Введение к работе
Актуальность проблемы. Экономически развиваясь, государство предъявляет повышенные требования ко всем отраслям промышленности, а в особенности к машиностроению, которое всегда являлось основой технического прогресса Современной тенденцией машиностроения является комплексная механизация производственных, процессов, как наиболее эффективный метод повышения производительности труда Этот.процесс идет по пути создания и внедрения новых механизмов, машин и систем машин. Известно, что создание новых машин начинается с исследования их структуры, с поиска алгоритмов их структурного синтеза
В 1990 г в Сибирском государственном индустриальном университете (г Новокузнецк) 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 эта не потеряла своей актуальности В связи с выходом на новые задачи актуальность поиска структур приобрела существенную значимость.
Одним из объектов начатых исследований явились так называемые механизмы четвертого семейства, пригодные для использования в самых разных областях машиностроения
Целью настоящего исследования является создание метода структурного синтеза кинематических цепей четвертого семейства, с помощью которого возможно было бы синтезировать многообразие конструктивных схем кинематической цепи с заданной подвижностью, включая и нулевую подвижность (группы Ассура), и развитие метода на разработку новых видов механизмов, названных редукторами поступательного движения
Методика исследований. В диссертации использованы известные и оригинальные методы анализа и синтеза структуры плоских клиновых и пространственных винтовых механизмов, графоаналитические методы исследования их кинематики и кинетостатики, методы макетирования и эксперимента
Достоверность результатов подтверждается реальными алгоритмами поиска новых структур механизмов четвертого семейства по заданным условиям Создание новых механизмов, названных «Редукторами поступательного движения» подтверждено патентами РФ №2150626 от 11.05 1999 г и № 2184290 от 05.07 2000 г Работа завершается актом о внедрении результатов научных исследований в ООО «КузнецкПромМон-таж» при проектировании и создании прессовых конструкций.
На защиту выносятся:
- обоснование необходимых и достаточных условий образования
цепей четвертого семейства,
метод синтеза структур плоских цепей четвертого семейства,
метод синтеза нераспадающихся на более простые групп Ассура четвертого семейства,
установление признаков отличий кинематических цепей друг от друга и нахождение полного состава механизмов четвертого семейства,
новые подходы к созданию пространственных винтовых механизмов на основе их плоских клиновых аналогов;
алгоритм синтеза новых механизмов, названных редукторами поступательного движения, и обоснование условий их полной работоспособности;
методика кинематического анализа и синтеза редукторов поступательного движения.
Научная новизна. Новизна исследования заключается в разработке принципиально нового подхода к решению задач синтеза цепей четвертого семейства Впервые показана возможность отыскания всего многообразия кинематических цепей четвертого семейства, удовлетворяющих условиям их работоспособности Разработан новый вид механизмов, названных редукторами поступательного движения, на ряд найденных схем получены патенты РФ
Практическое применение результатов исследования показано на конкретных примерах синтеза механизмов, обладающих широкими возможностями обеспечения заданных траекторий и законов движения рабочих органов. Редукторы поступательного движения способны заменять и модернизировать известные гидравлические механизмы поступательного действия
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и представлялись:
на шестой, седьмой, восьмой, девятой, двенадцатой, тринадцатой, четырнадцатой и шестнадцатой научно-практических конференциях по секции машиностроения и горных машин (г Новокузнецк, с 1997 г по 2005 г.),
на региональном конкурсе «Инновации и изобретения года» при Администрации Кемеровской области и торгово-промышленной палаты (г. Кемерово, 2004 г),
на международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых СТТ 2005 (г. Томск, 2005 г),
в центре научно-технической информации, (ЦНТИ) (г Кемерово, 2005 г),
- работа автора была признана победителем конкурса 2003 г на соискание грантов для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов высших учебных заведений Минобразования России (Приказ №4288, от 19.11 2003)
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в семи научных статьях, двух изобретениях и одного решения о выдаче патента на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из пятидесяти двух наименований и приложения. Общий объем работы -154 страницы, 12 - таблиц, 82 -рисунков.
