Mathematical modeling of the dynamics of manipulation system for mobile transport and technological machine with reference to the elasticity of elements



如何引用文章

全文:

详细

The approaches to modeling the dynamics of mobile manipulators of transport and technological machines with reference to the elastic compliance of elements are shown. The equations of motion of the manipulator units are recorded using the method of Lagrange multipliers. As the main origin for each element were taken four Rodrigues-Hamilton parameters, coordinates of the element position as absolutely rigid body and elastic movements. The equations take into account the impact of external and internal elastic and quadratic forces. Internal elastic forces are calculated on the basis of the stiffness matrix, which formation is made through calculation of the manipulator by finite element method. To set the join couplings the required number of constraint equations is built. The methods of creating of widespread kinematic schemes of manipulators of cylindrical and prismatic joints using set of constraints involving mutual perpendicular vectors, which belong to articulated elements. Using the developed model the dynamics of articulated manipulator crane ACT-4-A was calculated. It was found that the inclusion of elements elasticity reveals oscillatory behavior of the kinematic and power factors of the process and, thus, increase the adequacy of modeling of manipulation system operation during machine use. Elastic elements causes their oscillations with a frequency, which is commensurable with the first lower natural frequency of metal manipulation system itself, that indicates the desirability of its test for the absence of resonance and, if necessary, the development of positive measures to improve the dynamic reliability of the manipulation system. It has been shown that to calculate manipulators for some machines the chassis dynamics should be taken into account.

作者简介

V. Kovalskiy

Moscow State University of Railway Engineering n. a. Emperor Nicholas II

Dr. Eng.

I. Lagerev

Bryansk State University n. a. I.G. Petrovskiy

Email: lagerev-bgu@yandex.ru
Ph.D.

参考

  1. Новоселов В. Время перемен. Российский рынок гидроманипуляторов // Строительная техника и технологии. 2013. №4. С. 98-110.
  2. Featherstone R. Rigid Body Dynamics Algorithms. N.Y.: Springer, 2008. 272 p.
  3. Лагерев А.В., Лагерев И.А., Мильто А.А. Универсальная методика динамического анализа гидравлических кранов-манипуляторов // Вестник Брянского государственного технического университета. 2013. № 3. С. 24-31.
  4. Лагерев А.В., Лагерев И.А., Мильто А.А. Универсальная методика определения напряжений в стержневых элементах конструкций гидравлических кранов-манипуляторов в задачах динамики // Вестник Брянского государственного университета. 2013. № 4. С. 21-26.
  5. Бурдаков С.Ф., Дяченко В.А., Тимофеев А.Н. Проектирование манипуляторов промышленных роботов и роботизированных комплексов. М.: Высшая школа, 1986. 264 с.
  6. Лагерев А.В., Мильто А.А., Лагерев И.А. Динамико-прочностной анализ гидравлических крано-манипуляторных установок мобильных машин. Брянск: РИО БГУ, 2015. 186 с.
  7. Nikravesh P.E., Chung I.S. Application of Euler Parameters to the Dynamic Analysis of Three-Dimensional Constrained Mechanical Systems // Journal of Mechanical Design. 1982. №104. P. 785-791.
  8. Korkealaakso P., Mikkola A., Eantalainen T., Rouvinen A. Description of Joint Constraints in the Floating Frame of Reference Formulation // Proc. IMechE. 2008. Vol. 223. Part K. P. 133-144.
  9. Лагерев И.А. Моделирование напряженно-деформированного состояния крана-манипулятора машины для сварки трубопроводов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2011. №4. С. 29-36.
  10. Лагерев А.В., Лагерев И.А., Мильто А.А. Исследование динамики и прочности гидравлических крано-манипуляторных установок на подвижном шасси // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2015. № 1. С. 43-48.
  11. Вершинский А.В., Лагерев И.А., Шубин А.Н., Лагерев А.В. Численный анализ металлических конструкций подъемно-транспортных машин. Брянск: БГУ, 2014. 186 с.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Kovalskiy V.F., Lagerev I.A., 2016

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».