Направленный синтез оптимальных структур плоских механических систем с совмещенными шарнирами (механизмы, фермы, группы Ассура, роботы). Часть 2 Текст научной статьи по специальности «Физика»

На основе представленной (в части 1 данной статьи) базовой универсальной структурной таблицы 1 выполнен направленный структурный синтез и составлен каталог структурных схем, реализующих все 62 возможных расчетных кода строения 6-, 8-, 10- и 12-звенных замкнутых кинематических цепей одноподвижных механизмов оптимальной структуры с совмещенными двойными шарнирами. Установлено существование и составлен атлас из 37 конкретных структур 8-звенных замкнутых кинематических цепей с двойными совмещенными шарнирами. Даны примеры эффективного применения механических систем оптимальной структуры с совмещенными шарнирами в разных областях техники (двигатели внутреннего сгорания, автогрейдеры, камнедробилки, пресса, трикотажные машины, фермы и многопролетные мосты).

Directed structural synthesis of optimal planar mechanical systems with complex pin-joints (mechanisms, pin frameworks, Assur groups, robots). Part 2

On the basis of basic universal structural table 1 (part 1 of the article) the structural synthesis has been carried out and the catalog of structural schemes realizing all 62 possible design codes of 6-, 8 -, 10 and 12-membered closed kinematic chains of one-degree-of-freedom optimal structure mechanisms combined with double hinges has been drawn up. The existence of 37 particular structures of eight-link closed kinematic chains with double combined hinges is established and the atlas is complied. The examples are given to effectively apply the optimal structure of mechanical systems with combined hinges in various areas of technology (internal combustion engines, motor graders, crushers, presses, knitting machines, farms and multi-bridges).

Текст научной работы на тему «Направленный синтез оптимальных структур плоских механических систем с совмещенными шарнирами (механизмы, фермы, группы Ассура, роботы). Часть 2»

Расчет и конструирование

Направленный синтез оптимальных структур плоских механических систем с совмещенными шарнирами (механизмы, фермы, группы Ассура, роботы). Часть 2

Ключевые слова: структурный синтез, структурная математическая модель, совмещенные многократные шарниры, механизмы, фермы, группы Ассура, роботы.

Directed structural synthesis of optimal planar mechanical systems with complex pin-joints (mechanisms, pin frameworks, Assur groups, robots). Part 2

On the basis of basic universal structural table 1 (part 1 of the article) the structural synthesis has been carried out and the catalog of structural schemes realizing all 62 possible design codes of6-, 8 -, 10 - and 12-membered closed kinematic chains of one-degree-of-freedom optimal structure mechanisms combined with double hinges has been drawn up. The existence of37 particular structures of eight-link closed kinematic chains with double combined hinges is established and the atlas is complied. The examples are given to effectively apply the optimal structure of mechanical systems with combined hinges in various areas of technology

ПОЖБЕЛКО Владимир Иванович

заслуженный работник высшей школы РФ, доктор технических наук,

профессор кафедры «Теоретическая механика и основы проектирования машин» (Южно-Уральский государственный университет) e-mail: vipox@inbox.ru

(internal combustion engines, motor graders, crushers, presses, knitting machines, farms and multi-bridges).

Keywords: structural synthesis, structural mathematical model, complex pin-joints, mechanisms, pin frameworks, assur groups, robots.

I I редлагаемая работа (часть 2) является логическим продолжением разработок теории и практики синтеза оптимальных структур [1, 2] по рассчитанным на основе уравнений структурной математической VIP-модели [2] универсальным структурным таблицам стандартных кодов правильного строения плоских механических систем с совмещенными многократными шарнирами. Данные коды устанавливают состав строения шарнирно-рычажных механических систем (n¡, Vj ), требуемый для выполнения нулевого значения определителя D целевой функции синтеза оптимальных структур вида [2]:

где n¡ — число i-парных, например, двухшар-нирных (n2), трехшарнирных (n3) и т. д. звеньев, 2<i<Y + 2; Vj — число совмещенных j-кратных шарниров 2 < j <Y + 1; W — требуемая подвижность синтезируемой системы; Y — задаваемый уровень сложности синтезируемой системы [1], равный разности между числом используемых подвижных соединений звеньев и общим числом этих звеньев (где Y = 0; 1; 2; 3. ) и предопределяющий число образуемых этими звеньями замкнутых контуров (K =Y + 1), наиболее сложное многопарное звено кинематической цепи (imax = Y + 2) и наибольшую кратность совмещенных шарниров

При дальнейшем анализе представленного в универсальных структурных таблицах [1,2] перечня расчетных стандартных кодов оптимальных структур возникает два вопроса:

1) все ли указанные в этих структурных таблицах стандартные коды правильного строения (представляющие собой всего лишь целочисленные математические решения уравнений «VIP-модели» из условия D = 0) — могут быть практически реализованы в виде конкретных структурных схем?;

2) являются ли эти универсальные структурные таблицы полными по перечню представленных в них возможных кодов оптимальных структур, определяющих все возможные варианты численного состава (п

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Пожбелко Владимир Иванович

Directed structural synthesis of optimal planar mechanical systems with complex pin-joints (mechanisms, pin frameworks, Assur groups, robots). Part 2