Введение к работе
Актуальность проблемы
В машинах-автоматах машиностроительной, пищевой, текстильной, полиграфической и других отраслей промышленности нашли широкое применение цикловые исполнительные механизмы, обеспечивающие остановку рабочих органов в одном из крайних положений. Развитие в настоящее время гибких производств ставит перед разработчиками машин-автоматов новые задачи, а именно, создание быстропереналаживаемого технологического оборудования. При создании машин нового поколения с изменяющимися параметрами циклограмм все большее применение находят рычажные механизмы, приближенно воспроизводящие движение выходного звена механизма с выстоем.
Анализ существующих методов синтеза регулируемых плоских рычажных механизмов с выстоем выходного звена показал, что большинство из них решают только часть задач, т.е. обеспечивают регулирование, как правило, только одного параметра циклограммы (реже - двух параметров). Более полно исследованы шестизвенные механизмы третьего класса, для которых разработан метод регулирования семейства циклограмм сразу по трем параметрам. Поскольку механизмы второго класса имеют еще большее применение по сравнению с механизмами третьего класса, разработка для них методов синтеза, реализующих заданное семейство циклограмм с выстоем выходного звена в одном крайнем положении, является актуальной задачей.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом совместных госбюджетных научных исследований КемТИПП и ОмГТУ (тема 1.01 Ф «Исследование динамических процессов и прочности в техногенных средах»).
Цель работы.
Целью настоящей работы является создание метода кинематического синтеза плоских рычажных механизмов второго класса по заданному семейству циклограмм с приближенным выстоем выходного звена в одном крайнем положении.
Методика исследований.
Для реализации поставленной цели в работе использовались методы теории механизмов и машин, аналитической геометрии, аналитические и численные методы анализа и синтеза рьиажных механизмов, методы теории приближения функций, а также методы нелинейного математического программирования.
Достоверность.
Для оценки достоверности методов синтеза и выводов, полученных в результате теоретических исследований, использовались геометрическое построение механизмов с помощью средств машинной графики и метод макетирования.
На защиту выносятся.
Метод кинематического синтеза шестизвенных коромысловых, ползунных, кулисных рычажных механизмов jKTOBfljfl ./$К!Ш*Ч приближенным
выстоем выходного звена в одном из крайних положении с возможностью реализации заранее заданного в соответствии с технологическим процессом семейства циклограмм.
Математические модели рассматриваемьж механизмов, связывающие между собой задаваемые, свободные, вычисляемые и регулирующие параметры.
Алгоритмы кинематического анализа и синтеза исследуемых рычажных механизмов второго класса.
Обобщенный алгоритм автоматизированного оптимизационного синтеза рычажного механизма второго класса по заданному семейству циклограмм.
Научная новизна.
Научная новизна работы заключается:
- в разработке метода кинематического синтеза шестизвенных рычажных
механизмов второго класса с выстоем выходного звена в крайнем положении,
реализующих заданное семейство циклограмм;
в разработке математических моделей, используемых на различных этапах синтеза названньж механизмов;
в создании метода исследования области регулирования параметров рычажных механизмов второго класса с построением линий уровней параметров циклограммы и качественных характеристик механизма;
в разработке обобщенного алгоритма автоматизированного оптимизационного синтеза рычажных механизмов второго класса по заданному семейству циклограмм, реализованного в пакете прикладных программ с использованием языка визуального программирования Delphi.
Практическая ценность.
Практическая ценность работы определяется:
- созданием методов кинематического синтеза регулируемых рычажных
механизмов второго класса по заданному семейству циклограмм, приемлемьж
для инженерного проектирования;
-разработкой программного обеспечения, позволяющего
автоматизировать основные этапы синтеза регулируемых рычажных механизмов и включающего в себя возможность ведения синтеза на заключительном этапе в интерактивном режиме;
-использованием результатов работы при проектировании исполнительных механизмов машин-автоматов различного технологического назначения и в учебном процессе, в частности, в курсовом и дипломном проектировании.
Апробация работы.
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях молодьж ученьж (Кемерово, 2002, 2004 г.г.), на международной научно-технической конференции «Инновационные технологии» (Пенза, 2003 г.), международной научно-технической конференции «Новейшие технологические решения и оборудование» (Кисловодск, 2004г.), научной конференции «Проблемы
динамики и прочности исполнительных механизмов и машин» (Астрахань, 2004г.), межкафедральном научном семинаре КемТИПП (2004 г.) и на кафедре «Теоретическая механика и ТММ» КемТИПП.
Публикации.
По теме диссертационной работы опубликовано пятнадцать научных работ.
Структура и объем работы.
