LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка універсальних зубчасто-важільних планетарних механізмів приводу петлетвірних органів основов'язальних машин

джерел, тенденцій розвитку ОВМ визначені задачі досліджень, виконання яких надасть можливість створити принципово нові структурні схеми механізмів приводів петлетвірних органів ОВМ та розробити методи їх синтезу, використання яких дозволить створювати універсальні механізми приводів, здатних без зміни структурної схеми приводити в рух різні петлетвірні органи, що забезпечить зниження вартості та підвищення надійності ОВМ.

Другий розділ присвячено розробці структурних схем універсальних зубчасто-важільних планетарних механізмів приводу петлетвірних органів ОВМ. На основі аналізу технологічних можливостей та конструкцій відомих зубчасто-важільних механізмів запропоновані два етапи формування структурних схем універсальних зубчасто-важільних планетарних механізмів приводу робочих органів ОВМ:

1. На першому етапі проектування формується структурна схема зубчасто-важільного механізму планетарного типу для відтворення сателітних кривих, розміри яких задовольняють амплітуді діаграм переміщень петлетвірних органів ОВМ, при умові забезпечення необхідної потужності.

2. На другому етапі проектування розробляється структурна схема приєднаної важільної групи, за рахунок якої можливо отримати механізм, вихідна ланка якого відтворює задану діаграму переміщень петлетвірних органів ОВМ.

Етапи проектування механізму проводяться з умови забезпечення можливості відтворення діаграм переміщень різних петлетвірних органів за рахунок мінімальних змін геометричних параметрів при збереженні структури зубчасто-важільного механізму.

Для зменшення розміру сателітних кривих, за умови забезпечення технологічних зусиль в роботі на першому етапі проектування запропонований спосіб ексцентричного закріплення сателітного колеса, для приведення в рух якого розроблені схеми дво- та одноступеневого зубчасто-важільних планетарних механізмів (рис.1, 2), новизна яких захищена патентами України. На другому етапі проведено розробку приєднаної структурної групи важелів, які забезпечують зворотно-поступальний або коливний рух робочого органу петлетвірної системи ОВМ.

Встановлено, що в конструкціях запропонованих зубчасто-важільних планетарних механізмів форма траєкторії будь-якої точки сателіта залежить від передаточного відношення і зубчастого планетарного механізму. Розміри траєкторії залежать від співвідношення розмірів ексцентриситетів ОА та АВ (рис.1), О1В та ВС (рис.2), які не приводять до зменшення геометричних параметрів зубчастих коліс, за рахунок чого зберігається можливість забезпечення необхідної потужності механізму, яку він передає.

В залежності від виду сателітної кривої зубчастого планетарного механізму та геометричних параметрів приєднаної структурної групи можливо отримати різноманітні діаграми переміщень робочого органу.

На основі запропонованих структурних схем зубчасто-важільних планетарних механізмів розроблені механізми приводу петлетвірних органів ОВМ та поставлені задачі їх дослідження.

Третій розділ присвячено аналітичним та експериментальним дослідженням двоступеневого зубчасто-важільного планетарного механізму приводу петлетвірних органів ОВМ (рис.1).

Аналітичні дослідження запропонованого механізму проводились в два етапи. На першому етапі досліджень розроблена розрахункова схема двоступеневого зубчастого планетарного механізму (рис.3) та отримано математичний вираз сателітних кривих:

(1)

де ;АВ/ОА; - кут повороту водила 2; - кут зсуву по фазі, який визначає початкове положення точки відносно початкового положення водила 2; - передаточне відношення механізму.

Аналіз виразу (1) показав, що запропонований механізм дозволяє отримувати сателітні криві, розміри яких залежать від числового значення ексцентриситетів ОА та АВ і можуть змінюватися від 0 до прийнятних для сучасних ОВМ значень. Так при проектуванні механізмів приводів петлетвірних органів ОВМ розміри сателітних кривих по координатах відповідають розмахам коливань діаграм переміщень петлетвірних органів ОВМ і можуть знаходитись в межах 5-30 мм.

На другому етапі аналітичних досліджень розроблена розрахункова схема двоступеневого зубчасто-важільного планетарного механізму (рис. 4) та отримано математичну модель руху робочого органу, а саме вирази для визначення його переміщення, швидкості та прискорення:

(2)

(3)

, ` (4)

де - кут, який визначає положення точки ; - кутова швидкість водила 2.

В процесі числового моделювання універсального двоступеневого зубчасто-важільного планетарного механізму приводу петлетвірних органів ОВМ визначено вплив (якісний та кількісний) конструктивних параметрів на формування сателітних кривих та діаграми переміщень робочого органу. Встановлена можливість формування діаграм переміщень петлетвірних органів ОВМ за рахунок п'яти параметрів структурної схеми механізму, а саме: - передаточного відношення механізму; - розмірів ексцентриситетів та їх співвідношення; - кута початкового положення точки В; - довжини важеля.

На основі результатів аналітичних досліджень розроблено алгоритм оптимізації конструктивних параметрів універсального двоступеневого зубчасто-важільного планетарного механізму, який доведено до рівня комп'ютерної програми.

Основна умова синтезу полягає у відтворенні запропонованим механізмом приводу функції переміщення виконавчої точки петлетвірного органу. Додаткові умови синтезу механізму не пов'язані з відтворенням необхідної функції положення веденої ланки, а стосуються конструктивних, динамічних та інших вимог, які можливо визначити при проектуванні механізму в умовах конкретної машини.

Критерієм оптимізації двоступеневого зубчасто-важільного механізму обране абсолютне відхилення положення робочого органу від заданого, яке має бути максимально наближеним до 0, тоді сума відхилень положень робочого органу запропонованого механізму від заданих при визначених кутах повороту головного валу також повинна бути максимально наближеною до 0, а функція цілі набуде вигляду:

, (5)

де - положення робочого органу двоступеневого зубчасто-важільного планетарного механізму; - задане положення робочого органу петлетворення.

В програмі оптимізації передбачена можливість наближення отриманої траєкторії до заданої як по вузлових точках, що забезпечують стабільність технологічного процесу, так і по точках, заданих з обраним інтервалом кута повороту головного валу.

Оптимізація конструктивних параметрів універсального двоступеневого зуб-часто-важільного планетарного механізму проведена на прикладі відтворення запропонованим механізмом діаграм переміщень петлетвірних органів основов'язальної машини "Коккет-2". Отримані значення конструктивних параметрів механізмів приводу петлетвірних органів, наведені в табл.1.

Таблиця 1

Результати оптимізації універсального двоступеневого зубчасто-важільного планетарного