Кинематический синтез пространственных шарнирных механизмов с выстоями выходного звена по заданной циклограмме

• Автор: Бакшеев, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ СИНТЕЗА РЫЧАЖНЫХ
МЕХАНИЗМОВ С ВЫСТОЯМИ ВЫХОДНОГО ЗВЕНА
1.1. Анализ использования рычажных механизмов для обеспечения выстоя рабочих органов цикловых машин-автоматов
1.2. Основные методы синтеза рычажных механизмов с выстоями выходного звена
1.3. Выводы, цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ШАРНИРНЫХ МЕХАНИЗМОВ С ВЫСТОЯМИ ПО ЗАДАННОЙ ЦИКЛОГРАММЕ ПРИ ПРОИЗВОЛЬНОМ РАСПОЛОЖЕНИИ ОСЕЙ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО ЗВЕНЬЕВ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ МОДУЛЕЙ
2.1. Кинематический синтез исходного кривошипно-коромыслового механизма-модуля
2.2. Кинематический синтез присоединяемых двухкоромысловых механизмов-модулей
2.3. Синтез многомодульного пространственного кривошипно-коромыслового механизма
2.4. Пример синтеза рычажного пространственного механизма с выстоями выходного звена по заданной циклограмме
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ШАРНИРНЫХ МЕХАНИЗМОВ С ЗАДАННЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ОСЕЙ ВРАЩЕНИЯ ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ ЗВЕНЬЕВ КАЖДОГО МОДУЛЯ
3.1. Синтез механизмов-модулей пространственных шарнирных механизмов с перекрещивающимися осями
3.2. Синтез пространственных шарнирных механизмов-модулей с параллельными и пересекающимися осями
3.3. Пример синтеза пространственного шарнирного механизма с требуемым расположением осей модулей, реализующего заданную циклограмму с двумя выстоями
3.4. Выводы

ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИОННЫЙ СИНТЕЗ РЫЧАЖНЫХ
МЕХАНИЗМОВ С ВЫСТОЯМИ ВЫХОДНОГО ЗВЕНА ПО ЗАДАННОЙ ЦИКЛОГРАММЕ
4.1. Формирование целевой функции оптимизационного синтеза пространственных рычажных механизмов по условию обеспечения требуемой точности выстоя выходного звена
4.2. Анализ целевой функции
4.3. О методе оптимизации
4.4. Поиск оптимума в условиях клиноподобной овражности целевой функции
4.5. Алгоритм оптимизации
4.6. Выводы
ГЛАВА 5. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ МОДУЛЬНОГО СИНТЕЗА
ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ШАРНИРНЫХ МЕХАНИЗМОВ С ВЫСТОЯМИ ВЫХОДНОГО ЗВЕНА
5.1. Алгоритм кинематического анализа модульного пространственного шарнирного механизма
5.2. Алгоритм определения перемещений выходных звеньев механизмов-модулей на интервалах выстоев
5.3. Определение максимальных углов давления в механизмах-модулях
5.4. Определение критериев качества передачи движения
5.5. Обобщенный алгоритм и программа модульного синтеза пространственного шарнирного механизма с выстоями выходного звена по заданной циклограмме
5.6. Выводы
ГЛАВА 6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ
ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ШАРНИРНЫХ МЕХАНИЗМОВ МАШИН-АВТОМАТОВ
6.1. Механизм привода ножа устройства для резки кондитерских пластов
6.2. Механизм привода тестоделительной головки
6.3. Механизм подъемного столика отсадочной машины
6.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ. Акты о внедрении.

ВВЕДЕНИЕ
В машинах-автоматах пищевой, полиграфической и других отраслей промышленности широко используются цикловые исполнительные механизмы, обеспечивающие возвратно-вращательные или возвратнопоступательные движения рабочих органов с их остановкой в одном или в двух крайних положениях. Такой характер движения воспроизводится обычно кулачковыми и кулачково-рычажными механизмами и значительно реже - рычажными механизмами, несмотря на известные преимущества последних (простота конструкции, возможность получения больших перемещений рабочих органов, надежность, долговечность и др.). Это обстоятельство обусловлено отсутствием до недавнего времени достаточно простых и эффективных методов синтеза многозвенных рычажных механизмов по заранее заданной циклограмме движения рабочего органа.
В последнее время предложены эффективные методы синтеза плоских рычажных механизмов, приближенно воспроизводящих движение выходного звена с выстоями в крайних положениях в соответствии с заданной циклограммой движения. При этом используется модульный подход к синтезу многозвенного рычажного механизма, который заключается в последовательном добавлении к исходному механизму-модулю, формирующему интервалы движения и выстоя согласно заданной циклограмме, следующих присоединяемых механизмов-модулей, улучшающих выстой на том или ином интервале выстоя. Таким образом обеспечивается требуемая кинематическая точность остановок выходного звена механизма.
Создание указанных методов открывает перспективы для расширения использования рычажных механизмов в цикловых машинах-автоматах. Эти перспективы станут более реальными, если существую-

Задав угол поворота Р" коромысла за интервалы движения (этот угол является свободным параметром, если механизм состоит более, чем из одного модуля), получим выражение для определения относительной длины коромысла :
с ~0,5-С0С1/.Ип(Ч'т/2). (2.9)
Координаты точки Б в системе ЛХАУА1А найдем в результате матричных преобразований [52, 98]:

У° Яц
Язі

IV]

(2.10)
где Яд,

Дд - координаты точки I) (см. рис 2.1.6) в координатной системе 5Х8У825 определяются из соотношений:
х$п = Ж- сояб; )о = Ж- 57пб; = 0 , (2.11)
где расстояние Ж = с-со.ч(Ч'т/2)
Соотношения (2.11) содержат свободный параметр д- угол поворота биссектрисной линии Ж в плоскости Рс, отсчитываемый от оси Xя против часовой стрелки. В свою очередь, плоскость Рс является биссектрисной плоскостью, проведенной через точку 5' перпендикулярно хорде Ѱё (рис.2.1.а,б) и ограниченной окружностью с радиусом Ж.
На заключительном этапе проектирования модуля определим направляющие косинусы осей Xе, У0,2° в координатной системе АХЛУЛХ4, а также угол между осями вращения входного и выходного звеньев.
Направляющие косинусы для оси 1° найдем матричным преобразованием: