![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Лекція 8. Динаміка механічної частини ПР. Динамічний аналіз. Складання рівнянь руху маніпулятора у загальних координатах
Під динамічним аналізом механічної частини ПР розуміють складання рівнянь руху маніпулятора. Скористаємося вивченим у курсі “Теоретична механіка” способом складання рівнянь руху за допомогою рівнянь Лагранжа ІІ виду. У загальному випадку рівняння Лагрнажа ІІ виду записується так:
де L = Wк – Wп – функція Лагранжа, Wк – кінематична енергія системи, Wп – потенційна енергія системи, qі – і-та узагальнена координата, Процедура складання рівнянь руху починається із знаходження узагальнених сил у механічній системі зі стаціонарними геометричними зв’язками з n ступенями свободи, що знаходяться під дією сил Fj (j = 1, 2, …, m), прикладених у m точках. На основі викладених вище методів координатних перетворень для кожної j–тої точки прикладання сили можна знайти рівняння зв’язку в такому вигляді: Rxj = fxj(q1, q2, …, qi); Ryj=fyj(q1, q2, …, qi); (8.2) Rzj = fzj(q1, q2, …, qi). При максимально малих змінах (варіаціях) узагальнених координат δ q1, δ q2, …, δ qn можливі переміщення точок j знаходяться як повні диференціали рівнянь зв’язку (функції fxj, fyj, fzj) від незалежних змінних q1, q2, …, qi.
Тут доцільно зауважити, що можливим переміщенням цієї системи називається будь–яке елементарне переміщення, що допускається у даний момент накладеним на систему зв’язками. Якщо необхідно позначити проекції сили Fj у j–тій точці на осі координат Fxj, Fyj, Fzj, то елементарна робота цієї сили в узагальнених координатах виразимо таким чином: де δ Rj – вектор елементарного переміщення ланки у j-тій точці або варіація радіус-вектора δ R(j) j-ї точки у вибраній системі координат. γ j – кут між вектором сили Fj, що прикладена до j-ї точки, і вектором δ R(j). Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение Сума всіх елементарних робіт, що діють на систему сил, виражена у загальнених координатах, дорівнює: де узагальнену силу в і–тій координаті знаходимо Узагальнені сили можна знаходити за цією формулою, а можна таким способом, що іноді більш зручний для розв’язання задач. Системі дається таке можливе переміщення, при якому тільки варіація однієї узагальненої координати не рівна 0 δ qk ≠ 0, а усі наступні δ qi = 0 (і ≠ k). При цьому визначаємо суму елементарних робіт усіх сил на цьому переміщенні
У загальному випадкові розмірність узагальненої сили не збігається із розмірністю сили. Так, елементарна робота моментів сил виражається у [Н× м× рад], варіації узагальненої координати в [рад] і N будуть мати розмірність моментів [Н× м]. Умовою рівноваги системи в узагальнених координатах, як слідує із рівняння Лагранжа, повинна бути рівність нулю всіх узагальнених сил, тобто сума елементарних робіт на всякому можливому переміщенні повинна дорівнювати нулю (приймають ідеальні зв’язки – без утрат). Найбільш складним у процедурі складання рівнянь руху є вираз кінематичної енергії як функції узагальнених координат. Кінетична енергія системи в загальному випадку рівна сумі кінетичних енергій окремих ланок, що становить систему Wк = Σ Wкі, Якщо вважати, що кожна наступна ланка робить просторовий рух, то його кінетична енергія може бути отримана як сума кінетичних енергій поступально рухомого центра мас і обертального руху ланки навколо цього центра. де mi – маса і-тої ланки, Vі – лінійна швидкість центра мас, ji – момент інерції і-тої ланки відносно осі обертання, що проходить через центр мас, ω і – абсолютна кутова швидкість навколо цієї ж осі. Кінетична енергія деякої точки і-тої ланки масою dmі, що має радіус-вектор R, зв’язаний з початком координат абсолютної системи 0xyz, запишемо у вигляді: Квадрат модуля вектора швидкості можна знайти як скалярний добуток двох векторів швидкості –
де tr – слід матриці, рівний сумі її діагональних членів з однаковими індексами tr(A) = Підставивши Кінетична енергія і–тої ланки рівна Підставивши сюди вираз для де Ні = Отже, кінетична енергія системи визначається співвідношенням:
Потенційна енергія системи Wп створюється силами ваги ланок механічної системи, для і–тої ланки, масою mі вона дорівнює: Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:— Разгрузит мастера, специалиста или компанию; — Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой; — Разошлет оповещения о новых услугах или акциях; — Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет; — Позволит записываться на групповые и персональные посещения; — Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам; — Включает в себя сервис чаевых. Для новых пользователей первый месяц бесплатно. Зарегистрироваться в сервисе Wпі = migΔ hі, де g – прискорення вільного падіння, Δ hі – висота підйому центра мас і–тої ланки. Окрім сил ваги, слід ураховувати протидіючі їм сили механізмів урівноважування. Так, для пружин потенційна енергія сил пружності рівна: де Сφ – потсійна пружини, Δ φ – кут її закручення. Потенційна енергія маніпулятора в полі сил тяжіння при вертикально напрямленій осі 0z визначається співвідношенням:
де GТ = [0, 0, g, 0]Т – вектор прискорення вільного падіння; Rіцм – радіус-вектор центра мас і-тої ланки у зв’язаній з ним системі координат. Підставивши знайдені значення енергій у загальне рівняння Лагранжа і виконавши диференціювання, отримаємо рівняння Лагранжа ІІ виду для маніпулятора у явному вигляді: k = 1, 2, …, n.
|