Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
10 results
Search Results
Item Дослідження рухових можливостей кінематичних ланок МПС при формоутворюючих рухах осьовим інструментом(ЦНТУ, 2025) Вахніченко, Д. В.; Годунко, М. О.; Писанка, С. В.; Vakhnichenko, D.; Hodunko, M.; Pysanka, S.В статті виконано кінематичний аналіз формоутворюючих рухів верстату з механізмом паралельної структури (МПС) при виконанні типових технологічних операцій. Розглянуто математичну модель верстату типу «гексапод» при виконанні даних операцій, таких як свердління та фрезерування. Досліджено рухові можливостей кінематичних ланок МПС при лінійних, площинних та просторових формоутворюючих рухах. Визначено залежності між координатними рухами інструменту в процесі обробки та зміною довжини кінематичних ланок МПС. Any proposed design of a machine with parallel kinematics machine (PKM) requires justification of the choice of design parameters and technical characteristics for the further implementation of this equipment in production. Since the coordinate movements of the executive body for the implementation of the technological operation associated with the processing of parts are performed by kinematic links, the indicator of the motor capabilities of the kinematic links of the PKM during the shaping process was investigated. To carry out research in the MathCad, a general mathematical model of the design of a machine with PKM. First of all, boring and drilling schemes are considered, in which the tool moves along one or more coordinates simultaneously. Then, processing according to technological schemes with complex tool motion trajectories is considered, milling in a plane according to the technological schemes: along an astroid, along an Archimedean spiral, along an elongated cycloid and along an epicycloid. The change in the length of kinematic links during typical technological movements in space is considered according to the processing schemes along a cylindrical and conical helical line etc.Item Дослідження кутових переміщень платформи МПС із ріжучим інструментом(ЦНТУ, 2020) Павленко, I. I.; Годунко, М. О.; Кислун, О. А.; Костюк, Є. С.; Pavlenko, I.; Hodunko, M.; Kyslun, O.; Kostyuk, E.; Павленко, И. И.; Костюк, Е. С.В статті виконано аналітичний розрахунок величини переміщення виконавчого органу верстата з механізмом паралельної структури (МПС) по лініям в поперечному напрямку під кутом. Досліджено вплив конструктивних параметрів МПС на значення цих переміщень виконавчого органу. For the manufacture of parts of complex shapes, it becomes necessary to move the cutting tool along the line at a certain angle. For this, machines equipped with mechanisms of parallel structure are used. Only a study of the movable capabilities of these mechanisms makes it possible to introduce them into production. The studies focus on the transverse movement of the center of the moving platform of the parallel structure mechanism for a hexapod machine, as a material point moving along a line depending on the angle of contact of the tool and the perpendicular to the plane of the work surface (axis of symmetry of the mechanism). To determine the possible positions of the center of the moving platform, we consider a generalized scheme of the parallel structure mechanism. Given the restrictions on movement, the area of possible positions is divided into zones: Zrp - without a cutting tool; Zri - the zone of positions of the top of the instrument. The part that is being processed is installed on the technological device, which is placed on the basis of a parallel structure mechanism. Parameters of a machine with a parallel structure mechanism: a, b - distance between the supports of the stationary carrier system and the executive body, respectively; Lmax is the maximum length of the kinematic links; lmin is the minimum length of the kinematic links; li is the current length of the kinematic links; l is the magnitude of the transverse movement; φ is the angle of inclination of the executive body; hi is the current position of the executive body of the mechanism of the parallel structure in height. The assessment of motor capabilities is determined by the displacement index, which is the ratio of the actual displacement value l to the theoretically possible one (taken equal to the maximum rod length Lmax). From the above dependencies it is seen that the influence of the motor capabilities of the rods on the relative displacement provides an increase in the displacement index in the indicator section from 0.45 to 0.65, then the section that is affected by the slope of the displacement line, with a decrease in which the displacement in the area of0.8 up to 1 movement decreases again, this is due to the complex geometry of the service area ofthe working space of the machine with a parallel structure mechanism. On the effect of the ratio of the sizes of the movable to the fixed platform on the relative displacement, we have that with an increase in the indicator, the initial indicator of the relative displacement also increases, with a value of the exponent n starting from 0.6 its value decreases in all cases. The influence of the ratio of the maximum displacement of the rods to the size of the fixed platform, on the relative displacement has the opposite of the previous character. With an increase in the indicator m, the relative displacement indicator increases, with a further increase in the indicator m, it can be seen that significantly decreases the displacement indicator and with a value less than 0.6. В статье выполнен аналитический расчет величины перемещения исполнительного органа станка с механизмом параллельной структуры (МПС), по линиям в поперечном направлении под углом. Исследовано влияние конструктивных параметров МПС на значение этих перемещений исполнительного органа.Item Розмірна та параметрична градація верстата з МПС(КНТУ, 2016) Вахніченко, Д. В.; Верхогляд, Ю. І.; Брайко, М. В.В статті виконано дослідження розмірів і параметрів верстатів з механізмом паралельної структури та їх градація. Розглянуто відповідність між технічними характеристиками верстата і величиною необхідних координатних рухів виконавчого органа та умови досягнення узгодженості між цими характеристиками та вимогами, що ставляться до виконання операцій. Наведено модульну будову конструкцій верстата з МПС та запропоновано визначення основних параметрів кожного модуля та їх градацію на основі стандарту. В роботі запропоновано поділ верстатів з механізмами паралельної структури по максимальним координатним рухам, опираючись на переважні ряди чисел, основний та додатковий. Запропоновано градація верстатів за величиною кута обертання ланок в опорах платформ та по максимальному куту, під яким можлива обробка. Також представлено регламентовані параметри для лінійних розмірів, діаметрів рухомої та нерухомої платформ, відстані між їх опорами, розміру виконавчого органа та габаритних розміри несучої системи верстата. The paper used to study the size and parameters of machines with the mechanism of parallel structure and grading. We consider the correspondence between the technical characteristics of the machine and the size of the necessary co-ordinate the movements of the executive body and achieving coherence between these characteristics and the requirements of the procedures. Powered by a modular structure of the machine design with the MPS and the suggested definition of the basic parameters of each module and their graduation on the basis of the standard. The paper suggested the division of machines with parallel structure mechanisms with the maximum coordinate movements. And it is determined that most of them are the same as the next primary R20 numbers with ratio of 1.12. For these and other conditions, it is advisable to have an extra row with finer gradations, which, in accordance with GOST R40 must meet a number with a denominator 1,06. Tak for further recommendations when selecting certain parameters, preference should be given to the main or first additional row. Achieved a justification of key design parameters of MPS machines can be used as the basis of the standard. As a result, it is proposed grading machines largest units in the rotation angle of platforms and supports the maximum angle at which can be processed. Also presented regulated parameters of the linear sizes, diameters mobile and fixed platforms, the distance between their legs, the size of the executive body and the overall dimensions of the machine carrier system.Item Визначення крутного навантаження МПС при свердлінні експериментальним методом(КНТУ, 2016) Павленко, І. І.; Вахніченко, Д. В.; Кропівна, А. В.; Pavlenko, Ivan; Vakhnichenko, Dmitriy; Kropivna, AlyonaВ статті розглянуто експериментальне дослідження розподілу крутного навантаження між штангами МПС при виконанні свердлильних операцій. Представлено розроблену та складену експериментальну установку із спеціальними тензодатчиками та вимірювальним блоком. В роботі наведено результати експериментальних досліджень навантаження виконавчого органа по вісі та паралельно вісі симетрії МПС, за отриманими даними побудовані графіки поверхонь відгуку. The purpose of this work is an experimental study of the distribution of torque between the load bars MPS when the drilling operations. The article presents a developed and produced an experimental setup with special strain gauges and measuring unit. The results of experimental studies with a load of the working body of the axis, and parallel to the axis of symmetry of the MPK which graphs of response surfaces. The research results suggest that these design parameters have different effects on the individual components of the power loads hexapod, including various structures, so their choice should be subject to comprehensive consideration of all components of the estimated movements and specific purpose of the machine. By results of measurements when determining twisting loadings it is established that loading forces between couples from two bars it is distributed equally, and in the couple of a bar perceive loadings with a difference to 21% and have a different sign as one bar perceives deformations on stretching, and another - compression. The difference between various configurations of PKM makes 38 ÷ 45%.Item Підвищення геометричної точності гексапода(КНТУ, 2013) Кириченко, А. М.На основі кінематичних залежностей визначено вплив відхилень положення центрів шарнірних опор на точність положення робочого органа верстата. Запропоновано метод обчислення положень центрів шарнірних опор за результатами обміру еталонної деталі вимірювальним контактним датчиком. The purpose of article is increasing the geometric accuracy of hexapod parallel manipulator by identifying the joint center positions. Using hexapod kinematics the influence of joint center position errors upon accuracy of the platform position and orientation is determined. A method is suggested to calculate the joint center positions from results of measurement of reference part with a touch probe. The reference part can be a cylinder, a sphere or a cube. The identification was simulated with random errors introduced to joints center positions, also considering the reference part geometry errors and measurement errors. The method was implemented for CNC hexapod machine tool, where a cylinder shaped reference part was measured with a touch probe mounted in the spindle. According to the results of numerical simulation and experimental easurements, the method can improve the geometric accuracy of hexapod up to 3-5 times.Item Дослідження впливу компонувальної схеми та діапазону зміни довжини кінематичних ланок на просторові рухові характеристики гексаподів(КНТУ, 2015) Валявський, І. А.; Кулєшков, Ю. В.; Valyavsky, Ivan; Kuleshkov, YuriyВ статті розглянуто вплив конструктивних параметрів (компонувальної схеми та діапазону зміни довжини кінематичних ланок) на розміри та об‘єм робочого простору верстата-гексапода. Use parallel kinematics machine tools is one of problems solving expanding functional capabilities of machine tools. Hexapod is one of that machine tools. Determining the most efficient design parameters of the hexapod main elements is an urgent problem. The results of previous theoretical research determined that the design of hexapod and length of struts and their movements influence the geometric characteristics hexapod workspace. Modeling workspace for different layouts of hexapod and obtained graphic dependences between workspace parameters and lengths of kinematic links. The article considers the influence of the design parameters (lyout of the machine and changing the length of the range of struts) on the shape, size and volume of the working space of the hexapod machine-tool and determine the most efficient execution heksapodiv options depending on their functionality.Item Зона обслуговування верстата з МПС при виконанні свердлильних операцій(КНТУ, 2014) Павленко, І. І.; Вахніченко, Д. В.; Якименко, С. М.; Pavlenko, І.; Vakhnichenko, D.; Yakimenko, S.В статті визначається зона обслуговування робочого простору верстату з МПС при свердлінні деталі, в якій отвори розташовані з різних боків. Operation of the machine is possible with the geometric space that is a working space of the machine with a parallel structure of the mechanism. Reasoned determination of the magnitude of this space allows him to set reasonable sizes depending on the mechanism used with parallel structure. The article is made a general equation for determining the coverage area of the working space of the machine with the mechanism of parallel structure when performing drilling operations at an angle. As a result, to analyze the influence of design parameters of the mechanism of parallel structure to the service area.Item Методика врахування динаміки приводу при складанні моделі механізму з паралельною кінематикою(КНТУ, 2013) Мельніченко, М. М.; Мірошніченко, М. С.; Бєляєв, Ю. Б.; Melnychenko, N.; Belyaev, U.; Miroshnichenko, M.В статті розв’язано актуальну задачу розробки моделі динаміки механізму з паралельною кінематикою побудованого на базі платформи Хью-Стюарта з приводами від вентильних двигунів. Отримані результати можуть бути використані для керування механізмами подібного типу. The purpose of this paper is to model the dynamics of certain generalized control object "engine platform" as a system of differential equations that relates the change voltages applied to the valve actuators, as amended coordinate center of mass platform. In the article studied the dynamics of the actual problem with parallel kinematics mechanism now can not Hugh Stewart. The results can be used to control equipment built on the basis of a similar type. Thus the combination of known dynamics equations platform-Hugh Stewart and information about the transfer function for brushless signal control and a torque on the shaft resistance, yielded the relationship between the change in voltage control input and coordinate motor center of mass of the platform.Item Аналіз робочого простору верстата з паралельною кінематикою при обробці деталей під кутом(КНТУ, 2013) Павленко, І. І.; Вахніченко, Д. В.; Pavlenko, I.; Vakhnichenko, D.В статті проаналізовано робочий простір верстатів з паралельною кінематикою при обробці під кутом за умови ведення обробки з різних боків деталі. Графічно було визначено, як впливає кут нахилу виконавчого органу на форму слідуючих функціональних зон, а саме: ехнологічну; резервну технологічну; інструменту; установчих рухів; конструктивну, обслуговування, недосяжну, нереалізовану. When designing mechanisms with parallel kinematics is important to determine the condition of the effective functioning of the machine, ie, the exercise of the necessary movements that are performed within the movement and orientation of the executive body. It is proposed to assess the functioning of machines by mechanisms with parallel kinematics (MPK), based on the conditions of movements at an angle such that the need for treatment holes at an angle where the mobile platform provides an appropriate traffic flow. For the effective implementation of the set operations must be informed determine design parameters machines by MPK. This machine operation is possible in the presence of geometric space, which is a working space (function space) machines by MPK limited basis, fixed top plate and side walls. This paper analyzes the workspace tools with parallel kinematics in the processing angle for conditions of handling parts from different angles. Graphically, it was determined the effect of the angle of the executive body of the form by following functional areas, namely technology, backup technology, tools, founding movements, structural, maintenance, unattainable, unrealized. The study presented in this paper show that the tilting platform to set the angle at the point of processing the service area of the MPK deviates from the axis of symmetry of the machines by MPK in the direction opposite to tilt the tool.Item Експериментальне дослідження силового навантаження МПС(КНТУ, 2014) Павленко, І. І.; Вахніченко, Д. В.; Кропівний, В. М.; Pavlenko, Ivan; Vakhnichenko, Dmitry; Kropivniy, VladimirВ статті розглянуто експериментальне дослідження силового навантаження МПС при виконанні свердлильних операцій. Представлено розроблену та виготовлену експериментальну установку із спеціальними тензодатчиками та вимірювальним блоком. В роботі представлено результати експериментальних досліджень при навантаженні ВО по вісі та паралельно вісі симетрії МПС по яким побудовані графіки поверхонь відгуку. The purpose of this work is the quantitative analysis of variants of kinematic schemes of industrial robots for definition of expedient variants and the analysis of the obtained data on the basis of the created working zones. The article describes the experimental study of power load when the MPK drilling operations. Submitted designed and manufactured with special experimental setup with strain gauges and measuring unit . The paper presents the results of experimental studies with load axis and parallel to the axis of symmetry of the MPK which the graphs of response surfaces.