Проектирование модульных реконфигурируемых манипуляционных механизмов с поочередно функционирующими приводами

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Synthesis of modular reconfigurable manipulation mechanisms with alternately functioning drives
Список литературы:
1. Таймаров М. А. Совершенствование сжигания топлив в энерготехнологических агрегатах. Научное издание. Казань, КГЭУ, 2010.
2. Померанцев В. В. и др. Основы практической теории горения. Л.: Энергия, 1973.
3. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. Под ред. Кузнецова Н. В. М., Энергия, 1973.
Kharatyan Armen Gerasim, PH. D. National Polytechnic University of Armenia, Vanadzor Branch, Armenia Faculty of Natural Sciences and Information Systems E-mail: armenkharatyan@yahoo. com
Synthesis of modular reconfigurable manipulation mechanisms with alternately functioning drives
Abstract: Task oriented structural and kinematic synthesis principles are presented for reconficurable manipulator systems based on serial modular mechanisms with alternately functioning drives.
Keywords: reconfigurable manipulators, structural and kinematic synthesis, modular mechanisms.
Харатян Армен Герасимович, к. т.н. Национальный Политехнический Университет Армении,
Ванадзорский филиал, Армения, факультет естественных наук и информационных систем E-mail: armenkharatyan@yahoo. com
Проектирование модульных реконфигурируемых манипуляционных механизмов с поочередно функционирующими приводами
Аннотация: Приведены принципы целенаправленного структурного и кинематического синтеза модульных реконфигурируемых манипуляционных механизмов с поочередно функционирующими приводами.
Ключевые слова: реконфигурируемые манипуляторы, структурный и кинематический синтез, модульные механизмы.
При автоматизации основных и вспомогательных операций часто программа движения, подлежащая реализации, задается переодически повторяющейся последовательностью дискретных положений тела. Такие задачи в ряде случаев можно решить посредством реконфигурируемых модульных манипуляционных механизмов, количество одновременно функционирующих приводов которых можно довести до минимума за счет целенаправленного выбора структуры и геометрических параметров. Структурно-параметрическому синтезу и созданию переналаживаемых модульных манипуляционных механизмов посвящены работы [1−10]. Допустим даны N конечно- удаленных положений ei (i = 1,2,…, N) твердого тела (обьекта манипулирования) e в неподвижной системе координат- требуется определить структуру и размеры манипуляционного механизма,
переводящего обьект через заданные положения так, чтобы каждое перемещение обьекта выполнялось с помощью одного из приводов. Анализ начнем со случая N = 3. Задачу воспроизведения заданных положений e1, e2,e3 обьекта можно решить, используя простейший трехзвенный манипулятор (рис. 1) с двумя степенями свободы, содержащий стойку 1, концевое звено (схват) 2, несущее обьект e и промежуточное звено 3, шарнирно соединенное с e и стойкой 1.
Поскольку, промежуточное бинарное звено 3 налагает 4 связи на движение e, то число уравнений синтеза, отображающих условие прохождения e через положения el, e2, e3, равно: 4N = 4• 3 = 12. Число постоянных параметров кинематической схемы механизма также равно 12, в том числе по 4 параметра, определяющих положения осей вращательных пар A
115
Section 9. Technical sciences
и B, и еще четыре параметра, определяющие бинар- например, [11]) позволяющие определить неизвестное звено 3. Известны различные алгоритмы рещения ные геометрические параметры рассматриваемого указанной системы 12 нелинейных уравнений (см. манипуляционного механизма.
3
Рис. 1. Двухмодульный реконфигурируемый манипуляционный механизм
Чтобы реализовать перемещение обьекта e из одного заданного положения в другое, необходимо обеспечить определенные относительные повороты смежных звеньев в шарнирах A и B с использованием 2 индивидуальных приводов (при отсутствии дополнительной кинематической связи между поворотами). Однако, число степеней свободы (приводов) механизма можно уменьшить до одного, основываясь на известной особенности рассматриваемой задачи синтеза [12], а именно: система уравнений синтеза всегда имеет 2 и только 2 вещественных решения, которые в свою очередь определяют 2 конгруэнтных звена типа BB, причем таких, что при их шарнирном соединении с обьектом и стойкой образуется четы-рехзвенник ABB'-A типа Беннета с тремя избыточными связями и одной реальной степенью подвижности.
Таким образом, для воспроизведения 3 заданных положений обьекта e в пространстве достаточно иметь лишь один привод M1. Избыточные связи в че-тырехзвеннике Беннета можно исключить, заменив три вращательные пары цилиндрическими.
Прибавим три новых положений e4, e5,e6 к уже заданным (N = 6). Реконфигурируемый манипуляционный механизм, реализующий 6 положений e проектируем следующим образом. Освобождаем стойку 1 четырехзвенника ABBA Беннета и фиксируем по отношению к ней входное звено AB. Полученную «затвердевщуюся& quot- систему перемещаем через новые положения e4, e5,e6 вместе с телом e как одно целое. Принимая за исходное любое из первых трех положений e1, e 2, e3, скажем e3, синтезируем четырехзвенник
типа BCCB: DEE'-D с приводом М2 по условию воспроизведения положений e3, e4,e5e6.
Далее восстанавливаем подвижность первого четырехзвенника. Описанная процедура синтеза приводит к семизвенной двухподвижной системе 2 четы-рехзвенников: одного-типа BBBB (механизм
Беннета) и другого-типа BCCB, причем шатун EE'- механизма типа BCCB служит стойкой для первого четерехзвенника. При реализации положений e1, e 2, e 3 функционирует первый четырехзвенник типа Беннета, а переход в последующие 3 положения осущесвля-ется посредством второго четырехзвенника типа BCCB. Чтобы предотвратить возможность вращения звена ЕЕ'- вокруг своей оси одна из сфврических пар (например Е'-) можно снабдить пальцем.
Можно прибавить новые положения твердого тела e к уже заданным. Прибавим 4 новых положений e7, e8,e9,e10. Реконфигурируемый манипуляционный механизм (рис. 2), реализующий 10 положений e проектируем следующим образом. Принимая за исходное одно из четырех положений e3, e4,e 5e 6, скажем e6, синтезируем пятизвенник типа ЦЦВВВ: FGG'-KL с приводом M3 по условию воспроизведения положений e6, e7,e8,e9e10. Шатун GG'- пятизвенника FGG'-KL служит стойкой для механизма типа BCCB. При реализации положений e 3, e 4, e 5, e 6 функционирует второй четырехзвенник типа BCCB, а переход в последующие четыре положения осуществляется посредством третьего пятизвенника типа ЦЦВВВ. Причем монада типа ЦЦ и диада типа ВВВ синтезируются по пяти положениям обьекта e [13].
116
Synthesis of modular reconfigurable manipulation mechanisms with alternately functioning drives
Рис. 2. Трехмодульный реконфигурируемый манипуляционный механизм Отметим, что последовательным наслоением различных модулей- составляющих механизмов можно создать различные реконфигурируемые манипуляционные механизмы для воспроизведения любой совокупности положений объекта в пространстве.
Большим достоинством реконфигурируемых манипуляционных механизмов, формируемых по изложенному модульному принципу, является то, что его составные модули-механизмы приводятся в движение поочередно и поэтому перемещение обьекта в каждое новое положение происходит функционированием лишь одного двигателя. Отметим, что для реализации заданных пространственных перемещений шестиподвижным манипулятором требовалось бы использование всех шести приводов.
Список литературы:
1. Саркисян Ю. Л., Егишян К. М., Харатян А. Г., Шагинян С. С., Синтез манипуляционных механизмов дискретного действия с минимальным числом степеней свободы//Труды X Всепольской конференции по теории машин и механизмов. -Варшава, 1984. — С. 357−362.
2. Chirikjian G. S. Kinematic Synthesis of Mechanisms and robotic manipular with binary actuators//ASME Journal of Mechanical Design. -1995. -117. — P. 573−580.
3. Miyahara K., Chirikjian G. S. General Kinematic Synthesis Method for a Discretely Actuated Robotic Manipulator (D-ARM)//Proc. of IEEE/RSI International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS 2006, October 9−15. — Beiing, China, 2006. — P. 5889−5894.
4. Харатян А. Г. Проектирование переналаживаемых манипуляционных механизмов с минимальным числом действующих приводов//Вестник НТУ «ХПИ'': Сборник научных трудов. Тематический выпуск «Технология в машиностроении.- Харьков, НТУ «ХПИ& quot-, 2005. -N12. — C. 89−91.
5. Харатян А. Г. Алгоритм создания и синтеза пространственных переналаживаемых манипуляционных меха-низмов//Материалы Межд. научно-практич. конференции & quot-Информационные технологии, наука, техника,
117
Section 9. Technical sciences
технология, просвещение, здоровье», посвященной 100-летию со дня рождения М. Ф. Семко. — Харьков: Изд. ''Курсор», 2006. — C. 153−156.
6. Sarkissyan Y. L., Kharatyan A. G., Egishyan K. M., Parikyan T. F. Sinthesis of Mechanisms with Variable Structure and Geometry for Reconfigurable Manipulation Systems//Proc. Of the ASME/IFT oMM International Conference on Reconfigurable Mechanisms and Robots, ReMAR-2009, June 22−24. 2009.- King’s College London, UK, 2009. — P. 195−199.
7. Саркисян Ю. Л., Харатян А. Г. Манипуляционный механизм. Патент изобретения РА (на арм. языке) N2339 A, 25. 12. 2009, 5 с.
8. Саркисян Ю. Л., Харатян А. Г., Мелконян С. Т. Манипулятор, воспроизводящий управляемое поступательное движение. Патент изобретения РА (на арм. языке), N 24 249 A, 25. 08. 2010, 5 с.
9. Харатян А. Г. Проектирование пространственных бифункциональных реконфигурируемых дискретных манипуляционных механизмов. Сборник трудов XIX международной научно- технической конференции, том 3, C. 40−42, Донецк, 2012.
10. Харатян А. Г. Создание новых пространственных реконфигурируемых дискретных манипуляционных механизмов. Машиностроение и техносфера XXI века. Сборник трудов XX международной научно-технической конференции, том 3, 16−21 сентября 2013 гг. Севастополь, Донецк — 2013. С. 100−102.
11. Tsai. L.W., Roth B. A Note on the Design of Revolute- Revolute Cranks, 1973, Mechanism and Machine Theory, vol.8 P. 23−31.
12. Suh C. H. On the Duality in the Existence of R-R Links for Three Positions, 1969, Trans. ASME B, vol. 91, N1, P. 129−134.
13. Tsai L. W. Design of Open Loop Chains for Rigid Body Guidance: PH. D. Diss. California, Standford Univ., 1972. 137 p.
Yulchiev Aslbek Bahtiyorbekovich, Faculty of food production Tashkent chemical technological institute
E-mail: asilbek84@list. ru Abdurakhimov Saidakbar Abdurakhmanov, Professor Faculty of food production Tashkent chemical technological institute Serkayev Qamar Pardayevich Ph. D. Faculty of food production Tashkent chemical technological institute
The change of gossypol composition during the moisture heat processing of cottonseed cake by different methods
Abstract: In the article are discussed the results of investigations on the changes of free and bound gossypol content in the processes of traditional moisture-heat treatment of cotton cake and using microwave radiation.
On the basis of experimental investigations are concluded that for obtaining high gossypol cottonseed oil efficient to use of microwave energy, which allows to preserve the free gossypol and extract oil from pressing the pulp due to minimal change its natural internal structure.
Keywords: bound gossypol, microwave radiation, gossiprotein, gossifosfatid.
In the literature it’s known a number of works on the disclosure mechanism of the process of moisture heat processing of cotton cake by convective method in a brazier with six vats using live steam.
Difficulty of such processing of cottonseed cake confirmed the formation of several production
gossypol involving proteins, amino acids, phospholipids, sugar and others. Convective heating of cottonseed cake takes place unevenly, which causes to form a shortage of underdeveloped internal structure and inefficient extraction of the oil that is difficult to extract, gossypol and others [1−4].
118

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой