Збірник наукових праць КНТУ. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація.
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/18
Свідоцтво про державну реєстрацію у Міністерстві юстиції України: серія КВ, №15253-3825 ПР.
Затверджено наказом Міносвіти і науки України № 1528 від 29.12.14р.
ISSN 2409-9392 (Online) 2409-9392(Print)
Мови видання: українська, російська, англійська, періодичність - один раз на рік;
Browse
10 results
Search Results
Item Експериментальне визначення жорсткості багатокоординатного верстата паралельної структури «пентапод»(ЦНТУ, 2018) Шелепко, О. В.; Кириченко, А. М.; Гречка, А. І.Роботу присвячено вимірюванню пружних переміщень робочого органа багатокоординатного верстата паралельної структури «пентапод» під навантаженням та експериментальному визначенню матриць просторової жорсткості та податливості. Розроблено схеми вимірювання переміщення робочого органа, який розташований вздовж осі Z при його навантаженні по осям Х, Y та Z. Побудовано залежності похибки переміщення робочого органа від зміни його положення відносно осі Х в діапазоні від -0,075м до 0,075 м, Y = 0, Z = 0 при постійному навантаженні рівному 100 Н вздовж осі Х, Y та Z та визначено матрицю жорсткості на основі результатів отриманих експериментальним шляхом. Работа посвящена измерению упругих перемещений рабочего органа многокоординатного станка параллельной структуры «пентапод» под нагрузкой и экспериментальному определению матриц пространственной жесткости и податливости. Разработаны схемы измерения перемещения рабочего органа, который расположен вдоль оси Z при его нагрузке по осям Х, Y и Z. Построены зависимости погрешности перемещения рабочего органа от изменения его положения относительно оси Х в диапазоне от -0,075м до 0,075 м, Y = 0, Z = 0 при постоянной нагрузке равном 100 Н вдоль оси Х, Y и Z. и определена матрица жесткости на основе результатов полученных экспериментальным путем. The article is devoted to determination of spatial stiffness of the end effector of a pentapod parallel machine tool and its relation to the end effector position into the machine workspace, determination of the compliance and stiffness matrices from experimental measurements data. To study the spatial stiffness of the machine, the method for measuring the displacements of the end effector were developed and a bench for experimental research was produced. On the basis of the results of experimental measurements, the dependence of the end effector displacement upon the change of its position relative to the X axis in the range from -0,075 m to 0,075 m with a constant load equal to 100 N along the X, Y and Z axes. The compliance and stiffness matrices of the machine is calculated on the basis of experimental measurements of the displacements Δx, Δy, Δz of the end effector by computing the nearest symmetric positive definite matrix, which is determined by the Frobenius norm. The experimental stiffness matrix 3x3 is obtained for three positions of the end effector. From the obtained dependences of the displacement of the end effector from its position relative to the X axis under constant load, the maximum displacement along the axes coincides with the direction of the load. Having obtained the compliance and stiffness matrices experimentally for different positions of the end effector, it is shown that the maximum difference in stiffness along the Y axis does not exceed 25%, and along X and Z axes is 14%. The obtained experimental results of the displacement of the end effector in machine workspace under the load force enables further establishment of the areas of the workspace in with the maximum stiffness and helps formulate guidelines to improve the pentapod machine tool spatial stiffness.Item Багатокоординатний верстат з надлишковим механізмом паралельної структури та спеціальним робочим органом(ЦНТУ, 2017) Кириченко, А. М.; Метак, Аль Ібрахімі; Kyrychenko, A.; Methaq, AlibraheemiУ статті досліджуються перспективи вдосконалення багатокоординатного обладнання паралельної структури з ланками змінної довжини шляхом введення надлишкових приводів. Запропоновано нову конструкцію п’ятикоординатного верстата з надлишковим механізмом паралельної структури 2R3T та спеціальним робочим органом, яка дозволяє позбавитись від особливих положень у робочому просторі та розширити діапазон кутів повороту обертальних ступенів вільності до 120º та 180º відповідно, розглянуто ряд можливих компоновок подібних верстатів. The article is aimed to develop a new 5-dof redundant parallel manipulator 2R3T (2 rotational and 3 translational degrees of freedom) with custom end effector to eliminate singularities in the workspace and provide advanced orientation ability for machine tools applications. The new redundant parallel manipulator with 5 controllable degrees of freedom has 6 variable-length links actuators connected to the end effector with a common axis of joints. A few possible layouts of the machine are proposed, extending the orientation capability of the end effector to 120 deg and 180 deg about two axes respectively. Kinematics and stiffness of the manipulator are considered. The further research should be aimed to direct kinematics, workspace, manipulation indices, stiffness and geometry optimization, developing a special control algorithms based on a calculated torque to keep the stability and prevent the internal stress in the manipulator structure.Item Дослідження кінематики трьохкоординатного верстата з комбінованою структурою(КНТУ, 2008) Кириченко, А. М.; Заїка, С. М.; Ленченко, Л. В.На основі аналізу можливих компоновок трьохкоординатного верстата, запропоновано оригінальну компоновку з комбінованою кінематичною структурою. Вирішено зворотну задачу кінематики і проведено аналіз кінематичних залежностей механізму. By analysis of possible structural configurations of three-way machine, the arrangement is chosen with the composite kinematics. The reverse kinematical task is solved and the analysis of kinematical dependences of mechanism is carried.Item Open source CNC control for parallel kinematic machine tool(КНТУ, 2013) Kyrychenko, A.; Кириченко, А. М.Application of LinuxCNC (open-source Linux based CNC software) to control parallel kinematic machine tools is considered. A control architecture and configuration files developed for LinuxCNC parallel kinematics machine tool with Stewart platform. Розглянуто використання вільної системи ЧПУ LinuxCNC з відкритим кодом для управління верстатами паралельної структури. Запропоновано структурну схему та файли конфігурації системи управління, використаної для верстата паралельної структури на основі платформи Стюарта.Item Вплив попереднього навантаження на просторову жорсткість робочого органа верстата з механізмом паралельної структури(КНТУ, 2010) Кириченко, А. М.; Kyrychenko, A.Визначено матриці жорсткості окремих ланок та загальну матрицю жорсткості робочого органа просторового механізму паралельної структури з ланками змінної довжини. Розглянуто вплив величини навантаження на просторову жорсткість. The stiffness matrices of individual links and general stiffness matrix of spatial mechanism with variable-length links are determined in presence of preload. The impact of preload upon spatial stiffness is considered.Item Геометрична побудова робочого простору обладнання з механізмами паралельної структури(КНТУ, 2011) Кириченко, А. М.; Струтинський, В. Б.; Kyrychenko, A.; Strutynsky, V.Запропоновано метод геометричної побудови робочого простору обладнання на основі механізмів паралельної структури з врахуванням рухових можливостей приводів та обмежень кутів повороту шарнірних опор з використанням сучасних САПР. Розроблені додатки API для автоматизації побудови сукупного орієнтаційного простору (для обладнання з кількістю ступенів вільності більше трьох) дозволяють зменшити час побудови на 3 порядки у порівнянні з чисельними методами. The CAD-based geometrical method is developed for determination of parallel robots workspace considering the actuator capabilities and angular joints limits. The application to automate the construction of total orientation workspace is available which reduces construction time by 3 orders as compared to umerical methods.Item Моделювання жорсткості верстата-гексапода(КНТУ, 2008) Кириченко, А. М.Наведено результати моделювання жорсткості робочого органа верстата-гексапода під навантаженням на основі розробленої віртуальної моделі. Встановлено залежність жорсткості від компоновки, конструктивних параметрів та положення робочого органа. The method and results of stiffness modelling of hexapode effector under the load is given, based upon the developed FEA model. The dependence of stiffness upon the configuration, design factors and the position of effector is determined.Item Підвищення точності зубообробки шляхом розділення поверхонь, що взаємодіють з інструментом в процесі різання(КНТУ, 2014) Підгаєцький, М. М.; Кириченко, А. М.; Апаракін, А. Р.; Podgaetskiy, Mikhail; Aparakin, Anton; Kirichenko, AndreiУ статті розглядаються процеси, що відбуваються у поверхневому шарі деталі при різанні та робиться спроба покращення умов різання при зубообробці. Автори провели теоретичне обгрунтування проблеми виникнення поверхневих напружень в результаті деформації, які можуть істотно відобразитися на якості обробленої поверхні. Використовуючи теорію опору матеріалів було отримано різницю в діючих напруженнях на обробленій поверхні при різних схемах різання. Отримані результати експериментальних досліджень показують кращу якість обробленої поверхні при розташуванні ріжучої кромки інструменту по нормалі до оброблюваної поверхні, яка має функційні властивості. У результаті проведеного дослідження автори прийшли до висновку про необхідність створення методу зубообробки, при якому функційна поверхня буде суміщена з дотичною поверхнею різання. The article is devoted to the problem of increasing the accuracy of involute cylindrical gears. The authors conducted a theoretical justification to a problem of the origin of surface stresses in case of the deformation, which in turn can significantly effect on the quality of the machined surface, ability to further processing (especially, thermal processing), geometrical deviations. It is established that the existing methods of processing involute cylindrical gears (gear hobbing and gear shaping) are performed at high cutting forces. The cutting edge of the tool is tangent to the involute surface that is normal cutting surface, causing shear and normal stresses on the treated surface and slander. With further heat treatment of gears take place a vacation of stress and significant quality deterioration of the involute surface. Using the theory of strength of materials the difference in operating stresses on the machined surface at different cutting schemes was obtained. The results of experimental studies in terms of process modeling indicate better quality of the machined surface at the location of the cutting edge of the tool normal to the workpiece, which has functionality properties. As a result, the authors concluded the need for a method of gear cutting, in which the functional surface is aligned with the tangent of the cut surface, that removes the formation of normal stresses in the surface layer, and provide greater accuracy of processing.Item Вибір компоновки багатокоординатного верстата паралельної структури з ланками змінної довжини(КНТУ, 2015) Кириченко, А. М.; Шелепко, О. В.; Kyrychenko, А.; Shelepko, О.В статті розглянуті сучасні тенденції розвитку верстатів з паралельною структурою у машинобудуванні та металообробці. Проведено дослідження по вибору раціональнішого варіанту компоновки верстата «пентапод» за параметрами робочого простору і жорсткості. The aim of the article is to choose the layout of pentapod parallel kinematic machine after the criteria of workspace and spatial rigidity. Several configurations with different arrangement of joints on a stationary platform are considered. The geometrical method is used to determine the workspace, and spatial rigidity is calculated using machine kinematics. It’s proved that the workspace of each configuration has a complex geometric shape. Workspace volume and shape significantly depend on the arrangement of joints, which also affects the output specifications of the machine and its ability to process certain parts. The conducted analysis made it possible to choose the layout of the machine according to customer requirements on stiffness and workspace.Item Показники жорсткості верстатного обладнання з паралельною кінематикою(КНТУ, 2009) Кириченко, А. М.Розглянуто систему локальних та глобальних показників жорсткості верстатного обладнання з паралельною кінематикою, які характеризують жорсткість у певному положенні робочого органа та усьому робочому просторі. Застосування показників проаналізовано на прикладі порівняння компоновок гексаподів. The set of local and global stiffness performance indices of parallel kinematic machine tools is considered, which describes the stiffness in certain position and whole workspace. The use of proposed indices is considered by example of comparison of different hexapod configurations.