ПЕРЕДВИЖНОЙ ПУНКТ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН, ОБОРУДОВАННЫЙ ГИБКИМ МАНИПУЛЯТОРОМ

 

Онучин Е. М., Королёв О. В., Бондаренко А. Н.

(МарГТУ, г. Йошкар-Ола, РФ)

 

In article it is told about the flexible manipulator which can be used on mobile point of maintenance service. Use of flexible manipulators accelerates technological processes of maintenance service and simple operating repair of forest machines.

 

Одной из наиболее эффективных форм организации технического обслуживания и несложного текущего ремонта машин и оборудования лесного комплекса является использование передвижных пунктов технического обслуживания (ППТО), поэтому в настоящий момент актуальна задача повышения их производительности и расширения функциональных возможностей.

Качественное улучшение и расширение функциональных возможностей ППТО возможно на основе применения роботизированного технологического оборудования, основной базовой составляющей которого являются автоматически управляемые многофункциональные манипуляторы, предназначенные для доставки инструментов и материалов к обслуживаемому или ремонтируемому агрегату.

Технологический процесс технического обслуживания и несложного текущего ремонта лесозаготовительных машин предъявляет очень разнообразные требования, как к грузоподъемности, так и к рабочей области манипуляторов. Возможны случаи, когда необходимо поднять на небольшом вылете массивный груз, и случаи, когда нужно перемещать грузы небольшой массы по достаточно большому пространству. Такое разнообразие требований приводит к необходимости обеспечения трансформируемости манипулятора.

Обеспечение необходимой трансформируемости возможно путем применения нескольких гибких манипуляторов, установленных на специальных опорах по периметру ППТО. Опоры гибких манипуляторов одновременно являются их направляющими и позволяют им относительно свободно перемещаться по периметру ППТО (рисунок 1)

Общая структурно-конструктивная схема предлагаемого гибкого манипулятора представлена на рисунке 2. Определение наиболее лучшей зоны работы гибкого манипулятора связано с определением его степени гибкости. Степень гибкости манипулятора зависит от следующих параметров: количества звеньев n в механизме и их длины l (рисунок 2), максимальным углом поворота одного звена относительно другого α, а также количества подмеханизмов q.

Подмеханизм – это часть механизма, работающая независимо от других (т.е. в работу приводится отдельным приводом), и состоящая из n/q звеньев.

Рисунок 1 – Схема установки гибкого манипулятора на платформе

Рисунок 2 – Схема гибкого манипулятора

 

Представив звенья механизма в виде отрезков, определим совокупность точек определяющих рабочую зону гибкого манипулятора (рисунок 3). Для этого зададимся следующими условиями:

механизм состоит из n звеньев

расстояние между точками крепления звеньев l;

Максимальный угол поворота последнего звена относительно оси OY ; причём, все звенья располагаются относительно друг друга под одним и тем же углом α;

Координаты точки А, конца манипулятора, относительно точки О будут записываться в следующем виде:

при .

Набор кривых, определяющих положение точки А на максимально отдаленном расстоянии от начала координат, при q=4, изображён на рисунке 4.

Проведя сравнение рабочих зон (рисунок 5) гибкого манипулятора можем сделать следующие выводы:

образуемая поверхность точками в пространстве, простейшего механизма, имеет форму шляпы гриба (q = 1). В сложных же механизмах дают совокупность точек образующих объём (q = 1, 2, 3, 4, …).

при одинаковой длине механизма L = n • l, количестве звеньев в нем n и разных количеств подмеханизмов q происходит увеличение рабочей зоны, т.е. увеличивается степень гибкости манипулятора

при больших значениях q с учетом того, что L=const и n=const, увеличение рабочей зоны гибкого манипулятора будет происходить меньше.

Повышение грузоподъёмности гибкого манипулятора достигается путём соединения нескольких манипуляторов в одну целостную систему, работающую синхронно.

Таким образом, использование гибких манипуляторов на ППТО ускоряет технологические процессы технического обслуживания и несложного текущего ремонта лесозаготовительных машин.

 

Литература

1.    Механика машин: Учеб. пособие для вузов / И.И.Вульфсон, М.Л.Ерихов, М.З.Козловский и др.; Под ред. Г.А.Смирнова. – М.: Высш. шк., 1996. – 511 с.

Работа выполнена при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по Государственному контракту № 5251Р/7648 от 26.06.2007 года