Силовий аналіз механізму коливального руху вушкових голок основов’язальної машини

Abstract

Використані апарат векторної алгебри; аналітичний метод силового розрахунку плоских механізмів третього класу третього порядку на основі методу векторного перетворення координат; чисельний метод для розрахунку функцій положення характерних та особливих точок механізму третього класу третього порядку з обертальними кінематичними парами. Отримані математичні моделі, що описують силові характеристики механізму вушкових голок основов’язальної машини, побудованого на базі механізму третього класу третього порядку з обертальними кінематичними парами, у вигляді векторів сил (реакцій) взаємодії ланок у місцях їх стикання та складових векторів цих реакцій у функції кута повороту ведучого кривошипа. Визначені вектори сил взаємодії ланок у місцях їх стикання та миттєві й граничні значення навантажень в кінематичних парах плоского шестиланкового механізму коливального руху вушкових голок основов’язальної машини, побудованого на базі механізму третього класу третього порядку з обертальними кінематичними парами; визначені гранично допустимі діаметри цапф кінематичних пар ланок механізму в CAD-програмі; визначений момент, що врівноважує сили, які діють на ланку приведення. Запропонований алгоритм аналітичного силового дослідження роботи плоского шестиланкового шарнірно-важільного механізму вушкових голок основов’язальної машини, синтезованого на базі механізму третього класу третього порядку з обертальними кінематичними парами, з використанням апарату векторної алгебри. Створені програмні блоки для автоматизованого комп’ютерного розрахунку радіус-векторів особливих точок механізму, векторів тангенціальних, нормальних та результуючих сил взаємодії ланок у місцях їх стикання в CAD-програмі. Практична значимість роботи полягає у використанні одержаних результатів при конструюванні механізмів третього класу третього порядку з обертальними кінематичними парами та динамічному дослідженні подібних цільових механізмів машин легкої промисловості.

Использованы аппарат векторной алгебры; аналитический метод силового расчета плоских механизмов третьего класса третьего порядка на основе метода векторного преобразования координат; численный метод для расчета функций положения характерных и особых точек механизма третьего класса третьего порядка с вращательными кинематическими парами. Получены математические модели, описывающие силовые характеристики механизма ушковых игл основовязальных машины, построенного на базе механизма третьего класса третьего порядка с вращательными кинематическими парами, в виде векторов сил (реакций) взаимодействия звеньев в местах их соприкосновения и составляющих векторов этих реакций в функции угла поворота ведущего кривошипа. Определены векторы сил взаимодействия звеньев в местах их соприкосновения и мгновенные и предельные значения нагрузок в кинематических парах плоского шестиланкового механизма колебательного движения ушковых игл основовязальных машин, построенного на базе механизма третьего класса третьего порядка с вращательными кинематическими парами; определены предельно допустимые диаметры цапф кинематических пар звеньев механизма в CAD-программе; определен момент, уравновешивающий силы, действующие на звено приведения. Предложен алгоритм аналитического силового исследования работы плоского шестизвенного шарнирно-рычажного механизма ушковых игл основовязальных машины, синтезированного на базе механизма третьего класса третьего порядка с вращательными кинематическими парами, с использованием аппарата векторной алгебры. Созданы программные блоки для автоматизированного компьютерного расчета радиус-векторов особых точек механизма, векторов тангенциальных, нормальных и результирующих сил взаимодействия звеньев в местах их соприкосновения в CAD-программе. Практическая значимость работы заключается в использовании полученных результатов при конструировании механизмов третьего класса третьего порядка с вращательными кинематическими парами и динамическом исследовании подобных целевых механизмов машин легкой промышленности.

Used vector algebra apparatus; analytical method for the force calculation of planar mechanisms of the third class of the third order on the basis of the method of vector transformation of coordinates; a numerical method for calculating the position functions of characteristic and singular points of a third-class third-order mechanism with rotating kinematic pairs. Mathematical models were obtained describing the power characteristics of the mechanism of the ear needles of a basic machine, based on the mechanism of the third class of the third order with rotating kinematic pairs, in the form of force vectors (reactions) of the interaction of the links at the points of their contact and the constituent vectors of these reactions in the function of the leading crank. The vectors of the forces of interaction of the links at the points of their contact and the instantaneous and limiting values of the loads in the kinematic pairs of the flat six-link mechanism of oscillatory motion of the ear needles of the basic knitting machine, based on the mechanism of the third class of the third order with rotating kinematic pairs, are determined; the maximum permissible diameters of the axes of the kinematic pairs of mechanism members in the CAD program are determined; defined moment that balances the forces acting on the link of the cast. The algorithm of analytical force study of the work of a flat six-link articulated lever mechanism of ear needles of a basic knitting machine synthesized on the basis of a third-class third-order mechanism with rotating kinematic pairs using a vector algebra apparatus is proposed. Software blocks have been created for the automated computer calculation of the radius vectors of the special points of the mechanism, the vectors of the tangential, normal, and the resultant forces of the interaction of the links at the points of contact in the CAD program. Practical Value is to use the results obtained in the design of third-class third-order mechanisms with rotary kinematic pairs and the dynamic study of similar target mechanisms of light industry machinery.