Введение к работе
Актуальность темы. Б связи с повышением быстродействия, мощности и точности современных машин важное значение приобретает проблема уравновешивания и сникения динамическое нагруяенности их механизмов, актуальными являются задачи улучшения технико-экономических показателей уравновешивающих устройств (УУ), создание -принципиально новых схем, отличающихся повышенной эффективностью. Соответственно целесообразной представляется разработка универсальных методов поиска (структурного синтеза) рациональных УУ и соотношений их параметров.
Известно, что типовые средства уравновешивания и виброзащиты имеют простые конструкции и надежны в работе, однако, их возможности ограничены и не отвечают возрастающим требованиям по защите машин от вибраций. Поэтому закономерным и актуальным является интерес исследователей к системам с дополнительными связями, в которых сохраняются достоинства традиционных пассивных схем уравновешивания и виброзащиты и существенно расширяются их предельные возможности. Именно такие инерционные УУ с дополнительными связями, формируемыми вводимыми в структуру УУ механизмами преобразования движения (МПД), упругими элементами и корректирующими массами, являются объектом исследования в диссертации.
В этом отношении работа входила в координационную- програшу "Инерционно-импульсные системы" (г/б тема № І7-І, Головной Совет в ЧПИ, г. Челябинск), прикладные исследования проводились по постановлению ГКНГ '? 242, а также в связи с тематическим планом на-., учно-исследовательских, опытных и проектно-конструкторских работ по Министерству химического и нефтяного машиностроения (решение J? 283 от 11.08.82).
Цель работы состоит в разработке универсального метода схемного синтеза инерционных УУ и изыскании путей повышения эффективности этих устройств.
Общая методика исследования. Исследования основываются на научных положениях динамики машин, теории колебаний и уравновешивания машин и механизмов, методах их структурного анализа и синтеза, математического моделирования с применением аналитических методов и средств вычислительной техники.
Научная новизна работы заключается:
е совершенствовании теоретических основ структурного синтеза инерционных УУ с дополнительными связями как направления, базирующегося на представлении существования множества возможных вариантов УУ, объединяемых обобщенными структурными схемами;
в развитии систематики промежуточных и конечных структур инерционных УУ на основе составленного комплекса структурно-конструктивных признаков;
в обобщении задач.и принципов комплексного уравновешивания механизмов и машин;
в отыскании новых направлений поиска рациональных вариантов УУ многофункционального назначения и комбинированных устройств, совмещающих в своих кинематических цепях уравновешивающие элементы различной структуры и создающих комбинированное компенсирующее воздействие на уравновешиваемый объект;
б" описании свойств большого числа оригинальных схемных и компоновочных вариантов УУ и уравновешенных приводов машин (порядка пятидесяти) , пополняющих известные и формирующих новые классы механизмов;
в определении перспектив развития структурного синтеза инерционных УУ с дополнительными связями.
Положения, выносимые на защиту
-
Метод структурного синтеза инерционных УУ с дополнительными связями на основе обобщенных структурных схем и систематизации промежуточных и конечных структурных множеств УУ.
-
Направления поиска рациональных УУ многофункционального назначения и комбинированных УУ, обеспечивающих комплексное уравновешивание машин.
-
Свойства оригинальных УУ.
Практическая ценность работы определяется возможностями широкого приложения разработанного метода синтеза с соответствующим программным обеспечением к поиску ношх рациональных вариантов уравновешивающих устройств, а также полученными на его основе оригинальными техническими решениями.
Составленные классификации УУ, выявленные направления синтеза а описания свойств структурных групп и отдельных вариантов устройств пополняют знания в области уравновешивания машин, позволяют конструктору вести поиск рациональных УУ системно, оценивая предельные возможности и области существования этих устройств с малыми затратами времени.
Реализация и внедрение результатов работа
Практическая реализация результатов исследований производилась в направлении передачи материалов конкретных разработок компоновочных схем инерционных УУ с дополнительными связями, алгоритмов и программ их расчета для использования расчетными конст -рукторскими группами в НПО "Сибкриотехника", что подтверждено соответствующим актом внедрения результатов работы.
Созданные алгоритмы синтеза УУ и изобретения могут быть применены и в других областях машиностроения.
Научные разработки диссертации внедрены в учебном процессе и используются при чтении курса "Теория механизмов и машин" в разделах "Уравновешивание механизмов и машин" и "Динамика матіин", а также в курсовом проектировании.
Апробация работы. Результаты выполненное работы докладывались и обсуждались: на Всесоюзном научно-техническом совещании "Перспективы развития и применения микрокриогенной техники" (Омск, 1977 г.); на Всесоюзной научно-технической конференции "Совершенствование процессов, машин и аппаратов холодильной и криогенной техники и кондиционирования воздуха" (Ташкент, 1977 г.); на Западно-Сибирском филиале Всесоюзного семинара по ТММ (Новосибирск, 1977, 1988, 1990 и'1991 гг.); на Всесоюзном семинаре по уравновешиванию машин и приборов 1Щ НПО,"Приборпром" (Москва, 1978 г., 1980 г.); на третьей межвузовской конференции "Механика управляемых систем" (Иркутск, 1978 г.); на Всесоюзном совещании по методам расчета механизмов машин-автоматов (Львов, 1979 г.-); на Всесоюзной научной конференции по инерционно-импульсным механизмам, приводам, устройствам (Челябинск, 1982 г.); на Всесоюзных научно-технических конференциях "Современные методы и средства уравновешивания машин и приборов" (Волгоград, 1979 г.;г Москва, 1983 г.; Воронеж, 1989 г.); на Всесоюзной научно-технической конференции "йккрокриогенная техника-64" (Омск, 1984 г.); на седьмой Всесоюзной конференции "Повышение технического уровня, надежности и долговечности компрессоров и компрессорных установок" (Казань, 1985 г.); на Всесоюзном совещании по проблемам
Еиброкзоляции машин и приборов (Москва, 1986 г.); на четвертой Всесоюзно;"! научно-технической конференции по криогенной технике "Криогеника-87" (Москва, 1967 г.); на второй Всесоюзной научно-техничзской конференции "Вибрация и вибродиагностика. Дроблені стандартизации" (Горький, 1988 г.); на Республиканской научно-технической конференции "Молодежь и научно-технический прогресс в машиностроении" (Ереван, 1988 г.); на ХХИ Всесоюзном совещании по проблемам прочности двигателей (ніосква, 1990 г.); ка межвузовской научно-практической конференции "Эффективные средства защиты от действия локальной вибрации" (Челябинск, 1990 г.); на четвертом научно-методическом совещании заведующих кафедрами, ведущих лекторов по 1Ш вузов республик Средней Азии и Казахстана (Алма-Ата, 1991 г.); на Всесоюзном совещании по методам расчета полиграфических машин-автоматов (Львов, 2991 г.); на десятой научно-технической конференции "Снижение вибраций машин путем уравновешивания" (Хмельницкий, 1992 г.); на семинарах кафедры ТИЛ ОкїїИ и научных конференциях ОмГТУ.
Публикация. По тематике исследований имеется 103 публикации, включая 51 изобретение, и 13 зарегистрированных научно-технических отчетов по НИР.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, заключения, списка литературы из 199 наименований и приложений. Основной текст изложен на 15 страницах машинописного текста, содержит 33 таблицы и 64 рисунка. В приложениях приведены структурные схемы УУ с зубчатыми КПД и акты внедрения результатов исследований. Общий объем диссертации - 325 страниц.
