Уравновешивание возвратно-поступательно движущихся выходных звеньев цикловых механизмов полиграфических машин

• Автор: Тимофеев, Вячеслав Иванович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 214 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Обзор работ по теории и практике уравновешивания цикловых механизмов и машин и постановка задачи исследований
1.1. Виды уравновешивания механизмов по динамическому признаку и точности
1.2. Общие положения теории и практики уравновешивания механизмов и машин
1.3. Технические устройства уравновешивания механизмов
1.4. Выводы
1.5. Постановка задачи исследований
Глава 2. Разработка методов расчета уравновешивания упругим звеном инерционных сил возвратно-поступательно движущихся выходных звеньев цикловых механизмов
2.1. Полное уравновешивание силой упругости УУЗ инерционных сил УВЗ постоянной массы, возвратно-поступательно движущихся
по гармоническим законам
2.2. Разработка методов расчета приближенного уравновешивания силой упругости УУЗ инерционных сил УВЗ, возвратнопоступательно движущихся по негармоническим законам
2.2.1. Разработка расчетной схемы приближенного уравновешивания инерционных сил
2.2.2. Силовая и энергетическая оптимизации параметров УУЗ при постоянной массе УВЗ
2.2.2.1. Силовая оптимизация параметров УУЗ
2.2.2.2. Энергетическая оптимизация параметров УУЗ
2.2.3. Инварианты подобия
2.2.4. Уравновешивание цикловых механизмов
с возвратно-поступательно движущимися выходными звеньями переменной (скачкообразно безударно изменяющейся) массы
2.2.4.1. Силовая оптимизация параметров УУЗ при переменной массе УВЗ
2.2.4.2. Энергетическая оптимизация параметров УУЗ
при переменной массе УВЗ
2.2.4.3. Программа проверки и уточнения расчетных
параметров УУЗ
2.2.4.4. Силовая оптимизация параметров УУЗ на всем периоде движения на основании оптимизаций по отдельным направлениям движения УВЗ

2.2.4.4.1. Оптимизация по отдельным направлениям
движения УВЗ
2.2.4.4.2. Оптимизация на всем периоде обобщенной координаты .
2.2.4.4.3. Пример силовой оптимизации параметров УУЗ сразу на всем периоде обобщенной координаты и на основании оптимизаций по отдельным направлениям движения УВЗ
переменной массы
2.2.5. Оценка и сравнительный анализ силовой и энергетической оптимизаций параметров УУЗ
2.2.5.1. Оценка силовой и энергетической оптимизаций параметров УУЗ
2.2.5.1.1. Энергетический баланс системы УВЗ — УУЗ — начальное звено механизма
2.2.5.1.2. Определение работ, потребных на преодоление силы инерции УВЗ и компенсацию неполного
уравновешивания УВЗ
A. Определение крутящих моментов, потребных
на преодоление силы инерции ползуна (УВЗ) и компенсацию
неполного уравновешивания УВЗ
Б. Определение работ через крутящие моменты на валу начального звена механизма (на валу кривошипа)
B. Определение работ с использованием теоремы
об изменении кинетической энергии механической системы
на некотором перемещении
Г. Сравнение результатов расчета работ через крутящий момент на валу начального звена механизма и с применением теоремы об изменении кинетической энергии
2.2.5.1.3. Оценка эффективности ввода уравновешивающего устройства
2.2.5.2. Сравнительный анализ силовой и энергетической оптимизаций параметров У УЗ
2.2.5.3. Расчеты по уравновешиванию сил инерции талера
плоскопечатной машины ПС-6 (ПС-АЗ)
2.6. Выводы
Глава 3. Экспериментальные исследования уравновешивания инерционных сил возвратно-поступательно движущихся выходных звеньев цикловых механизмов с помощью упругого звена
3.1. Описание экспериментальной установки
3.1.1. Приводы уравновешиваемого кривошипно-ползунного механизма

3.1.2. Система уравновешиваемое выходное звено — уравновешивающее упругое звено
3.1.3. Измерительная и фиксирующая системы
3.1.3.1. Измерительная система
3.1.3.2. Фиксирующая система
3.2. Планирование экспериментов
3.3. Методика проведения экспериментов
3.3.1. Тарирование элементов измерительной
и уравновешивающей систем
3.3.1.1. Тарирование силы инерции неуравновешенной ползушки, результирующей силы, действующей
на уравновешенную ползушку
3.3.1.2. Тарирование УУЗ (цилиндрической пружины растяжения-сжатия)
3.3.1.3. Тарирование крутящего момента на валу якоря двигателя
постоянного тока
3.3.2. Подготовка экспериментальной установки к проведению экспериментов
3.4. Проведение экспериментов
3.4.1. Запись осциллограмм
3.4.2. Расшифровка осциллограмм
3.4.3. Эксперименты по уравновешиванию силы инерции ползуна центрального КПМ пружинами растяжения-сжатия
с параметрами, определяемыми видом оптимизации
3.4.3.1. Уравновешивание ползуна постоянной массы пружиной
с параметрами энергетической оптимизации
3.4.3.2. Уравновешивание ползуна переменной массы пружиной
с параметрами силовой оптимизации
3.5. Статистическая обработка результатов экспериментов
3.6. Сравнение результатов экспериментов с результатами
расчетов
3.7. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

менную (скачкообразно безударно изменяющуюся) массу уравновешиваемых выходных звеньев цикловых механизмов машин.
3) Методика определения работ, потребных на преодоление сил инерции совершающих возратно-поступательное движение УВЗ постоянной и переменной массы и компенсацию приближенного их уравновешивания с помощью УУЗ с постоянными параметрами.
Практическая ценность данной работы заключается в том, что при определенных условиях даже приближенное уравновешивание с помощью УУЗ сил инерции УВЗ, совершающих возратно-поступательное движение по негармоническим законам, может значительно разгрузить начальные звенья и кинематические пары цикловых механизмов машин от действия инерционных сил УВЗ преобладающейс массы, повысить надежность и снизитьт энергоемкость уравновешиваемых механизмов, для чего разработан специальный пакет программм расчетов на ЭВМ, который может служить основой автоматического проектирования УУЗ и оценки эффективности ввода уравновешивающего устройства еще на этапе проектирования.
1.5. Постановка задачи исследований
Итак, анализ работ по проблеме уравновешивания механизмов машин показывает, что вопрос приближенного уравновешивания цикловых механизмов машин, имеющих возвратно-поступательно движущиеся выходные звенья постоянной и переменной массы с преобладающими инерционными нагрузками, изучен недостаточно полно. Наиболее простым по конструкции в этом случае является уравновешивающее устройство, основу которого составляет упругое звено постоянной жесткости, жестко связанное одним концом со стойкой, а другим — с уравновешиваемым выходным звеном, способное изменять величину и знак уравновешивающей силы упругости в соответствии с изменениями уравновешиваемой силы инерции УВЗ. Из всех рассмотренных в обзоре методов расчета уравновешивания в данной работе выбран метод наилучшего среднего приближения функций в смысле квадратичного уклонения (метод наилучшего среднего уравновешивания) [35, 36, 39].
Таким образом, поставлена задача исследовать возможности приме-