Подробное описание документа
Русских С. В.
Динамика плоского движения космического крана-манипулятора типа руки с учетом изгиба звеньев / Русских С. В., Шклярчук Ф. Н. - DOI 10.18698/0536-1044-2023-5-112-122 // Известия ВУЗов. Сер. "Машиностроение". - 2023. - № 5. -
Скачать документ
Рассмотрена динамика плоского движения трехзвенного крана-манипулятора, состоящего из двух упругих на изгиб стержней и присоединенного к ним на конце массивного твердого тела (захвата с грузом). Все звенья связаны между собой шарнирными узлами с заданными (управляемыми) относительными углами поворота. Первое звено также соединено с подвижным основанием. Разработана математическая модель системы для расчета ее нестационарных колебаний и динамического нагружения звеньев при произвольных по времени и больших относительных углах поворота звеньев как твердых тел. Изгибные деформации стержней (упругие поперечные перемещения и углы поворота осей) считаются малыми (линейными). Изгиб каждого стержня представлен по методу Ритца двумя заданными функциями формы с неизвестными коэффициентами, которые приняты за обобщенные координаты. При этом использованы консольные формы изгиба каждого стержня с заданным поперечным перемещением и углом поворота на их концах. Рассмотрен упрощенный вариант: изгиб каждого стержня представлен только одной заданной формой его изгиба единичным моментом, приложенным на конце. Уравнения колебаний системы получены на основе принципа возможных перемещений в обобщенных координатах (четыре или два уравнения в упрощенном варианте). Так как углы поворота на концах упругих стержней складываются с задаваемыми углами поворота недеформируемых стержней, суммарные углы для удобства вычислений и повышения точности оставлены под знаками синусов и косинусов без линеаризации. В результате такие уравнения нестационарных колебаний являются нелинейными и интегрированы численными методами с использованием стандартных программ в одном из комплексов компьютерной алгебры. Приведены примеры расчета со сравнительными оценками результатов, полученных в дву- и одночленном приближениях функции формы изгиба стержневых звеньев системы.
Статья опубликована в следующих изданиях
№ 5. - 2023.
