Паутинные шарнирные механизмы: теория образования, алгоритмы синтеза и практика создания для машиностроения

Структурный синтез сложных многоконтурных механизмов с заданными эксплуатационными свойствами и увеличенным сроком службы является первой задачей их проектирования. Приведено решение сложной комплексной задачи разработки единой теории синтеза и анализа подвижности нового класса механических систем в виде различных паутинных шарнирных механизмов без избыточных связей, включающей в себя структурные уравнения, теорию образования и алгоритмы направленного структурного синтеза. Даны примеры применения разработанной теории многоконтурных паутинных структур для создания на уровне изобретений плоских и пространственных паутинных механизмов и устройств для различных областей машиностроения в виде рычажных приводов манипуляторов, роботов, зажимных устройств, складывающихся плоских и сферических антенн рефлекторов и локаторов, платформенных многоопорных механизмов.
EDN: GOXWDA, https://elibrary/goxwda

Литература

[1] Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. Москва, URSS, 2019. 640 с.

[2] Ассур Л.В. Исследование плоских стержневых механизмов с низшими парами с точки зрения их структуры и классификации. Москва, Изд-во АН СССР, 1952. 529 с.

[3] Глазунов В.А., ред. Новые механизмы в современной робототехнике. Москва, Техносфера, 2018. 315 с.

[4] Кожевников С.Н. Основания структурного синтеза механизмов. Киев, Наукова Думка, 1979. 231 с.

[5] Крайнев А.Ф. Механика машин. Фундаментальный словарь. Москва, Машиностроение, 2000. 903 с.

[6] Тимофеев Г.А., ред. Теория механизмов и механика машин. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. 566 с.

[7] Коловский М.З., Евграфов А.Н., Семенов Ю.А. и др. Теория механизмов и машин. Москва, Академия, 2006. 560 с.

[8] Вульфсон И.И., Ерихов М.Л., Коловский М.З. и др. Механика машин. Москва, Высшая школа, 1996. 511 с.

[9] Пожбелко В.И. Инерционно-импульсные приводы машин с динамическими связями. Москва, Машиностроение, 1989. 132 с.

[10] Пейсах Э.Е., Нестеров В.А. Система проектирования плоских рычажных механизмов. Москва, Машиностроение, 1988. 230 с.

[11] Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Москва, Машиностроение, 1979. 334 с.

[12] Смелягин А.И. Структура машин, механизмов и конструкции. Москва, Инфра-М, 2019. 387 с.

[13] Пожбелко В.И. Единая теория структуры, синтеза и анализа многозвенных механических систем с геометрическими, гибкими и динамическими связями звеньев. Часть 1. Базовые структурные уравнения и универсальные таблицы строения. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2020, № 9, с. 24–43, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2020-9-24-43

[14] Kong X., Gosselin C. Type synthesis of parallel mechanisms. Springer, 2007. 276 p.

[15] Pozhbelko V.I. A unified structure theory of multibody open-, closed-, and mixed-loop mechanical systems with simple and multiple joint kinematic chains. Mech. Mach. Theory, 2016, vol. 100, pp. 1–16, doi: http://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2016.01.001

[16] Pozhbelko V., Ermoshina E. Number structural synthesis and enumeration process of all possible sets of multiple joints for 1-DOF up to 5-loop 12-link mechanisms on base of new mobility equation. Mech. Mach. Theory, 2015, vol. 90, no. 8, pp. 108–127, doi: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2015.03.006

[17] Ding H.F., Hou F.M., Kecskemethy A. et al. Synthesis of the whole family of planar 1-DOF kinematic chains and creation of their atlas database. Mech. Mach. Theory, 2012, vol. 47, pp. 1–15, doi: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2011.08.011

[18] Grubler M. Getriebelehre. Springer, 1917. 154 p.

[19] Pozhbelko V.I. A new molecular approach for creative design of multiloop linkages and planetary gear mechanisms via novel NTG-graph representation. In: Advances in mechanical engineering. Springer, 2023, pp. 21–34, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-031-48851-1_3

[20] Пожбелко В.И. Многоконтурный шарнирный механизм. Патент РФ 2751777. Заявл. 07.07.2020, опубл. 16.07.2021.

[21] Пожбелко В.И. Шарнирный многовершинный механизм. Патент РФ 2777123. Заявл. 07.04.2022, опубл. 01.08.2022.

[22] Пожбелко В.И. Шарнирный трехкривоширный механизм. Патент РФ 2740526. Заявл. 07.07.2020, опубл. 15.01.2021.

[23] Пожбелко В.И. Механизм плавающего шарнирного параллелограмма. Патент РФ 2765387. Заявл. 19.08.2021, опубл. 28.01.2022.

[24] Пожбелко В.И. Шарнирный платформенный манипулятор. Патент РФ 2751782. Заявл. 07.07.2020, опубл. 16.07.2021.

[25] Пожбелко В.И. Складывающийся многократный параллелограммный механизм. Патент РФ 2810882. Заявл. 27.02.2023, опубл. 29.12.2023.

[26] Пожбелко В.И. Паутинный шарнирный механизм. Патент РФ на изобретение 280030218. Заявл. 18.06.2024, опубл. 14.11.2024