автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.18, диссертация на тему:Кинематический и динамический анализ шарнирно-четырехзвенных механизмов с особыми положениями

ИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ИНСТИТУТ МАШИНОВЕДЕНИЯ НАН,

'^В од

На правах рукописи УДК* 621. 01

ЗИЯЛИЕВ КАДЫРБЕК ЖАНУЗАКОВИЧ

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ > ШАРНИРНО-ЧЕТЫРЕХЗВЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ С ОСОБЫМИ ПОЛОЖЕНИЯМИ

Специальность 05. 02. IX- «¿Геория мсхишммон и мишин»

Л п1 орефсрат .'■исссркими на сонгкшшс ученом си-псни кмнлилата ¡гхик'ич'ких наук

БИШКЕК 2000

Работа выполнена в Инженерной Академии Кыргызской Республики и Иссык-Кульском государственном университете им. К.Тыныстанова.

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Академик Международной Инженерной Академии, профессор М. Д. Акаева

Академик Международной Инженерной Академии, заслуженный изобретатель, доктор технических наук, профессор С. Абдраимов

Академик Международной Инженерной Академии, доктор технических наук, профессор Ж.Ж. Байгунчеков

Кандидат технических наук A.A. Абытов

Кыргызско-Российский Славянский университет

Защита состоится « 1 » ^vO^Ms

2000 г в

заседании специализированного совета Д 05.98.76 при Инженерной Академии KP и Институте машиноведения Национальной Академии Наук Кыргызской Республики, г. Бишкек, ул. Скрябина, 23.'

сС диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института машиноведения HAH Кыргызской Республики. ' -

( Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 720055, г. Бишкек, ул. Скрябина 23, Институт машиноведения HAH KP, Спецсовет Д'05;98.76, факс: (3312) 42-27-85

f

Автореферат разослан илуСЬ^ипХ^ 2000 г.

Ученый секретарь специализированного совета Д 05.98.76. к.т.н. / А.О. Абидов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Шарнирно-четырехзвенный механизм ввиду своей простоты, надежности в работе и широкого диапазона вариации закона движения выходного звена, получил широкое применение в качестве исполнительного и передаточного механизмов в различных устройствах и машинах. В зависимости от выбранного соотношения длин звеньев, шарнирно-четирехзвенный механизм может работай, в дв> ккоромысловом. крнвошиппо-коромысловом и двухкривошпином режимах, условия е_\ шествования каждого из которых сформулированы правилом Грасгофа.

При определенных соотношениях длин звеньев п равенспзе с\ммы алии двух звеньев механизма сумме длин двух остальных, шарнирио-четырехзвенные механизмы могут работать в двух или во всех трех режимах при соответствующем управлении движением звеньев в их особых положениях (встраивание звеньев в одной ли..пи). Обладая такими \ ннкатышми свойствами, эти механизмы вызывают наибольший интерес с точки ¡рения создания на их основе механизмов переменной структуры.

Геометрический анализ шарнирно-четырехзвенного механизма позволил выявить ряд других, ранее неизвестных свойств шарнирно-четырехзвенного механизма, в результате намного расширена область его применения. В частности, выявлен).] следчюшпе механизмы и машины: передаточные механизмы, механизмы замков, механизмы с высюямп. механизмы, обеспечивающие заданный закон движения ведомого звена, чдарные механизмы, прессы.

Создание ударных машин на основе шарнирно-четырехзвенных механизмов с особыми положениями стало одним из важнейших направлений теоретических и экспериментальных исследований, проводимых в Инженерной академии Кыргызской Республики. Эти машины \никальны тем, что не требуют высокоточных технологических процессов изготовления детален н и\ сборки, и в то же время, обладают высокой эффективностью, надежностью и долговечностью в работе. Кроме этого, на базе них механизмов можно создавать машины с различной мощностью от малогабаритных ло сверхмощных, крупноп'баритп! :х машин.

Выбор наиболее целесообразных конструктивных решений' и ошимальных параметров узлов ударных машин с шарннрно-четырехзвенным механизмом, является сложной научно-технической проблемой и требует разработки методов теоретических и экспериментальных исследований.

Данное исследование посвящено разработке методики исследования шарннрно-четырехзненных механизмов с особыми положениями. В основе этой меюдики лежит применение плоской и пространственной диаграмм шарнирно-четырехзвенного механизма, в которых точки, прямые и плоскости принадлежат механизмам с определенными соотношениями длин звеньев и соответствующими кинематическими свойствами. Так, например, шарнирно-четырехзвеиные ударные механизмы в пространственной диаграмме образуют

плоскости, по которым соприкасаются объемные фигуры, определяющие зоны существования кривошипно-коромысловых и двухкоромысловых механизмов.

Характерной особенностью шарнирно-четырехзвенных ударных механизмов является то. что в момент совершения удара все звенья встраиваются в одну линию, превращая механизм в неопределимую систему, что требует разработки специальной методики исследования их кинематики и динамики.

Цель работы заключается: в разработке методики исследования шарнирно-четырехзвенных механизмов с особыми положениями на основе плоской и пространственной диаграмм, составлении аналитических уравнений для кинематического анализа и силового расчета шарнирно-четырехзвенных ударных механизмов, классификации шарнирно-четырехзвенных механизмов с особыми положениями.

Основные задачи. В настоящей работе решались следующие основные задачи:

-разработка методики составления плоских диаграмм шарнирно-четырехзвенного механизма;

-анализ плоских диаграмм с выявлением в них всевозможных вариантов соотношений длин звеньев механизмов и определение их кинематически^ свойств на основе диаграмм;

-выявление в плоской (двумерной) диаграмме участков, механизмов с определенными соотношениями длин звеньев, в том числе и для ударных механизмов;

-составление пространственной (трехмерной) диаграммы шарннрно-четырехзвенного механизма;

-анализ пространственной диаграммы и определение в ней областей существования шарнирно-четырехзвенных механизмов с различными соотношениями длин звеньев; .

-определение условий существования шарнирно-четырехзвенных механизмов, работающих в двух и трех режимах;

- классификация шарнирно-четырехзвенных механизмов с особыми положениями и определение последовательности перехода их нз одного вида в другие;

-разработка методики кинематического исследования и силового расчета ударных шарнирно-четырехзвенных механизмов;

-разработка методики вывода уравнений передаточных отношений иц и 1121 Для особых положений ударных механизмов;

-составление, алгоритма и программы кинематического аналша и силового расчета ударных механизмов на электронно-вычислительных машинах;

Методика выполнения работы. В работе приведена методика построения плоской и пространственной диаграмм шарнирно-чегырехзвенного механизма. Основой построения диаграмм стало математическое описание правил Грасгофа в виде систем неравенств и решение их фафическим

M

способом. Плоская н пространственная диаграммы позволили исследовл\, шарнирно-четырехзвенные механизмы более глубже и выявить „ оби.т • закономерности их кинематических свойств.

Для кинематического исследования шарнирно-четырехзвенных ударных механизмов составлены анхзитические уравнения, для вывода которых в качестве расчетных схем использованы планы скоростей и ускорений, построенные в произвольной форме. По данной методике также разработаны аналитические уравнения для силового расчета ударного механизма. Научная ловшиа работы заключается в следующем: -составлены диаграммы шарнирно-четьгрехзвенного механтма. определяющие области существования трех видов (двухкривошипного, кривошипно-коромыслового и двухкоромыслового) шарнирно-четырехзвенного механизма в трехмерной системе координат;

-разработана методика изучения шарнирно-четырехзвенного механизма по его диаграмме:

-разработана новая методика вывода уравнений для определения передаточных отношений 1131 и ib| в особых положениях шарнирно-четырехзвенных механизмов;

-разработана методика кинематического исследования и силового расчета шарнирно-четырехзвенного ударного механизма новым методом, в котором для вывода аналитических уравнений в качестве расчетных схем служат планы скоростей, ускорений и сил. а также составлена программа для осуществления вычислений на ЭВМ;

■ -сформулированы правила, определяющие условия с^/ществования шарнирно-четырехзвенных механизмов, работающих в дзух и трех режимах;

-произведена классификация шарнирно-четырехзвенных механизмов с особыми положениями и определены пути последовательного перехода их из одного вида в другие:.

Практическая дешгзсть работы заключается: в применении плоской и пространственной диаграмм щарнирно-четырехзненного механизма для синтеза ударных механизмов с требуемыми кинематическими характеристиками, разработке плоских и пространственных диаграмм шаснипно-че-"'^."":::::": : механизма, составлении уравнений для кинематического

анализа и силового расчета шарнирно-четырехзвенных ударных механизмов и составлении по ним программы расчета на ЭВМ.

Реализация результатов. Изготовлены два макета пространственной диаграммы шарнирно-четырехзвенного механизма, используемые для анхзиза и синтеза механизмов с особыми положениями.

Разработан и изготовлен макет шарнирно-четырехззенного ударного механизма с наибольшим коромыслом.

Методика вывода аналитических уравнений для кинематических исследований и силового расчета внедрена в учебный процесс по курсу «Теория механизмов и машин» для спецнальносга"! «Автосервис» и «Специальные технические дисциплины» ИГУ им. К.Тыныстанова. Расчетные

уравнения также используются для кинематического анализа и силового расчета ударных механизмов, разрабатываемых в Инженерной академии КР.

Апробации работы. Основные положения работы докладывались: на Международной научно-теоретической конференции, посвященной 5-летшо образования КРСУ "Проблемы и перспективы интеграции образования" (г. Бишкек, Кыргызстан, 1998г); на Международной конференции "Механизмы переменной структуры и виброударпые машины" (г. Бишкек, Кыргызстан. 1994г.); на Международной конференции, посвященной 45-летию организации Фрунзенского политехнического института - Киргизского технического университета им. ПЛ'аззакова "Технологии и перспективы современного инженерного образования, науки и производства" (г.Бишкек, Кыргызстан, 1999г.).

Пуб.шкапнл результатов исследования. По теме диссертации оп\ блпконано 7 статьей, 1 тезис доклада, оформлено 2 научного отчета.

()б|,ем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, н содержит 133 страниц машинописного текста, 78 рисунков, библиографию из 137 наименований II двух приложений из 13 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы. Дана краткая характеристика - аннотация всех глав.

В первой главе рассмотрена методика построения плоских диаграмм шарпприо-четырехзвенного механизма, осуществлен анализ . диаграмм, составленных при 1>< е , Ь= с и :< '* . Разработана методика изучения СВ0ПС11.. шарпирно-четырехзвешюго механизма с различными соотношениями длин звеньев по днш рамме. Па основе плоских диаграмм построена трехмерная прос! ранет венная диаграмма шариирно-четырехзвенного механизма.

I Ьвестно, что- существуют три типа шарнирно-четырехзвенного механизма: двухкривошипный, кривошшпю-коромысловый и

д|Лхкоромысловый, условия существования каждого из которых сформулированы правилом Грасгофа. Для большей наглядности области существования шарнирпо-четырехзвенных механизмов с различными соотношениями длин звеньев и соответственно с различными свойствами и возможные пути их преобразования можно изображать графически, в виде диаграмм. Начнем с построения плоских диаграмм. В зтом случае длины двух звеньев должны быть переменными при постоянстве длин двух остальных. Например, пусть переменными будут а- длина основания и 11 -длина правого звена при постоянстве с -длины шатуна и Ь -длины левого звена (рис.1). При этом возможны три варианта соотношении длин, постоянных по величине звеньев: Ь<с , Ь=с и с<Ь. Рассмотрим каждый вариант по отдельности.

при Ь< с механизм будет двухкривошипным, если звенья соотносятся: а„», + (1„.б. < Ь+ с <1 < Ь +с -а

или ( 1 )

а„.„ + с„;6. < Ь+ с! (1 > а +с -Ь

Индексами "н.м" и "н.Г>" обозначены наименьшее и наибольшее звенья механизма.

Область определения системы неравенств (1) является "зоной" существования двухкривошипного механизма, которая графически представляет площадь треугольника ДСМ (рис. 2), разграниченная прямыми (} =Ь + с - а ; (1 =а +с -Ь и осью и.

Д (0:с + ы А- й = с + а - Ь

<1 = с дв^Ч. КПП > крив^К ^С [Ь;с}

() = Ь + с - а

М (0;с - Ь) а

Рис. 2. Схема определения юны сушествопанны /тухкривошнпного мехашпча ппи Ь < с .

.Аналогичным образом определяется зона существования кривошнпно-коромыслового механизма (рис.3). Дня определения зоны существования двухкоромыслопого механизма необходимо совместить системы неравенств лвухкривошниного и кривошипно-коромыслового механизмов, изменив знаки неравенства в противоположные значения. Кроме этого должны быть учтены предельные значения длин звеньев, в частности, должны соблюдаться следующие условия: длина коромысла не должна превышать суммы длин остальных звеньев, т.е. с! < с + а + Ь; длина основания не должна превышать с\ мму длин остальных звеньев, т.е. а<Ь + с + в или <1>а-Ь-с

Гнс. 3. Схема определенна зоны шествования крпсошнппо-коримислового механизма.

и длина шатуна не должна превышать сумму длин остальных звеньев, т.е. с < а + Ь + с) или (1>с-Ь-а. С учетом всего этого, составим систему неравенств двухкоромыслового механизма, графическое решение которой определяет область существования двухкоромыслового механизма. Включив ее в диаграмму, показанную на рис. 3, получим полностью завершенную плоскую диаграмму шарнирно-четырехзвенного механизма при Ь<с (рис.4).

Рис. 4. Диаграмма шарннрио-че!мремнешнн о мехашима, построенная при Ь < с .

Диаграммы, составленные при Ь^с и Ь<с, приведены соогвекчпенно на рисунках 5 и 6.

о

Рис. 5. Плоская диаграмма шариирно-четыттапптпго чехаитма, построенная г г1! Ь т г .

й = Ь

<1 = с М

М а = с а = Ь Л

Ртгс. 6. 1диаграмма

чехаиязма, яостроетттиа п~л с < Ъ .

На рисунке 7 показана схема построения пространственной (трехмерной) диаграммы на основе вышеуказанных плоских (двумерных) диаграмм (рис.4,5.6), а ее завершенный вид приведен на рис.8. Для обеспечения универсальности пространственной диаграммы введены безразмерные

коэффициенты А, = -, Л, = — и Л, = -.

ь ь ъ

Рис. 7. .

Рис. 8.

В пространственной диаграмме (рис.8) зоной существования двухкривошипных механизмов является фигура М003ВоСЛГО. Крнвошипно-коромысловые механизмы в диаграмме отмечены фигу-рами >)о1»оАоАВ1Ч и В0КоЖКВС. Вся оставшаяся часть пространственной диаграммы является зоной существования двухкоромысловых механизмов.

Ударные механизмы принадлежат плоскостям. по которым соприкасаются объемные фигуры кривошипно-коромыслового и

двухкоромыслового механизмов. В частности, к ним относятся следующие плоскости: В0К0ЖС, В„СВ, ВЭК„КВ, А0В0ВА, Л0В0Х0,М0В0В1\.

Следует также отметить, что все механизмы - параллелограммы, где с = а < Ь = (1, сосредоточены в отрезке ПоВ0, механизмы - параллелограммы с соотношением длин звеньев Ь = 11<с = а- в прямой В0В, механизмы -ромбоиды с соотношением длин звеньев Ь = э < с = 6 - в прямой В()С, а механизмы-ромбоиды с соотношением длин звеньев Ь = с < <1 = а соответствуют прямой В0К<). В точке Во, являющейся пересечением всех выше отмеченных прямых, все звенья равны, т.е. а = Ь = с = 41.

Необходимо отметить, что та часть диаграммы, которая ниже уровня прямой ОэВ0, включает все механизмы, являющиеся зеркальным отражением механизмов, включенных в верхней части диаграммы.

Проанализировав плоскую и пространственную диаграммы, сформулируем следующие правила относительно ¡ларнирно-четырехзвенных механизмов, способных работать э двух или трех режимах:

а) если сумма длин двух звеньев равна сумме длин двух остальных, и самым коротким звеном является основание, а также при равенстве противолежащих звеньев, где короткими звеньями являются • основание и шатун, то механизм может работать в двухкривошипном и двухкоромысловом режимах.

б) если сумма длин двух звеньев равна сумме длин двух остальных, и самым коротким звеном является звено, расположенное рядом со стойкой (основанием), а также при равенстве шатуна и звена, расположенного рядом со стойкой, являющихся короткими звеньями, то механизм может работать в кривонпшно-коромысловом и дзухкопом^сле"'::!

2) если, все звенья равны или равны попарно, где одним из длинным звеном является шатун, механизм может работать во всех трех режимах.

Во второй глапе разработана методика кинематического исследования шарнирно-четырехзвенного механизма ударного механизма аналитическим методом, в котором в качестве расчетных схем служат планы скоростей и ускорений. Так, например, из расчетной схемы, приведенной на рис. 9, имеем:

!рс} = |рс|со^1800-<ръ ) + |Ьс)со^з ~(р2)

где

, . |рфт(1800 - ср, + <рЛ И = -Ь-7—¿

Отсюда, после нескольких преобразований, получим:

180 - (?2

180 - <р

«3!

"21

в осооых

Рнс.9

Определение передаточных отношений положениях механизмов обычными графоаналитическими методами невозможен. Это объясняется тем, что в данном случае все звенья встроены в одну линию, соответственно все векторы плана скоростей и ускорений также лежат в одной линии. Но ввиду того, что именно в особых положениях механизмов передаточные отношения и3| и и21 имеют максимальные значения, возникла потребность определения передаточных отношений другим, специфическим для особого положения механизма, методом.

Сущность данного метода заключается в следующем: строим кинематическую схему исследуемого ударного механизма для его положения близкою к особому положению (рис.10). Затем точку В, где'.соединены кривоп'/ш и шатун, соединяем с точкой Д (опорой коромысла) и в результате на кинематической схе ле получим углы а, Р и у помимо'упповых координат звеньев. После этого определяем: как соотносятся эти углы между собой и углами координат (ф1, ф2 и фз) и к чему стремятся отношения этих углов при приближении механизма к особому положению. По этим отношениям углов и определяем передаточные отношения и31 и и21 при особом положении

ас

' 1 21

механизма: "л

и„ =

а-Ь

1 +

V Ьс1

и„ =

У

с

Рпс.Ю

Аналогичным образом определяются передаточные отношения в особом положении и для остальных видов ударных механизмов (с наибольшим шатуном и с наибольшим основанием).

В третьей гласе составлены анхзнтические уравнения и программа для силового расчета ударных механизмов на ЭВМ. и прои ¡ведена классификация шарнирно-четырехзвенных механизмов с особыми положениями и определена последовательность перехода их из одного вида в другие.

Пространственная диаграмма (рис.8) иопюляег классифицировать шарнирно-чегырехшенные механизмы с особыми положениями по количеству возможных режимов работы. Для большей наглядности расположения механизмов в пространственной диаграмме и их возможных путей перехода из одного вида в дру гие, ее верхнюю часть, где кривошипом является звено Ь, преобразуем в схему, приведенную на рис.11. Из этого рисунка видно, что шарнирно-четырехлвенные механизмы с особыми положениями по количеству возможных режимов работы делятся на механизмы, работающие в трех режимах и механизмы, работающие в л пух режимах. К механизмам, работающим в трех режимах, относятся механтм квадрата' с соотношением длин звеньев а = b = с = d, механизм ромбоида с соотношением длин звеньев b = а < с = d и механтм параллелограмма с соотношением длин звеньев h = d < с = а. Механизмы, работающие п лвух рс-чмзх мо:::по разделить i ps ним:

1) мечашпмы. работающие в двухкривошипном и двухкоромысловом режимах;

2) механизм!,1, работающие в кривошнпно-кормысловом и двухкоромысловом режимах; i

К первой группе относятся механизмы с соотношениями длин звеньев а < b < с < d, а < b = с < d. а < с < b < d , где a = b + c- dn механизмы с соотношениями длин звеньев а < b < d < с. а < b = d < с, где а = b + d - с.

Ко втором группе механизмов относятся механизмы с соотношениями длин шеньев b<c<a<d, b < с = а < d, b < a <c<d, где a = b + d - с (ударные механизмы с наибольшим коромыслом), b < с < d < a, b < ?" d < а,

Ь < с1 < с < а, где а = с + <1 - Ь (ударные механизмы с наибольшим основанием), Ь < а < с! < с, Ь < а = с! < с, Ь<(1<а<с, где а = Ь + 11 - с (ударные механизмы с наибольшим шатуном).

На рис.11 показаны также пути последовательного перехода шарнирно-четырехзвенных механизмов с особыми положениями из одного вида в другие путем одновременного варьирования длин двух звеньев. Варьирование длин звеньев условно обозначены стрелками. Например, аТс!- означает одновременное увеличение длины звена с1 и уменьшение длины звена с.

Пи! 4 ] ©

Рис. 11

Из 19 схем механизмов с особыми положениями наиболее широкое применение в практике шарнирно-четырехзвенные ударные механизмы с наибольшим шатуном в качестве исполнительных механизмов отбойных молотков, перфораторов и др. машин. Другие ударные механизмы, например, механизмы с наибольшим коромыслом и основанием находятся на стадии изучения их кинематики и динамики, а также на основе этих механизмов созданы опытные образцы и макеты ударных устройств.

Механизмы квадрата и ромбоидные механизмы позволяют переходить ни только из одного режима в другой, но и переходить из механизма второго класса в механизм первого класса и наоборот. Это позволяет намного расширить область их практического применения. Так, например, на основе их можно создавать механизмы с выстоями. Причем, продолжительность выстоя можно регулировать в любых пределах. На основе этих механизмов можно создавать прессы различного назначения, устройства для точечных сварок и др.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ СЛЕДУЮЩИЕ:

1. Разработана методика построения плоских диаграмм шарнирно-четырехзвенного механизма и установлено, что плоская диаграмма, построенная при ■ b < ; (const) и а , J - var включает в себя 31 вариант, диаграмма построенная при Ь — с ( const ) , а и d - var - 13 вариантов и диаграмма построенная при о > с , and- var - 31 вариант из 75 возможных вариантов соотношений длин звеньев шарнирно-четырехзвенного механизма.

2. Выявлено, что на плоской диаграмме шарнирно-четырехзвенного механизма области существования образуют для каждого отдельного вида шарнирно-четырехзвенного механизма плоские фигуры, разграниченные друг от друга прямыми линиями. Также установлено, что прямые и точки, расположенные на стыке двух или трех фигур, называемых "зонами существования " того или иного вида шарнирно-четырехзвенного механизма, определяют механизмы, способные работать в двух или трех режимах при соответствующем управлении движениями его звеньев в их особых положениях.

3. Анализ плоских диаграмм показал, что прямые, разграничивающие зоны существования кривошипно-коромыслового и двухкоромыслового механизмоасоответствуют механизмам, способным работать в режиме удара.

4. Показана возможность перехода из плоских диаграмм в пространственную (трехмерную) диаграмму шарнирно-четырехзвенного механизма, в которой в качестве осей координат функционируют безразмерные коэффициенты Я.2 , Х} и л,4. Данная диаграмма представляет собой объемное тело, состоящее из отдельных фигур, отделяющихся друг от друга плоскостями и прямыми линиями. Каждая фигура пространственной диаграммы есть совокупность точек с координатами , Х3 и Х4, обеспечивающих условия существования того или иного вида шарнирно-четырехзвенного механизма .

5 Установлено, что сечения пространственной диаграммы в ее разных 1лсеко;тях, параллельных плоскостям системы координат /., , и д4 .пе^ставляют разновидности плоских диаграмм, в которых в качестве п 1СТОЯННЫХ могут сочетаться Ь и с , Ь и с! , Ь и а .

6. Анализ пространственной диаграммы показал, что в плоскостях, где соприкасаются объемные фигуры диаграммы, являющиеся зонами существования того или иного вида шарнирно-четырехзвснного механизма сосредоточены механизмы, способные работать в двух режимах. В линиях или мчках, где стыкуются три фигуры диаграммы, механизмы могут работать во всех трех режимах (двухкривошипном, кривошипно-коромысловом и дву/.коромысловом).

7. На основе анализа шарнирно-четырехзвенных механизмов с использованием пространственной диаграммы сформулированы правила относительно существования шарнирно-четырехзвенных механизмов, способных работать в двух или трех режимах.

8. Предложен графоаналитический метод вывода аналитических ур внен'.ш для определения передаточных функций линейных и угловых скоростей и ускорений звеньев шарнирно-четырехзвенных ударных механизмов.

■Установлено, что передаточные отношения и и2| достигают

максимальных значений в момент удара, когда механизм займет особое положение, и изменяются в разрывном характере в том же особом положении в нача те отскока, ,

9. Разработан новый метод вывода аналитических уравнений для вь числения передаточных отношений ид" и "-21" для особого положения в М1 мет чдара и ил" и 1121° для особого положения в начале отскока ударных механизмов. Выявлены максимальные и минимальные, предельные значения вь шеуказанных передаточных отношений при определенном соотношении дл1,н звеньев ударных механизмов и степень влияния коэффициентов , /-з и >.4 н 1 величины передаточных отношений ил" и ид° для всех видов шарнирно-чеп :рехзвенных ударных механизмов.

10. Установлено, что силы взаимодействия звеньев в кинематических 1арах ударных механизмов достигают максимальных значении при близких к ■ дару моментах, затем резко уменьшаются к приходу механизма в особое . оложение, а также выявлено, что основную часть нагрузок, воспринимаемых иарнирами составляют нормальные силы, направленные вдоль оси звеньев. .

11. Выявлено, что в дифференциальных ударных механизмах с :оотношением длин звеньев Ь < с < <1 , а = Ь + (1 - с кривошип и коромысло треимущественно работают на сжатие, а шатун на растяжение. В ударных механизмах с соотношением длин звеньев Ь<(1<с, а = Ь + с - с! кривошип л шатун воспринимают сжимающие нагрузки, а коромысло - растягивающие, Причем эти силы увеличиваются с увеличением передаточного отношения ид" : большей интенсивностью, чем само передаточное отношение.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Акаева М.Д., Абдранмов С., Зиялиев К.Ж. Построение и анализ по- кон диаграммы шарннрно-четырехзвенного механики. Наука • ж вые технологии. №2 , - Бишкек, 1998.

2. Зиялиев К.Ж.. Аканов Д.К. Исследование шарнирно-четыр. хзвенного механизма переменной стру ктуры. /'Тезисы докладов Меж \ народной научно-теоретической конференции "Проблемы и перспектив!,! интеграции образования" посвященной 5-летию образования КРСУ. - Бит кек, 1998, с.9-Ю.

3. Акаева М.Д., Абдраимов С.. Зиялиев К. Ж., Построение пространственной диаграммы шарнирно-четырехзвенного механизма. ' /Материалы международной конференции «Механизмы переменной стр.ктуры и виброударные машины». - Бишкек, 4-5 октябрь. 1990. с. ! 7-22.

4. Акаева М.Д., Абдраимов С., Аканов Д.К, Зиялиев К. Ж.. Шариг'рно-четырехзвенные механизмы переменной структуры с coomoiuei нем длин звеньев a=d, a<d, a>d (const) с, b-\ar. Материалы международна конференции «Механизмы переменной структуры ¡1 виброударнь е машины». - Бишкек , 4-5 октябрь, 1999, с.22-27.

5. Абдранмов С., Зиялиев К. Ж.. Аканов Д. К. Кинематически!"! анализ особых положений шарнирно-четырехзвенных ударных механизмов. /Материалы международной конференции «Механизмы переменной структуры и виброударные машины». - Бишкек, 4-5 октябрь, 1999, с.68-73.

6. Абдраимов С..Зиялиев К.Ж., Аканов Д.К. Определение степени влияния соотношений длин звеньев ударных механизмов на передаточные отношения. / Материалы Международной конференции "Технологии и перспективы современного инженерного обраювания. науки и производства" поев. 45-летию организации Фр> н ¡енского политехнического института - Кыргызского технического университета им. 11. Р. пакова,

- Бишкек, 7-8 октября ,1999 . с. 24-2S.

7. Абдраимов С., Зиялиев К. Ж., Аканов Д. К. Кинематический анализ шарнирно-четырехзвенного ударного механизма с соотношением длин звеньев b<c<d н оснопзнием. Bec::i:i:< 1!ссык-К>.п»ского университета. ДгI.

- Каракол. 1999, с.30-34.

8. Акаева М.Д..Зиялиев К.Ж., Аканов Д.К. Шарнирно-четырехзвенные механизмы переменной структуры с соотношением длин звеньев Ь<с<а (а-\ат(. Вестник Иесык-Кульского университета, №1. - Каракол, 199°, с.34-38.

Зиялиси Кадырбек Жаиузаковнч

Тушундурме

Бул илимии эмгекте шарнирдик —терт тогоолуу механизмдердн эки жана уч елчвмдуу диаграммалардын жардамынын негизинде структуралык жана кннематикалык изилдевнун жаны ' ыкмасы каралган.

Шарнирдик — терт тогоолуу урма механизмдерге кииематнкалык жана динамикалык анализ жургузуу учун аналитикалык ыкмада эсептвегв мумкун болгон TeHAejMeAep тузулген.

Тузулген диаграммалардын негизинде озгече абалдуу шарнирдик —терт тогоолуу механизмдер классификацияланган жана алардын практикалык колдонулушу боюнча сунуштар берилген.

Зивлнев Кадырбек Жанузаковлч

АННОТАЦИЯ

В данной научной работе рассмотрен новый метод структурного и кинематического исследования шарнирно-четырехзвенных механизмов, основанный на использование плоской и пространственной диафамм." Составлены аналитические уравнения для кинематического и- динамического анализа шарнирно-четырехзвенных ударных механизмов. Произведена классификация шарнирно-четырехзвенных механизмов. с особыми положениями на основе построенных диаграмм и даны рекомендации по их практическому применению.

Zialiev Kadirbck Januzakovich ABSTRACT

In this scientific work it .is considered new method of structural and kinematical researches of hinged- four linked engines, based on use of plane and space diagram. It is worked out analutical equations for kinematical and dunamical analuses of hinged- four linked blow engines. It is made the qualifications of hinged-four linked engines with special conditions and given recommendations on their practical uze.