Анализ и синтез механизма для плетения торсионных подвесов приборов

• Автор: Перечесова, Анна Дмитриевна
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Плетеные торсионные подвесы чувствительных элементов

1.2. Возможные области применения кевларовых торсионных подвесов

1.3. Механизмы для производства плетеных изделий

1.4. Выводы

2. АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА ДЛЯ ПЛЕТЕНИЯ ТОРСИОННЫХ ПОДВЕСОВ ПРИБОРОВ

2.1. Принцип плетения и механизм для плетения устройства УИСАТ

2.2. Анализ динамики исполнительного механизма плетения

2.3. Модель исполнительного механизма

2.4. Постановка проблемы
2.5. Выводы
3. ОПТИМИЗАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИНТОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СПИРАЛЬНО-АНИЗОТРОПНЫХ СТЕРЖНЕЙ
3.1. Теория спирально-анизотропных стержней
3.2. Методы определения интегральных упругих постоянных спиральноанизотропных стержней
3.3. Алгоритмы решения слабообусловленных нелинейных систем алгебраических уравнений (оптимизаторы)
3.4. Примеры расчета
3.5. Выводы
4. СИНТЕЗ МЕХАНИЗМА ДЛЯ ПЛЕТЕНИЯ ТОРСИОННЫХ ПОДВЕСОВ ПРИБОРОВ
4.1. Оптимизация геометрических и кинематических параметров механизма плетения
4.2. Моделирование динамики исполнительного механизма плетения
4.3. Модель исполнительного механизма плетения
4.4. Структура плетеных кевларовых торсионных подвесов чувствительных элементов приборов
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А. УВЕДОМЛЕНИЕ О ПОСТУПЛЕНИИ ЗАЯВКИ ПАТЕНТА РФ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОРСИОННЫХ ПОДВЕСОВ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ ПРИБОРОВ» В ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ И ФОРМУЛА
ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ В. ТЕКСТЫ ПРОГРАММ «АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ СЛАБООБУСЛОВЛЕННЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ
АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ»
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ, ТЕКСТ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ МАТБАВ И ПАРАМЕТРЫ НАСТРОЙКИ БЛОКОВ ДЛЯ МОДЕЛИ 81ММЕСНАМС8
(81МББШК / МАТЬАВ)
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. ФОТОГРАФИИ РЕЗУЛЬТАТОВ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
Известны механизмы и машины для плетения [54], которые применяются: в текстильной промышленности, как для достижения определенных свойств материала, так и в декоративных целях; в канатной промышленности при изготовлении канатов, арматурных канатов, стальных канатов закрытого типа; в кабельной промышленности при изготовлении многопроволочной токопроводящей жилы, при создании оболочек для кабелей (изоляционно-экранирующей, огнестойкой, звукоизоляционной, армирующей, демпфирующей и так далее); в других областях: при изготовлении арматуры конвейерной ленты; для изготовления металлических сеток, замкнутых безузловых плетеных сетей, т.е. плетеных изделий замкнутой геометрической формы (а также для шнуроплетения); для изготовления трубчатых армированных изделий из композиционных материалов (труб, отводов, тройников, переходников).
В меньшей степени разработаны механизмы для плетения компонентов чувствительных элементов (ЧЭ) с микронными толщинами, например, торсионных подвесов ЧЭ приборов, где в качестве материала для плетения используется особый материал - филаменты синтетических высокомодульных нитей (относятся к классу параарамидных волокон) с диаметром 0,016 мм и длиной 400 мм.
Торсионные подвесы ЧЭ используются при создании высокочувствительных приборов [91, 12, 65]: магнитометров, акселерометров, сейсмометров, наклономеров, микробарографов, гальванометров, стимуляторов лазерных сканирующих, а также в датчиках охранной сигнализации, то есть применяются в магнитометрии, сейсмологии, геодезии, метеорологии, электротехнике, медицине и других областях).
В настоящее время упругие торсионные подвесы из филаментов синтетических высокомодульных нитей, используемые в качестве подвесов магниточувствительных элементов (МЧЭ) магнитостатического вариометра

ные методы и методы на основе детерминированного подхода.
3.2. Методы определения интегральных упругих постоянных
В работе [37] применялся вероятностный подход к учету случайных ошибок в задании исходных данных при определении интегральных упругих постоянных С АС. В решении поставленной задачи выделяется два этапа: первый - получение аналитических выражений интегральных упругих постоянных САС в виде функций от некоторых экспериментально получаемых характеристик; второй - получение выражений для вычисления статистических оценок интегральных упругих постоянных при условии, что данные, полученные из экспериментов - случайные величины с заданным законом распределения.
Алгоритм определения статистических оценок интегральных упругих постоянных гибкого кабеля:
1. Из трех серий экспериментов получаются опытные данные для определения а у /, а ;2, а22.
2. С использованием методов математической статистики получают математические ожидания этих величин ти т2 и т3, соответственно.
3. Полученные значения подставляют в выражения (3.3), (3.4) и (3.5) -таким образом, получают статистические оценки интегральных упругих постоянных Ех, Сх, V,* гибкого кабеля.
спирально-анизотропных стержней
(3.3)

(3.4)

ахЬ + Ьха (ЬхВ + 2ахС)
(3.5)
ах(Вах+2АЪх) (Вах+2ЬхА)2