Синтез та аналітичні дослідження геометричних параметрів статично визначеного просторового шарнірного механізму галтувальної машини

Abstract

Мета роботи – синтез семиланкового статично визначеного просторового шарнірного механізму з додатковою рухомою ланкою кривошипом без надлишкового (пасивного) зв’язку галтувальної машини, у якої робоча ємкість виконує складний просторовий рух, з подальшим аналітичним дослідженням його конструктивних та геометричних параметрів. Використано аналітичний метод дослідження на основі геометричного та структурного синтезу просторового семиланкового шарнірного механізму з додатковою рухомою ланкою кривошипом без надлишкового зв’язку галтувальної машини, у якої робоча ємкість виконує складний просторовий рух. Проведено моделювання машини у системі автоматизованого проектування SolidWorks-2016. На основі структурного синтезу запропоновано конструкцію семиланкового статично визначеного просторового механізму з додатковою рухомою ланкою кривошипом галтувальної машини, у якої робоча ємкість виконує складний просторовий рух. Виконано 3D моделювання машини в системі автоматизованого проектування SolidWorks-2016. Проведено аналітичні дослідження основних геометричних параметрів розробленої галтувальної машини. Встановлено взаємозв’язок між різними геометричними параметрами синтезованого семиланкового статично визначеного просторового шарнірного механізму, зокрема, між міжосьовою довжиною проміжного шатуна (робочої ємкості) та довжиною кривошипа, що дає можливість розрахувати необхідні співвідношення довжин ланок механізму для забезпечення функціонування машини без заклинювання її просторового механізму. Розроблено нову конструкцію машини для обробки деталей, в основі якої використовується семиланковий статично визначений просторовий шарнірний механізм з додатковою рухомою ланкою кривошипом. Отримані математичні залежності для розрахунку її основних конструктивних та геометричних параметрів. Дані залежності можуть бути використані у відповідних конструкторських бюро машинобудівних підприємств на стадії проектування галтувального обладнання зі складним просторовим рухом робочих ємкостей.

Цель работы – синтез семизвенного статически определенного пространственного шарнирного механизма с дополнительным подвижным звеном кривошипом без избыточной (пассивной) связи галтовочной машины со сложным пространственным движением рабочей емкости с последующим аналитическим исследованием его конструктивных и геометрических параметров. Использованы аналитический метод исследования на основе геометрического и структурного синтеза пространственного семизвенного шарнирного механизма с дополнительным подвижным звеном кривошипом без избыточной связи галтовочной машины со сложным пространственным движением рабочей емкости. Выполнено моделирование машины в системе автоматизированного проектирования SolidWorks-2016. На основе структурного синтеза предложена конструкция семизвенного статически определенного пространственного механизма с дополнительным подвижным звеном кривошипом галтовочной машины, у которой рабочая емкость выполняет сложное пространственное движение. Выполнено 3D моделирование машины в системе автоматизированного проектирования SolidWorks 2016. Проведены аналитические исследования основных геометрических параметров разработанной галтовочной машины. Установлена взаимосвязь между различными геометрическими параметрами синтезированного семизвенного статически определенного пространственного шарнирного механизма, в частности, между межосевой длиной промежуточного шатуна (рабочей емкости) и длиной кривошипа, что дает возможность рассчитать необходимые соотношения длин звеньев механизма для обеспечения функционирования машины без заклинивания ее пространственного механизма. Разработана новая конструкция машины для обработки деталей, в основе которой используется семизвенный статически определенный пространственный шарнирный механизм с дополнительным подвижным звеном кривошипом. Получены математические зависимости для расчета ее основных конструктивных и геометрических параметров. Данные зависимости могут быть использованы в соответствующих конструкторских бюро машиностроительных предприятий на стадии проектирования галтовочного оборудования со сложным пространственным движением рабочих емкостей.

Synthesis of a seven-link statically determined spatial hinge mechanism with an additional movable crank link without redundant (passive) connection of the tumbling machine with a complex spatial movement of the working vessel with subsequent analytical study of its design and geometric parameters. The analytical method of research is used on the basis of geometric and structural synthesis of a spatial seven-link hinge mechanism with an additional movable crank link without redundant connection of the tumbling machine with a complex spatial movement of the working vessel. The machine was simulated in the SolidWorks-2016 computer-aided design system. Tumbling types of equipment with containers, which perform a different character of movement, are analyzed. On the basis of structural synthesis, the design of a seven-link statically defined spatial mechanism with an additional movable link, a tumbling machine crank, in which the working capacity performs a complex spatial movement, is proposed. Carried out 3D modeling of the machine in the CAD system SolidWorks 2016. Analytical studies of the main geometric parameters of the developed tumbling machine were carried out. A relationship has been established between various geometric parameters of the synthesized seven-link statically determined spatial hinge mechanism, in particular, between the center-tocenter length of the intermediate connecting rod (working capacity) and the length of the crank, which makes it possible to calculate the necessary ratios of the lengths of the links of the mechanism to ensure the functioning of the machine without jamming its spatial mechanism. A new design of a machine for processing parts has been developed, based on a seven-link statically determined spatial hinge mechanism with an additional movable crank link. Mathematical dependences are obtained for calculating its basic design and geometric parameters. These dependencies can be used in the corresponding design bureaus of machine-building enterprises at the design stage of tumbling equipment with a complex spatial movement of working containers.