Підвищення просторової жорсткості верстата з комбінованим механізмом паралельної структури
Loading...
Date
Authors
Бєлєцький, Артем Олексійович
Bielietskyi, Artem
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
Метою роботи є підвищення просторової жорсткості верстата з комбінованим механізмом паралельної структури шляхом раціонального розміщення опор штанг змінної довжини. Для досягнення мети дослідження було вирішено такі задачі: - розроблено модель жорсткості верстата, яка передбачає представлення його конструктивних елементів у вигляді простих пружин; визначено матрицю просторової жорсткості, яка встановлює взаємозв’язок між вектором зовнішніх навантажень та вектором пружних переміщень робочого органу; визначено вплив розташування опор штанг змінної довжини на координатну жорсткість в робочому просторі; запропоновано шляхи підвищення просторової жорсткості верстата з комбінованим механізмом паралельної структури.
Актуальність: Основним напрямком автоматизації багатономенклатурного серійного виробництва є створення швидкопереналагоджуваного технологічного обладнання з ЧПУ на основі механізмів паралельної структури, яке внаслідок своїх специфічних властивостей спроможне вирішити більшість технологічних задач, що ставляться сучасним багатономенклатурним серійним виробництвом. У зв‘язку з цим, створення та дослідження верстатів з паралельною кінематикою, є актуальною науковою задачею. Наукова новизна: визначено матрицю просторової жорсткості верстата з комбінованим механізмом паралельної структури шляхом поєднання матриць жорсткості його конструктивних складових, представлених у вигляді простих елементів; визначено вплив розташування опор штанг змінної довжини на координатну жорсткість в робочому просторі та запропоновано шляхи підвищення просторової жорсткості верстата з комбінованим механізмом паралельної структури. Практичне значення: розроблено модель жорсткості верстата, яка передбачає представлення його конструктивних елементів у вигляді простих пружин; запропоновано шляхи підвищення просторової жорсткості верстата з комбінованим механізмом паралельної структури. The aim of the work is to increase the spatial rigidity of a machine tool with a combined mechanism of a parallel structure by rationally placing the supports of rods of variable length.
To achieve the goal of the study, the following tasks were solved: - a model of the rigidity of the machine tool was developed, which involves the representation of its structural elements in the form of simple springs; a spatial rigidity matrix was determined, which establishes the relationship between the vector of external loads and the vector of elastic displacements of the working body; the influence of the location of the supports of rods of variable length on the coordinate rigidity in the working space was determined; ways of increasing the spatial rigidity of a machine tool with a combined mechanism of a parallel structure were proposed. Relevance: The main direction of automation of multi-nomenclature batch production is the creation of rapidly adjustable CNC process equipment based on parallel structure mechanisms, which, due to its specific properties, is able to solve most of the technological tasks posed by modern multi-nomenclature batch production. In this regard, the creation and research of machines with parallel kinematics is an urgent scientific task. Scientific novelty: the spatial rigidity matrix of a machine tool with a combined parallel structure mechanism is determined by combining the rigidity matrices of its structural elements, represented in the form of simple elements; the influence of the location of variable-length rod supports on the coordinate rigidity in the working space is determined and ways to increase the spatial rigidity of a machine tool with a combined parallel structure mechanism are proposed. Practical significance: a model of machine tool rigidity is developed, which involves representing its structural elements in the form of simple springs; ways to increase the spatial rigidity of a machine tool with a combined parallel structure mechanism are proposed.
Description
Keywords
обладнання з паралельною кінематикою, матриця жорсткості, штанги змінної довжини, equipment with parallel kinematics, stiffness matrix, variable length rods
Citation
Бєлєцький, А. О. Підвищення просторової жорсткості верстата з комбінованим механізмом паралельної структури : кваліфікаційна магістерська робота : спец. 133 «Галузеве машинобудування» / наук. кер. І. А. Валявський ; Центральноукраїн. нац. техн. ун-т. - Кропивницький : ЦНТУ, 2025. - 80 с.