Застосування механізму четвертого класу для приводу вушкових голок основов’язальної машини

Abstract

Мета роботи – розроблення та дослідження функціонально-адекватних цільових механізмів технологічних машин легкої промисловості із застосуванням прикладних CAE-програм. Використані апарат векторної алгебри; аналітичний та чисельний методи визначення функцій положення плоских механізмів, що містять структурну групу четвертого класу другого порядку, на основі векторного перетворення координат; метод випадкового пошуку для метричного синтезу плоских механізмів; методи комп’ютерної візуалізації та анімації кінематичних схем плоских механізмів вищих класів. Отримані математичні моделі, що описують функції положення механізму вушкових голок основов’язальної машини, що містить структурну групу четвертого класу другого порядку з обертальними кінематичними парами, у вигляді кутів рухомих ланок, вільних векторів, побудованих на цих ланках, та радіус-векторів характерних точок механізму у функції кута повороту ведучого кривошипа. Визначені геометричні параметри плоского шестиланкового механізму вушкових голок для основов’язальної машини, що містить структурну групу четвертого класу другого порядку з обертальними кінематичними парами у результаті метричного синтезу механізму методом випадкового пошуку в CAE-програмі; виконано комп’ютерне схемотехнічне моделювання отриманого механізму; побудовані графіки візуалізації та анімації кінематичної схеми отриманого механізму; проведена ідентифікація складання кінематичної схеми отриманого механізму на предмет відповідності прийнятій структурі; отриманий графік функції положення вушкової голки механізму четвертого класу; виконано порівняння функцій положення вушкової голки нового механізму та механізму основов’язальної машини ОВ-7. Запропонована структура плоского шестиланкового механізму, що містить структурні групи четвертого класу другого порядку з обертальними кінематичними парами, для застосування в якості приводного в основов’язальній машині на прикладі механізму коливального руху вушкових голок. Визначені геометричні розміри рухомих ланок функціонально-адекватного механізму четвертого класу для приводу вушкових голок основов’язальної машини. Створені програмні блоки для автоматизованого комп’ютерного метричного синтезу та розрахунку кутів ланок та радіус-векторів характерних точок механізму в CAE-програмі. Практична значимість роботи полягає у використанні одержаних результатів для проектування та конструювання плоских механізмів четвертого класу з обертальними кінематичними парами основов’язальних машин, у яких робочі органи здійснюють зупинення при виконанні робочого процесу.

Цель работы – разработка и исследование функционально-адекватных целевых механизмов технологических машин лёгкой промышленности с применением прикладных CAE-программ. Использованы аппарат векторной алгебры; аналитический и численный методы определения функций положения плоских механизмов, содержащих структурную группу четвертого класса второго порядка, на основе векторного преобразования координат; метод случайного поиска для метрического синтеза плоских механизмов; методы компьютерной визуализации и анимации кинематических схем плоских механизмов высоких классов. Получены математические модели, описывающие функции положения механизма ушковых игл основовязальной машины, содержащий структурную группу четвертого класса второго порядка с вращательными кинематическими парами, в виде углов подвижных звеньев, свободных векторов, построенных на этих звеньях, и радиус-векторов характерных точек механизма в функции угла поворота ведущего кривошипа. Определены геометрические параметры плоского шестизвенного механизма ушковых игл для основовязальной машины, содержащий структурную группу четвертого класса второго порядка с вращательными кинематическими парами в результате метрической синтеза механизма методом случайного поиска в CAE-программе; выполнено компьютерное схемотехнические моделирования полученного механизма; построены графики визуализации и анимации кинематической схемы полученного механизма; проведена идентификация сборки кинематической схемы полученного механизма на предмет соответствия принятой структуре; получен график функции положения ушковой иглы механизма четвертого класса; выполнено сравнение функций положения ушковой иглы нового механизма и механизма основовязальной машины ОВ-7. Предложена структура плоского шестизвенного механизма, содержащего структурные группы четвертого класса второго порядка с вращательными кинематическими парами, для применения в качестве приводного в основовязальной машине на примере механизма колебательного движения ушковых игл. Определены геометрические размеры подвижных звеньев функционально-адекватного механизма четвертого класса для привода ушковых игл основовязальной машины. Созданы программные блоки для автоматизированного компьютерного метрического синтеза и расчета углов звеньев и радиус-векторов характерных точек механизма в CAE-программе. Практическая значимость работы заключается в использовании полученных результатов для проектирования и конструирования плоских механизмов четвертого класса с вращательными кинематическими парами основовязальных машин, в которых рабочие органы осуществляют остановки при выполнении рабочего процесса.

Development and research of functionally-adequate target mechanisms of technological machines of light industry with application of applied CAE-programs. Used the apparatus of vector algebra; analytical and numerical methods for determining the position functions of planar mechanisms containing a structural group of the fourth class of the second order, based on the vector transformation of coordinates; random search method for metric synthesis of flat mechanisms; methods of computer visualization and animation of kinematic schemes of flat mechanisms of higher classes. Mathematical models describing the position functions of the mechanism of eyelets of a warp knitting machine containing a structural group of the fourth class of the second order with rotating kinematic pairs in the form of angles of moving links, free vectors constructed on these links and radius vectors of characteristic points of the mechanism as a function of the angle of rotation of the master crank. The geometrical parameters of the flat six-link mechanism of eyelets for the warp knitting machine containing the structural group of the fourth class of the second order with rotating kinematic pairs as a result of metric synthesis of the mechanism by random search in CAE-program are determined; computer circuit modeling of the obtained mechanism is performed; graphs of visualization and animation of the kinematic scheme of the received mechanism are constructed; identification of the kinematic scheme of the obtained mechanism for compliance with the accepted structure; the received graph of function of position of an auricular needle of the mechanism of the fourth class; the functions of the position of the eye needle of the new mechanism and the mechanism of the basic knitting machine OV-7 are compared. The structure of a flat six-link mechanism, containing structural groups of the fourth class of the second order with rotating kinematic pairs, is proposed for use as a drive in a warp knitting machine on the example of the mechanism of oscillating movement of eyelets. The geometric dimensions of the moving parts of the functionally adequate mechanism of the fourth class for the drive of the eye needles of the basic knitting machine are determined. Software blocks for automated computer metric synthesis and calculation of link angles and radius vectors of characteristic points of the mechanism in the CAE program have been created. Practical value is to use the results for the design and construction of flat mechanisms of the fourth class with rotating kinematic pairs of warp knitting machines, in which the working bodies make stops during the work process.