Purpose. The article is aimed to carry out a structural analysis of the coupled straight-guiding crank-slide mechanism of variable structure gripping devices with external unilateral constraints. It is also necessary to determine the number of internal and external repeating connections in the contours of the mechanism at different stages of its functioning, to assess their possible perniciousness and to suggest ways to reduce them. Methodology. Achieving this goal is carried out based on the universal structural theory of Ozols mechanisms for analyzing the gripping device as a mechanism with geometric, internal and frictional holonomic external constraints. Ozols internal and external structural formulas are used. Findings. The eleven-link gripping device is built on the basis of coupled central parallelogram crank-slider mechanism with a driving cranks. Synchronous driving cranks act on elongated connecting rods connected to sliders and gripping clamp elements. Gripping clamp elements carry out plane-parallel movement. Structural analysis was performed using structural schemes for two states of the mechanism: before clamping the object and in the state of the clamped object. In the first state of the mechanism with kinematic pairs of class V, the one-movable scheme contains thirteen internal redundant constraints. In the second state of the mechanism, external constraints act and in the scheme another five additional external repeating constraints are formed. Their contour arrangement and possible consequences of their action are shown. Originality. Structural analysis of the coupled crank-slider mechanism of the gripping device as a mechanism of a variable structure with internal and external connections is carried out for the first time. It is performed contour analysis, search and elimination, as well as reduction of pernicious repeated connections in the internal and external contour of the mechanism. Practical value. Practical recommendations have been developed on changing the mobilities of sliding pairs to eliminate all repeated connections in the internal contours of the mechanism. To reduce the number of pernicious repeated connections, the introduction of a self-centering unloading coupling into the external contour of the mechanism is proposed.

    Цель. Авторы имеют целью провести структурный анализ направляющего кривошипно-ползункового спаренного механизма захватывающего устройства переменной структуры с внешними неудерживающими связями. Также нужно определить количество внутренних и внешних повторяющихся связей в контурах механизма на разных этапах его функционирования, оценить их возможную вредность и предложить способы их уменьшения. Методика. Достижение поставленной цели осуществлено на основе универсальной структурной теории механизмов Озолса для анализа механизма захвата как механизма с геометрическими, внутренними и фрикционными голономными внешними связями. Использованы внутренняя и внешняя структурные формулы Озолса. Результаты. Одиннадцатизвенный стержневой механизм захвата построен на основе спаренного центрального параллелограммного кривошипно-ползункового механизма с ведущими кривошипами. Синхронные ведущие кривошипы воздействуют на удлиненные за ползуны шатуны, соединенные с ползунами и зажимными элементами захвата, которые благодаря параллелограммам осуществляют плоскопараллельное движение. Структурный анализ выполнен для двух состояний механизма: до и после зажима объекта манипулирования. В первом состоянии механизма, где принято, что все кинематические пары V класса, одноподвижная схема содержит тринадцать внутренних избыточных связей. Во втором состоянии механизма, когда действуют внешние, в том числе и фрикционные голономные связи, в схеме образуется дополнительно еще пять внешних повторяющихся связей. Показано их поконтурное расположение и возможные последствия их действия. Научная новизна. Впервые проведен структурный анализ захватывающего устройства, выполненного на основе спаренного кривошипно-ползунного механизма переменной структуры с внутренними и внешними связями. Выполнен поконтурный анализ, поиск и устранение во внутренних контурах и уменьшения количества вредных повторяющихся связей во внешнем контуре механизма. Практическая значимость. Разработаны практические рекомендации по изменению подвижностей кинематических пар для устранения всех повторяющихся связей во внутренних контурах механизма. Для уменьшения количества вредных повторяющихся связей предложено введение самоустанавливающегося разгрузочного соединения во внешний контур механизма.

    ЗАХОПЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮМета. Автори мають на меті виконати структурний аналіз напрямного кривошипно-повзункового спареного механізму захоплювального пристрою зі змінною структурою із зовнішніми неутримувальними зв’язками. Також потрібно визначити кількість внутрішніх і зовнішніх повторюваних зв’язків у контурах механізму на різних етапах його функціонування, оцінити їхню можливу шкідливість та запропонувати способи їх зменшення. Методика. Досягнення поставленої мети здійснено з використанням універсальної структурної теорії механізмів Озолса для аналізу механізму захоплювального пристрою як механізму із геометричними внутрішніми й фрикційними голономними зовнішніми зв’язками. Використано внутрішню й зовнішню структурні формули Озолса. Результати. Одинадцятиланковий стрижньовий механізм захоплювача побудований на основі спареного центрального паралелограмного кривошипно-повзункового механізму з ведучими кривошипами. Синхронні ведучі кривошипи впливають на подовжені за повзуни шатуни, що з’єднані з повзунами та затискними елементами захоплювача, які завдяки паралелограмам здійснюють плоскопаралельний рух. Структурний аналіз виконано для двох станів механізму: до та після затискання об’єкта маніпулювання. У першому стані механізму, де прийнято, що всі кінематичні пари V класу, однорухома схема містить тринадцять внутрішніх надлишкових зв’язків. У другому стані механізму, коли діють зовнішні, зокрема й фрикційні голономні зв’язки, схема налічує додатково ще п’ять зовнішніх повторюваних зв’язків. Показано їхнє поконтурне розташування й можливі наслідки їхнього існування. Наукова новизна. Уперше проведено структурний аналіз захоплювального пристрою, виконаного на основі спареного кривошипно-повзункового механізму змінної структури з внутрішніми та зовнішніми зв’язками. Здійснено поконтурний аналіз, пошук та усунення у внутрішніх контурах та зменшення кількості шкідливих повторюваних зв’язків у зовнішньому контурі механізму. Практична значимість. Розроблено практичні рекомендації щодо зміни рухомостей кінематичних пар для усунення всіх повторюваних зв’язків у внутрішніх контурах механізму. Для зменшення кількості шкідливих повторювань зав’язків запропоновано введення самоустановлюваного розвантажувального з’єднання у зовнішній контур механізму.


    Zugriff

    Download


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    SEARCH AND ELIMINATION OF REPEATED CONNECTIONS IN THE SCHEME OF GUIDING SLIDE-CRANK MECHANISM OF THE GRIPPING DEVICE.
    ПОИСК И УСТРАНЕНИЕ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ СВЯЗЕЙ В СХЕМЕ НАПРАВЛЯЮЩЕГО КРИВОШИПНО-ПОЛЗУНКОВОГО МЕХАНИЗМА ЗАХВАТЫВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА.
    ПОШУК Й УСУНЕННЯ ПОВТОРЮВАНИХ ЗВ’ЯЗКІВ У СХЕМІ НАПРЯМНОГО КРИВОШИПНО-ПОВЗУНКОВОГО МЕХАНІЗМУ ЗАХОПЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2020-07-17


    Anmerkungen:

    Science and Transport Progress ; No. 3(87) (2020); 129-137



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Ukrainisch