Purpose. The main purpose of the work is to carry out a kinematic synthesis of a crank-slider gripping device in accordance to the criterion of the constancy of the drive power of the mechanism with restrictions on permissible pressure angles in kinematic pairs. Methodology. Achieving this purpose is carried out by means of the theory of mechanisms and machines using the analytical method of the Ozols triangles of kinematics of plane rod mechanisms and mathematical modeling of the movement of links. Findings. The ten-bar mechanism of the gripping device is built on the basis of a paired parallelogram of a crank-slider mechanism with a leading slider. For gripping device, which is built on the basis of the rod scheme, it is advisable optimal design using the criteria for the transfer of motion or transmission indices. The criterion of optimization is the ratio of the speed of the leading link to the projection of the velocity vector of the driven point on the direction of the clamping force vector (power transmission index). The lowest energy costs can be achieved, provided that this ratio is equal to one. Analytical dependences are obtained for determining the velocity function of the central and de-axial crank-slider gripping device, which are convenient for analysis and modeling. On their basis, an energy synthesis of the geometrical parameters of the mechanism of the gripping device in accordance with the criterion of the smallest deviation from the unit ofpower transmission index is performed. The possibilities of the gripping device are enhanced by using it in a de-axial crank-slider mechanism, and the best results can be obtained in a scheme where the de-axial value is larger than the crank length. It is determined the specific values of the relative parameters of the lengths of the links and the ranges of rotation of the crank of the central and de-axial crank-slider of the grippingdevice, which best meet the optimization criterion and satisfy the pressure angle constraints. Originality. For the first time, a new criterion for the transmission of motion was introduced –power transmission index. According to this criteria, a kinematic synthesis of the gripping device built on the basis of a paired crank slider mechanism was carried out. Practical value. Practical recommendations are proposed on the size and location of the links of the mechanism for the central and de-axial crank-slider mechanism, which satisfy the requirements of the optimization criterion and implement restrictions on permissible pressure angles.

    Цель. Основная цель работы – провести кинематический синтез схем кривошипно-ползунного захватывающего устройства по критерию постоянства мощности привода механизма с ограничениями по допустимым углам давления в кинематических парах. Методика. Достижение поставленной цели осуществляется средствами теории механизмов и машин с помощью аналитического метода треугольников Озолса кинематики плоских стержневых механизмов и математическим моделированием движения звеньев. Результаты. Десятизвенный стержневой механизм схвата построен на основе спаренного параллелограммного кривошипно-ползунного механизма с ведущим ползуном. Для схвата, который построен на основе стержневой схемы, целесообразно оптимальное проектирование с использованием критериев передачи движения, или индексов передачи. В качестве критерия оптимизации принято отношение скорости ведущего звена механизма к проекции вектора скорости точки ведомого звена на направление вектора силы зажатия (энергетический трансмиссионный индекс). Наименьшие энергетические затраты могут быть достигнуты при условии, что это отношение будет близко к единице. Получены аналитические зависимости для определения скоростных функций центрального и дезаксиального кривошипно-ползунного механизма схвата, которые удобны для анализа и моделирования. На их основе выполнен энергетический синтез геометрических параметров механизма захватывающего устройства по критерию наименьшего отклонения от единицы энергетического трансмиссионного индекса. Возможности схвата расширяются при использовании в его схеме дезаксиального кривошипно-ползунного механизма, а наилучшие результаты могут быть получены в схеме, где дезаксиал меньше, чем кривошип. Определены конкретные значения относительных параметров длин звеньев и диапазоны поворота кривошипа центрального и дезаксиального кривошипно-ползунного механизма схвата, которые наилучшим образом отвечают критерию оптимизации и удовлетворяют ограничениям по углам давления. Научная новизна. Впервые введен новый критерий передачи движения – энергетический трансмиссионный индекс. По этому критерию проведен кинематический синтез захватывающего устройства, построенного на основе спаренного кривошипно-ползунного механизма. Практическая значимость. Предложены практические рекомендации по относительным размерам и расположению звеньев механизма для центрального и дезаксиального кривошипно-ползунного механизма схвата, которые удовлетворяют требованиям критерия оптимизации и реализуют ограничения по допустимым углам давления.

    Мета. Основна мета роботи – виконати кінематичний синтез схем кривошипно-повзункового захоплювального пристрою за критерієм сталості потужності приводу механізму з обмеженнями щодо припустимих кутів тиску в кінематичних парах. Методика. Досягнення поставленої мети здійснюється засобами теорії механізмів і машин за допомогою аналітичного методу трикутників Озолса кінематики пласких стрижньових механізмів та математичним моделюванням руху ланок. Результати. Десятиланковий стрижневий механізм захоплювача побудований на основі спареного паралелограмного кривошипно-повзункового механізму з ведучим повзуном. Для захоплювача, побудованого на основі стрижньової схеми, доцільно оптимальне проектування з використанням критеріїв передавання руху, або індексів передачі. Для забезпечення постійного зусилля затискання для об’єктів різної товщини бажано, щоб потужність приводу була сталою, а енергетичні витрати мінімальними. За критерій оптимізації взято відношення швидкості ведучої ланки механізму до проекції вектора швидкості точки веденої ланки на напрям вектора сили затискання (енергетичний трансмісійний індекс). Найменші енергетичні витрати мають місце, коли індекс близький до одиниці. Отримані аналітичні залежності для визначення швидкісних функцій центрального й дезаксіального кривошипно-повзункового механізму захоплювача, які зручні для аналізу й моделювання. На їх основі виконаний енергетичний синтез геометричних параметрів механізму захоплювального пристрою за критерієм найменшого відхилення від одиниці енергетичного трансмісійного індексу. З’ясовано, що практичне використання захоплювача на основі центрального кривошипно-повзункового механізму за даним критерієм украй обмежене. Розширює можливості захоплювача використання в його схемі дезаксіального кривошипно-повзункового механізму, а найкращі результати можуть бути отримані в схемі, де дезаксіал менший за кривошип. Визначені конкретні значення відносних параметрів довжин ланок і діапазони повороту кривошипа центрального й дезаксіального кривошипно-повзункового механізму захоплювача, що найкраще відповідають критерію оптимізації й задовольняють обмеженням за кутами тиску. Наукова новизна. Уперше введений новий критерій передавання руху – енергетичний трансмісійний індекс. За цим критерієм проведений кінематичний синтез захоплювального пристрою, побудованого на основі спареного кривошипно-повзункового механізму. Практична значимість. Запропоновані практичні рекомендації щодо відносних розмірів і розташування ланок механізму для центрального й дезаксіального кривошипно-повзункового механізму захоплювача, які реалізують вимоги критерію оптимізації та обмеження щодо припустимих кутів тиску.


    Zugriff

    Download


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    KINEMATIC SYNTHESIS OF CRANK-SLIDER MECHANISM OF THE GRIPPING DEVICE BASED ON THE POWER TRANSMISSION INDEX.
    КИНЕМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ КРИВОШИПНО-ПОЛЗУННОГО МЕХАНИЗМА ЗАХВАТЫВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ПО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМУ ИНДЕКСУ ПЕРЕДАЧИ ДВИЖЕНИЯ.
    КІНЕМАТИЧНИЙ СИНТЕЗ КРИВОШИПНО-ПОВЗУНКОВОГО МЕХАНІЗМУ ЗАХОПЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ ЗА ЕНЕРГЕТИЧНИМ ІНДЕКСОМПЕРЕДАЧІ РУХУ


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2019-03-13


    Anmerkungen:

    Science and Transport Progress ; No. 1(79) (2019); 117-127



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Ukrainisch








    Синтез кодів Грея

    А. Я. Білецький / О. А. Біленький | DOAJ | 2002

    Freier Zugriff