Методика расчёта кинематики штока двигателя поступательного движения рычажного манипулятора, движущегося в прямолинейной направляющей

   Данное исследование затрагивает анализ кинематики верхнего конца штока гидроцилиндра (пневмоцилиндра, шарико-винтовой пары и др. двигателей поступательного движения), входящего в состав схемного решения рычажного манипулятора, конец ведущего штока которого перемещается по заданной прямолинейной направляющей. Определены аналитические зависимости аналогов угловых скоростей и угловых ускорений штоков механизма, в программе Mathcad 15 представлены графики этих зависимостей для частного случая при заданном горизонтальном расположении прямолинейной направляющей, проанализированы их соотношения. Предложена методика расчёта кинематики рассматриваемого рычажного манипулятора графическим методом: на основе безразмерного коэффициента изменения угловых скоростей Кω (отношение площадей треугольников), определяются угловые скорости и ускорения ведомых штоков механизма, на основе его геометрических параметров и заданной линейной скорости ведущего штока, что значительно снижает время расчета его кинематики в технологическом процессе эксплуатации механизма.

1. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. 4-е изд., перераб. и доп. Москва: Наука, 1988. 640 с.

2. Минин В. В., Дмитриев В. А., Азаров В. А. Эффективность бортовых кранманипуляторных установок модульного типа // Автомобилестроение: проектирование, конструирование, расчет и технологии ремонта и производства : материалы VII Всерос. науч.-практ. конф. Ижевск: Изд-во ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2023. С. 358–363. ISBN 978-5-7526-1007-3. EDN: MBLCGD.

3. Lofgren B., Wikander J. Kinematic сontrol of redundant knuckle booms. International Journal of Forest Engineering. 2009. Vol. 20 (1). P. 22–30. DOI: 10.1080/14942119.2009.10702572.

4. Пат. 2757969 C1 Российская Федерация, МПК A 61 B 34/37, B 25 J 13/06. Устройство управления манипуляторами роботохирургического комплекса / Рыжов С. В., Шайдуллин Ф. Х., Антонов Д. А. № 2020142473; заявл. 22. 12. 2020; опубл. 25. 10. 2021. Бюл. № 30. EDN: XEDQVN.

5. Замятин В. К. Технология и оснащение сборочного производства машиноприборостроения : cправ. Москва: Машиностроение, 1995. 607 c. ISBN 5-217-02596-4.

6. Шамутдинов А. Х., Лесняк И. Ю. Теоретическое исследование кинематических пар «тор с тором» // Омский научный вестник. 2024. № 4 (192). С. 35–43. DOI: 10.25206/1813-8225-2024-192-35-43. EDN: ARSNMN.

7. Корендясев А. И., Саламандра Б. Л., Тывес Л. И. [и др.]. Манипуляционные системы роботов / под общ. ред. А. И. Корендясева. Москва: Машиностроение, 1989. 472 с. ISBN 5-217-00461-4.

8. Глазунов В. А., Колискор А. Ш., Крайнев А. Ф. Пространственные механизмы параллельной структуры. Москва: Наука, 1991. 95 с. ISBN 5-02-006759-8.

9. Каменский А. Джеймс Уатт. Его жизнь и научно-практическая деятельность : биографический очерк. Москва: Директ-Медиа, 2014. 100 с. ISBN 978-5-4475-1028-2.

10. Бурьян С. Н. «Парадоксальный» механизм П. Л. Чебышёва // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. 2024. Т. 24, вып. 4. С. 536–551 DOI: 10.18500/1816-9791-2024-24-4-536-551. EDN: NZJSQK.

11. Пат. 2229641 C2 Российская Федерация, МПК F 16 H 21/00. Рычажный механизм с подвижным приводом / Дворников Л. Т., Вандышев А. В. № 2002116927/11; заявл. 24. 06. 2002; опубл. 27. 05. 2004, Бюл. № 15.

12. Пат. 2440525 C1 Российская Федерация, МПК F 16 H 21/00. Рычажный механизм с двойным приводом / Дворников Л. Т., Желтухин Д. В. № 2010134242/11; заявл. 16. 08. 2010; опубл. 20. 01. 2012, Бюл. № 2.

13. Несмиянов И. А., Карева Н. В. Геометрический синтез механизма поворота стрелы манипулятора // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 12. Ч. 1. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/12/39830 (дата обращения: 03. 04. 2025).

14. Несмиянов И. А., Воробьёва Н. С., Турыгин П. В. Кинематические особенности погрузчика с последовательным соединением гидроцилиндров в механизме поворота стрелы // Современная техника и технологии. 2012. № 6. URL: http://technology.snauka.ru/2012/06/1157 (дата обращения: 03. 04. 2025).

15. Хадашов М. Л., Несмиянов Л. И., Карева Н. В. Кинематический анализ механизма поворота стрелы погрузочного манипулятора // Современные научные исследования и инновации. 2020. № 7. EDN: MRPENW. URL: https://web.snauka.ru/issues/2020/07/92864 (дата обращения: 03. 04. 2025).s.).