Рационализация характеристик конструкций цикловых устройств на основе анализа параметров нелинейных колебаний элементов

• Автор: Федоринин, Николай Иванович
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ, ПОСВЯЩЕННОЙ РАСЧЕТУ ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕБАНИЙ И ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИЙ ЦИКЛОВЫХ УСТРОЙСТВ
1.1. Анализ особенностей конструирования и функционирования цикловых устройств с кулачковыми узлами
1.2. Моделирование процессов колебаний цикловых устройств
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ НЕЛИНЕЙНЫХ КОЛЕБАНИЙ И ДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИЙ ЦИКЛОВЫХ УСТРОЙСТВ
2.1. Формирование расчетной схемы конструкции
2.1.1. Координаты, используемые для описания положения элементов конструкции
2.1.2. Определение инерционных и упругих параметров элементов моделей конструкций
2.2. Вывод и решение уравнений, описывающих поведение конструкции
3. РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ КОНСТРУКЦИЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕБАНИЙ И КОНТАКТНОЙ ПРОЧНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ
3.1. Исследование характеристик колебаний грейферной подачи
3.1.1. Моделирование работы плоского кулачкового узла
3.1.2. Построение динамической модели грейферной подачи
3.1.3. Экспериментальное исследование характеристик колебаний конструкции
3.2. Рационализация выбора параметров конструкций с глобоидальными кулачковыми узлами

3.2.1. Моделирование работы глобоидального кулачкового узла
3.2.2. Экспериментальные исследования характеристик колебаний элементов глобоидального кулачкового узла
3.2.3. Разработка типовых рядов основных параметров глобоидальных кулачковых узлов
3.2.4. Рационализация конструктивных параметров делительного устройства
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение
Актуальность темы. Наиболее сложной и дорогостоящей частью современных автоматических линий и комплексов различных производств являются цикловые устройства, основное предназначение которых состоит в периодическом перемещении объектов обработки или инструмента. Основным видом нагрузки, определяющим энергетические, прочностные и вибрационные характеристики работы таких устройств, являются инерционные силы знакопеременного характера, находящиеся в квадратичной зависимости от частоты перемещений. Поэтому проблема повышения производительности современного оборудования требует решения задач оценки усилий, действующих на элементы конструкций, определения параметров колебательных процессов и выполнения рационализации характеристик элементов при обеспечении необходимой прочности.
Известно, что динамические нагрузки в значительной степени определяются энергетическими характеристиками конструкции. В то же время многочисленные исследования показали, что большое влияние оказывают такие факторы, как диссипативные свойства конструкции, податливость элементов цикловых устройств и узлов их сопряжения, неидеаль-ность и неголономность наложенных связей, но исследований, содержащих их комплексный учет с решением задачи определения направлений рационализации конструктивных характеристик, выполнено недостаточно.
В первую очередь это относится к конструкциям, включающим кулачковые узлы. Такие конструкции составляют один из самых многочисленных классов цикловых устройств. Если плоские кулачковые узлы довольно хорошо изучены, то, некоторые вопросы, касающиеся конструк-

работе / 123 / показано, что все уравнения классической механики могут быть представлены в контравариантной алгебраической форме.
При выборе оптимальных значений параметров конструкции, удовлетворяющих некоторым наперед заданным критериям, необходимо располагать методикой поиска этих оптимальных значений. При невозможности получить аналитически решение этой задачи наилучшие результаты дает использование при большом количестве вариантов выбора (>1000) ЛПт-сетки, разработанные / 104 /, а при относительно малом количестве (<200) расслоенные выборки 121.
Анализ работ, посвященных моделированию динамических процессов в конструкциях цикловых устройств, позволяет сделать следующие выводы :
- в технической литературе отсутствует комплексная методика формирования динамических моделей цикловых устройств, учитывающая многомерность и замкнутость модели, упруго-диссипативные связи с кусочно-линейными характеристиками, наличие неголономных избыточных и неидеальных связей;
- ряд важных факторов, определяющих динамическое поведение конструкции (зазоры, натяги, жесткие упоры, неудерживающие связи и упругие связи) рассматриваются как разнородные явления, что ведет к усложнению динамической модели, затрудняет алгоритмизацию методики расчета;
- отсутствует методика аппроксимации нелинейных характеристик упруго-диссипативных связей кусочно-линейными зависимостями;
- при учете неидеальных связей не учтено наличие гарантированного зазора в кинематической поступательной паре;
- отсутствует методика определения начальных значений характеристик движения динамических моделей цикловых устройств с учетом податливости их элементов и наличия предварительного нагружения.