Пружинные аккумуляторы с выходным поворотным звеном для шаговых перемещений

Уменьшение затрат энергии в различных отраслях промышленности является важнейшей экономической задачей. В шаговых приводах для снижения энергозатрат можно использовать пружинные приводы с рекуперацией энергии. При этом в некоторых случаях пружинные механизмы позволяют упростить конструкцию и уменьшить массогабаритные характеристики. В статье рассмотрены пружинные аккумуляторы с выходным поворотным звеном, используемые в приводах с рекуперацией энергии для шаговых перемещений. Пружинные аккумуляторы можно создавать на базе пружин растяжения и сжатия. В отношении плавности поворота пружинные аккумуляторы с выходным поворотным звеном и углом поворота 2π являются идеальными. Использование схем с двумя симметричными пружинами вместо пружинных аккумуляторов с одной пружиной позволяет увеличить потенциальную энергию (в 2 раза) и быстродействие при заданной жесткости пружины. Пружинные аккумуляторы с выходным поворотным звеном можно использовать как в приводах с компенсацией диссипативных потерь в процессе движения, так и в приводах с их предварительной компенсацией. Для представленных пружинных аккумуляторов рассмотрены геометрические и динамические характеристики и даны рекомендации по использованию.

Литература

[1] Семеноженков В.С. Разработка теории, методов проектирования и создание рекуператорных средств механизации кузнечно-штамповочного производства. Дис. ... д-ра техн. наук. Воронеж, 1999. 366 с.

[2] Сысоев С.Н. Повышение эффективности вспомогательных операций в автоматизированных производствах на основе создания быстродействующих цикловых механизмов агрегатно-модульного типа. Дис. … д-ра тех. наук. Москва, 1999. 401 с.

[3] Глушков А.А. Исследование и разработка быстродействующих поворотных цикловых приводов колебательного типа. Дис. ... канд. техн. наук. Владимир, 2006. 148 с.

[4] Болотин Л.М., Корендясев А.И., Саламандра Б.Л., Тывес Л.И. Механическая рука. А.с. 1323378 СССР, опубл. 15.07.87, бюл. № 26, 4 с.

[5] Писаренко Г.С., ред. Испытательная техника для исследования механических свойств материалов. Киев, Наукова думка, 1984.

[6] Зайцев В.В., Корендясев А.И., Литовченко А.П., Саламандра Б.Л., Тывес Л.И., Шишков В.С., Сачков Л.Б. Промышленный робот. А.с. 1768381 СССР, опубл. 15.10.92, бюл. № 38, 3 с.

[7] Корендясев А.И., Саламандра Б.Л., Тывес Л.И., Владов И.Л., Данилевский В.Н., Жавнер В.Л., Колискор А.Ш., Петров Л.Н., Серков Н.А. Модестов М.Б., Ушаков В.И., Тихомиров В.Г., Ковалев В.Е. Манипуляционные системы роботов. Москва, Машиностроение, 1989. 471 c.

[8] Надеждин И.В., Мочанов А.А. Динамика мехатронных рекуперативных приводов загрузочных устройств автоматизированных сборочных систем. Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева, 2015, № 1 (32), с. 19–24.

[9] Жавнер В.Л., Жавнер М.В., Мацко О.Н. Мехатронный рекуперативный привод для возвратно-поступательных перемещений. Современное машиностроение. Наука и образование, 2012, № 2, с. 304–310.

[10] Мацко О.Н., Жавнер М.В. Нахождение периода колебаний нелинейного пружинного аккумулятора с поступательной парой. Современное машиностроение. Наука и образование, 2013, № 3, с. 205–209.

[11] Жавнер В.Л., Мацко О.Н. Рекуперативные приводы для цикловых перемещений с пневматическим компенсатором диссипативных сил. Современное машиностроение. Наука и образование, 2014, № 4, с. 513–521.

[12] Жавнер В.Л., Мацко О.Н. Пружинные приводы для возвратно-поступательных перемещений. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2016, № 1, с. 3–7.

[13] Zhavner V.L., Matsko O.N. Spring drives for reciprocal motion. Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2016, no. 1, pp. 1–5.

[14] Жавнер М.В. Методы расчета и проектирования исполнительных устройств робототехнических систем на базе пружинных механизмов. Автореф. дис. … канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2003. 18 с.

[15] Жавнер В.Л., Мацко О.Н., Жавнер М.В. Рекуперативные приводы для цикловых перемещений. Deutschland, Saarbrucken, Palmarium Academic Publishing, 2014. 90 с.

[16] Бабицкий В.И., Котлячков А.А., Чечуров В.А., Шипилов А.В., Панин В.Н. Резонансный привод. А.с. 1544550 СССР, опубл. 23.02.90, бюл. № 7, 5 с.

[17] Вульфсон И.И. Динамика цикловых машин. Санкт-Петербург, Политехника, 2013. 425 с.

[18] Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики. Т. 2. Москва, Наука, 1983. 621 с.

[19] Феоктистова Н.А. Гидромеханические рекуперативные приводы промышленных роботов для механизации погрузочно-разгрузочных работ. Дис. ... канд. техн. наук. Ленинград, 1988. 276 с.

[20] Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. Москва, Наука, 1991. 256 с.

[21] Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. В 10 т. Т. 1: Механика. Москва, Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. 216 с.