Dynamics of parts on narrow tracks using the multibody theory

Abstract

The vibratory feeder is used to feed parts in manufacturing processes. This work applied the multibody theory to describe the dynamic behavior of rectangular and cylindrical parts. The analysis studied the following cases: insolated part, part on the horizontal plane, and part on an inclined track. A new model was proposed to find the average transportation velocity to feed rectangular parts. The Coulomb friction and the Newtonian impact theories were used to describe the influence of the effects of the friction and part elasticity into the analysis. The multibody theory is complemented with the screw theory for the analysis of the cylindrical part on the horizontal plane. These results are employed in the simulation of the dynamic part. The simulation shows the importance of the friction coefficient in the dynamic of the part on the horizontal plane and on inclined plane. The results were compared with real data of other works. The results show correlation with this data.

El alimentador vibratorio es usado para alimentar piezas industrialmente. Este trabajo usó la teoría de multicuerpos para describir el comportamiento dinámico de piezas rectangulares y cilíndricas. Para este análisis se estudiaron los siguientes casos: piezas aisladas, piezas sobre una superficie plana y piezas sobre un plano inclinado. Además se incluye un análisis completo de piezas rectangulares sobre el carril incluyendo para ello todos los parámetros geométricos del mismo. Se propuso un nuevo modelo para calcular la velocidad promedio de transporte de piezas. Las teorías de fricción de Coulomb y la de impacto de Newton fueron usadas para describir la influencia de la fricción y la elasticidad dentro del análisis. Se empleó la teoría del tornillo como complemento para el análisis de multicuerpos de la pieza cilíndrica sobre un plano horizontal. Estos resultados se simularon y se compararon con datos reales obtenidos en otros trabajos de investigación obteniéndose una buena correlación. La simulación muestra la importancia del coeficiente de fricción en la dinámica de piezas sobre un plano horizontal y sobre un plano inclinado.