Машиналар мен манипуляторлардың атқарушы механизмдерінің құрылымдық-параметрлік синтезі
Руководитель проекта: Байгунчеков Жумадил Жанабаевич
Исполнители проекта: Байгунчеков Ж.Ж., Измамбетов М.Б., Утенов М.У., Жумашева Ж.Т. , Джапаев С.К, Жауыт А., Наурушев Б.К. , Мустафа А.Қ., Жилкибаева С. К., Сағынтай М.К.
Организация: Казахский национальный исследовательский технический университет им. К.И.Сатпаева
Инвентарный номер: 0218РК00389
Регистрационный номер: 0118РК00043
Ключевые слова: Машина, манипулятор, исполнительный механизм, структурно-параметрический синтез, геометрические параметры звеньев
"Объектом исследования являются исполнительные механизмы машин и манипуляторы.
Целью работы является разработка методов структурно-параметрического синтеза плоских направляющих, перемещающих и передаточных механизмов, а также плоских позиционирующих и ориентирующих манипуляторов.
В основу работы заложены разработанный метод (принцип) формирования механизмов и манипуляторов и сформулированные аппроксимационные задачи (методологии) Чебышевского и квадратического приближений для параметрического синтеза их структурных модулей.
Результаты работы и их новизна:
1) Разработан принцип формирования механизмов и манипуляторов, согласно которому они формируются соединением выходного движущегося объекта со стойкой при помощи замыкающих кинематических цепей (ЗКЦ). Данный принцип, в отличие от существующих методов структурного синтеза, позволяет формировать механизмы и манипуляторы с учетом их функциональных назначений.
2) Проведена классификация ЗКЦ на активные, пассивные и негативные. Активные и негативные ЗКЦ накладывают геометрические связи на движущийся объект, причем число накладываемых геометрических связей равно числу относительных степеней свободы активных кинематических пар (для активных ЗКЦ) или числу отрицательных степеней свободы (для негативных ЗКЦ).
3) На основе разработанного принципа проведен структурный синтез плоских направляющих, перемещающих и передаточных механизмов, а также плоских позиционирующих и ориентирующих манипуляторов.
4) Поскольку активные и негативные ЗКЦ накладывают геометрические связи на движение выходного движущегося объекта, то они работают при определенных геометрических параметрах их звеньев. Сформулированы аппроксимационные задачи Чебышевского и квадратического приближений для параметрического синтеза активных и негативных ЗКЦ.
5) На основе разработанных методов проведен структурно-параметрический синтез плоских четырехзвенных направляющего, перемещающего и передаточного механизмов, а также плоских позиционирующих параллельных манипуляторов для воспроизведения серий горизонтальных и ортогональных траекторий, ориентирующего параллельного манипулятора с тремя степенями свободы.
Основными технико-экономическими характеристиками являются то, что синтезированные плоские параллельные манипуляторы по сравнении с существующими серийными манипуляторами обладают большой грузоподъемностью, высоким КПД и простой системой управления.
Разработанные методы и прикладные программы и синтезированные манипуляторы будут использованы при автоматизированном проектировании новых механизмов и манипуляторов по их заданным законам движения выходных и входных звеньев, а также для автоматизации перегрузочных работ.
Областью применения результатов являются машиноведение и робототехника.
Эффективность и значимость работы заключается в том, что разработанные методы структурно-параметрического синтеза плоских механизмов и манипуляторов позволяют создавать новые конструкции исполнительных механизмов машин и манипуляторов с высокими технологическими параметрами.
Планируется подача заявок на синтезированные параллельные манипуляторы, которые могут быть использованы при автоматизации перегрузочных работ, а также изготовление их 3D моделей."