The object of research, development or design (in Russian) : Манипулятор, компенсирующий отклонения строительного 3D-принтера на базе автобетононасоса и позиционирующего печатающую головку

The object of research, development or design (in Kazakh) : Автобетонсорғы негізіндегі құрылыс 3Д принтерінің ауытқуларын компенсациялайтын және баспа бастиекті позициялайтын манипулятор

Aim of work (in Russian) : Целью работы - является исследование и разработка манипулятора, компенсирующего паразитное отклонение стрелы автобетононасоса, используемого в качестве манипулятора строительного 3D принтера и позиционирование печатающую головку в пространстве для печати стен сложной формы и специального сопла.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты – құрылыс 3Д принтерінің манипуляторы ретінде пайдаланатын автобетонсорғы буындарының паразиттік ауытқуларын компенсациялайтын сонымен қатар күрделі пішінді қабырғаларды баспалау үшін баспа бастиекті кеңістікте позициялайтын манипуляторды және арнайы шүмекті зерттеп жобалау.

Методы исследования (на русском) : С помощью уравнений Лагранжа первого рода были составлены уравнения движения параллельного манипулятора и определены силы и моменты, действующие на входные звенья. Движение манипулятора моделировалось решениями нелинейных дифференциальных уравнений. Спроектированная экспериментальная модель в масштабе 1:1 прошла функциональную проверку и исправлены выявленные ошибки. Определены рабочие параметры специального сопло, в виде виртуального эксперимента спроектирована 3D-модель, изготовлена ​​и испытана модель в масштабе 1:1, в результате экспериментальных испытаний проверена эффективность течения бетона, а также установлен источник вибрации для текучести бетона. На основании подготовки проб и визуального анализа в конструкцию сопла были внесены изменения. По всем результатам в проектную документацию были внесены изменения.

Методы исследования (на казахском) : Лагранждың бірінші текті теңдеулерін қолдану арқылы параллель манипулятордың қозғалыс теңдеулері құрылып, кіріс звеноларға әсер ететін күштер мен моменттер анықталды. Сызықтық емес дифференциалдық теңдеулердің шешімдері арқылы манипулятордың қозғалысы модельденді. Жобаланған 1:1 масштабтағы тәжірибелік үлгі функционалдық сынақтан өткізіліп, анықталған қателіктер түзетілді. Арнайы шүмектің жұмыс параметрлері анықталып виртуальді эксперимент ретінде 3Д моделі жобаланып 1:1 масштабтағы үлгісі жасалды және сыналды, экспериментальді сынақ нәтижесінде бетон ағу тиімділігі тексерілді және бетон тиімді ағуы үшін діріл көзі қосылды. Үлгілерді дайындау және визуалды талдау негізінде шүмек конструкциясына өзгерістер енгізілді. Барлық нәтижелер негізінде конструкторлық құжаттамаға түзетулер енгізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Уравнения движения параллельного манипулятора были созданы на основе метода Лагранжа первого рода, что позволило определить силы и моменты и смоделировать движение. Максимальный крутящий момент составил 217 Н·м. Система управления обеспечивала точное и синхронизированное движение в реальном времени. Была изготовлена ​​экспериментальная модель манипулятора в масштабе 1:1, в ходе испытаний выявлены и исправлены ошибки в соединениях. Подтверждена возможность предоставления эксплуатационных параметров, внесены изменения в исходную документацию. Кроме того, были определены геометрические параметры специального сопла и увеличена эффективность подачи бетона за счет добавления источника вибрации. Модель, созданная по 3D-модели, была протестирована, в результате чего была определена необходимость интеграции источника вибрации. Эти изменения были включены в документацию.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Параллель манипулятордың қозғалыс теңдеулері Лагранждың бірінші текті әдісі негізінде құрылып, күштер мен моменттерді анықтау және қозғалысты модельдеу мүмкін болды. Максималды момент 217 Н·м құрады. Басқару жүйесі қозғалысты нақты уақытта дәл және синхронды түрде орындауды қамтамасыз етті. Манипулятордың 1:1 масштабтағы тәжірибелік үлгісі жасалып, сынау барысында буындардағы қателіктер анықталып, түзетілді. Жұмыс параметрлерін қамтамасыз ету мүмкіндігі расталып, бастапқы құжаттамаға өзгерістер енгізілді. Сонымен қатар, арнайы шүмектің геометриялық параметрлері анықталып, діріл көзін қосу арқылы бетон ағуының тиімділігі артты. 3D моделі бойынша жасалған үлгі сынақтан өтіп, нәтижесінде діріл көзін интеграциялау қажеттілігі айқындалды. Осы өзгерістер құжаттамаға енгізілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Компенсирующий механизм, позволяет адаптировать существующие строительные техники, такие как автобетанасосы, для строительной 3Д печати. Что позволяет минимальными изменениями и затратами получить готовый строительный 3Д принтер из строительной техники имеющейся на рынке. Таким образом существенно удешевляет внедрения аддитивной технологии для строительства.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Компенсациялау механизмі қолданыстағы құрылыс техникаларын, мысалы, автобетонсорғыларын құрылыстағы 3D басып шығаруға бейімдеуге мүмкіндік береді. Бұл нарықта қолжетімді құрылыс техникасына ең аз өзгерістер және шығындармен дайын құрылыс 3D принтерін алуға мүмкіндік береді. Осылайша, құрылысқа аддитивті технологияны енгізу құнын айтарлықтай төмендетеді.

Level of implementation (in Russian) : На текущем этапе проекта проводятся только теоретические исследования, они еще не готовы к внедрению.

Level of implementation (in Kazakh) : Жобаның қазіргі кезеңінде тек теориялық зерттеулер жүргізілуде, әлі енгізуге дайын емес.

Efficiency (in Russian) : Эффективность манипулятора, компенсирующего отклонения строительного 3D-принтера на базе автобетононасоса и позиционирующего печатающую головку: - экономичность: компенсирующий механизм, позволяет адаптировать существующие строительные техники, такие как автобетанасосы, для строительной 3Д печати.Таким образом, стоимость 3D-принтера значительно снижается. - экологический: по сравнению с традиционными методами аддитивное производство сокращает отходы бетона и, соответственно, снижается вредное воздействие на окружающую среду.

Efficiency (in Kazakh) : Автобетонсорғы негізіндегі құрылыс 3Д принтерінің ауытқуларын компенсациялайтын және баспа бастиекті позициялайтын манипулятордың тиімділігі: - экономикалық: нарықта қолжетімді құрылыс техникасына ең аз өзгерістер және шығындармен дайын құрылыс 3D принтерін алуға мүмкіндік береді. Осылайша, құрылыс 3Д принтерінің құнын айтарлықтай төмендетеді. - экологиялық: дәстүрлі әдістермен салыстырғанда аддитивті өндіріс бетон қалдығын азайтады, сәйкесінше қоршаған ортаға зиянды әсер азаяды.

Field of application (in Russian) : Область применения - манипулятора, компенсирующий отклонения строительного 3D-принтера на базе автобетононасоса и позиционирующего печатающую головку является строительная отрасль.

Field of application (in Kazakh) : Автобетонсорғы негізіндегі құрылыс 3Д принтерінің ауытқуларын компенсациялайтын және баспа бастиекті позициялайтын манипулятордың қолдану аймағы - құрылыс саласы.