Введение к работе
Актуальность проблемы.
Одной из важных проблем теории структуры механизмов является проблема структурного синтеза работоспособных механических систем. Организация новых механизмов присоединением к ведущим звеньям групп звеньев нулевой подвижности (групп Ассура) решается без каких-либо осложнений после того, как становятся известными по структуре сами группы Ассура.
В 1991г. в Сибирском государственном индустриальном университете под научным руководством профессора Л.Т.Дворникова были начаты исследования, посвященные разработке новых подходов к решению задач синтеза структур как пространственных, так и плоских механических систем любой сложности. Эти исследования позволили найти некоторые новые схемы машин, показали, что проблема не потеряла своей актуальности. В связи с выходом на новые задачи актуальность поиска структур приобрела существенную значимость.
В частности, важное продолжение получают задачи синтеза структур многозвенных групп Ассура, являющихся основой создания механизмов высоких классов (МВК), пригодных для использования в самых разных областях машиностроения.
Цель работы.
Целью настоящего исследования является разработка алгоритмично реализуемого метода структурного синтеза многозвенных плоских групп Ассура и обоснование оценок возможностей применения разработанного алгоритма для организации новых механических систем любой сложности.
Методика исследовании.
В работе использованы методы высшей алгебры (решение систем уравнений при числе неизвестных более числа уравнений), аналитические методы анализа и синтеза рычажных механизмов, методы строительной механики, метод макетирования.
Достоверность результатов подтверждается реальными алгоритмами поиска новых структур механизмов по заданным условиям. «Способ создания конструктивных схем строительных ферм» сложного типа подтвержден патентом РФ № 2148133 от 07.07.1998г.. Патентом № 2204748 от 18.07.2001г. подтверждено изобретение нового «Рычажного преобразователя усилий». Работа завершается актами о внедрении результатов научных исследований в ООО «АННСИБстроймонтаж» и в ОАО «КузнецкПромМонтаж» при создании стержневых конструкций строительного назначения. На защиту выносятся:
метод синтеза структур плоских многозвенных групп Ассура с кинематическими парами V класса;
обоснование необходимых и достаточных условий образования групп нулевой подвижности;
доказывается идентичность групп Ассура и строительных ферм и метод синтеза их структур;
способ создания конструктивных схем строительных ферм;
новые подходы к классификации групп Ассурл вышних.WiffiWKi ндя
БИБЛИОТЕКА СПетербург
ОЭ M0j>aw^J)
- алгоритм создания механизмов высоких классов на основании полученных решений для многозвенных групп Ассура. Научная новизна.
Новизна исследования заключается в разработке принципиально нового подхода к решению задач синтеза структур плоских механических систем. На примере десятизвенных групп с двумя выходами впервые показана возможность отыскания всего многообразия схем кинематических цепей, удовлетворяющих условиям их работоспособности. Научно обоснована полная классификация групп Ассура высоких классов.
Практическая полезность.
Практическое применение результатов исследования показано на конкретных примерах синтеза механизмов, обладающих широкими возможностями обеспечения заданных траекторий и законов движения рабочих органов. Доказательство идентичности задач синтеза сложных групп Ассура и создание конструкций строительных ферм позволило найти возможности реализации научных результатов исследования в строительном производстве и при проектировании сложных металлоконструкций. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на:
Седьмой научно-практической конференции по секции машиностроения и горных машин (г.Новокузнецк, 1998г.);
Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия на пороге XXI века: Достижения и прогнозы» (г.Новокузнецк, 2000г.); Региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения» (г.Новокузнецк, 2001г.);
Восьмой Международной научно-практической конференции «Перспективные технологии разработки и использование минеральных ресурсов» (г.Новокузнецк, 2001г);
Девятой научно-практической конференции по проблемам механики и машиностроения (г.Новокузнецк, 2001г.);
Двенадцатой научно-практической конференции по проблемам механики и машиностроения (г.Новокузнецк, 2002г.); Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии НМТ-2002» (г.Москва, 2002г.);
Тринадцатой научно-практической конференции по проблемам механики и машиностроения (г.Новокузнецк, 2003г.). Публикации.
Основное содержание диссертации отражено в девяти научных статьях и двух изобретениях.
Структура и объем работы.
