Математическая модель динамики манипуляторов многооперационных лесозаготовительных машин

Abstract

В данной публикации проведен краткий анализ исследований в области моделирования динамики манипуляторов лесозаготовительных машин. В результате установлено, что существующие математические модели не в полной мере отвечают требованиям по формированию целостной методики прогнозирования эффективности машин в заданных технологических процессах и условиях эксплуатации. Предложена авторская математическая модель комбинированного шарнирно-рычажного манипулятора с телескопическим звеном. Модель состоит из схемы и математических описаний кинематики и динамики звеньев манипулятора, задающих устройств (гидроцилиндров), гидравлического привода. В ней учтена логика работы отдельных элементов силовых гидравлических приводов. Модель является настраиваемой для получения данных о работе манипулятора при выполнении всего комплекса лесотехнологических операций. Она предоставляет данные о времени совершения операции, об энергетический затратах на привод каждого отдельного звена манипулятора при их обособленной и совместной работе, а также сведения о силовых факторах, действующих в отдельных звеньях металлоконструкции манипулятора и исполнительных механизмах силового привода. Способ реализации модели в виде явной записи уравнений Лагранжа 2-го рода позволил сделать ее расширяемой с возможностью интеграции в общую модель многооперационной лесозаготовительной машины. Данные, полученные с помощью этой модели, используются при прогнозировании эффективности комплексов многооперационных лесозаготовительных машин.