ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ТЕХНОЛОГИЯ • ОБОРУДОВАНИЕ • ИНСТРУМЕНТЫ
Print ISSN: 1994-6309    Online ISSN: 2541-819X
English | Русский

Последний выпуск
Том 20, № 4 Октябрь - Декабрь 2018

Особенности циклограммирования машины с учетом взаимодействия звеньев механизмов с упорами

Том 20, № 1 Январь - Март 2018
Авторы:

Подгорный Юрий Ильич,
Максимчук Ольга Владимировна,
Кириллов Александр Всеволодович,
Скиба Вадим Юрьевич
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1994-6309-2018-20.1-44-54
Аннотация

Введение. Рассматриваются вопросы циклограммирования технологической машины с учётом взаимодействия звеньев механизмов с упорами. Анализ научной литературы указывает на то, что в настоящее время вопросы циклограммирования сложных машин с учетом упругодиссипативных характеристик механизмов нуждаются в дальнейшей разработке, так как при оптимизации циклограмм используются упрощённые динамические модели, не учитывающие податливости ведомых звеньев механизмов. Актуальность исследования обусловлена тем, что существующие динамические модели не могут быть использованы для расчета колебаний, возбуждаемых при ударах рабочих органов об ограничительные упоры, при входе в контакт с упругими элементами. Цель работы: совершенствование методики синтеза циклограммы технологической машины, позволяющей повысить ее производительность. В работе исследована циклограмма технологической машины, представленная в виде математических моделей взаимодействия механизмов с использованием связных ориентированных графов. В качестве объекта исследования выбран станок ткацкий бесчелночный СТБ – сложная технологическая машина с большим числом исполнительных механизмов, движения которых тесно взаимосвязаны. При решении оптимизационной задачи необходимо увеличить время лимитирующей операции путём сокращения времени выполнения технологических операций в группах механизмов, при этом задача для каждой группы формулируется математически как задача оптимизации на сетевом графике. При проведении исследований рассмотрен механизм подъёмника прокладчиков утка ткацкого станка типа СТБ. Метод исследования: оптимизация цикловой диаграммы с использованием динамических моделей механизмов. Результаты и обсуждение. Предложены динамические модели механизмов, учитывающие взаимодействие ведомых звеньев с ограничительными упорами. Проведен расчет динамических погрешностей законов движения кулачкового механизма, работающего с ударом об упор, при скорости вращения главного вала n = 280…420 об/мин. Исследованы колебания механизма на собственной частоте после контакта с упором. Сформулирована ограничительная часть оптимизационной задачи циклограммирования с учетом колебаний исполнительного звена и ударного взаимодействия его с ограничительным упором.


Ключевые слова: Циклограмма машины, Кулачковый механизм, Динамическая модель, Удар, Закон движения, Оптимизация циклограммы

Список литературы

1. Цейтлин Г.В. Циклограммирование сложных технологических машин-автоматов // Машиноведение. – 1975. – № 3. – С. 49–53.



2. Новгородцев В.А. Представление цикловой диаграммы машины в виде графа // Теория механизмов и машин. – 1982. – Вып. 33. – С. 57–60.



3. Jomartov A., Joldasbekov S. Typical dynamic models of the cyclic mechanism on the software simulationX // Proceedings of the 14th IFToMM World Congress, Taipei, Taiwan, 25–30 October 2015. – Taipei, 2015. – doi: 10.6567/IFToMM.14TH.WC.OS11.001.



4. Jomartov A.A. Multi-objective optimization of cyclogram mechanisms machine-automaton // Proceedings of the World Congress on Engineering WSE 2011, London, U.K., 6–8 July 2011. – London, 2011. – Vol. 3.



5. Artobolevsky I.I. Mechanisms in modern engineering design: a handbook for engineers, designers and inventors. Vol. 4. Cam and friction mechanisms flexible-link mechanisms. – Moscow: Mir, 1977. – 520 p.



6. Петрокас Л.В. Вопросы теории циклограммирования производственных машин и автоматических линий // Теория машин-автоматов и пневмогидроприводов / под ред. Л.В. Петрокаса. – М.: Машиностроение, 1970. – С. 22–36.



7. Graph-based modelling in engineering / ed. by S. Zawislak, J. Rysinski. – Switzerland: Springer International Publ., 2017. – 247 p. – (Mechanisms and Machine Science; vol. 42). – ISBN 978-3-319-39018-5. – eISBN 978-3-319-39020-8. – doi: 10.1007/978-3-319-39020-8.



8. Максимчук О.В. Синтез цикловой диаграммы машины-автомата с кулачковым распределительным валом: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.02.18. – Новосибирск, 2002. – 16 с.



9. Исследование и проектирование цикловых диаграмм технологических машин / Ю.А. Афанасьев, Ю.И. Подгорный, В.Ф. Ермолаев, О.В. Максимчук. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. – 198 с.



10. Исследование и синтез законов движения кулачковых механизмов: монография / Ю.И. Подгорный, А.В. Кириллов, О.В. Максимчук, М.В. Лукин. – Новосибирск: Изд-во НГПУ, 2011. – 219 с.



11. Вульфсон И.И. Динамика цикловых машин. – СПб.: Политехника, 2013. – 425 с. – ISBN 978-5-7325-1024-9.



12. Vulfson I. Dynamics of cyclic machines. – Cham: Springer International Publ., 2015. – 390 p. – (Foundations of engineering mechanics). – ISBN 978-3-319-12633-3. – eISBN 978-3-319-12634-0. – doi: 10.1007/978-3-319-12634-0.



13. Методика уравновешивания роторов технологических машин / Ю.И. Подгорный, Т.Г. Мартынова, В.Ю. Скиба, Д.В. Лобанов, А.А. Жирова, А.Н. Бредихина, А.С. Косилов, Н.С. Печоркина // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2016. – № 2 (71). – С. 41–50. – doi: 10.17212/1994-6309-2016-2-41-50.



14. Проектирование кулачкового механизма с учетом технологической нагрузки и энергетических затрат / Ю.И. Подгорный, В.Ю. Скиба, А.В. Кириллов, О.В. Максимчук, П.Ю. Скиба // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2017. – № 2 (75). – С. 17–27. – doi: 10.17212/1994-6309-2017-2-17-27.



15. Dresig H., Vul'fson I.I. Dynamik der mechanismen. – Wien; New York: Springer, 1989. – 328 p. – ISBN 978-3-7091-9036-4. – doi: 10.1007/978-3-7091-9035-7.



16. Eckhardt H.D. Kinematic design of machines and mechanisms. – 1st еd. – New York: McGraw-Hill, 1998. – 620 p. – ISBN-10: 0070189536. – ISBN-13: 978-0070189539.



17. Rao J.S., Dukkipati R.V. Mechanism and machine theory. – 2nd ed. – New Delhi: Newage International, 2008. – 600 p. – ISBN-10: 812240426X. – ISBN-13: 978-8122404265.



18. Sandler B.Z. Robotics: designing the mechanisms for automated machinery. – San Diego: Academic Press, 1999. – 433 p. – ISBN-10: 0126185204. – ISBN-13: 9780126185201.



19. Youssef H.A., El-Hofy H. Machining technology: machine tools and operations. – Hoboken: Taylor & Francis Group, 2008. – 672 p. – ISBN 9781420043396.



20. Shabana A.A. Dynamic of multibody systems. – 4th ed. – Cambridge: Cambridge University Press, 2013. – 393 p. – ISBN-13: 978-1107042650. – ISBN-10: 1107042658.



21. Erdman A.G., Sandor G.N. Mechanism design: analysis and synthesis. – 4th ed. – Upper Saddle River, NJ: Pearson, 2001. – 688 p. – ISBN-10: 0130408727. – ISBN-13: 978-0130408723.



22. Advanced theory of mechanisms and machines / M.Z. Kolovsky, A.N. Evgrafov, Yu.A. Semenov, A.V. Slousch. – 1st ed. – Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2000. – 396 p. – (Foundations of Engineering Mechanics). – ISBN 978-3-642-53672-4. – eISBN 978-3-540-46516-4. – doi: 10.1007/978-3-540-46516-4.



23. Astashev V.K., Babitsky V.I., Kolovsky M.Z. Dynamics and control of machines. – 1st ed. – Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2000. – 235 p. – ISBN 978-3-642-53698-4. – eISBN 978-3-540-69634-6. – doi: 10.1007/978-3-540-69634-6.



24. Hendrickson C.T., Janson B.N. A common network flow formulation for several civil engineering problems // Civil Engineering Systems. – 1984. – Vol. 1, iss. 4. – P. 195–203. – doi: 10.1080/02630258408970343.



25. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. – 4-е изд., перераб. и доп. – Л.: Политехника, 1990. – 272 с. – ISBN 5-7325-0096-0.



26. Яблонский А.А., Норейко С.С. Курс теории колебаний: учебное пособие для студентов технических вузов. – Изд. 5-е, стер. – СПб.: БХВ-Петербург, 2007. – 336 с. – ISBN 978-5-94157-989-1.

Благодарности. Финансирование

Финансирование:

Результаты были получены в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России, код проекта: 9.11829.2018/11.12.

Для цитирования:

Особенности  циклограммирования  машины  с  учетом  взаимодействия  звеньев  механизмов  с  упорами / Ю.И. Подгорный, О.В. Максимчук, А.В. Кириллов, В.Ю. Скиба // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2018. – Т. 20, № 1. – С. 44–54. – doi: 10.17212/1994-6309-2018-20.1-44-54.

For citation:

Podgornyj Yu.I., Maximchuk O.V., Kirillov A.V., Skeeba V.Yu. Features of machine cyclogram optimization with the account of interaction of mechanism links with stops. Obrabotka metallov (tekhnologiya, oborudovanie, instrumenty) = Metal Working and Material Science, 2018, vol. 20, no. 1, pp. 44–54. doi: 10.17212/1994-6309-2018-20.1-44-54. (In Russian).

Просмотров: 192