Структурный синтез кинематика и статика плоских неассуровых механизмов

Современное состояние экономики предъявляет повышенные требования ко всем отраслям промышленности, а особенно к машиностроению, которое всегда являлось двигателем технического прогресса. Современной тенденцией машиностроения является комплексная механизация производственных процессов, как наиболее эффективный метод повышения производительности труда. Этот процесс идет по пути создания и внедрения новых механизмов, машин и систем, обладающих комплексом определенных характеристик.

Создание машин, характеризующихся высокой надежностью, позволяющих автоматизировать производственный процесс и обеспечить его высокую точность, освободить человека от тяжелого и монотонного труда, повысить производительность и снизить себестоимость продукции, является главным направлением технического прогресса во всех областях экономики. Немаловажная роль в этом отводится разработке новых направлений в теории механизмов, среди которых представляется важной научно обоснованная исчерпывающая классификация механизмов.

Пробелом в известных классификациях является отсутствие как класса так называемых неассуровых механизмов. Отчасти недооценка возможностей, заложенных в этих механизмах, а главным образом, ограничения, накладываемые на развитие этого направления традиционной структурной теорией сводила многие вопросы к отдельному упоминанию в литературе конкретных схем. Использование на практике неассуровых механизмов пока довольно незначительно, хотя многие из существующих конструкций обладают весьма ценными свойствами.

Так, в последнее время в технике определенное внимание привлекают соединения эксцентрикового исполнения. Традиционные конструкции соединений деталей машин, например, конусные и резьбовые не всегда эффективны. Создание новых механизмов и машин невозможно без разработки новых эффективных конструкций, удовлетворяющих повышенным требованиям к прочности и надежности. Конструкции соединений деталей машин, основанные на принципе радиального криволинейного клина, работающие на этапе заклинивания как механизмами, причем механизмы неассуровы.

Несмотря на имеющуюся тенденцию расширения количества разновидностей конструкций таких расклинивающих механизмов в настоящее время не имеется научно обоснованного метода синтеза их структурных схем. Проблема теории неассуровых механизмов выдвинула многие актуальные вопросы, как традиционные, но не потерявшие своего научного значения, так и новые, направленные на решение практических задач машиностроения.

Неассуровы механизмы могут служить основой при создании принципиально новых конструкций механизмов и машин для различных отраслей промышленности, поэтому первоочередными задачами в данном направлении является разработка теории структуры, разработка методов кинематического и динамического исследования. Одной из актуальных проблем в современном машиностроении является проблема создания и практического освоения неассуровых механизмов.

Постановка проблемы теории неассуровых механизмов дает реальные возможности для создания целой группы новых механизмов. В основе науки о механизмах лежит представление об их строении и принципах образования. Анализ современного состояния теории структуры показал, что она не имеет достаточных возможностей для развития теории неассуровых механизмов. Структурный синтез их оказался возможным благодаря принципиально новому подходу к синтезу и анализу механических систем, разработанному профессором Л. Т. Дворниковым. Этот подход, основанный на понятии хугольника, как наиболее сложного звена цепи позволил провести синтез структурных схем неассуровых механизмов, раскрыть их структуру, т. е. установить строение механизмов путем расчленения на отдельные, более простые части и наметить методы исследования механизмов.

Настоящая работа посвящена созданию основ теории неассуровых механизмов, обеспечивающих разработку и проектирование принципиально нового класса машин. Основное внимание в работе уделено разработке метода структурного синтеза, раскрытию принципов построения и кинематическому исследованию неассуровых механизмов. Также, на основе синтезированных схем разработано несколько конструкций расклинивающих механизмов, которые могут найти широкое применение в машиностроении.

По результатам работы было опубликовано 10 статей и получено 3 решения о выдаче патентов РФ.

Теоретические исследования и разработка разъемных эксцентриковых конструкций соединений деталей машин легли в основу настоящей диссертации, которая состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и содержит 139 стр. машинописного текста, 57 рисунков и 3 таблицы.

Выводы.

1. Рассмотрены условия применения эксцентриковых механизмов.

2. Разработаны конструкции разъемных эксцентриковых соединений на основе структурных схем плоских неассуровых механизмов.

Заключение

.

1. Широко известный метод структурного синтеза механизмов — метод Ассура, являясь весьма плодотворным для практики, не позволяет решать многих частных задач. Этот метод неприменим к исследованию механических систем, не имеющих начальных (по Ассуру) механизмов. Такие механизмы в настоящем исследовании получили название неассуровых.

2. Проведен краткий обзор пришедших на смену традиционным конусным и резьбовым эксцентриковых конструкций соединений деталей машин. Возможности, заложенные в неассуровых механизмах, в частности в качестве расклинивающих, делают проблему их исследования и практического освоения весьма актуальной.

3. На основе принципиально нового подхода к синтезу и анализу механических систем, разработанного Л. Т. Дворниковым, установлены число и вид групп нулевой степени свободы, выведены аналитические взаимосвязи между числом подвижных звеньев и кинематических пар плоских неассуровых механизмов.

4. Рассмотрен принцип построения плоских неассуровых механизмов и построены структурные схемы механизмов.

5. Разработаны графоаналитический и аналитический методы кинематического исследования плоских неассуровых механизмов.

6. Рассмотрен вопрос кинетостатического исследования плоских неассуровых механизмов.

7. Разработаны конструкции разъемных эксцентриковых соединений деталей машин, обеспечивающих повышение их эксплуатационных показателей — более надежное замыкание звеньев соединения и повышение срока службы соединения в результате уменьшения удельной нагруженности контактной зоны.

8. Теоретической ценностью работы является то, что в результате аналитических исследований разработаны методы структурного синтеза и кинематического исследования плоских неассуровых механизмов. Схемы неассуровых механизмов могут лечь в основу создания новых перспективных решений в различных областях техники.