Кинематический синтез плоских рычажных механизмов третьего класса с выстоями выходного звена в крайних положениях по заданной циклограмме

• Автор: Соломин, Вячеслав Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 203 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1: Рычажные механизмы 3-го класса как исполнительные устройства цикловых машин-автоматов и манипуляторов
1.1 Современное состояние методов анализа и синтеза механизмов 3-го класса
1.2 Цели и задачи исследования
Глава 2: Кинематический синтез рычажных механизмов 3-го класса, обеспечивающих возвратно-вращательное движение выходного звена с выстоем в одном из его крайних положений по заданной циклограмме
2.1 Кинематический синтез шарнирных механизмов 3-го класса
2.2 Кинематический синтез кривошипно-кулисных механизмов 3-го класса
2.3 Кинематический синтез кривошипно-коромысловых механизмов 3-го класса с поступательно движущимся промежуточным звеном
2.4 Выводы
Глава 3: Кинематический синтез рычажных механизмов 3-го класса, обеспечивающих возвратно-поступательное движение выходного звена с выстоем в одном из его крайних положений по заданной циклограмме
3.1 Кинематический синтез кривошипно-ползунных механизмов 3-го класса
3.2 Кинематический синтез синусных кривошипно-ползунных механизмов 3-го класса
3.3 Кинематический синтез кривошипно-ползунных механизмов 3-го класса с поступательно движущимся промежуточным звеном
3.4 Выводы
Глава 4: Кинематический синтез некоторых особых типов механизмов
3-го класса с выстоями выходного звена в крайних положениях по заданной циклограмме
4.1 Кинематический синтез шарнирных механизмов 3-го класса с выстоями выходного звена в двух крайних положениях
4.2 Синтез кривошипно-коромыслового механизма 3-го класса, в котором базовое звено и шатун В1Е1 соединены поступательной парой
4.3 Синтез ползунно-коромыслового механизма 3-го класса с выстоем выходного звена в одном из крайних положений
4.4 Выводы
Глава 5: Анализ и оптимизационный синтез механизмов 3-го класса с выстоем выходного звена в крайних положениях по заданной циклограмме
5.1 Анализ шарнирно-рычажных механизмов 3-го с одним и двумя выстоями выходного звена
5.2 Алгоритм анализа механизмов 3-го класса с одним и двумя приближенными выстоями выходного звена
5.3 Формирование целевой функции
5.4 Алгоритм оптимизационного синтеза рычажных механизмов 3-го класса с выстоем выходного звена
5.5 Выводы
Глава 6: Использование плоских рычажных механизмов 3-го класса с выстоем
выходного звена в конструкциях цикловых машин-автоматов и манипуляторов
6.1 Автоматический манипулятор для загрузки пресса КВ3732 холодной штамповки
6.2 Модернизация механизма загрузки матрицы вертикального пресса
6.3 Модернизация механизмов подвода и уплотнения уточной нити в ткацких станках
6.3.1 Проектирование батанного механизма пневматического ткацкого станка Р-105-А
6.3.2 Проектирование батанного механизма пневморапирного ткацкого станка ЛИ
6.4 Автоматическая линия для мерной резки, обжига проводов и напрессовки наконечников
6.5 Выводы
Заключение
Литература
Приложение 1. Акты о внедрении результатов научных исследований в конструкторскую практику и учебный процесс
Приложение 2. Пакет прикладных программ синтеза по заданной циклограмме механизмов 3-го класса с одним и двумя выстоями выходного звена
Введение

Развитие современного производства предполагает внедрение автоматизированных участков, робототехнических комплексов, машин-автоматов и манипуляторов. Одним из перспективных направлений создания новых средств автоматизации циклических движений исполнительных органов машин-автоматов и манипуляторов является использование рычажных механизмов. Реализация возвратно-вращательных и возвратно-поступательных видов движений рабочих органов по заданной циклограмме, включающей в себя приближенные остановы выходного звена в одном или двух его крайних положениях, может быть обеспечена рычажными механизмами 3-го класса. Данные механизмы обладают всеми преимуществами, свойственными рычажным механизмам, и кроме того позволяют создавать исполнительные механизмы на основе одномодульных рычажных схем, что по сравнению с многомодульным принципом построения механизмов 2-го класса дает возможность получать более компактные конструкции при одинаковой точности выстоя выходного звена. Рассмотрение существующих методов кинематического синтеза и анализа механизмов 3-го класса позволило выявить недостаточное развитие методов проектирования механизмов по наперед заданной циклограмме, ориентированных на использование в конструкторской практике.
В связи с этим актуальным является создание простых инженерных методов кинематического синтеза плоских рычажных механизмов 3-го класса, позволяющих реализовывать циклограммы с одним и двумя выстоями выходного звена в крайних положениях, и разработка методов оптимизационного синтеза названных механизмов с использованием в качестве критерия кинематической погрешности выстоя выходного звена.
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседании Западно-Сибирского филиала Семинара РАН по ТММ (Новосибирск, 1998), на Второй международной научно-технической конференции “Динамика систем, механизмов и машин”(Омск, 1997). По теме диссертационной работы опубликовано шесть научных работ.
Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, включающего 161 наименование, и приложений. Основной текст изложен на 152 машино-

Определим межцентровое расстояние (расстояние между точками Н) и X);):
8м= [(Хи-Х4)2+ (ук-у)2]0'
Рассматривая промежуточное коромысло Н] как входное звено четырехзвенни-ка найдем значение угла у// поворота выходного звена Д/С/, соответствующего
углу -р/Д/Д“" поворота промежуточного коромысла и являющегося малым углом размаха выходного звена механизма за интервал выстоя. Отметим, что именно угол у// характеризует кинематическую погрешность выстоя выходного звена механизма.
у/11 =агссоз(@ш2+С12-(/1+сы)2)/р1)-агссоз(((1м2+с12-р2)/р1.),
где Р2=(хс11-хн):+(ус11-уь)2.
Соотношение заданного угла поворота рабочего органа у//1 и назначаемого угла у/Г поворота выходного звена за интервалы движения будет выражаться следующей зависимостью: у/1К=у/Г+0,5у//. Посредством итерационного процесса, меняя значение угла уу™, находим решение, удовлетворяющее уравнению:
у/,к-(у/1т+0,5у//)=0. (2.1)
Корень у//"* этого уравнения принимается для окончательного расчета длины С; выходного коромысла.
Для построения кинематической схемы механизма необходимо определить угол р/ между линиями и А]Н]: р1=агссох((с1.2+8н -(ххУу-уа)2)/!}).
Положение относительно системы координат хА]у задается углом /?;, заключенным между осью абсцисс А]Х и межцентровой линией А]1)]. Исходя из заданного угла Д, найдем угол поворота (р)° системы координат механизма Х]А]у1 относительно общей системы координат А ху. где р2=х1п(-уУагссох(хУ(11), являющийся также уг-
лом начальной установки кривошипа относительно базовой системы координат машины-автомата.
Представим координаты хщ* аущ* точки Д/ в основной системе координат хА,у
Х[) 1 * =Х(1СОХ(-(р1°) усрт(-(Р1°)у01* =-Х<1Ш1(-(Р1 °) +Ус1С08(-(р°).
Определим угол 8, фиксирующий выходное звено относительно основной системы координат хА ,у при сборке механизма.
8=.к(уС1°*-уш*)агссо5((хсГ-хт «ДАСД где О1С10=((хс1°-ху2+(ус10-уУ2)0-5;
хсГ =хС10со5(-<р10)+ус1°$т(-(р!°); усГ=-хС1°8т(-(р1°)+уС1 соз(-(р1°).