Разработка манипуляционного механизма параллельной структуры для поступательных и вращательных движений в системе технологического транспорта текстильного предприятия

• Автор: Лысогорский, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Основы построения механизмов параллельной структуры
1.1 Структурные группы пространственных механизмов
1.2 Механизмы параллельной структуры с точки зрения их применения
Глава 2. СТРУКТУРА МЕХАНИЗМОВ С ТРЕМЯ КИНЕМАТИЧЕСКИМИ ЦЕПЯМИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ И ВРАЩЕЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
2.1. Структурный анализ и синтез механизмов параллельнопеременной структуры с поступательными и сферическими движениями выходного звена и вращательными двигателями..
2.2. Структурный анализ механизмов параллельно-переменной структуры с поступательными и сферическими движениями выходного звена и поступательными двигателями
Глава 3. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ДЛЯ ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ И ВРАЩАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ
3.1 Кинематический анализ поступательно направляющего
механизма
3.2. Кинематический анализ сферического механизма
Глава 4. ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ, ВЫПОЛНЯЮЩИХ ПОСТУПАТЕЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
4.1 Динамический анализ механизма параллельно-переменной структуры, представляемого в виде нелинейной колебательной системы
4.2 Динамический анализ механизма параллельно-переменной структуры, при наличии внешних воздействий
Глава 5. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ И НАТУРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ
5.1 Алгоритмы управления механизмом параллельно-переменной структуры, совершающего поступательные движения
5.2 Натурное моделирование механизма параллельно-переменной структуры
Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы.
На текущий момент характеризуется тем, что существует необходимость всесторонней автоматизации производства, в частности текстильной промышленности. Существенным фактором ,в данном случае, является необходимость импортозамещения, сформулированная руководством нашей страны. Особую роль в решении данной задачи могут сыграть манипуляционные механизмы параллельной структуры в силу того, что они обладают относительно простой конструкцией, но повышенными показателями по грузоподъемности и производительности. Эти устройства отличает наличие нескольких кинематических цепей, каждая из которых либо содержит двигатель, либо налагает некоторое число связей на движения рабочего органа. Проведенные исследования показали, что одними из самых наиболее востребованных операций, является перемещение рабочего органа с постоянной ориентацией либо вращательные движения, при которых сохраняется положение некоторой точки выходного звена. Возникает проблема - нельзя ли в одном устройстве совместить эти операции так, чтобы манипулятор имел бы только три степени свободы, а изменение положений его элементов позволяли бы обеспечить указанные движения. В частности, подобные технические задачи могут встретиться при разработке систем, связанных с лазерной абляцией, когда некоторая часть материала удаляется от заготовки для того, чтобы получить требуемое изделие. При этом, луч лазера мог бы перемещаться с помощью разрабатываемого механизма так, чтобы рабочий орган совершал поступательные либо вращательные движения. Данная работа посвящена разработке и исследованию механизмов параллельной структуры подобного рода. В силу указанных обстоятельств, тема данной диссертации представляется актуальной.

Глава 2. СТРУКТУРА МЕХАНИЗМОВ С ТРЕМЯ КИНЕМАТИЧЕСКИМИ ЦЕПЯМИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ И ВРАЩЕЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ.
В данной главе рассмотрены вопросы структурного анализа и синтеза механизмов параллельной структуры с тремя степенями свободы. Отличительной особенностью данных механизмов является то, что они могут перестраивать кинематические цепи и выполнять при этом либо поступательные, либо вращательные перемещения.
2.1. Структурный анализ и синтез механизмов параллельно-переменной структуры с поступательными и сферическими движениями выходного звена и вращательными двигателями.
Для механизмов параллельной структуры бывает характерно, что выходное звено совершает только поступательные или только вращательные движения. Многие задачи в частности в сферах манипулирования, технологий, испытаний, измерений требуют таких движений. Нужно так построить механизм, чтобы он при некотором изменении геометрии мог бы совершать указанные виды движений. Данная задача может быть решена на основе наличия двигателей, изменяющих взаимные положения начальных и конечных кинематических пар. Это может обусловить наложение разных видов связей и соответственно обеспечение либо поступательных, либо вращательных движений. Такого рода механизмы можно называть механизмами параллельно-переменной структуры.
Рассмотрим механизмы параллельной структуры с тремя соединительными кинематическими цепями, в которых начальные и конечные кинематические пары могут иметь либо параллельные, либо пересекающиеся оси. В первом случае будем иметь поступательно направляющий механизм, во втором случае - сферический механизм. Для анализа числа степеней свободы механизмов будем применять известную формулу Сомова-Малышева.