ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРУГИХ ЗВЕНЬЕВ
DOI:
https://doi.org/10.52167/1609-1817-2026-142-1-43-55Ключевые слова:
упругое звено, адаптивный вибрационный привод, передачный вариатор, переменная скорость, механическая система, приводы, адаптивный механизмАннотация
В современных механических системах устойчивость движения и адаптивные возможности являются одной из важнейших проблем. Данное исследование направлено на анализ движения механической системы с упругими звеньями и разработку адаптивного вибрационного привода с передачным вариатором.
В ходе исследования принцип работы механизма был описан с помощью кинематических и динамических уравнений. Используя аналитические и численные методы, влияние упругих элементов на движение было рассчитано с помощью математического моделирования.
Результаты показали, что наличие упругих звеньев обеспечивает эффект силовой адаптации, что повышает способность рабочего органа преодолевать сопротивления. Было выявлено, что при постоянной входной мощности скорость движения изменяется обратно пропорционально нагрузке. Кроме того, установлено, что упругие элементы эффективно перераспределяют динамические силы и повышают общую эффективность механизма. Это приводит к снижению энергозатрат и увеличению срока службы механизма.
Результаты исследования пригодны для применения в промышленной автоматизации, робототехнике и других механических системах.
Основная цель статьи – исследование движения механической системы с упругими звеньями и создание адаптивного вибрационного привода с передачным вариатором. Данная система обеспечивает переменную скорость движения рабочего органа в зависимости от нагрузки при постоянной входной мощности и воздействует на рабочий орган вибрацией. Вибрационное воздействие в сочетании с силовой адаптацией позволяет эффективно преодолевать начальное сопротивление в начале движения и перегрузки в рабочем режиме машины
Библиографические ссылки
[1] Ivanov K. S., Alipbaev K.A., Sultan E., Orazaly E.E., Oraz F.B. "Self-regulating electric drives of manipulators". Monograph, Daryn Publishing house, 2023. ISBN: 978-601-353-121-2
[2]. Tulekenova, D., Ceccarelli, M., Ivanov, K., & Russo, M. (2024). Design and performance of a planetary gearbox with two DOFs. Machines, 12(11), 780. doi:10.3390/machines12110780
[3]. Alipbayev, K., Ivanov, K., Sultan, A., & Komekbayev, A. (2024). Research and design of an efficient adaptive drive with balancing friction coupling. Istrazivanja i Projektovanja Za Privredu, 22(2), 81–88. doi:10.5937/jaes0-44991
[4]. Kopecki, G.H. (2021), "Aircraft control with the use of model reference adaptive control", Aircraft Engineering and Aerospace Technology, Vol. 93 No. 9, pp. 1395-1400. https://doi.org/10.1108/AEAT-11-2020-0248
[5]. Stephen P. Radzevich, Konstantin S. Ivanov and others. Advances in Gear Design and Manufacture. Ch. 7. Adaptive Gear Variators (CVTs). CRC Press. Taylor & Francis Group. 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300. Boca Raton, FL 33487-2742. International Standard Book Number-13: 978-1-138-48473-3 (Hardback). 360 p. 2019. (K. Ivanov: p. 244 – 294).
[6]. Ivanov K.S., Yaroslavceva E.K. Getriebe und Einrichtung zur Drehmoment – und Abtriebsdrehzahlanderung je nach Fahrwiderstand. Urkunde uber die Eintragung des Gebrauchsmusters Nr 21 2018 000 129. http://depatisnet.dpma.de. Bundesrepublik Deutschland.21.08.2019.
[7]. Ivanov K. S. self-regulating mechanism. Monograph. ISBN 978-601-7889-88-3. typography "CES". Almaty. 2019.28 p.
[8]. F. A. Machado, P. J. Kollmeyer, D. G. Barroso and A. Emadi, «Multi-speed gearboxes for battery electric vehicles: Current status and future trends», IEEE Open Journal of Vehicular Technology, vol. 2, pp. 419-435, 2021.
[9]. Jianjun Hu, Feng Xiao, Hang Peng, Wei Zhao. CVT discrete speed ratio optimizations based on energy efficiency for PHEV. Alexandria Engineering Journal Volume 61, Issue 5, May 2022, Pages 4095-4105.
[10]. Eduardo Louback, Fabricio Machado, Lucas Bruck, Phillip J. Kollmeyer, Ali Emadi, «Real-Time Performance and Driveability Analysis of a Clutchless Multi-Speed Gearbox for Battery Electric Vehicle Applications», 2022 IEEE Transportation Electrification Conference & Expo (ITEC), pp.1041-1046, 2022.
[11]. Ivanov K.S. Prospects of Creation of Mechanisms with Two Degree of Freedom. IFToMM World Congress on Mechanism and Machine Science. Advances in Mechanism and Machine Science. Springer Nature Switzerland AG 2019.
[12]. Ivanov K.S. Prospects of Creation of Mechanisms with Two Degree of Freedom. IFToMM World Congress on Mechanism and Machine Science. Advances in Mechanism and Machine Science. Springer Nature Switzerland AG 2019. https://doi.org/10.1007/978-3-030-20131-9_93. PP 937-946.
[13]. Ivanov, K., Ceccarelli, M., Yestemessova, G., Nurgizat, Y., & Balbayev, G. (2019). Design and characterization of a gearbox joint for manipulators. In Mechanisms and Machine Science. Advances in Mechanism and Machine Science (pp. 2261–2268). doi:10.1007/978-3-030-20131-9_223
[14]. Ivanov, K. Creation of an Adaptive Gear Variator (Stepless CVT) and Study of Its Quality Indicators. Mechanisms and Machine ScienceThis link is disabled., 2024, 149, pp. 3–12
[15]. Ivanov, K. S., & Tulekenova, T. D. (2021). Adaptive drive of the spacecraft docking mechanism with a friction clutch. Bulletin of the Almaty University of Energy and Communications, (3), 48-55. doi:10.51775/1999-9801_2021_54_3_48
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2026 Фариза Ораз
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
