Purpose. The article is aimed to carry out a structural analysis of gripping device as a mechanism with a variable structure and external unilateral constraints, as well as to determine the number of repeated connections in the internal and external contours in the mechanism diagram, and to recommend the ways to reduce them. Methodology. Solution of the set problem is realized by means of the mechanisms and machines theory using the universal structural theory of Ozols for analyzing the gripping device as a mechanism with internal and external constraints. Findings. The design of schemes of mechanical gripping devices rarely provides for a stage of structural analysis and synthesis of the mechanism. The preference is given to mandatory kinematic and kinetostatic calculations, layout and design. If structural analysis is carried out, then most often it is limited to calculating the number of the mechanism freedom degrees. The ten-link gripping device is built on the basis of coupled parallelogram slider-crank mechanism with a leading slider. The leading slider acts on the connecting rods connected by the rocker with the frame. The connecting rods bear the clamping elements of the gripping device. The added dyads form a parallelogram and provide a plane-parallel movement of the gripping elements of clamp. 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. The main internal structural parameters of the kinematic scheme: the number of links - 10, the number of connections - 13, the number of contours - 4, the mobility - 1, the number of internal repeated connections - 11. The number of external connections - 12, the actual mobility of the mechanism - 1, the working mobility of the mechanism is - 0, the number of lost mobilities of the external body from the action of external connections - 6, the number of external repeated connections - 5. Originality. Structural analysis of the coupled slider crank 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 search, analysis and elimination of useless repeated connections in the internal and external contours of the mechanism. Practical value. Practical recommendations for changing the mobility of kinematic pairs are proposed to reduce the number of repeated connections in internal contours and to provide unloading connection in the outer contour of the mechanism.

    Цель. Работа своей целью имеет проведение структурного анализа захватывающего устройства как механизма переменной структуры с внешними неудерживающими связями. Также необходимо определить количество повторяющихся связей во внутренних и внешних контурах схемы механизма и выяснить способы их уменьшения. Методика. Решение поставленной задачи осуществляется средствами теории механизмов и машин с помощью универсальной структурной теории Озолса для анализа механизма схвата как механизма с внутренними и внешними связями. Результаты. Проектирование схем механических захватных устройств редко предусматривает этап структурного анализа и синтеза механизма, отдается предпочтение обязательным кинематическому и кинетостатическому расчетам, компоновке и конструированию. Если структурный анализ и выполняется, то чаще всего он ограничивается вычислением числа степеней свободы механизма. Десятизвенный стержневой механизм схвата построен на основе спаренного параллелограммного кривошипно-ползунного механизма с ведущим ползуном. Ведущий ползун воздействует на шатуны, соединенные коромыслами со станиной. На продолжении шатунов шарнирно закреплены звенья, несущие зажимные элементы схвата. Добавленные диады образуют параллелограмм и обеспечивают плоскопараллельное движение зажимных элементов схвата. Структурный анализ выполнялся по схемам для двух состояний механизма: до зажима объекта и в состоянии зажатого объекта. Основные внутренние структурные параметры кинематической схемы: число звеньев – 10, число соединений – 13, число контуров – 4, подвижность – 1, количество внутренних повторяющихся связей – 11. Число внешних связей – 12, фактическая подвижность механизма – 1, рабочая подвижность механизма – 0, число утраченных подвижностей внешнего тела от действия внешних связей – 6, количество внешних повторяющихся связей – 5. Научная новизна. Впервые проведен структурный анализ спаренного ползунно-шатунного механизма захватывающего устройства как механизма переменной структуры с внутренними и внешними связями. Выполнены поконтурный поиск, анализ и устранение вредных повторяющихся связей во внутренних и внешних контурах механизма. Практическая значимость. Предложены практические рекомендации по изменению подвижностей кинематических пар для уменьшения количества повторяющихся связей во внутренних контурах и введения разгрузочного соединения в наружном контуре механизма.

    Мета. Робота має за мету провести структурний аналіз захоплювального пристрою, який є механізмом змінної структури із зовнішніми неутримуючими зв’язками. Також потрібно визначити кількість повторюваних зв’язків у внутрішніх і зовнішніх контурах схеми механізму та з’ясувати способи їх зменшення. Методика. Досягнення поставленої мети здійснюється засобами теорії механізмів і машин за допомогою універсальної структурної теорії Озолса для аналізу механізму захвату як механізму із внутрішніми і зовнішніми зв’язками. Результати. Проектування схем механічних захватних пристроїв рідко передбачає етап структурного аналізу і синтезу механізму. Надається перевага обов’язковим кінематичному та кінетостатичному розрахункам, компоновці та конструюванню. Якщо структурний аналіз і виконується, то найчастіше він обмежується обчислюванням числа ступенів свободи механізму. Десятиланковий стрижньовий механізм захвату побудований на основі спареного паралелограмного кривошипно-повзунного механізму з ведучим повзуном. Ведучий повзун впливає на шатуни, що з’єднані коромислами зі станиною. На продовженні шатунів шарнірно закріплені ланки, що містять затискні елементи захвата. Додані діади утворюють паралелограм і забезпечують плоскопаралельний рух затискних елементів захвату. Структурний аналіз виконувався за схемами для двох станів механізму: до затиску об’єкту і в стані затиснутого об’єкта. Основні внутрішні структурні параметри кінематичної схеми: число ланок – 10, число з’єднань – 13, число контурів – 4, рухомість – 1, кількість внутрішніх повторюваних зв’язків – 11. Число зовнішніх зв’язків – 12, фактична рухомість механізму – 1, робоча рухомість механізму – 0, число втрачених рухомостей зовнішніх тіл від дії зовнішніх зв’язків – 6, кількість зовнішніх повторюваних зв’язків – 5. Наукова новизна. Вперше проведений структурний аналіз спареного повзунно-шатунного механізму захоплювального пристрою як механізму змінної структури з внутрішніми та зовнішніми зв’язками. Виконані поконтурний пошук, аналіз та усунення шкідливих повторюваних зв’язків у внутрішніх та зовнішньому контурах механізму. Практична значимість. Запропоновані практичні рекомендації щодо зміни рухливостей кінематичних пар для зменшення кількості повторюваних зв’язків у внутрішніх контурах та введення розвантажувального з’єднання у зовнішній контур механізму.


    Zugriff

    Download


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    REPEATED CONNECTIONS IN THE SCHEMES OF LINK SLIDER-CRANK MECHANISM OF GRIPPING DEVICE.
    ПОВТОРЯЮЩИЕСЯ СВЯЗИ В СХЕМАХ СТЕРЖНЕВОГО ПОЛЗУННО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА ЗАХВАТЫВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА.
    ПОВТОРЮВАНІ ЗВ’ЯЗКИ У СХЕМАХ СТРИЖНЬОВОГО ПОВЗУННО-ШАТУННОГО МЕХАНІЗМУ ЗАХОПЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2018-08-14


    Anmerkungen:

    Science and Transport Progress ; No. 4(76) (2018); 81-88



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Ukrainisch