Создание научно-обоснованных методов проектирования высокодинамичных цикловых механизмов для гибких автоматизированных сборочных производств - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Создание научно-обоснованных методов проектирования высокодинамичных цикловых механизмов для гибких автоматизированных сборочных производствРабота выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Научный консультант: заслуж. деятель науки и техники РФ доктор технических наук, профессор Безъязычный Вячеслав Феоктистович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Савин Леонид Алексеевич доктор технических наук, профессор Синев Александр Владимирович доктор технических наук, профессор Яманин Александр Иванович Защита состоится 19 ноября 2008 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.02 при ГОУ ВПО «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им.Эффективность работы гибких автоматизированных сборочных производств (ГАСП) во многом определяется быстродействием транспортно-загрузочных, ориентирующих и подающих систем, выполняющих вспомогательные операции: манипуляторов, кантователей, питателей, устройств вторичной ориентации деталей и т. п. Механизмы ТЗО работают в напряженных динамических условиях и дальнейшее повышение их производительности связано с необходимостью исследования динамики и решения комплекса задач динамического синтеза. Недостаточная изученность динамики рассматриваемых цикловых механизмов с учетом реальных физических свойств звеньев (упругости, диссипативности, зазоров и др.) и проработанность методологии их динамического анализа и синтеза с целью обеспечения максимального быстродействия и повышения производительности ГАСП за счет уменьшения вспомогательного времени выполнения транспортно-загрузочных и ориентирующих операций, обуславливают актуальность данной работы. Работа соответствует «Приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации» (2006 г.) по направлению «Транспортные, авиационные и космические системы», направлена на развитие технологий, входящих в «Перечень критических технологий Российской Федерации» (2006 г.) по направлениям «Технологии мехатроники и создания микросистемной техники», «Технологии создания и управления новыми видами транспортных систем». Предметом исследования служат динамические и прочностные характеристики механизмов ТЗО автоматизированных сборочных производств и колебательные процессы в точках позиционирования исполнительных устройств манипуляторов с цикловыми сферическими и плоскими планетарно-цевочными кулисными механизмами.К общим механизмам, применяемым в ТЗО, можно отнести: приводы, передаточные механизмы для передачи движения от привода к рабочему органу: шиберу, револьверному диску питателя через механизм периодического движения, грейферным линейкам и захвату манипулятора; механизмы блокировки, а также конструктивные элементы для загрузки питателя, фиксации и удаления предмета сборки (рис.1). В первую очередь законы движения ТЗО должны обеспечивать плавность движения исполнительного устройства, отсутствие скачков скорости и ускорения, приводящих к ударам и значительным возрастаниям усилий, действующих на механизмы, а, следовательно, быстрому износу и потере точности позиционирования. Законы движения механизмов второй группы имеют плавный характер изменения скорости, отсутствие жесткого удара в начале и конце движения и наличие мягкого удара, в результате которого в точках позиционирования возникают упругие колебания, амплитуда и длительность которых значительно возрастают с увеличением операционных скоростей. В результате показано, что законы движения комбинированных мальтийских механизмов отличаются большим многообразием и обеспечивают не только отсутствие ударов второго рода в точках позиционирования, но и существенное уменьшение пиков ускорений и крутящих моментов на ведущем и ведомом валах, что является благоприятным фактором для повышения их быстроходности и снижения энергозатрат приводного двигателя в системе привода сборочных машин-автоматов. 9, а); - моменты внешних сил, действующих на ведущее и ведомое звенья; - суммарный момент сил трения; - расстояние от оси цевки до оси вращения кулисы; - угловое положение ведущего зубчатого колеса в колебательном движении относительно угла ; - угловое положение ведомого звена в колебательном движении относительно угла ; - угловые положения ведущего и ведомого звеньев в момент наступления контакта кулисы с цевкой без силового взаимодействия; - угловое положение исполнительного звена механизма; - угловые скорость и ускорение кулисы; , - жесткость паза ведомой кулисы, приведенная к нормали удара и локальная жесткость элементов механизма; , - коэффициенты демпфирования в поверхностном слое контактирующих элементов цевки и паза кулисы и в изогнутом пазу кулисы соответственно.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ