Розмір шрифту: 

Дослідження кінематики шарнірно-важільних механізмів грає важливу роль на етапі проектування складних машин, зокрема, для прогнозування основних її технічних характеристик та перевірки працездатності в цілому. Кінематичний аналіз важільних механізмів дозволяє як встановити значення кінематичних параметрів його ланок (переміщення, швидкість, пришвидшення), так і є відправною точкою для подальшого динамічного аналізу. При побудові точних розв’язків прикладних задач кінематики важільних механізмів залучають, зазвичай, аналітичні методи дослідження, до універсальних серед яких слід віднести метод замкнених векторних контурів та метод перетворення координат [1]. Перший метод є ефективним при кінематичному дослідженні практично усіх використовуваних у техніці нескладних важільних механізмів, а другий – при дослідженні механізмів типу маніпуляторів промислових роботів. При застосуванні методу замкнених векторних контурів, зокрема, усі ланки механізму, характерні їх розміри і переміщення представляються у вигляді векторів. В результаті формуються векторні багатокутники, на підставі яких складаються векторні рівняння. Розглянувши ці рівняння в проекціях на осі довільно обраної системи координат, отримують системи алгебраїчних рівнянь, розв’язавши які виводять аналітичні рівняння переміщень досліджуваної (вихідної) ланки. Наступним дифренціюванням даного рівняння отримують вирази для визначення її швидкості та пришвидшення як функції положення вхідної ланки (часу).
Разом з тим можливості аналітичних підходів є досить обмеженими, через складність розв’язання розрахункових систем алгебраїчних рівнянь. Тому в останні роки інтенсивно розвиваються числові методи дослідження кінематики (динаміки) важільних механізмів, які реалізовані у численних САПР, серед розмаїття яких слід виділити програмні комплекси RigidВикористання таких комплексів дозволяє вже на початкових стадіях проектування машин отри-мувати прийнятної точності інформацію про кінематику ланок, розв’язувати задачі параметричної оптимізації з метою забезпечення заданих значень вихідних параметрів.
Дана доповідь присвячена висвітленню алгоритмів розв’язання низки задач кінематики важільних механізмів за допомогою програм Simulink/MATLAB [3], Rigid Dynamics/ANSYS, EULER [4], Solidworks та MathCAD (чисельно-аналітичний метод). Конкретні розрахунки виконані для плоского шарнірно-важільного механізму з числом ступені вільності, рівним одиниці. Висвітлені переваги та недоліки кожного підходу. Dynamics/ANSYS, EULER, Simulink/MATLAB, ADAMS, Cosmos Motion/SolidWorks, Universal mechanism, КОМПАС, Dynamic Simulation/Autodesk Inventor, T-Flex CAD 3D та 3DS Max [1, 2].

математичне моделювання, кінематика, шарнірно-важільний механізм, числові методи