ПОНЯТИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАР КВАЗИВЫСОКИХ КЛАССОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИ УСТРАНЕНИИ ИЗБЫТОЧНЫХ СВЯЗЕЙ В ШАРНИРНЫХ МЕХАНИЗМАХ

Авторы

  • Л.Н. Гудимова Сибирский государственный индустриальный университет
  • Л.Т. Дворников Сибирский государственный индустриальный университет
  • А.Г. Никитин Сибирский государственный индустриальный университет

Ключевые слова:

кинематическая пара, квазивысокий класс, четырехзвенный механизм, рациональный механизм, избыточная связь, механизм качения, механизм прижима

Аннотация

Создание механизмов, свободных от избыточных связей в них, является одной из наиболее актуальных задач современного машиностроения. Наиболее широко в практике машиностроения применяются плоские шарнирные механизмы. В работе академика И.И. Артоболевского «Механизмы в современной технике» из более двух тысяч описанных там механизмов не менее 70 % являются плоскими с избыточными связями в своих цепях. Появление в шарнирных рычажных механизмах избыточных связей приводит к уменьшению коэффициента полезного действия, способствует износу деталей в их соединениях, уменьшает срок службы машин. Магистральным в машиностроении должно стать направление по созданию адаптивных, самоустанавливающихся (не содержащих избыточных связей) машин. К настоящему времени хорошо изучен метод устранения избыточных связей, предложенный Л.Н. Решетовым. Однако эта методика позволяет для удовлетворения условия отсутствия избыточных связей в шарнирных механизмах определять лишь общее количество классических кинематических пар пятого, четвертого и третьего классов. В настоящей работе рассматривается вопрос об использовании таких кинематических пар, которые могут обеспечивать требуемое перемещение (или вращение) в нужном направлении лишь на определенную наперед заданную незначительную величину. Подобные пары следует называть кинематическими парами квазивысокого класса, то есть приближенными по возможным движениям к классическим парам высоких классов. Такой подход к решению проблемы устранения избыточных связей в шарнирных рычажных механизмах, которые широко применяются и в металлургической промышленности, позволит существенно улучшить работу механизмов качения и прижима кристаллизатора, перемещения столов среднесортного и крупносортного станов, летучих ножниц, исполнительных механизмов кузнечно-штамповочных машин и др.

Библиографические ссылки

Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х т. Т. 1. Машины и агрегаты доменных цехов / Ф.К. Иванченко, М.А. Тылкин, А.А. Королев и др. – М.: Металлургия, 1987. – 440 с.

Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. – 640 с.

Uicker J.J., Pennock G.R. Theory of Mechanisms. – New York: Oxford Univ. Press, 2003. – 928 p.

Родионов Н.А. Исследование долговечности подшипников шарнирно-рычажного механизма качения кристаллизатора МНЛЗ. – В кн.: Современное машиностроение. Наука и образование. Материалы 3-й Междунар. науч.-практ. конференции / Под ред. М.М. Радкевича, А.Н. Евграфова. – СПб.: изд. Политехн. ун-та, 2013. С. 371 – 378.

Живаго Э.Я. Основные принципы классификации и создания кинематических пар. – В кн.: Труды Междунар. Науч.-техн. конференции. Вопросы проектирования, эксплуатации технических систем в металлургии, машиностроении, строительстве. Ч. II. – Старый Оскол: 1999. С. 142 – 144.

Butcher E.A., Hartman C. Efficient enumeration and hierarchical classification of planar simplejointed kinematic chains: Application to 12- and 14-bar single degree-of-freedom chains // Mechanism and Machine Theory. 2005. Vol. 40. No. 9. P. 1030 – 1050.

Евграфов А.Н., Петров Г.Н. Расчет геометрических и кинематических параметров пространственного рычажного механизма с избыточной связью // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2013. № 3. С. 3 – 8.

ЕвграфовА.Н., ТерешинВ.А.,ХростицкийА.А. Геометрия и кинематика пространственного шестизвенника с избыточными связями // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2011. № 2. С. 170 – 176.

Евграфов А.Н., Хростицкий А.А. Терёшин В.А. Особенности задачи исследования геометрии механизма с избыточными связями // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2011. № 135. С. 122 – 126.

Хростицкий А.А., Евграфов А.Н., Терёшин В.А. Методика силового расчета парадоксальных механизмов с избыточными связями. – – В кн.: XL Неделя науки СПбГПУ. Материалы междунар. науч.-прак. конференции. Ч. IV. – СПб.: изд. Политехн. ун-та, 2011. С. 136 – 138.

About preparation of new section of terminology IFToMM on MMS: Chapter 16 “Compliant Mechanisms” / N.T. Pavlovic et al. – In book: Terminology for the mechanism and machine science: Proceedings of the Scientific Seminar (Saint-Petersburg, Russia, June 23-29, 2014). 25th Working Meeting of IFToMM Permanent Commission on MMS. – Gomel – Saint-Petersburg, 2016. P. 47 – 49.

Audi R. The Cambridge dictionary of philosophy. – Cambridge University Press, 1999. – 1031 p.

Boegelsack G. Twenty-five years IFToMM Commission A “Standardization of Terminology” - history, methodology, results and future work // Mech. Mach. Theory. 1998. Vol. 33. No. 1/2. P. 1 – 5.

Khurmi R.S., Gupta J.K. Theory of machines. – Ram Nagar, New Delhi, India, 2011. – 1071 p.

Saura M., Celdran A., Dopico D., Cuadrado I. Computational structural analysis of planar multibody systems with lower and higher kinematic pairs. Mechanism and Mashine Theory, 71. – Elsevier, 2014. P. 79 – 92.

Загрузки

Опубликован

31.03.2021

Как цитировать

Гудимова, Л., Дворников, Л., & Никитин, А. (2021). ПОНЯТИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАР КВАЗИВЫСОКИХ КЛАССОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИ УСТРАНЕНИИ ИЗБЫТОЧНЫХ СВЯЗЕЙ В ШАРНИРНЫХ МЕХАНИЗМАХ. Вестник Сибирского государственного индустриального университета, 1(1), 27–30. извлечено от https://vestnik.sibsiu.ru/index.php/vestnik/article/view/233

Выпуск

Раздел

Машиностроение и транспорт