Кинематика 5R-механизма Беннетта, отрицательная угловая скорость

Тимур Азизович Мустафаев; Фаниль Фаргатович Хабибуллин; Марат Рауфович Фаизов

doi:10.22213/2413-1172-2022-2-34-39

Авторы

Т. А. Мустафаев Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева - КАИ
Ф. Ф. Хабибуллин Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева - КАИ
М. Р. Фаизов Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева - КАИ

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2022-2-34-39

Ключевые слова:

пятизвенный механизм Беннетта, пространственный угол движения, двойной кривошип, ведущий кривошип, ведомый кривошип

Аннотация

Проводится исследование пространственных механизмов методом тригонометрических формул. Описывается создание первого простого механизма Беннетта, полученного через пирамиду его основания и сторон. В пирамиде определяются углы наклона и высоты сторон для получения стандартных равенств. Благодаря всем параметрам определяются теоретические длины звеньев, имеющие практические значения. Все параметры длин и углов представляются на структорной схеме для каждого полученного механизма. На основе двух одинаковых, но зеркально расположенных механизмов синтезируется пятизвенный механизм Беннетта. Пятизвенный механизм получен при помощи взаимной интеграции 4 идентичных звеньев, для которых описываются методы расчета. В статье присутствует расчет определения длины и угла станины. Станина получается путем заданных параметров пространственного угла движения звеньев, параметров двух зеркальных звеньев, выведенных в одно выражение. Используется заданное неравенство для пятизвенного механизма, в котором получается ведущее и ведомое звено, совершающие полный оборот вокруг своей оси, с возможностью не соприкосаться друг с другом. В данном исследовании все параметры механизма калибруются интуитивно. Определяются основные кинематические параметры механизма - угловое перемещение, угловая скорость и угловое ускорение. Кинематика определяется относительно ведущего звена с учетом получения результата углового перемещения, скорости и ускорения ведомого звена. Для более точного расчета расматривается зависимость дополнительного пространственного угла движения механизма в кинематических параметрах. Полученные данные визуализируются при помощи графиков в зависимости от вращения входного звена к выходному с помощью приложения Maple. В тригонометрических функциях присутсвует отрицательное и положительное значение, определяемое квадрантами по секторам окружности. Графики углового перемещения и угловой скорости по расчетам демонстрируют отрицательные числовые значения. Угловое ускорение ведомого звена во время вращения полного оборота ведущего звена механизма меняет свое ускорение 4 раза. Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что ведомое звено будет вращаться рывками, в данных моментах присутствует возможность разрушения механизма, повышения нагрузки на ведомое звено и дисбаланса механизма.

Биографии авторов

Т. А. Мустафаев, Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева - КАИ

аспирант

Ф. Ф. Хабибуллин, Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева - КАИ

кандидат технических наук, доцент кафедры машиноведения и инженерной графики

М. Р. Фаизов, Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева - КАИ

аспирант

Библиографические ссылки

Кесель Л. Г. Влияние деформации плоского зеркала коаксиального лазера на характеристики выходного излучения // Вестник Казанского технического университета им. А. Н. Туполева. 2021. Т. 77, № 1. С. 15-20.

Батищева К. А., Вымпина Ю. Н. Влияние способа обработки алюминиево-магниевого сплава на структуру кольцевых осадков, формирующихся при испарении капель коллоидных растворов // Вестник Казанского технического университета им. А. Н. Туполева. 2021. Т. 77, № 1. С. 31-33.

Ефремова Е. С., Мифтахов Б. И., Солдаткина К. В. Имитационное моделирование неподвижного приемника вихревой системы воздушных сигналов // Вестник Казанского технического университета им. А. Н. Туполева 2021. Т. 77, № 1. С. 102-108.

Иванов В. К. К задаче аналитического проектирования мехатронных систем // Вестник Казанского технического университета им. А. Н. Туполева 202. Т. 77, № 1. С. 67-70.

Валиуллина Д. М., Козлов В. К., Садыков Э. М. Исследование корреляций между характеристиками трансформаторного масла // Вестник Казанского технического университета им. А. Н. Туполева. 2021. Т. 77, № 1. С. 62-66.

Валиев А. И., Курылев Д. В. Экспериментальная установка для исследования процесса электрохимической обработки кромок профиля пера лопаток газотурбинного двигателя // Вестник Казанского технического университета им. А. Н. Туполева. 2021. Т. 77, № 1. С. 57-61.

Кесель Б. А., Кесель Л. Г. Энергоэффективность мобильной газотурбинной электростанции малой мощности для электроснабжения буровой // Вестник казанского технического университета им. А. Н. Туполева. 2021. Т. 77, № 1. С. 71-75.

Муратаев Ф. И., Евлампьев А. В., Муратаев Т. А. Анализ причин развития стресс коррозии аустенитных сталей и сварных соединений // Вестник казанского технического университета им. А. Н. Туполева. 2021. Т. 77, № 1. С. 76-81.

Физическое моделирование теплогидравлических характеристик каналов с овально-траншейными вихрегенераторами / А. А. Миронов, С. А. Исаев, А. Н. Скрыпник, И. А. Попов, Ю. Ф. Гортышев // Тепловые процессы в технике. 2020. Т. 12, № 9. С. 386-402.

Фаизов М. Р., Мудров А. П. Исследование движения сферического тренажера // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26, № 1. С. 182-191.

Skrypnik A.N., Shcelchkov A.V., Gortyshov Yu.F., Popov I.A. Artifician neural networks application on friction factor and heat transfer coefficients prediction in tubes with inner helical-finning. Applied Thermal Engineering, 2022, vol. 206, p. 118049.

Рощин В. В., Хабибуллин Ф. Ф., Ерахмадов С. Н. К оценке температурного состояния шарикоподшипников опор гтд повышенной теплонапряженности // Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева. 2019. Т. 75, № 3. С. 66-69.

Моделирование динамики двухфазного потока в сепараторе / И. М. Баянов, Ю. Ф. Гортышов, В. Г. Тонконог, М. И. Тонконог // Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева. 2013. № 4. С. 34-42.

Lustin A.D., Egorov S.V. Defining relation of vibration of vehicle suspension with the mass and rigidity design deviations.International Journal of Applied Engineering Research, 2015, vol. 10, no. 24, pp. 44629-44635.

Мудров П. Г. Пространственные механизмы с вращательными парами / Казанский сельскохозяйственный институт имени М. Горького, 1976.

Конструктивное моделирование процессов синтеза : монография В. А. Райхлин, И. С. Вершинин, Р. К. Классен, Р. Ф. Гибадуллин, С. В. Пыстогов. Казань : Фэн, 2020. 248 с.

Вершинин И. С. Конструктивное моделирование систем ассоциативной стеганографии // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. 2020. Т. 12-3. С. 137-144.

Snegurenko A.P., Zaydullin S.S., Novikova S.V., Valitova N.L., Kremleva E.S. Technology of multilevel interuniversity indicators as a factor for increasing academic mobility. Experience based on russian federal educational standards.Integration of Education, 2022, vol. 26, no. 1 (106), pp. 55-71.

Ассоциативная стеганография текстовых сообщений / И. С. Вешинин, Р. Ф. Гибадуллин, С. В. Пыстогов, В. А. Райхлин // Вестник московского университета. Серия 15: Вычислительная математика и кибернетика. 2021. № 1. С. 3-14.

Gibadullin R.F., Vershinin I.S., Volkova M.M. Software Development for Placing Tiles in Two-Dimensional Space.International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies - 2020 (FarEastCon 2020), p. 9271369.