АҢдатпа иінтіректі механизмдерді оптималды күш берілісі критериі бойынша синтездеу



жүктеу 98.98 Kb.
Дата28.04.2016
өлшемі98.98 Kb.
: sites -> default -> files -> files
files -> Дополнение 1 Исчезнувшие
files -> Аббревиация и дезаббревиация собственных имен как активные процессы в жаргонной фразеологии
files -> «биологическое образование» Выпускник по направлению подготовки 050100 педагогическое образование с квалификацией
files -> Программа занятие Для тех, кому интересен автоспорт 16 октября 2012 года, 19. 00. Ауд. 120 2-го корпуса юурГУ
files -> Партия филиалдарының қоғамдық қабылдау бөлмелерінде «Кедергісіз келешек» жобасын жүзеге асыру бойынша АҚпарат астана қалалық филиалы
Танжарикова Гаухар Панабековнаның
6D071200 – Машина жасау мамандығы бойынша философия PhD докторы ғылыми дәрежесін алуға арналған диссертациясына

АҢДАТПА

ИІНТІРЕКТІ МЕХАНИЗМДЕРДІ ОПТИМАЛДЫ КҮШ БЕРІЛІСІ КРИТЕРИІ БОЙЫНША СИНТЕЗДЕУ
Ұсынылып отырған диссертациялық жұмыс – иінтіректі механизмдерді оптималды күш берілісі критериі бойынша синтездеуге арналған.

Зерттеудің өзектілігі. Қазіргі кездегі автоматтандырудың қарқынды дамуында машина мен механизмдерді оптималды күш берілісі критериі бойынша жобалау зерттеуін автоматтандыру қажеттілігіне байланысты машина механикасында жаңа есептер пайда болуда. Бұл есептеу механикасының қазіргі таңдағы әдістерінің негізінде оптималды күш берілісі критериі бойынша көпбуынды механизмдердің анализ және синтез есептерін кешенді шешу үшін заманауи математикалық құрылғыларды жасауды, сонымен қатар бұл есептерді шешуді автоматтандыру үшін заманауи программалық қамтамасыз етуді қажет етеді. Оптималды күш берілісі критериі бойынша жазық иінтіректі механизмдердің синтез есептерін шешу үшін кез-келген жазық иінтіректі механизмдерді, сонымен қатар кіріс және шығыс буындарының қозғалыс заңдылықтары берілген жоғарғы класты механизмдерді жобалау барысында пайда болатын төртбуынды бастапқы кинематикалық тізбектер мен олардың модификацияларының кинематикалық синтез есебін шешу қажет. Бастапқы кинематикалық тізбектер модификациялары арқылы жұмыс атқарушы звеносы үш рет тоқтамалы және механизм жұмыс атқарушы звеносының одан да күрделі қозғалыс заңдылықты механизмдерді синтездеуге болады.

Кіріс және шығыс буындарының қозғалыс заңдылықтары берілген механизмдерді, жоғарғы класты механизмдерді зерттеу және жобалау күрделі болып келеді, әрі көп еңбекті қажет етеді. Қолданылып жүрген механизмдердің оптималды күш берілісі критериі бойынша синтез алгоритмдері мен программалары мұндай механизмдердің барлық зерттеу кезеңдерін қамтымайды.

Осыған байланысты иінтіректі механизмдерді оптималды күш берілісі критериі бойынша синтез әдістері мен программаларын жасау өзекті мәселе болып табылады. Бұл ғылыми мәселені шешудің ғылыми-техникалық маңызы бар.

Зерттеу объектісі болып көп буынды жоғары класты жазық иінтіректі механизмдер болып табылады

Зерттеу әдісі. Кинематикалық синтездеу арқылы механизмнің параметрлеріне кинетостатикалық талдау жүргізе күш берілісін оптималдау әдісін қолданып синтездеу жүргізілді. Анықталған нақты нәтижелер негізінде ең тиімді күш берілісі критериіне сүйене механизмнің тиімді сұлбасы ұсынылды.

Зерттеудің мақсаты: иінтіректі механизмдерді оптималды күш берілісі критериі бойынша синтездеу әдістерін жасау мен программалық пакаттермен қамтамасыз ету.

Жұмыста қойылған мақсатқа сәйкес келесі мәселелер қарастырылып шешілді:



  • оптималды күш берілісі критериі бойынша жазық иінтіректі механизмдердің анализі мен синтезіне әдеби шолу жасау және механизмдердің синтез есебін қою;

  • иінтіректі механизмдердің динамикалық синтезінің заманауи әдістерін және кіріс буынынан шығыс буынына күш берілісінің оптимизациясын зерттеу;

  • иінтіректі механизмдердің оптималды күш берілісі критерилерін дәлелдеу, тұжырымдау және белгілеу;

  • оптималды күш берілісі критериі бойынша төрт буынды жазық иінтіректі механизмдердің синтездеу әдістерін жасау;

  • оптималды күш берілісі критериі бойынша ІІ және ІІІ класты алты буынды жазық иінтіректі механизмдердің синтездеу әдістерін жасау

  • жазық иінтіректі механизмдерді оптималды күш берілісі критериі бойынша синтездеу алгоритмдерін жасау және межелі функцияны минимизациялаудың бағдарламасын құру;

  • жасалынған синтез алгоритмдердің нақты механизмдерді шешуде жұмысқа қабілеттілігі мен тиімділігін тексеру.

Диссертациялық жұмыстың ғылыми жаңалықтары:

  • жазық иінтіректі механизмдердің кинематикалық және динамикалық синтездеу және кіріс буынынан шығыс буынына күш берілісінің оптимизациялау критериіне сүйенген әдістері жасалды;

  • төрт және алты буынды жоғарғы класты иінтіректі механизмдердің күш берілісі критерилері анықталды;

  • оптималды күш берілісі критериі бойынша төрт буынды бастапқы кинематикалық тізбектердің (БКТ) және олардың модификацияларының кинематикалық синтездеу есептері құрастырылып оларды шешу әдістері жасалды;

  • айналмалы жұпты бастапқы кинематикалық тізбектердің және олардың модификацияларын қолдануға негізделген, кіріс және шығыс буындарының қозғалыс заңдылықтары берілген жазық иінтіректі механизмдердің жалпы синтездеу әдісі жасалынды;

  • оптималды күш берілісі критериі бойынша төрт және алты буынды иінтіректі механизмдерді синтездеу әдістері жасалынды;

  • Fortran бағдарламасын қолдану арқылы төрт және алты буынды механизмдер негізінде оптималды күш берілісі критериі бойынша иінтіректі механизмдерді синтездеу бағдарламасы жасалынды.

Қолдану аймағы. Ғылыми-зерттеу институттары, жеңіл өнеркәсіп, тау-кен және газ, мұнай өндіріс орындары.

Диссертациялық жұмыстың практикалық және теориялық маңыздылығы.

Оптималды күш берілісі критериі бойынша, кіріс және шығыс буындарының қозғалыс заңдылығы берілген жазық иінтіректі механизмдердің зерттелінген құрылымдық-кинематикалық синтез әдістері белгісіз қасиеттері бар жобалаудың ғылыми негізі бола алады. Сондықтан да әртүрлі кинематикалық жұптары бар тұйықталмаған төртбуынды бастапқы кинематикалық тізбек пен олардың модификациялары негізінде, кіріс және шығыс буындарының қозғалыс заңдылығы берілген иінтіректі механизмдердің бір мезетте құрылымдық және кинематикалық синтездеу әдісі инженерлік практикада және жобалауда кеңінен қолданыс табады.

Оптималды күш берілісі анықтамасы бойынша механизмдер синтезінде әртүрлі кинематикалық жұптары бар тұйықталмаған бастапқы кинематикалық тізбектер мен олардың модификациялары үшін синтездің бір межелі функциясын қолдану ұсынылған.

Иінтіректі механизмдердің құрылымдық-кинематикалық синтездеу процессін берілген N-орындары бойынша автоматизациялау мүмкіндігін беретін алгоритмдер мен бағдарламалар кешені өндіріс кәсіп орындарының, ғылыми зерттеу мен жобалау институттарының инженерлік техникалық мамандары қолдана алады.

Зерттеу нәтижелерінің басылымдарда жарық көруі. Диссертацияның негізгі мазмұны бойынша 10 ғылыми жұмыс жарық көрді, оның ішінде 3-еуі ҚР БжҒМ нің Білім және ғылым саласындағы бақылау комитеті ұсынған ғылыми басылымдарда, 3-еуі сәйкесінше РИНЦ, Scopus және нөлдік емес импакт-факторы бар Thomson Reuters мәліметтер базасына кіретін басылымдарда жарияланды. Бір әдістемелік нұсқау жазылды.

АННОТАЦИЯ

диссертации на соискание ученой степени доктора философии PhD


по специальности: 6D071200 – Машиностроение


Танжариковой Гаухар Панабековны
СИНТЕЗ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПО КРИТЕРИЮ НАИЛУЧШЕЙ ПЕРЕДАЧИ СИЛЫ
Предлагаемая диссертационная работа посвящена синтезу рычажных механизмов по критерию наилучшей передачи силы.

Актуальность исследования. В свете развивающейся автоматизации новые задачи в механике машин возникают с необходимостью автоматизации исследований проектирования машин и механизмов по критерию наилучшей передачи силы. Это требует разработки современного математического аппарата для комплексного решения задач анализа и синтеза многозвенных механизмов с определением наилучший передачи сил на основе современных методов вычислительной механики и для создания современного программного обеспечения для автоматизации решения этих задач. Для решения задач синтеза плоских рычажных механизмов по критерию наилучшей передачи сил необходимо, решить задачи кинематического синтеза четырехзвенных исходных кинематических цепей и их модификаций по критерию наилучшей передачи силы, возникающие при проектировании любых плоских рычажных механизмов, включая механизмы высоких классов с заданными законами движения входного и выходных звеньев. С помощью модификаций исходных кинематических цепей можно синтезировать механизмы с тремя выстоями и более сложными законами движения рабочего звена механизма.

Создание новых механизмов с заданными законами движения входного и выходного звеньев, механизмов высоких классов являются сложными и трудоемкими так же, как и их исследования и конструктирования. Применяющиеся алгоритмы и программы синтеза механизмов по критерию наилучшей передачи сил не охватывают все этапы исследования таких механизмов.



В связи с этим становиться актуальной задача разработки методов и программ синтеза рычажных механизмов по критерию наилучшей передачи силы. Решение данной научной проблемы имеет важное научно-техническое значение.

Объект исследования. Многозвенные плоские рычажные механизмы высоких классов.

Метод исследования. Путем кинематического синтеза было проведено кинетостатический анализ параметров механизма и применяя метод оптимальной передачи силы сделан синтез данного механизма. На основе конкретных результатов и учитывая критерии наилучшей передачи силы получены оптимальные модели механизмов.

Цель исследования. Цeлью рaбoты являeтся разработка методов синтеза рычажных механизмов по критерию наилучшей передачи силы и обеспечение программными пакетами.

Задачи исследования:

  • литературный обзор на тему анализ и синтез плоских рычажных механизмов по критерию наилучшей передачи сил и постановка задачи по синтезу механизмов;

  • изучение современных методов динамического синтеза рычажных механизмов и оптимизации передачи силы от входного звена к выходному;

  • обоснование, вывод и обозначение критериев наилучшей передачи силы в рычажных механизмах;

  • разработка методов синтеза четырехзвенных рычажных механизмов по критерию наилучшей передачи силы;

  • разработка методов синтеза шестизвенных рычажных механизмов ІІ и ІІІ класса по критерию наилучшей передачи силы;

  • разработка алгоритмов синтеза плоских рычажных механизмов по критерию наилучшей передачи сил и программная реализация минимизации целевой функции;

  • проверка работоспособности и эффективности разработанных алгоритмов синтеза на решении реальных задач.

Научная новизна диссертационной работы:

  • разработаны методы кинематического и динамического синтеза плоских рычажных механизмов по критерию наилучшей передачи сил;

  • определены критерии передачи сил четырехзвенных и шестизвенных рычажных механизмов высоких классов;

  • сформулированы задачи кинематического синтеза четырехзвенных исходных кинематических цепей и их модификаций по критерию наилучшей передачи силы и разработаны методы решения этих задач;

  • разработан общий метод синтеза плоских рычажных механизмов по заданным законам движения входного и выходного звеньев, основанный полностью на использовании ИКЦ с вращательными парами и их модификаций;

  • разработаны методы синтеза четырехзвенных и шестизвенных рычажных механизмов по критерию наилучшей передачи силы;

  • разработана программа синтеза рычажных механизмов по критерию наилучшей передачи силы на базе четырехзвенных и шестизвенных групп с использованием программы на языке Fortran.

Область применения. Научно-исследовательские институты, нефтяная, легкая и горно-металлургическая промышленность.

Прикладное и теоретическое значение диссертационной работы:

  • Разработаны методы структурно-кинематического синтеза плоских рычажных механизмов по заданным положениям входного и выходного звеньев механизма с определением наилучшей передачи сил является научной основой проектирования с ранними неизвестными свойствами. Поэтому метод одновременно производящий и структурный и кинематический синтез плоских рычажных механизмов по заданным законам входного и выходного звеньев механизма на основе незамкнутой четырехзвенной исходной кинематической цепи и их модификации с вращательными и поступательными кинематическими парами широко применяется в инженерной практике и в проектировании.

  • Предложено использовать в синтезе механизмов одну и ту же целевую функцию синтеза для незамкнутой ИКЦ и их модификации с различными кинематическими парами с определением наилучшей передачи сил.

  • Комплекс алгоритмов и программ, позволяющих в значительной степени автоматизировать процесс структурно-кинематического синтеза рычажных механизмов по заданным N-положениям могут быть использованы специалистами промышленностей, научно-исследовательских институтов и институтов проектирования.

Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались на четырех международных конференциях, в том числе за границей. Опубликовано 10 статей: три – в изданиях, рекомендованных Комитетом по контролю в сфере образования и науки МОН РК, три статьи – соответственно в изданиях индексируемых по Российскому индексу научного цитирования списки ВАК РФ, в журнале, входящем в базу данных Scopus и в журнале, входящем в базу данных Thomson Reuters с ненулевым импакт-фактором.

ABSTRACT
of the thesis for Doctor of Philosophy PhD degree in Mechanical Engineering: specialty – 6D071200
Tanzharikova Gaukhar Panabekovna
SYNTHESIS OF LINKAGE MECHANISMS BY OPTIMAL FORCE TRANSMISSION CRITERIA
This thesis of Tanzharikova G.P. is devoted to synthesis of linkage mechanisms by optimal force transmission criteria.
Actuality of research. New problems in mechanics of machines in rapidly developing automation arise, on the one hand, due to the necessity of research design automation machinery. This requires the development of modern mathematical tools for a comprehensive approach to the analysis and synthesis of multi-linked mechanisms to determine the best transfer of forces based on modern methods of computational mechanics, as well as the implementation of advanced software solutions to automate these tasks. To solve the planar linkage mechanisms synthesis problems by optimal force transmission criteria we should solve the synthesis problems of IKC (initial kinematic chains) which are formed by designing any planar linkages including the mechanisms of high classes with the given law of input and output links. With modifications to the initial kinematic chains, mechanisms with three dwells and more complex laws of motion of the working link mechanism can be synthesized.

Designing of new mechanisms with the given law of input and output links and mechanisms of high classes is difficult and laborious as well as their research and construction. The used algorithms and programs of synthesis by optimal force transmission criteria of mechanisms do not include all steps of researches of these mechanisms.



According to above mentioned statements the actual problem is development of synthesis methods and programs of linkage mechanisms by optimal force transmission criteria. Solution of this scientific problem has a great scientific and technological relevance.

  • Object of research. Multilinked planar linkage mechanisms of high class.

Method of research. Based on exact results it has been suggested optimal model of the mechanism by means of the best force transmission criteria. Kinetostatic analysis of mechanism parameters were made through kinematic synthesis and applying method of optimal force transmission the synthesis was performed.

Purpose of research. The aim of the research is development of the synthesis methods of linkage mechanisms by optimal force transmission criteria and providing software package.

Tasks of research.

  • literature review on analysis and synthesis of planar linkage mechanisms by optimal force transmission criteria and formulation of mechanism synthesis problem;

  • to study dynamic synthesis methods of linkage mechanisms and optimization of force transmission from input link to output link;

  • to justify and derive criterias of optimal force transmission in linkage mechanisms;

  • development of synthesis methods of four-linked linkages by optimal force transmission criteria;

  • development of synthesis methods of II and III class six-linked linkages by optimal force transmission criteria;

  • development of algorithms for the synthesis of planar linkage mechanisms by optimal force transmission criteria and program implementation to minimize the objective function;

test operation and efficiency of developed synthesis algorithms on solving real problems.

Scientific novelty of research:

  • developed methods of kinematic and dynamic synthesis of plane linkage mechanisms by optimal force transmission criteria;

  • stated criteria of force transmission for four and six-linked linkage mechanisms of high class;

  • problems of kinematic synthesis of four-linked initial kinematic chains and their modifications by optimal force transmission were formulated and developed solution methods of these problems;

  • a general method of planar linkages for given laws of motion of input and output links which based on the use of IKC with rotational pairs and their modifications were developed;

  • methods of synthesis of four and six-linked linkages by optimal force transmission were developed;

  • on the bases of four-linked and six-linked groups using by Fortran software program the synthesis programs of linkages by optimal force transmission were developed.

Application. Research institutes, oil industries, mining industries.

Scientific and practical significance of the research:

  • methods of structural and kinematic synthesis of planar linkage mechanisms for given position of input and output links of the mechanism with definition of the optimal force transmission were developed. That is a scientific basis for designing with earlier unknown properties. That’s why the method for simultaneously producing structural and kinematic synthesis of planar linkage mechanisms with the given law of input and output links of mechanism on the basis of an open four-linked initial kinematic chain and their modification with rotational and translational kinematic pairs is widely used in practical engineering and designing;

  • suggested to use in synthesis of mechanisms the same objective function is used for open IKC and their modifications with different kinematic pairs with optimal force transmission definition ;

  • a set of algorithms and programs that allow to significantly automate process of structural and kinematic synthesis of linkages for given N -positions can be used be expert of industry, research institutes and institute of design.

Approbation of results of research and publications. The results of the research according to topic of thesis are published in 10 scientific publications, including three journals recommended by the Committee for Control of Education and Science of Kazakhstan, three journals with impact-factor.



©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет