автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Позиционирующие устройства многопараметрических контрольно-измерительных автоматов

На правах рукописи

ЛЕБЕДЕВА НИНА ВИКТОРОВНА

ПОЗИЦИОНИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ АВТОМАТОВ

Специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2006

Работа выполнена в Северо-Западном государственном заочном техническом университете (СЗТУ).

кандидат технических наук, доцент Аруцов Юлий Андреевич

доктор технических наук, профессор Сарвин Анатолий Александрович;

кандидат технических наук, доцент Семёнов Юрий Алексеевич.

Ведущая организация - ОАО «Радиоавионика».

Защита состоится 23 мая 2006 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.244.01 при Северо-Западном государственном заочном техническом университете по адресу: 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СЗТУ.

Автореферат разослан 21 апреля 2006 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Иванова И. В.

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

-/ОЗ 5 ^

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важнейшим условием при создании новых и модернизации существующих измерительных средств автоматического контроля в современном машиностроении является улучшение качества выпускаемых изделий при одновременном увеличении эффективности производства. При этом ведущая роль в обеспечении высокого качества промышленных изделий, значительная часть которых изготовляется на автоматических линиях, принадлежит контрольно-измерительным автоматам, предназначенным для многопараметрического контроля этих изделий как в процессе их изготовления, так и для их неразрушающего послеоперационного контроля. Несмотря ,на то, что в последнее время разработано достаточно большое количество контрольно-измерительных приборов с высокой степенью автоматизации, производительность в области контроля качества продукции растёт крайне медленно. Поэтому проектирование новых автоматических приборов контроля, отличающихся повышенной производительностью, является одной из приоритетных задач при автоматизации контрольно-измерительных процессов и главным фактором в обеспечении объективного высокопроизводительного контроля качества выпускаемых изделий. Следовательно, задача повышения производительности контроля различных контрольно-измерительных устройств, в том числе многопозиционных автоматов, приобретает особую значимость и требует новых методологических подходов, способствующих реальному достижению высококачественного производственного контроля. Успешного решения этой задачи можно добиться посредством разработки и оптимизации новых прикладных методов расчёта и синтеза отдельных функциональных элементов, в частности, позиционирующих устройств, входящих в состав многопараметрических контрольно-измерительных автоматов. Таким образом, всё вышесказанное в совокупности определяет объективные признаки актуальности темы настоящей диссертации.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ ЬИГ>„5И01ЕКА С.-Петербург _ОЭ гообакт Н

Цель работы - повышение производительности неразрушающего послеоперационного контроля многопараметрических контрольно-измерительных автоматов на основе разработанного метода оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем.

В настоящее время интерес к мальтийским механизмам, осуществляющим прерывистое движение и точное позиционирование выходного звена, определённо возрастает, так как они находят широкое практическое применение во многих отраслях производства. Наряду с этим, теория синтеза мальтийских механизмов, изучающая методы их проектирования, представлена в технической литературе недостаточно полно и потому нуждается в дальнейшем развитии.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи исследования:

1. Кинематический синтез мальтийских механизмов с учётом комплексного анализа основных кинематических характеристик существующих мальтийских механизмов с внешним зацеплением.

2. Разработка методов расчёта мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе.

3. Оптимизационный синтез мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе с числом пазов креста г = 3,4, 5, 6, 8, 10 и 12.

4. Расчёт коэффициентов времени работы мальтийских механизмов с кулисным ускорителем с оптимальными параметрами при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе с числом пазов г - 3,4,5, 6, 8, 10 и 12.

5. Экспериментальные исследования мальтийских механизмов с кулисным ускорителем для подтверждения обоснованности выдвинутых в работе теоретических положений и оценка практической значимости метода оптимизационного синтеза, разработанного в целях повышения производительности многопараметрического неразрушающего контроля.

Научная новизна данного исследования состоит в новых результатах, полученных в рамках настоящей диссертации:

1. Разработана математическая модель функции аналога углового ускорения, которая представляет собой динамическую характеристику наилучшего разгона креста мальтийских механизмов.

2. Предложен метод синтеза мальтийских механизмов с различным числом пазов креста, в результате которого получен механизм, обладающий лучшими динамическими характеристиками.

3. Разработаны методы расчёта мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе, позволяющие при оптимальном проектировании данных механизмов с различным числом пазов креста находить их наилучшие параметры.

4. Разработан и оптимизирован метод синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе с использованием соответствующей программы оптимизации.

5. Рассчитаны коэффициенты времени работы креста мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе при оптимальных значениях параметров этих механизмов.

Практическая ценность работы заключается в дальнейшей реализации её результатов и последующем внедрении теоретических основ разработанного метода синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем непосредственно в производство, что позволит проектировщикам и конструкторам приступить к использованию новых типов мальтийских механизмов в инженерной практике. Результаты проведённых теоретических и экспериментальных исследований объективно свидетельствуют о практической значимости предложенного метода, посредством которого реально достигается повышение производительности многопозиционных контрольно-измерительных автоматов. Тем самым, решается задача обеспечения высокопроизводительного многопараметрического контроля качества выпускаемых изделий.

Методы исследований. Диссертационная работа выполнена на основе комплексных аналитических исследований, которые проводились на различных математических моделях. Для решения практических задач проектирования в настоящей работе широко используются методы прикладной математики, в том числе методы гармонического анализа, а также прикладные программы оптимизации, позволяющие упрощать решение задач синтеза механизмов. Проверка состоятельности выдвинутых теоретических положений выполнялась путём сравнительного анализа с результатами эксперимента.

Достоверность и обоснованность полученных результатов работы обеспечивается корректностью постановки технических задач и применением аналитических и численных методов их решения, а также положительными результатами экспериментальной проверки, подтверждающими основные выводы теоретических исследований.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель аналога углового ускорения креста, представляющая собой наилучшую динамическую характеристику мальтийского механизма с наиболее благоприятным характером движения его ведомого звена.

2. Методика расчёта мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе.

3. Метод оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем, позволяющий повысить производительность контроля многопараметрических контрольно-измерительных автоматов.

4. Основные результаты и выводы работы, подтверждающие эффективность использования предложенного метода оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем.

Реализация результатов работы. Результаты диссертации были использованы «Производственная компания Старт» (г. Долгопрудный Московской области) при проектировании и изготовлении карусельных многоручьевых дозаторов-питателей для приготовления многокомпонентных

смесей детского и функционального питания, а также для контроля и управления заполнением по массе, объёму и уровню накопительных ёмкостей. Конструкторские изменения, внесённые по результатам расчётов в карусельный многоручьевой дозатор-питатель, позволили увеличить его производительность на 8-10%. Кроме того, полученные в работе результаты используются в учебном процессе Северо-Западного государственного заочного технического университета. Копии актов об использовании прилагаются.

Апробация работы. Основные выводы и результаты диссертационной работы доложены и одобрены на семинарах кафедры приборов контроля и систем экологической безопасности и кафедры автоматизации производственных процессов Северо-Западного государственного заочного технического университета (2000 - 2006 гг.). Материалы диссертации обсуждались и получили позитивную оценку на международной научно-технической конференции «Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов» (г. Могилёв, Республика Беларусь, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Структура и объём работы. Настоящая диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 100 наименований и четырёх приложений. Общий объём диссертации составляет 190 страниц и содержит 19 рисунков и 14 таблиц, не считая вынесенных в приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, приведён краткий обзор литературы о состоянии разработки выбранной темы, сформулированы цель работы и конкретные задачи для её достижения, обозначены объект, предмет и методы исследования, определена научная новизна и практическая ценность полученных результатов, выдвинуты основные научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе отмечена приоритетная роль контрольных автоматов как ведущих средств автоматизации контроля, сущность которого заключается в создании высокопроизводительных приборов, контролирующих качество изготовляемых изделий на различных стадиях его производства. Здесь же дано описание структуры и принципа действия многопозиционного контрольно-измерительного автомата, осуществляющего два вида неразрушающего послеоперационного контроля элементов электрического питания, выполненных в форме дисков: контроль их массы и контроль на наличие неровностей на их поверхности. На рис. 1 представлена кинематическая схема роторного транспортирующего устройства этого автомата, аналогичная конструкция которого часто используется в подобных автоматах, предназначенных для неразрушающего многопараметрического контроля Данное устройство функционально можно разделить на четыре основных блока: I - привод, II - механизм подачи изделия на транспортирующий столик,

III - мальтийский механизм - механизм поворота транспортирующего столика,

IV - кулачковый механизм для спуска и подъёма транспортирующего столика.

Мальтийские механизмы являются одними из наиболее распространённых позиционирующих устройств, которые применяются при

автоматизации контрольно-измерительных процессов в различных многопараметрических автоматах. Измерение контролируемых параметров в этих автоматах происходит во время остановки мальтийского креста. Вследствие этого, производительность многопараметрического контроля данных автоматов зависит от коэффициента времени работы мальтийского креста, и она тем выше, чем меньше этот коэффициент, равный отношению времени поворота креста к времени его остановки, которое обычно является заданной величиной. Чтобы избежать потерь производительности, связанных с периодическими поворотами креста, стремятся уменьшить время его движения, что, в свою очередь, приводит к уменьшению коэффициента времени его работы. Кроме того, важно заметить, что в существующем автомате нельзя сократить время холостого хода, т. е. в данном случае время движения мальтийского креста, не изменив закона его движения. Сообразно с этим, при проектировании данного автомата необходимо выбрать наилучший закон движения мальтийского креста. Таким образом, стремление сократить время холостого хода приводит к созданию нового многопозиционного контрольно-измерительного автомата с повышенной производительностью многопараметрического неразрушающего контроля. Для повышения производительности контроля многопараметрических контрольно-измерительных автоматов в настоящем исследовании предлагается метод оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем, которые представляют собой унифицированный узел в составе роторного транспортирующего устройства этих автоматов.

Во второй главе проведён кинематический анализ плоских радиальных мальтийских механизмов с внешним зацеплением с числом пазов г = 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12. Такие мальтийские механизмы отличаются достаточно высоким КПД, но при этом они не дают возможности при заданном числе пазов креста изменять коэффициент времени работы креста. Поэтому понизить величину этого коэффициента при заданном числе пазов можно только путём видоизменения схемы мальтийских механизмов.

В таблице 1 приведены известные значения основных кинематических параметров креста мальтийских механизмов с внешним зацеплением в зависимости от числа г пазов.

Таблица 1

Основные кинематические параметры креста существующих мальтийских механизмов с внешним зацеплением

ъ 3 4 5 6 8 10 12

со «и ш к 6,46 2,41 1,43 1,00 0,620 0,447 0,349

1,73 1,00 0,727 0,577 0,414 0,325 0,268

31,4 5,41 2,30 1,35 0,700 0,465 0,348

±<р,.° 4,71 11,46 17,58 22,92 31,65 38,49 44,00

Из таблицы 1 следует, что при уменьшении числа пазов экстремальные угловые ускорения креста значительно увеличиваются по абсолютной величине. К тому же, угловое ускорение креста в начале периода его движения и при остановке изменяется скачком от нуля до некоторой конечной величины, определяющей интенсивность мягкого удара, который тем больше, чем меньше число пазов креста. Таким образом, наряду с конструктивными и эксплуатационными достоинствами мальтийские механизмы с внешним зацеплением имеют не совсем благоприятные динамические свойства, которые особенно характерны для креста с малым числом пазов.

Третья глава посвящена кинематическому синтезу мальтийских механизмов. Для создания механизма, наилучшим образом отвечающего поставленным требованиям, надо знать методы определения его кинематических характеристик. В данной работе при проектировании мальтийских механизмов используется метод, основанный на выборе закона движения его ведомого звена. В результате исследования всех практически

осуществимых законов движения этих механизмов и благодаря удачному сочетанию свойств известных тригонометрических функций косинуса и синуса, была найдена математическая модель закона движения мальтийского креста:

\

■ = М<р)=А

71 ТС со5, +_ф

2 2(р,

+ Бт2

г \

тс я — + —ф

2 2ф

ч

1 /

+ -эт4

2

/ \

71 К

-+ —ф

2 2ф, у

(I)

С учётом преобразований, данное выражение окончательно примет вид:

= к (ф)= а( -вт-^-ф-эт—ф + —вт—ф !, 2ф, ф, 2 ф,

(2)

где А - коэффициент, определяющий величину мягкого удара в моменты начала и конца поворота креста; ф — угол поворота кривошипа мальтийского тс тс

механизма, ф, =----— абсолютная величина угла ф поворота кривошипа в

2 ъ

момент начала зацепления с мальтийским крестом.

На рис. 2 представлен график функции (2) для трёхпазового креста мальтийского механизма (ф! = 30°) без учёта величины коэффициента А.

Рис 2. Наилучшая динамическая характерношка мальтийского механизма при ъ = 3.

В этой же главе с помощью методов численного интегрирования выведены формулы для основных кинематических характеристик креста проектируемых мальтийских механизмов.

Функция аналога угловой скорости креста мальтийского механизма имеет

вид:

со. л

„71 к 1 2 л 5> 2соБ--ф + СОБ-ф--СОБ — ф + —

2ф, Ф, 4 ф, 4

(3)

Функция положения мальтийского механизма определяется формулой:

у(ф)~ А—

. . я .л 1 . 2я 1 5

431П-ф + БШ-ф--БШ— ф +-ф

2ф, ф, 8 ф, ) 4

(4)

Принимая во внимание условия у(± ф,) = ±— и ф = ±ф,, из уравнения (4)

т

следует, что величина А равна:

А =

16кг

(г-2)2(16 + 5х)' С учётом выражения (5), уравнения (4), (3) и (2) примут вид:

У(Ф)=

4%

:(16 + 57Г)

4вт-ф + ят—ф—вт—фН---ф

2ф, ф, 8 ф, 4 ф,

со

=1(ф)=

8я

(г-2Х16 + 5я) 16лг

к я 1 2% 5

2соэ-ф + СОв-ф--СОБ-ф + —

2ф, ф, 4 ф, 4

(5)

(6)

. (7)

со: к,(ф) (г-2)2(16 + 5я)

• я • л 1 . 2л .

вт-ф + вт—ф—8ш—ф. (8)

2ф, ф, 2 ф,

Экстремальные значения аналогов угловой скорости и углового ускорения в моменты начала и конца поворота креста будут равны: со... 32л

со, (г-2X16 +5л)

16лг

при ф = 0; при ф = ±ф,.

(9)

(10)

с»2, (г-2)2 (16 +5л) Полученные значения основных кинематических параметров креста проектируемых мальтийских механизмов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Основные кинематические параметры креста проектируемых мальтийских механизмов

г 3 4 5 6 8 10 12

а>„„

3,171 1,585 1,057 0,793 0,528 0,396 0,317

ю„

4,756 1,585 0,881 0,594 0,352 0,248 0,190

10,346 3,449 1,915 1,293 0,767 0,539 0,414

±Ф„° 21 31 37 42 47 50 52

Сравнительный анализ основных кинематических параметров креста проектируемых и существующих мальтийских механизмов с внешним зацеплением, представленных соответственно в таблицах 1 и 2, показывает, что для креста с числом пазов ъ = 3, 4, 5 и 6 экстремальные угловые ускорения уменьшились, хотя скачки ускорения в начале и в конце его поворота несколько возросли. К тому же, для креста с числом пазов г = 8, 10 и 12 при мало изменившихся значениях экстремальных ускорений величины мягкого удара незначительно, но снизились. При этом отношение экстремальных угловых ускорений креста к его угловым ускорениям в моменты начала и конца его поворота в среднем составило 2,18 раза. Эта величина является достаточно хорошим показателем для работы мальтийских механизмов с учётом известного в сопротивлении материалов условия прочности: при внезапном динамическом приложении нагрузки, т. е. при ударе минимальная величина коэффициента динамичности Кд = 2. Далее, значения углов поворота ведущего звена, при которых возникают экстремальные ускорения креста, заметно увеличились. Это означает, что центр тяжести графика положительных ускорений расположен ближе к началу интервала. Тем самым, согласно теореме Геронимуса, приращение углового пути, пройденного мальтийским крестом,

будет больше, а время его движения меньше Таким образом, всё вышесказанное позволяет сделать вывод о том, что для проектируемых мальтийских механизмов характерен более благоприятный ход кривой угловых ускорений креста, благодаря чему существенно снижаются динамические нафузки на звенья механизмов, что в свою очередь обеспечит необходимый запас прочности и долговечность в их работе.

Выведенная математическая модель аналога углового ускорения креста |см. формулу (1)] представляет собой комбинированный закон движения ведомого звена косинусоидального типа или наилучшую динамическую характеристику мальтийских механизмов, в которой имеются так называемые мягкие удары (скачки ускорений). Выбор в пользу закона движения с ускорением по косинусоиде обусловлен гем, что в этом случае динамические характеристики мальтийских механизмов улучшаются вследствие смещения центра тяжести графика положительных ускорений к началу движения креста.

В добавлении к сказанному хотелось бы подчеркнуть, что подобный метод кинематического синтеза, основанный на разработке математической модели закона изменения ускорения мальтийского креста, может быть использован также для проектирования механизмов с безударным законом движения выходного звена. В качестве примера такой динамической характеристики можно предложить комбинированный закон аналога ускорения синусоидального типа в виде следующего тригонометрического трёхчлена:

Здесь важно подчеркнуть, что задача улучшения динамических характеристик мальтийских механизмов с безударным законом движения ведомо! о звена может быть решена посредством их оптимизационного синтеза с планетарным ускорителем, который позволяет устранить мягкие удары, возникающие при вхождении пальца кривошипа в паз креста и при выходе из него. При этом следует заметить, что применение планетарного ускорителя в

схеме мальтийских механизмов в контексте их оптимального проектирования требует отдельного изучения, которое выходит за рамки данной диссертации.

В четвёртой главе рассмотрены мальтийские механизмы с кулисным ускорителем, при использовании которого в схеме мальтийских механизмов в момент движения креста ведущее звено вращается ускоренно, за счёт чего и достигается снижение коэффициента времени работы креста и, тем самым, удаётся повысить производительность неразрушающего контроля многопараметрических контрольно-измерительных автоматов.

б)

Рис. 3. Кинематическая схема мальтийского механизма с кулисным ускорителем со звеньями в виде векторов: а) при ведущей кулисе, б) при ведущем кривошипе.

Для функций положения у = f(a) мальтийских механизмов с кулисным ускорителем методом векторных контуров (рис. 3) были выведены формулы, отражающие зависимость угла у поворота креста от угла а поворота ведущего звена - кулисы или кривошипа соответственно:

у = агсэт

А. эта1

[ФГ-

эт а + сова)

Х,АХ2+\-2Х

81П асоза-вт а

К

у - атсЩ

XX, Бта

у]1 + А.* - 2Я,, соэа - Я,(Я., сова -1)

В данных формулах (12) и (13) X = —

(12)

(13)

параметр мальтииского

механизма, значения которого известны; =

параметр кулисного

ускорителя, наилучшие значения которого находятся в процессе оптимизации.

Пятая глава посвящена поиску оптимальных (наилучших) значений параметра ^ мальтийских механизмов с кулисным ускорителем, которые определяются посредством компьютерной программы оптимизации. Из конструктивных соображений принимается 1 < А.) <3. Параметр > 1, т. к. только в этом случае обеспечивается проворачиваемость звеньев в данном кулисном ускорителе, представляющем собой механизм с вращающейся кулисой. При этом начальное значение оптимизирующего параметра А.! = 2. Найденные оптимальные значения параметра Х\ даны в таблице 3.

Таблица 3

Оптимальные значения параметра мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе

г 3 4 5 6 8 10 12

при ведущей кулисе: 2,9246 1,4427 1,5526 1,6108 1,6677 1,6934 1,7075

Х.| при ведущем кривошипе: 2,0307 2,1265 2,1225 2,0983 2,0461 2,0038 1,9716

Полученные значения угла 2<Х| поворота ведущей кулисы или кривошипа, соответствующего повороту мальтийского креста, занесены в таблицы 4 и 5.

Таблица 4

Параметры, характеризующие продолжительность остановки и поворота

креста мальтийских механизмов с кулисным ускорителем __при ведущей кулисе _

Число Угол поворота кулисы, соответствующий Угол Коэффициент

пазов остановке повороту поворота времени

креста: креста: креста: креста: работы:

г 2осо 2(Х| 2Г. к,

3 315,3° 44,7° 120° 0,142

4 306,44° 53,56° 90° 0,175

5 293,'7° 66,3° 72° 0,226

6 284,62° 75,38° 60° 0,265

8 273,5° 86,5° 45° 0,316

10 267,16° 92,84° 36° 0,348

12 262,54° 97,46° 30° 0,371

Таблица 5

Параметры, характеризующие продолжительность остановки и поворота креста мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущем кривошипе

Число Угол поворота кривошипа, соответствующий Угол Коэффициент 1

пазов остановке повороту поворота времени

креста: креста: креста: креста: работы:

X 2ао 2di 2у, Ц

3 328,7° 31,3° 120° 0,095

4 309,06° 50,94° 90° 0,165

5 297,12° 62,88° 72° 0,212

6 288,76° 71,24° 60° 0,247

8 278,68° 81,32° 45° 0,292

10 273,08° 86,92° 36° 0,318

12 268,92° 91,08° 30° 0,339

В этих же таблицах 4 и 5 приведены значения угла 2ао поворота ведущего звена, который соответствует остановке креста и находится из известного равенства 2а) + 2ао = 2тс. Наряду с этим в данных таблицах указаны значения коэффициента времени работы мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе, который определяется по формуле:

В сводной таблице 6 представлены значения коэффициентов времени работы креста существующих мальтийских механизмов с внешним зацеплением и мальтийских механизмов с кулисным ускорителем. Здесь также даны расчётные значения параметра Дк = к - ку.

Таблица 6

Сравнительная характеристика коэффициентов времени работы креста мальтийских механизмов с внешним зацеплением и мальтийских механизмов с кулисным ускорителем

Число Коэффициент времени Коэффициент времени работы креста

пазов работы креста мальтийских механизмов с кулисным

креста: мальтийских механизмов ускорителем

с внешним зацеплением: при ведущей при ведущем

кулисе: кривошипе:

г к Ц Дк ку Дк

3 0,20 0,14 0,06 0,10 0,10

4 0,33 0,18 0,15 0,17 0,16

5 0,43 0,23 0,20 0,21 0,22

6 0,50 0,27 0,23 0,25 0,25

8 0,60 0,32 0,28 0,29 0,31

10 0,67 0,35 0,32 0,32 0,35

12 0,71 0,37 0,34 0,34 0,37

Таким образом, руководствуясь данными таблицы 6, можно заключить, что мальтийские механизмы с кулисным ускорителем имеют более низкий коэффициент времени работы креста в отличие от мальтийских механизмов с внешним зацеплением без ускорителя. При этом наименьшая величина этого коэффициента наблюдается у мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущем кривошипе. Кроме того, необходимо подчеркнуть, что для улучшения динамических характеристик креста мальтийских механизмов с кулисным ускорителем в процессе их оптимизации значения угла его поворота были приближены к его наилучшим значениям, полученным в результате кинематического синтеза мальтийских механизмов.

В шестой главе диссертационной работы представлены результаты экспериментальной проверки влияния параметров кулисного ускорителя на угловую характеристику креста мальтийского механизма. Для этого была разработана экспериментальная установка (рис. 4), позволяющая осуществить дискретные измерения перемещений мальтийского креста при заданных постоянных величинах перемещений ведущего звена кулисного ускорителя.

Точный поворот ведущего звена кулисного ускорителя обеспечивается закреплённой на нём тридцатишестигранной призмой 1, поворот которой на угол, соответствующий одной её грани, контролируется автоколлиматорным

устройством 2. Уменьшение углов поворота осуществляется понижающей зубчатой передачей 3-4 с передаточным отношением 1 = 5. При повороте призмы 1 на одну грань ведущее звено кулисного ускорителя 5 поворачивается на угол а1 = 2°. Угол поворота мальтийского креста 6 фиксируется через угломерный окуляр 7 по оптическому лимбу, снабжённому поворотной градусной шкалой, которая смещается относительно неподвижной минутной шкалы. Кроме того, для регулировки величины межосевого расстояния 1 в кулисном ускорителе предусмотрен микрометрический винтовой механизм с отсчётным устройством. Суммарная погрешность установки на ведомом звене мальтийского механизма, вызванная инструментальной погрешностью изготовления и сборки её конструктивных элементов, составляет ±0,1°. Расчёт этой погрешности был произведён с учётом тех первичных погрешностей, которые влияют на величину углового перемещения мальтийского креста. Ввиду симметричности характеристики углового пути мальтийского креста экспериментальные исследования были проведены для половины диапазона.

Таблица 7

Экспериментальные значения угловых перемещений креста

четырёхпазового мальтийского механизма с кулисным ускорителем

Угол поворота КуЛИСЫ, <Х1° 0 2 4 6 8 10 12 14

Угол поворота креста, 7]° 1 = 7 мм 0 6,7 13 18,8 24 28,4 32,1 35,2

1 = 10 мм 0 7,4 14,5 20,8 26,2 30,7 34,4 37,3

1 = 12 мм 0 8 15,4 22 27,6 32,1 35,8 38,6

Продолжение таблицы 7

Угол поворота кулисы, си" 16 18 20 22 24 26 28 30

Угол поворота креста, 1 = 7 мм 37,7 39,7 41,3 42,5 43,5 44,1 44,6 45

1= 10 мм 39,6 41,4 42,7 43,7 44,4 44,8 45

1 = 12 мм 40,7 42,3 43,5 44,3 44,7 45

Данные эксперимента, приведённые в таблице 7, показывают, что поворот креста четырёхпазового мальтийского механизма на угол 2у\ = 90° осуществляется при повороте ведущей кулисы в ускорителе на угол 2а) = 52°, 56° и 60° при соответствующем значении 1. Результаты расчёта коэффициента времени работы креста [см. формулу(14)]: ку = 0,2 при 1 = 7 мм, ку = 0,18 при I = 10 мм и ку = 0,17 при 1 = 12 мм, экспериментально доказывают снижение этого коэффициента и практически подтверждают достоверности теоретических расчётов, проведённых посредством оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Разработана математическая модель наилучшей динамической характеристики мальтийского креста, которая представляет собой комбинированный закон движения ведомого звена косинусоидального типа. Применение данной модели позволяет улучшить динамические характеристики мальтийских механизмов особенно при малом числе пазов креста.

2. Предложена математическая модель наилучшей динамической характеристики креста мальтийских механизмов с безударным законом движения ведомого звена, которая может быть использована при синтезе мальтийских механизмов с планетарным ускорителем.

3. Разработаны методы расчёта мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе, которые используются при определении оптимальных параметров этих механизмов.

4. Проведён оптимизационный синтез мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе с числом пазов креста ъ = 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12, в результате которого найдены наилучшие значения параметров этих механизмов, при которых значения коэффициента времени работы мальтийского креста являются наименьшими.

5. Рассчитаны коэффициенты времени работы креста мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе с числом пазов креста г = 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12.

6. Установлено, что коэффициенты времени работы креста мальтийских механизмов с кулисным ускорителем ниже коэффициентов времени работы креста существующих мальтийских механизмов с внешним зацеплением.

7. Обосновано, что применение мальтийских механизмов с кулисным ускорителем является в большей степени эффективным в случае, когда ведущим звеном служит кривошип.

8. Разработана измерительная установка, предназначенная для экспериментальной проверки влияния параметров кулисного ускорителя на угловую характеристику креста мальтийских механизмов.

9. Выполнены экспериментальные исследования, которые практически подтверждают обоснованность выдвинутых в работе новых теоретических положений, связанных с разработкой и оптимизацией метода синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем.

10. Теоретические и практические результаты диссертационной работы были использованы ООО «Производственная компания Старт» (г. Долгопрудный Московской области). Основные результаты работы используются также в учебном процессе Северо-Западного государственного заочного технического университета. Разработанная измерительная установка применяется в комплексе лабораторных работ по дисциплине «Основы теории точности измерительных устройств» на кафедре «Приборы контроля и системы экологической безопасности» СЗТУ.

Таким образом, результаты проведённых теоретико-экспериментальных исследований свидетельствуют о реальном повышении производительности неразрушающего контроля многопараметрических контрольно-измерительных автоматов посредством метода оптимизационного синтеза их позиционирующих устройств, в качестве которых в настоящей диссертации были рассмотрены мальтийские механизмы с кулисным ускорителем.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Аруцов Ю. А., Лебедева Н. В. Повышение производительности механизмов прерывистого движения контрольно-измерительных автоматических устроЙств/ЛПроблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. вып. 21. - СПб.: СЗПИ, 2000. - С. 129-133.

2. Аруцов Ю. А., Лебедева Н. В. Выбор оптимальных значений параметров четырёхлопастных мальтийских механизмов с кулисным ускорителем//Неразрушаюгций контроль и диагностика окружающей среды, материалов и промышленных изделий: Межвуз. сб. вып. 3. - СПб.: СЗТУ, 2001. -С. 153-159.

3. Аруцов Ю. А., Лебедева Н. В. Улучшение кинематических характеристик мальтийских механизмов с внешним зацеплением//Неразрушающий контроль и диагностика окружающей среды, материалов и промышленных изделий: Межвуз. сб. вып. 7. - СПб.: СЗТУ, 2003. - С. 28-34.

4. Лебедева Н. В. Оптимизационный синтез мальтийских механизмов с кулисным ускорителем как метод повышения производительности контроля многопараметрических контрольно-измерительных полуавтоматов// Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов: Материалы междунар. науч.-техн. конф. - Могилёв: ГУ ВПО «БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ», 2004. - С. 111-112.

5. Лебедева Н. В. Оптимизационный синтез мальтийских механизмов с кулисным ускорителем//Неразрушающий контроль и диагностика окружающей среды, материалов и промышленных изделий: Межвуз. сб. вып. 10. - СПб.: СЗТУ, 2004. - С. 13-23.

А€(Р6А-7О Ьб^

»103 5 2

АВТОРЕФЕРАТ

ПОЗИЦИОНИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ АВТОМАТОВ

Лебедева Нина Викторовна

Лицензия ЛР № 020308 от 14.02.97

Подписано в печать Ок 06 Формат 60x84 1/16

Б.кн. - журн. П.л. 1,0 Б.л. 1,0 РТП РИО СЗТУ

Тираж 100 Заказ -1395

Северо-Западный государственный заочный технический университет РИО СЗТУ, член Издательско-полиграфской ассоциации вузов Санкт-Петербурга 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ КОНТРОЛЬНЫХ АВТОМАТОВ.

1.1. Основные задачи и средства автоматизации производственных процессов.

1.2. Автоматизация контроля как ведущий фактор в обеспечении высокого качества изготовляемых изделий.

1.3. Контрольные автоматы и их классификация.

1. 4. Постановка задачи исследования.

1.5. Автомат для многопараметрического контроля качества элементов электрического питания.

ГЛАВА 2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МАЛЬТИЙСКИХ МЕХАНИЗМОВ С ВНЕШНИМ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ.

2.1. Мальтийские механизмы с внешним зацеплением с круговым равномерным движением цевки.

2.2. Кинематика механизма мальтийского креста с внешним зацеплением.

2.3. Кинематические и динамические недостатки мальтийских механизмов с внешним зацеплением.

ГЛАВА 3. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ МАЛЬТИЙСКИХ МЕХАНИЗМОВ.

3.1. Разработка математической модели закона изменения ускорения мальтийского креста.

3. 2. Вывод функции положения креста проектируемых мальтийских механизмов.

3.3. Преимущества проектируемых мальтийских механизмов по сравнению с существующими мальтийскими механизмами с внешним зацеплением.

3.4. Проектирование мальтийских механизмов с безударным законом движения креста.

ГЛАВА 4. МАЛЬТИЙСКИЕ МЕХАНИЗМЫ С КУЛИСНЫМ УСКОРИТЕЛЕМ.

4.1. Описание конструкции мальтийских механизмов с кулисным ускорителем.

4.2. Вывод формулы для функций положения мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе.

4.3. Вывод формулы для функций положения мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущем кривошипе.

ГЛАВА 5. ОПТИМИЗАЦИОННЫЙ СИНТЕЗ МАЛЬТИЙСКИХ МЕХАНИЗМОВ С КУЛИСНЫМ УСКОРИТЕЛЕМ.

5.1. Метод оптимизации как средство принятия оптимальных решений.

5. 2. Нахождение оптимальных параметров мальтийских механизмов с кулисным ускорителем.

5.3. Расчёт коэффициентов времени работы мальтийских механизмов с кулисным ускорителем.

ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАЛЬТИЙСКИХ МЕХАНИЗМОВ С КУЛИСНЫМ УСКОРИТЕЛЕМ.

6.1. Описание экспериментальной установки.

6. 2. Результаты эксперимента и расчёт погрешности измерений.

6.3. Оценка практической значимости экспериментального исследования мальтийских механизмов с кулисным ускорителем.

Основой технического прогресса на современном этапе развития машиностроительного производства является комплексная автоматизация производственных процессов, цель которой заключается во внедрении автоматизации во все виды производства с применением ЭВМ при использовании высокоэкономичных энерго- и материалосберегающих технологий. В связи с непрерывно возрастающими требованиями к точности, надёжности и долговечности машин и приборов, первостепенное значение приобретает задача повышения качества промышленной продукции при одновременном увеличении эффективности производства. При этом важнейшая роль в обеспечении высокого качества изделий, значительная часть которых изготовляется на автоматических линиях, принадлежит автоматическим устройствам, предназначенным для контроля этих изделий как в процессе их обработки, так и для контроля и сортировки готовой продукции. Надо заметить, что для нынешнего машиностроения характерно широкое использование различных средств автоматического контроля, что способствует успешному внедрению комплексной автоматизации и передовой технологии в производственный процесс. При этом на автоматах и автоматических линиях необходим объективный и высокопроизводительный контроль качества выпускаемых изделий. Следовательно, именно производительность контроля является определяющим фактором в обеспечении его высокого качества. Таким образом, в современных условиях всё ускоряющегося и расширяющегося процесса автоматизации производства задача повышения производительности контроля различных контрольно-измерительных устройств, в том числе многопозиционных автоматов, приобретает особую значимость и актуальность и требует разработки новых методологических подходов в её решении и дальнейшего их практического применения с целью достижения высококачественного производственного контроля.

Повышение качества производимой промышленной продукции неразрывно связано с совершенствованием технологических процессов и их автоматизацией и является главной задачей при создании новых и модернизации существующих контрольно-измерительных автоматических средств. "Практика на многочисленных примерах наглядно показывает, что качество продукции, в особенности машиностроения, зарождается в качестве научных исследований, проектирования, конструирования, технологических разработок, опытных работ. Поэтому движение за высококачественный выпуск изделий должно стать и движением за качество формирования информационного образа этих изделий, научных и проектных замыслов, воплощаемых в производимой и используемой продукции. Это положение имеет непосредственное отношение к машиностроению, где проектная идея по существу формирует облик создаваемой машины, а проектируемая технология влияет на её функциональность и надёжность"1. Кроме того, "проблемы оценки качества проектов имеют много общего с проблемами оптимизации проектных параметров. По сути дела оптимальное проектирование машин есть путь к достижению наиболее высокого качества объектных параметров. Оптимальные параметры проектируемой машины могут быть приняты в качестве базы сравнения, их необходимо рассматривать как своего рода эталон качества, к достижению которого следует стремиться (при условии, что сама оптимизация осуществлена качественно)". Здесь следует сказать, что хотя проблеме оптимального проектирования машин и механизмов посвящены многие фундаментальные работы, она всё ещё далека от решения и нуждается в создании новых прикладных методов, приемлемых для условий проектной практики. Учитывая актуальность данной проблемы, в настоящей диссертационной работе разрабатывается методика оптимального проектирования мальтийских механизмов с кулисным ускорителем.

1 Райзберг Б. А., Кузнецов А. С., Зельман И. М. Качество исследований и разработок в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1982.-С. 3.

2 Там же. - С. 177.

Итак, главной задачей при проектировании различных контрольно-измерительных автоматических устройств является обеспечение объективного высокопроизводительного контроля качества изготовляемых промышленных изделий. Руководствуясь этим требованием, в данной диссертации предлагается метод повышения производительности неразрушающего контроля многопараметрических контрольно-измерительных автоматов на основании оптимизационного синтеза позиционирующих устройств, а именно, мальтийских механизмов с кулисным ускорителем, входящих в состав роторного транспортирующего устройства этих автоматов. Этапы повышения производительности контроля подобных автоматов отражены в соответствующих главах настоящей диссертационной работы.

Основной проблемой, которая всегда стоит перед конструктором, решающим задачу об автоматизации того или иного производственного процесса, является создание той машины автоматического действия, которая должна выполнять заданный технологический процесс. Процесс конструирования таких машин является очень сложным, особенно если учесть, что в них используются механические, гидравлические, радиотехнические и другие виды устройств. Всё это требует от конструкторов и инженеров глубокого знания теории и методов расчёта и проектирования подобных устройств. Вследствие этого, в теории машин и механизмов стали развиваться разделы, посвященные исследованию и методам проектирования устройств различных видов. В частности, большое развитие получили методы проектирования механизмов машин-автоматов.

Во многих машинах и приборах автоматического действия при автоматизации рабочих процессов широко используются механизмы, которые позволяют в пределах рабочего цикла иметь остановки выходного звена заданной продолжительности при непрерывном движении входного звена. Остановка может быть полной или почти полной (квазиостановка), а её продолжительность как заданной, так и неопределённой. Отношение времени движения к времени остановки обычно является заданной величиной при его проектировании. В тех случаях, когда величина перемещения ведомого звена между его остановками должна быть точно фиксированной, применяются звездчатые и мальтийские механизмы. Несмотря на то, что звездчатые механизмы в отличие от мальтийских позволяют в широких пределах изменять отношение времени движения к времени остановки, изготовление деталей этих механизмов с той точностью, которая обеспечила бы долговечность в их работе, является весьма трудным. Поэтому мальтийские механизмы имеют значительно большее распространение в области машино- и приборостроения. Благодаря надёжному обеспечению заданного времени покоя, связанного с выполнением многократно повторяющихся операций определённой продолжительности, они часто используются в различных многопозиционных контрольно-измерительных автоматах в качестве позиционирующих устройств.

Исследованию мальтийских механизмов посвящён ряд трудов советских и зарубежных учёных. Простейшие схемы этих механизмов рассмотрены в работах П. Д. Александрова "Кулачковые и мальтийские механизмы для пульсирующего движения" (М., 1952), Г. Г. Баранова "Курс теории механизмов и машин" (М., 1958), Н. Э. Беккера "Кинематика мальтийских механизмов" (Вестник металлопромышленности, 1938, № 10), 3. Б. Конторовича "Механизм для сообщения прерывистого движения (мальтийский крест). Теория и расчёт" (Вестник металлопромышленности, 1934, № 3), Н. Л. Решетова "Конструирование мальтийских механизмов" (Вестник машиностроения, 1950, № 1) и др. Динамика правильных мальтийских механизмов с внешним зацеплением обстоятельно изучена Е. Г. Нахапетяном. "Эти механизмы отличаются простотой и компактностью, но в ряде конструкций автоматов они подвержены интенсивному износу и поломкам, которые обусловлены большими величинами динамических моментов и сил, возникающих при быстром повороте узлов"3. Усложнение конструктивных задач привело к созданию ряда новых схем механизмов мальтийского креста. Наряду с

3 Нахапетян Е. Г. Исследование динамики правильных мальтийских механизмов//Тр. семинара по TMM. - М., 1953. - Т. XIV, вып. 53. - С.47. обычным аксиальным направлением пазов начинают применять кресты с дезаксиальным расположением пазов. Вопросы геометрии и кинематики как радиальных, так и дезаксиальных мальтийских крестов излагаются в статье Ю. Н. Герасимова4. Там же показаны в некоторых отношениях существенные преимущества дезаксиальных мальтийских крестов перед радиальными и даны соответствующие указания о проектировании таких механизмов. В работе И. П. Варенцова предлагается метод применения полюса зацепления к исследованию ускорительных механизмов, в том числе мальтийских механизмов, который "даёт не только более простые формулы, не только устраняет целый ряд вычислений или построений, но он является более общим методом и выясняет также особенности ускорительных механизмов"5. Рассмотрению усложнённых схем мальтийских механизмов посвящены ряд работ Н. В. Сперанского, в том числе: "Проектирование мальтийских механизмов" (М., 1960), "О проектировании механизмов мальтийских крестов с приводом от шарнирного четырёхзвенника" (Труды семинара по ТММ, 1951, т. XII, вып. 45), "Мальтийский механизм с приводом от эллиптических зубчатых колёс" (Там же, 1957, т. XVII, вып. 67). К этой же теме относится и совместная статья Н. В. Сперанского и С. А. Черкудинова "Об одной схеме мальтийского механизма" (М., 1956, т. XV, вып. 60). Мальтийские механизмы стали также предметом изучения в работах таких известных зарубежных учёных, как X. Альт, Р. Бейер, С. Раппопорт и др.

Среди всех разделов в области теории механизмов выделяется раздел, изучающий методы их проектирования, получивший название «синтез механизмов». И. И. Артоболевский, многочисленные работы которого по вопросам теории машин автоматического действия связаны с теорией синтеза механизмов, определяет это понятие следующим образом: "Синтез механизмов имеет своей целью воспроизведение заданного движения одной или нескольких

4 Герасимов Ю. Н. Обобщённая теория дезаксиальных и радиальных мальтийских механизмов//Тр. семинара по ТММ.-М.; Л., 1948.-Т. 4, вып. 15.-С. 20-48.

5 Варенцов И. П. Применение полюса зацепления к исследованию мальтийского креста, кулисных и других механизмов.//Тр. Горьковского индустриального ин-та им. А. А. Жданова. - 1939. - Т. 2, вып. 3. - С. 149. систем путём взаимного воздействия этих систем друг на друга. Главной задачей синтеза является задача об осуществлении механизма, обеспечивающего заданное движение отдельных его звеньев. При решении этих задач должны быть приняты во внимание все условия, обеспечивающие воспроизводимое движение. К числу этих условий в первую очередь должны быть отнесены следующие: условия правильной структуры синтезируемого механизма, условие кинематической точности воспроизводимого движения и, наконец, условие возможности воспроизведения синтезируемого механизма заданного движения с точки зрения динамики"6.

Большое количество статей, монографий и справочных материалов, к предмету исследования которых относится синтез механизмов, опубликовано как у нас в стране, так и за рубежом. Появление этих работ способствовало внедрению самых разнообразных приёмов и методов синтеза различных видов механизмов в инженерную практику. В них учёные широко используют и геометрические и алгебраические методы синтеза. При этом последнее время в развитии теории синтеза механизмов наметилась тенденция, позволяющая сочетать изящество и простоту геометрических построений с точностью и глубиной алгебраических исследований. Можно предположить, что и в дальнейшем развитие методов синтеза будет идти в основном в направлении создания комплексных методов, использующих геометрические и аналитические приёмы решения задач проектирования механизмов. Кроме того, эти методы должны позволять в наиболее простом и удобном виде получать решения конкретных задач синтеза механизмов, возникающих в практике проектирования и конструирования современных механизмов приборов и машин автоматического действия.

Но особое место в развитии теории синтеза механизмов, занимает написанная в 1959 году монография И. И. Артоболевского, Н. И. Левитского, С. А. Черкудинова "Синтез плоских механизмов". Авторы подчёркивают, что

6 Артоболевский И. И. Синтез плоских механизмов. - М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1939. - С. 3. основной проблемой автоматизации той или иной отрасли производства является создание соответствующих машин. Поэтому, инженеры и конструкторы должны знать теорию и методы расчёта механизмов, входящих в состав функциональных устройств машин-автоматов. А эта задача и определяет в значительной степени развитие синтеза механизмов. Значение этой монографии трудно переоценить. Она явилась своеобразной энциклопедией научно-инженерной мысли в деле создания новых механизмов, в том числе и мальтийских, которые можно было бы применять, в частности, в теории машин автоматического действия.

Сегодня интерес к мальтийским механизмам определённо возрастает, так как они находят широкое практическое применение во многих отраслях производства. Наряду с этим теория синтеза мальтийских механизмов, изучающая методы их проектирования, представлена в технической литературе недостаточно полно и потому нуждается в дальнейшей разработке и исследовании. При этом необходимо стремиться к созданию таких новых методов проектирования мальтийских механизмов, которые бы позволили быстро и рационально проектировать механизмы, удовлетворяющие высоким требованиям современной техники.

Таким образом, всё вышесказанное позволяет заключить, что в условиях современного автоматизированного производства реально существует проблема обеспечения высокопроизводительного неразрушающего контроля качества выпускаемых промышленных изделий. При этом имеется видимая возможность повышения производительности контроля посредством разработки, оптимизации и последующего внедрения в инженерную практику новых методов расчёта и проектирования отдельных механизмов функциональных узлов многопозиционных контрольно-измерительных автоматов. Всё это в совокупности определяет объективные признаки актуальности темы настоящей диссертации, в которой исследовалось устройство транспортировки автоматов, предназначенных для многопараметрического контроля качества изготовляемых изделий.

Целью работы является повышение производительности неразрушающего послеоперационного контроля многопараметрических контрольно-измерительного автоматов на основе разработанного метода оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие основные задачи:

1. Кинематический синтез мальтийских механизмов с учётом анализа основных кинематических характеристик существующих мальтийских механизмов с внешним зацеплением.

2. Разработка методов расчёта мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе.

3. Оптимизационный синтез мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе с числом пазов г = 3,4, 5, 6, 8,10 и 12.

4. Расчёт коэффициентов времени работы мальтийских механизмов с кулисным ускорителем с оптимальными параметрами при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе с числом пазов ъ = 3,4, 5, 6, 8, 10 и 12.

5. Экспериментальные исследования мальтийских механизмов с кулисным ускорителем для подтверждения обоснованности выдвинутых в работе теоретических положений и оценка практической значимости метода оптимизационного синтеза, разработанного в целях повышения производительности многопараметрического неразрушающего контроля.

Научная новизна данного исследования состоит в новых результатах, полученных в рамках настоящей диссертации:

1. Разработана математическая модель функции аналога углового ускорения, которая представляет собой динамическую характеристику наилучшего разгона креста мальтийских механизмов.

2. Предложен метод синтеза мальтийских механизмов с различным числом пазов, в результате которого спроектирован мальтийский механизм, обладающий лучшими динамическими характеристиками.

-153. Разработаны методы расчёта мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе, позволяющие при оптимальном проектировании данных механизмов с различным числом пазов находить их наилучшие параметры.

4. Разработан и оптимизирован метод синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе с использованием соответствующей программы оптимизации.

5. Рассчитаны коэффициенты времени работы креста мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе при оптимальных значениях параметров этих механизмов.

Практическая ценность работы заключается во внедрении теоретических основ разработанного метода синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем непосредственно в производственную практику, а также в учебный процесс при постановке и решении различных оптимизационных задач в области теории механизмов и машин. Предложенный метод синтеза с использованием оптимизирующей компьютерной программы позволит конструкторам и инженерам эффективнее и рациональнее проектировать новые машины и механизмы посредством нахождения их оптимальных параметров. Результаты проведённых теоретических и экспериментальных исследований показывают принципиальную практическую возможность повышения производительности контроля многопозиционных контрольно-измерительных автоматических устройств, тем самым решается задача обеспечения высокопроизводительного многопараметрического контроля качества выпускаемых изделий.

Объектом настоящего исследования являются многопозиционные контрольно-измерительные автоматы, широко использующиеся в машиностроении при неразрушающем послеоперационном контроле различных изделий, качество которых определяется не одним, а несколькими параметрами. При этом к предмету исследования относится метод оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем, позволяющий повысить производительность многопараметрического контроля данных автоматов.

Методологическую основу диссертационной работы составляют комплексные аналитические исследования, проводимые на различных математических моделях. Для решения практических задач проектирования в настоящей работе широко используются методы прикладной математики, в том числе методы гармонического анализа, а также прикладные программы оптимизации, позволяющие упрощать решение задач синтеза механизмов. Проверка состоятельности выдвинутых в процессе исследования новых теоретических положений выполнялась путём сравнительного анализа с результатами эксперимента. Обработка расчётных данных производилась на ЭВМ по оптимизирующей программе табличного редактора Microsoft Excel.

Достоверность и обоснованность полученных результатов диссертационного исследования обеспечивается корректностью постановки технических и математических задач и применением аналитических и численных методов их решения, а также положительными результатами экспериментальной проверки, подтверждающими основные выводы теоретических исследований. Материалы диссертации обсуждались и получили позитивную оценку на ряде семинаров и на международной научно-технической конференции «Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов» (г. Могилёв, Республика Беларусь, 2004 г).

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель аналога углового ускорения креста, представляющая собой наилучшую динамическую характеристику мальтийского механизма с наиболее благоприятным характером движения его ведомого звена.

2. Методика расчёта мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе.

-173. Метод оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем, позволяющий повысить производительность контроля многопараметрических контрольно-измерительных автоматов. 4. Основные результаты и выводы работы, подтверждающие эффективность использования предложенного метода оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем.

Настоящая диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и четырёх приложений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На современном этапе развития машиностроения основной задачей при проектировании новых измерительных средств контроля является улучшение качества выпускаемой продукции, а также увеличение эффективности производства, которое непосредственно связано с расширением автоматизации контрольно-измерительных процессов. Ввиду того, что в настоящее время большая часть промышленных изделий изготавливается на автоматических линиях, ведущая роль в обеспечении объективного высококачественного контроля принадлежит контрольным автоматам, которые осуществляют контроль качества этих изделий на различных стадиях их производства. При этом наряду с точностью, надёжностью и долговечностью к одним из приоритетных требований, предъявляемых при создании новых и совершенствовании имеющихся контрольно-измерительных автоматов, относится высокая производительность их контроля, которая в свою очередь служит определяющим фактором для достижения высокого качества контроля производимой продукции.

Главная цель данной диссертационной работы заключается в повышении производительности неразрушающего контроля многопозиционных контрольно-измерительных автоматов на основе разработанного метода оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем, которые относятся к позиционирующим устройствам, широко использующимся в этих автоматах. В качестве примера подобных автоматов рассматривается многопараметрический контрольно-измерительный автомат, предназначенный для неразрушающего послеоперационного контроля качества элементов электрического питания. Мальтийский механизм с кулисным ускорителем представляют собой унифицированный узел, входящий в состав функционального устройства транспортировки контролируемых изделий с одной измерительной позиции на другую. Контрольно-измерительные операции в многопозиционных автоматических устройствах производятся в момент остановки креста мальтийского механизма, который достаточно часто применяется для выполнения точного позиционирования и прерывистого движения ведомого звена. Поэтому для увеличения производительности многопараметрического контроля этих автоматов необходимо уменьшать коэффициент времени работы мальтийского креста. В настоящем исследовании снижение коэффициента времени работы креста достигается посредством применения кулисного ускорителя в схеме мальтийских механизмов. Здесь следует отметить, что предложенный метод оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем даёт возможность практически все исследования вести в аналитическом виде, не прибегая к неточным графическим построениям. Это достоинство данного метода в большинстве случаев является чрезвычайно важным фактором, оказывающим существенное влияние на точность получаемых результатов.

Наиболее часто в машинах-автоматах различных областей промышленности в качестве поворотно-фиксирующих устройств используются правильные мальтийские механизмы внешнего зацепления. Эти механизмы отличаются простотой и компактностью, но в ряде конструкций автоматов они подвержены интенсивному износу и поломкам, которые обусловлены большими величинами динамических нагрузок на них, возникающих при быстром повороте узлов автоматов. В связи с растущими технологическими требованиями и значительным уменьшением длительности циклов работы машин-автоматов, приводящими к увеличению быстроходности мальтийских механизмов, вопросы правильного выбора типа и конструкции этих механизмов, рациональных соотношений размеров их звеньев, а также методы их теоретических и экспериментальных исследований приобретают особую актуальность. При этом следует заметить, что применяемые способы проектирования и расчёта мальтийских механизмов, необходимые для сравнения различных вариантов конструкций, требуют трудоёмких вычислений, из-за чего обычно при выборе конструкции ограничиваются лишь приближёнными расчётами или проектируют механизм по аналогии с зарекомендовавшими себя заранее конструкциями. Такая практика часто приводит к ошибкам, следствием которых является быстрый износ мальтийских механизмов, уменьшение их надёжности и точности фиксации.

Задачи, стоящие сегодня в области синтеза мальтийских механизмов, требуют дальнейшего развития теории и методов их оптимального проектирования и должны решаться по-новому на основе использования современных средств вычислительной техники в условиях всё расширяющегося диалога человек - ЭВМ. Что касается выбора оптимальной структуры, то на первых стадиях следует опираться на знания и опыт проектировщика, сопоставления различных структур с оптимизированными (а не произвольно выбранными) параметрами, накопления информации о предельных возможностях того или иного варианта. Проблемы оптимального проектирования лежат в плоскости теории механизмов и машин, которая представляет собой комплексную науку, и тесно переплетаются с проблемами структуры, кинематики и динамики, анализа и синтеза мальтийских механизмов.

Анализ существующих мальтийских механизмов с внешним зацеплением показывает, что наряду с конструктивными достоинствами они обладают существенными недостатками, связанными с плохими динамическими характеристиками выходного звена этих механизмов. К ним относятся наличие мягкого удара, т. е. скачка углового ускорения в начале движения и при остановке креста и неблагоприятный характер изменения угловых ускорений, обусловленный резкими пиками их экстремальных значений. При этом необходимо принять во внимание, что эти недостатки главным образом свойственны мальтийским механизмам с малым числом пазов креста. Как уже отмечалось ранее, в контрольно-измерительных автоматах, использующих мальтийские механизмы, измерение параметров происходит во время остановки креста. Следовательно, чтобы избежать потерь производительности, которые вызваны периодическими поворотами креста, время его движения стремятся иметь как можно меньше. В результате этого достигается снижение коэффициента времени работы креста мальтийского механизма, который полностью определяется числом пазов креста. Для уменьшения коэффициента времени работы нужно скорректировать динамические характеристики мальтийских механизмов, устраняя или минимизируя их вышеназванные недостатки.

Для решения этой задачи был проведён кинематический синтез мальтийских механизмов, в рамках которого была разработана математическая модель закона изменения ускорения мальтийского креста посредством гармонического анализа простейших тригонометрических функций. Таким образом, был установлен вид наилучшей динамической характеристики мальтийских механизмов с наиболее благоприятным характером изменения ускорения в период движения креста. Данная динамическая характеристика представляет собой комбинированный закон движения ведомого звена косинусоидального типа и по своей конфигурации максимально приближена к графику аналога углового ускорения креста существующих мальтийских механизмов с внешним зацеплением. Выбор в пользу закона движения с ускорением по косинусоиде был обусловлен тем, что при таком законе движения обеспечиваются более благоприятные динамические характеристики мальтийского механизма вследствие смещения центра тяжести графика положительных ускорений креста к началу его движения. Наряду с этим, согласно теореме Геронимуса, происходит увеличение приращения углового пути, пройденного крестом на некотором интервале, и, тем самым, уменьшается время его движения.

Снижения коэффициента времени работы креста мальтийских механизмов с внешним зацеплением при заданном числе пазов можно добиться только путём видоизменения схемы этих механизмов. При этом рациональность применения той или иной схемы механизма может быть определена только на базе всестороннего сравнительного анализа различных схем механизма в зависимости от заданных условий, которые следует удовлетворить. В настоящей работе рассматривается схема мальтийских механизмов с кулисным ускорителем, представляющим собой механизм с вращающейся кулисой. В классических и наиболее простых по конструкции мальтийских механизмах ведущее звено (кривошип) вращается равномерно. При использовании кулисного ускорителя в момент движения креста сам кривошип вращается ускоренно, вследствие чего и достигается уменьшение коэффициента времени работы, а значит, повышается производительность многопараметрических контрольно-измерительных автоматов. При этом траекторией движения пальца кривошипа по-прежнему является окружность, поэтому в момент входа в паз креста и выхода из него мягкий удар не исчезает, хотя всё же удаётся уменьшить максимальные значения углового ускорения креста в период его движения. Для устранения мягких ударов необходимо, чтобы в момент входа в паз и выхода из него палец кривошипа двигался не по окружности, а по траектории в виде гладкой кривой, касательной к оси паза креста. Траекторию движения пальца можно изменить, используя, например, планетарный ускоритель. Если принять отношение диаметра неподвижного центрального колеса к диаметру подвижного колеса (сателлита) планетарного ускорителя равным числу пазов креста мальтийского механизма, а палец установить на сателлите на расстоянии от центра меньшим, чем радиус сателлита, то траектория движения оси пальца будет представлять собой эпициклоиду, так называемую улитку Паскаля. В этом случае возможно устранение мягкого удара при вхождении пальца в паз креста. Здесь следует заметить, что в процессе оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с планетарным ускорителем динамические характеристики креста могут быть улучшены в результате приближения к выбранному комбинированному закону движения синусоидального типа с наиболее благоприятным характером изменения аналога углового ускорения креста. Применение планетарного ускорителя в схеме мальтийских механизмов при их оптимальном проектировании требует отдельного исследования, которое выходит за рамки данной диссертационной работы.

При использовании кулисного ускорителя в схеме мальтийских механизмов возникает задача их оптимизационного синтеза, в процессе которого важно определить наилучшие значения параметров этих механизмов, при которых коэффициент времени работы мальтийского креста был бы наименьшим. Для решения этой задачи методом векторных контуров были выведены формулы для расчёта функций положения мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе, которые необходимы при осуществлении синтеза данных механизмов посредством компьютерной программы оптимизации, реализуемой средствами табличного редактора Microsoft Excel. В результате оптимального проектирования мальтийских механизмов с кулисным ускорителем были найдены оптимальные значения их параметров, а также были рассчитаны коэффициенты времени работы креста этих механизмов с числом пазов z = 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12. На основании полученных данных можно заключить, что значения коэффициента времени работы креста мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при различном числе z пазов меньше соответствующих им значений коэффициента времени работы мальтийских механизмов с внешним зацеплением в среднем в 2 раза. Это снижение коэффициента времени работы креста в мальтийских механизмах с кулисным ускорителем приводит к повышению производительности неразрушающего контроля многопараметрических контрольно-измерительных автоматов, использующих данные механизмы в качестве позиционирующих устройств.

Принимая во внимание всё вышесказанное, можно говорить о несомненной теоретической значимости и научной новизне диссертационного исследования. Здесь необходимо также подчеркнуть достоверность полученных результатов диссертационной работы, которая достигается корректностью постановки технических и математических задач и применением как аналитических, так и численных методов их решения. Кроме того, обоснованность выдвинутых теоретических положений была доказана соответствующими оптимизационными расчётами, которые в свою очередь были подтверждены положительными результатами в процессе их экспериментальной проверки, которая проводилась на специально сконструированной измерительной установке. Результаты экспериментальных исследований угловых перемещений четырёхпазового креста мальтийских механизмов с кулисным ускорителем действительно позволяют судить о состоятельности теоретических расчётов, и, тем самым, свидетельствуют об эффективности разработанного в данной диссертации метода оптимизационного синтеза.

Практическая ценность диссертации заключается в дальнейшей реализации её результатов и в последующем внедрении их в производственную практику. Спроектированные мальтийские механизмы с кулисным ускорителем представляют большой прикладной интерес и позволят повысить производительность неразрушающего контроля многопозиционных контрольно-измерительных автоматов в машино- и приборостроении. При этом следует заметить, что практическое использование мальтийских механизмов не ограничивается рамками машиностроительного производства, а лежит в достаточно широком диапазоне различных областей промышленности. В частности, мальтийские механизмы с кулисным ускорителем обеспечат высокую производительность подобных машин-автоматов металлообрабатывающей, стекольной, электровакуумной, кожевенной, пищевой и других отраслей промышленности. Кроме того, возможно применение мальтийских механизмов с кулисным ускорителем в кинопроекционных аппаратах, где мальтийские механизмы встречаются довольно-таки часто. В этом случае удалось бы не только повысить производительность этих устройств, но и снизить динамические усилия на киноплёнку, тем самым достичь необходимой исправности и надёжности при эксплуатации кинопроекционной техники.

Несомненно, разработанный метод оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем, позволяющий создавать многопозиционные контрольно-измерительные автоматы повышенной производительности, является весьма перспективным методологическим подходом в решении одной из главных задач автоматизации контрольных операций нынешнего машиностроения, которая состоит в достижении высокопроизводительного неразрушающего многопараметрического контроля качества выпускаемой продукции. По сравнению с аналогичными конструкциями позиционирующих устройств подобных автоматов предлагаемая конструкция с унифицированным узлом мальтийских механизмов с кулисным ускорителем отличается компактностью, а также более низкими весовыми и габаритными показателями. Однако, удельные капиталовложения, себестоимость и оптовая цена механизма с кулисным ускорителем, безусловно, будут выше, чем у аналогичной конструкции без ускорителя. При этом качество данного контрольного автомата, в позиционирующем устройстве которого применён кулисный ускоритель, будет выше благодаря высокой производительности его контроля, которая обеспечивает выпуск изделий в большем объёме и более высокого качества. Здесь следует сказать, что качество и надёжность создаваемых машин, в том числе контрольных автоматов, относятся к свойствам, определяющим их высокую конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынке промышленной продукции. Поэтому высокий уровень качества и надёжности, соответствующий минимальным затратам на их обеспечение, должен закладываться и выдерживаться на всех этапах проектирования и производства, т. к. качество продукции по-прежнему приоритетно.

Внедрение предложенного метода оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем в практику проектирования контрольных автоматов повышенной производительности даст значительный технико-экономический эффект. При этом необходимо заметить, что оценка технико-экономической эффективности от практической реализации данного метода может быть произведена только после соответствующего опыта эксплуатации спроектированного автомата. Только по результатам эксплуатации можно будет судить о надёжности и долговечности, а также других технико-экономических показателях как предлагаемой конструкции автомата в целом, так и её отдельного функционального устройства транспортировки контролируемых изделий, в состав которого входит модифицированный узел мальтийского механизма с кулисным ускорителем.

В ходе выполнения настоящего диссертационного исследования получены следующие основные результаты работы:

1. Разработана математическая модель аналога углового ускорения мальтийского креста, которая представляет собой комбинированный закон движения ведомого звена косинусоидального типа. Применение данной модели позволяет улучшить динамические характеристики мальтийских механизмов особенно при малом числе пазов креста.

2. Предложена математическая модель наилучшей динамической характеристики креста мальтийских механизмов с безударным законом движения ведомого звена, которая может быть использована при синтезе мальтийских механизмов с планетарным ускорителем.

3. Разработаны методы расчёта мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе, которые используются при определении оптимальных параметров этих механизмов.

4. Проведён оптимизационный синтез мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе с числом пазов креста г = 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12, в результате которого найдены наилучшие значения параметров этих механизмов, при которых значения коэффициента времени работы мальтийского креста являются наименьшими.

5. Рассчитаны коэффициенты времени работы креста мальтийских механизмов с кулисным ускорителем при ведущей кулисе и при ведущем кривошипе с числом пазов креста ъ = 3,4, 5, 6, 8,10 и 12.

6. Установлено, что коэффициенты времени работы креста мальтийских механизмов с кулисным ускорителем ниже коэффициентов времени работы креста существующих мальтийских механизмов с внешним зацеплением.

-1297. Обосновано, что применение мальтийских механизмов с кулисным ускорителем является в большей степени эффективным в случае, когда ведущим звеном служит кривошип.

8. Разработана специальная измерительная установка, предназначенная для экспериментальной проверки влияния параметров кулисного ускорителя на соответствующую характеристику угловых перемещений креста мальтийских механизмов.

9. Выполнены экспериментальные исследования, которые практически подтверждают обоснованность выдвинутых в работе новых теоретических положений, связанных с разработкой и оптимизацией метода синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем в целях обеспечения повышенной производительности неразрушающего контроля многопараметрических контрольно-измерительных автоматов.

10. Сформулированы основные рекомендации в сфере дальнейшего использования предложенного метода и его последующего внедрения в практику проектирования позиционирующих устройств многопараметрических контрольно-измерительных автоматов.

На основании вышеизложенных выводов и результатов работы можно резюмировать, что снижение значений коэффициента времени работы креста, которое получено посредством использования предложенного метода оптимизационного синтеза мальтийских механизмов с кулисным ускорителем, означает повышение производительности многопараметрических контрольно-измерительных автоматов, что свидетельствует о решении основной задачи и достижении главной цели настоящего диссертационного исследования.

1. Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: Межвуз. науч. сб./Редкол.: А. А. Игнатьев (отв. ред.) и др. Саратов: СГТУ, 2001. - 186 е.: ил.

2. Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: Межвуз. науч. сб./Редкол.: А. А. Игнатьев (отв. ред.) и др. Саратов: СГТУ, 2002. - 197 е.: ил.

3. Автоматизация мелкосерийного машиностроительного производства и качество продукции/Р. И. Адгамов, В. М. Белонг, Ю. Н. Блощицын и др.; под ред. Р. И. Адгамова. -М.: Машиностроение, 1983. 280 е.: ил.

4. Александров П. Д. Кулачковые и мальтийские механизмы для пульсирующего движения. Конвейеризация поточного производства. М.: Гизлегпром, 1952.-299 е.: ил.

5. Анализ и синтез механизмов: Сб. ст./Редкол.: акад. И. И. Артоболевский (пред.) и др. М.: Машгиз, 1963. - 236 е.: ил.

6. Артоболевский И. И. Важные проблемы теории машин и механизмов//Вестн. АН СССР. Л., 1959. - № 3. - С. 19-23.

7. Артоболевский И. И. Некоторые актуальные проблемы механики и управления машинами//Машиноведение. М., 1976. - № 2. - С. 3-8.

8. Артоболевский И. И. Некоторые общие проблемы современной теории машин и механизмов//Изв. вузов. М., 1970. - № 4. -С. 11-23.

9. Артоболевский И. И. Основные задачи механизмов и машин в области конструирования машин-автоматов//Автоматизация технологических процессов в машиностроении. Обработка металлов резанием и общие вопросы автоматизации. М., 1956. - С. 25-44.

10. Артоболевский И. И. Основные проблемы современной- теории машин//Машиноведение.-М., 1965.-№ 1.-С. 5-13.

11. Артоболевский И. И. Синтез механизмов в современной технике//Сов. наука. M., 1941. - № 2. - С. 68-81.

12. Артоболевский И. И. Синтез плоских механизмов. M.; JL: Изд-во АН СССР, 1939.-42 с.

13. Артоболевский И. И. Современное состояние теории машин и её ближайшие задачи/Юсновные проблемы теории машин и механизмов. М., 1956.-С. 5-28.

14. Артоболевский И. И. Современное состояние теории машин и её ближайшие задачи. М.: Изд-во АН СССР, 1954. - 40 с.

15. Артоболевский И. И. Современное состояние теории машин и механизмов//Тр. Второго Всесоюз. совещ. по основным пробл. теории машин и механизмов: Анализ и синтез механизмов. М., 1960. - С. 7-23.

16. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1988. - 639с.: ил.

17. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. Изд. 2-е, перераб. и доп. -М.; Л.: Гос. изд. техн. теорет. лит., 1952. - 704 е.: ил.

18. Артоболевский И. И. Теория механизмов. Изд. 2-е, испр. - М.: Наука, 1967.-719 е.: ил.

19. Артоболевский И. И. Успехи советской теории механизмов и машин//Тр. семинара по ТММ. М., 1948. - Т. 4, вып. 16. - С. 5-46.

20. Артоболевский И. И., Блох 3. Ш., Добровольский В. В. Синтез механизмов. М.; Л.: Гостехиздат, 1944. - 387 е.: ил.

21. Артоболевский И. И., Ильинский Д. Я. Основы синтеза систем машин автоматического действия. М.: Наука, 1983. - 278 с: ил.

22. Артоболевский И. И., Ильинский Д. Я., Капустин И. И. Об оптимальном синтезе машин-автоматов//Докл. АН СССР. Л., 1969. - Т. 185, № 3. - С. 528531.

23. Артоболевский И. И., Ильинский Д. Я., Капустин И. И. Синтез машин-автоматов и их производительность//Докл. АН СССР. Л., 1969. - Т. 185, № 2. -С. 282-285.

24. Артоболевский И. И., Кожевников С. Н. Проблемы автоматизации и курс теории машин//Вестн. высш. школы. М., 1965. — № 9. - С. 32-40.

25. Артоболевский И. И., Левитский Н. И., Черкудинов С. А. Синтез плоских механизмов. — М.: Физматгиз, 1959. — 1084 е.: ил.

26. Аруцов Ю. А. Выбор оптимальных значений передаточных отношений//Тр. Сев.-Зап. заоч. политехи, ин-та. Л., 1972. - № 18: Технология и механизация производства. - С. 75-77.

27. Аруцов Ю. А. Проектирование точных механизмов прерывистого движения с повышенным коэффициентом времени работы//Тр. Сев.-Зап. заоч. политехи, ин-та. Л., 1970. - № 9: Приборы точной механики и оптики. - С. 7476.

28. Аруцов Ю. А., Лебедева Н. В. Повышение производительности механизмов прерывистого движения контрольно-измерительных автоматических устройств//Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. вып. 21. СПб.: СЗПИ, 2000. - С. 129 - 133.

29. Баранов Г. Г. Курс теории механизмов и машин. Изд. 2-е, перераб. и сокр.-М.: Машгиз, 1958.-488 е.: ил.

30. Бейер Р. Кинематический синтез механизмов. Основы теории метрического синтеза плоских механизмов/Пер. с нем. Я. Л. Геронимуса. -Киев; М.: Машгиз, 1959.-318 е.: ил.

31. Беккер Н. Э. Кинематика мальтийских механизмов//Вестн. металлопромышленности. 1938. -№ 10. - С. 74-88.

32. Варенцов И. П. Применение полюса зацепления к исследованию мальтийского креста, кулисных и других механизмов//Тр. Горьковского индустриального ин-та им. А. А. Жданова. 1939. - Т. 2, вып. 3. - С. 129-149.

33. Вопросы теории механизмов и динамики машин: Сб. ст./Под ред. Желиговского А. В. М., 1971. - 115 е.: ил.

34. Вопросы теории механизмов и машин: Сб. ст./Под ред. акад. И. И. Артоболевского и препод. А. С. Шевченко. М.: Оборонгиз, 1957. - 147 е.: ил.

35. Герасимов Ю. Н. Обобщённая теория дезаксиальных и радиальных мальтийских механизмов//Тр. семинара по ТММ. М.; JL, 1948. - Т. 4, вып. 15. -С. 20-48.

36. Геронимус Я. JL О законе подъёма с наименьшим пиком ускорения//Тр. семинара по ТММ. -М.; Л., 1948. Т. 4, вып. 15. - С. 66-91.

37. Геронимус Я. Л. О некоторых вопросах синтеза кулачковых механизмов//Тр. семинара по ТММ. М.; Л., 1948. - Т. 5, вып. 17. - С. 69-79.

38. Геронимус Я. Л. О некоторых задачах синтеза кулачных механизмов//Тр. семинара по ТММ. М.; Л., 1948. - Т. 5, вып. 19. - С. 62-81.

39. Данелия А. С. Механизмы приборов и ЭВМ: Учеб. пособие. Л.: СЗПИ, 1984.-72 е.: ил.

40. Детали приборов: Методические указания к курсовому проектированию/Сост. Ю. А. Аруцов. Л.: СЗПИ, 1986. - 49 е.: ил.

41. Добровольский В. В. Синтез механизмов. М.: Машгиз, 1943. - 90 е.: ил.

42. Добровольский В. В. Теория механизмов. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машгиз, 1953. - 472 е.: ил.

43. Дружинин Ю. А., Зубов В. А., Лавров В. Ю. Проектирование механизмов приборов и вычислительных систем с применением ЭВМ. М.: Высш. шк., 1988.- 160 е.: ил.

44. Зиновьев В. А. Курс теории механизмов и машин. М.: Физматгиз, 1960. -431 е.: ил.

45. Иванцов А. И. Основы теории точности измерительных устройств: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во стандартов, 1972. - 212 е.: ил.

46. Исследование и разработка измерительных, информативных и диагностических устройств для АСУ ТП, роботов и манипуляторов: Отчёт о НИР/Сев.-Зап. заоч. политехи, ин-т; Руководитель Грейм И. А. № 99/52-76 К (ПМ-59).-Л., 1976.

47. Исследования по теории механизмов прерывистого движения: Сб. ст./Редкол.: доц. П. Н. Житков (отв. ред.) и др. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1963. - Т. 29, вып. 4. - 72 е.: ил.

48. Кемпинский М. М. Точность и надёжность измерительных приборов. Расчёт и экспериментальная оценка. Л.: Машиностроение, 1972. - 264 е.: ил.

49. Кинематика и динамика исполнительных и передаточных механизмов: Сб. ст./Под ред. доц. Желиговского А. В. -М.: Высш. шк., 1963. 192 е.: ил.

50. Конструирование измерительных приборов: Задания на курсовой проект и методические указания к выполнению курсового проекта/Сост. Ю. А. Аруцов.- СПб.: СЗТУ, 2001.-31 е.: ил.

51. Конструирование приборов: Методические указания к курсовому проектированию/Сост. Ю. А. Аруцов. Л.: СЗПИ, 1991.-42 е.: ил.

52. Конторович 3. Б. Механизм для сообщения прерывистого движения (мальтийский крест). Теория и расчёт/ТВестн. металлопромышленности. 1934. -№ 3. - С. 6-19.

53. Контрольно-измерительные автоматы и приборы для автоматических линий/Под ред. канд. техн. наук М. И. Коченова. М.: Машиностроение, 1965.- 372 е.: ил.

54. Контрольные автоматы/Под ред. д-ра техн. наук В. С. Вихмана. М.: Гос. научно-техн. изд-во машиностроит. лит., 1961. - 196 е.: ил.

55. Копейкин А. М., Тайнов А. И. Передаточные механизмы приборов. Ч. 2. Механизмы прерывистого движения, передачи гибкой связью, винтовые, фрикционные и шарнирно-рычажные механизмы. Ярославль, 1968. - 123 е.: ил.

56. Крамор В. С., Михайлов П. А. Тригонометрические функции: Учеб. пособие. 2-е изд., доп. - М.: Просвещение, 1983. - 159 е.: ил.

57. Крейн С. Г., Ушакова В. Н. Математический анализ элементарных функций. Изд. 2-е. - М.: Наука, 1966. - 184 е.: ил.

58. Кузин Ф. А. Кандидатская диссертация. Методика написания, правила оформления и порядок защиты. Практическое пособие для аспирантов и соискателей учёной степени. 5-е изд., доп. - М.: Ось-89,2001. - 224 с.

59. Курицкий Б. Я. Оптимизация вокруг нас. JL: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1989. - 145 е.: ил.

60. Курицкий Б. Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0. — СПб.: BHV Санкт-Петербург, 1997. - 384 е.: ил.

61. Кутуков А. А. Исследование механизмов прерывистого вращательного движения (мальтийских механизмов): Автореф. дис. канд. техн. наук/Новочерк. политехи, ин-т им. С. Орджоникидзе. Новочеркасск, 1952. - 16 с.

62. Лебедева Н. В. Оптимизационный синтез мальтийских механизмов с кулисным ускорителем//Неразрушающий контроль и диагностика окружающей среды, материалов и промышленных изделий: Межвуз. сб. вып. 10. СПб.: СЗТУ, 2004.-С. 13-23.

63. Левенсон Л. Б. Теория механизмов и машин. Кинематика и динамика механизмов: Учеб. пособие. Изд. 2-е, перераб. - М.: Машгиз, 1954. - 504 е.: ил.

64. Левитская О. Н., Левитский Н. И. Курс теории механизмов и машин: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1985. - 279 е.: ил.

65. Лихтенхельдт В. Синтез механизмов/Пер. с нем. Я. Л. Геронимуса. — М.: Наука, 1964. 227 е.: ил.

66. Малышев А. П. Кинематика механизмов. — М.: Гизлегпром, 1933. — 467 е.:ил.

67. Марков Н. Н., Ганевский Г. М. Конструкция, расчёт и эксплуатация контрольно-измерительных инструментов и приборов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1993. - 416 е.: ил.

68. Научные основы современного машиностроения: Учеб. пособие/В. Л. Вейц, А. А. Кульчицкий, В. В. Максаров, К. П. Помпеев. СПб.: СЗТУ, 2004. -201 е.: ил.

69. Нахапетян Е. Г. Выбор рациональных параметров и расчёт мальтийских механизмов машин-автоматов//Передовой научно-технический и производственный опыт. М., 1960. - Вып. 4, № 101. — 44 е.: ил.

70. Нахапетян Е. Г. Исследование динамики правильных мальтийских механизмов//Тр. семинара по ТММ. М., 1953. - Т. XIV, вып. 53. - С. 47-67.

71. Нахапетян Е. Г. Поворотно-фиксирующие механизмы станков-автоматов. (Классификация, конструкция и расчёт мальтийских механизмов): Автореф. дис. канд. техн. наук/Моск. ордена Труд, красного знамени Высш. техн. училище им. Баумана. М., 1952. - 16 с.

72. Недоступ А. П., Уваров В. П. Теория механизмов и машин. Структура и кинематика механизмов: Учеб. пособие. СПб.: СЗТУ, 2002. - 84 е.: ил.

73. Новиков Ф. А., Яценко А. Д. Microsoft Office 97 в целом. СПб. и др.: BHV - Санкт-Петербург, 1998. -613 е.: ил.

74. Оптимальное проектирование механизмов машин и приборов: Межвуз. сб. науч. тр. -М.: ВЗМИ, 1984. 160 с.

75. Поляк Б. Т. Введение в оптимизацию. М.: Наука, 1983. - 384 е.: ил. Прейс В. В. Технологические роторные машины: вчера, сегодня, завтра. -М.: Машиностроение, 1986. - 128 е.: ил.

76. Приборостроение и автоматический контроль: Сб. ст./Редкол. В. В. Казакевич (пред.) и др. М.: Машиностроение, 1978. - Вып. 1.-301 е.: ил.

77. Применение методов оптимизации в теории машин и механизмов: Сб. ст./Гос. НИИ машиноведения им. А. А. Благонравова/Отв. ред. Н. И. Левитский. М.: Наука, 1979. - 140 е.: ил.

78. Райзберг Б. А., Кузнецов А. С., Зельман И. М. Качество исследований и разработок в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1982. 224 е.: ил.

79. Райхмист Р. Б. Графики функций. М.: Высш. шк., 1991. - 16 е.: ил.

80. Решетов Л. Н. Конструирование мальтийских механизмов//Вестн. машиностроения. 1950. - № 1. - С. 18-20.

81. Рычков В., Дьяконов В., Новиков Ю. Компьютер для студента. Самоучитель. СПб.: Питер, 2000. - 592 е.: ил.

82. Секей И. Зубчатая передача с регулируемым передаточным отношением: Автореф. дис. канд. техн. наук/Моск. ордена Ленина и ордена Труд. Красного Знамени высш. техн. училище им. Н. Э. Баумана. М., 1960. - 12 с.

83. Соловьёв В. К. Сопротивление материалов. Л.:СЗПИ, 1976. - 374 е.: ил.

84. Составление библиографического описания: Краткие правила. 2-е изд., доп. -М.: Кн. палата, 1991.-224 с.

85. Сперанский Н. В. Мальтийский механизм с приводом от эллиптических зубчатых колёс//Тр. семинара по ТММ. М., 1957. - Т. XVII, вып. 67. - С. 2229.

86. Сперанский Н. В. О проектировании механизмов мальтийских крестов с приводом от шарнирного четырёхзвенника//Тр. семинара по ТММ. — М., 1951. — Т. XII, вып. 45.-С. 59-73.

87. Сперанский Н. В. Проектирование мальтийских механизмов. М.: Изд-во АН СССР, 1960.-96 е.: ил.

88. Телешев В. В., Ворошнина Л. В. Современные промышленные контрольно-измерительные приборы. Киев, 1972. - 29 е.: ил.

89. Теория механизмов и машин/К. В. Фролов, С. А. Попов, А. К. Мусатов и др.; под ред. К. В. Фролова. М.: Высш. шк., 1987. - 496 е.: ил.

90. Теория плоских механизмов и динамика машин: Учеб. пособие/Под ред. А. В. Желиговского. М.: Высш. шк., 1961. - 336 е.: ил.

91. Черкудинов С. А., Сперанский Н. В. Об одной схеме мальтийского механизма//Тр. семинара по ТММ. М., 1956. - Т. XV, вып. 60. - С. 28-44.

92. Alt Н. Regelmässige und unregelmässige Malteserkreuzgetrieben. Maschinenbau, № 6,1930.

93. Bayer R. Winkelbeschleunigung an Malteserkreuz getrieben. Maschinenbau, № 17/18, 1937.

94. Blasutta V. Mondified Genwa drive spud indening. Machine Desing. 1950, v. 22, № 1.1.chtwita O. Mechanisms for intermittent motion. Engineering, № 1498 4514.

95. Rappoport S. Kinematics of Intermittent Mechanisms. Product engineering, № 7-10,1949.