автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Развитие теории проектирования и создание комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката

доктора технических наук
Кутлубаев, Ильдар Мухаметович
город
Магнитогорск
год
2005
специальность ВАК РФ
05.02.13
цена
450 рублей
Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Развитие теории проектирования и создание комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката»

Автореферат диссертации по теме "Развитие теории проектирования и создание комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката"

КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР

На правах рукописи

КУТЛУБАЕВ Ильдар Мухаметович

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СОЗДАНИЕ КОМПЛЕКСА МЕХАНИЗМОВ И УСТРОЙСТВ ОБВЯЗКИ СОРТОВОГО ПРОКАТА

Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (Металлургическое машиностроение). Технические науки

Автор еф ер ат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Магнитогорск

2005

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им.Г.И.Носова.

Научный консультант - доктор технических наук, профессор Макаров Александр Николаевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Баранов Георгий Леонидович,

доктор технических наук, профессор Головин Александр Александрович, доктор технических наук, профессор Ерофеев Владимир Иванович.

Ведущее предприятие - ООО «ЮЖУРАЛМАШЗАВОД».

Защита диссертации состоится « 14 » апреля 2005 г. в 14 ч. на заседании диссертационного совета Д 211.111.03 при Магнитогорском государственном техническом университете им.Г.И.Носова по адресу: 455000, г.Магнитогорск, пр.Ленина 38, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета.

Автореферат разослан « » 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современное состояние производства сортового проката характеризуется высокой степенью автоматизации и механизации. Исключение составляет обвязка и упаковка готовой продукции, состояние которой не отвечает в полной мере современным требованиям. Большая часть потерь при транспортировке готовой продукции обусловлена некачественной ее обвязкой.

Переход на новые технологии прокатки привел к изменению параметров готовой продукции, что определило необходимость создания новых комплексов по обвязке. Существующие принципы построения и проектирования, разработанные конструкции не обеспечивают обвязку проволокой сечений, имеющих отношение максимального к минимальному размеру более 3 единиц, массой готового изделия свыше 900 кг, в стесненных условиях. Повышение скорости прокатки существенно снижает время, отводимое на операцию обвязки. В связи с этим совершенствование технологии обвязки проволокой и создание новых комплексов механизмов и устройств, обеспечивающих обвязку проволокой в соответствии с современными требованиями, является актуальной проблемой.

Её решение предполагает проведение исследований, направленных на формирование новых, научно обоснованных подходов к проектированию, методике расчетов и созданию комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката проволокой. Одним из перспективных направлений построения новых конструкций являются комплексные исследования на основе теории многодвигательных машин. Переход на новые методологии требует их развития в соответствии с особенностями строения и функционирования металлургического оборудования.

Цель работы. Развитие методов анализа и синтеза механизмов и устройств, входящих в комплекс обвязки сортового проката, на основе представления их как многодвигательных машин. Разработка на этой основе методики проектирования и создание машин, обеспечивающих обвязку сортового проката в соответствии с современными требованиями, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в области разработки машин и агрегатов металлургического производства.

Идея работы. Переход к новым схемам построения комплекса механизмов и машин, обеспечивающих обвязку проволокой, полученным на основе структурного анализа и синтеза в сочетании с оптимизационными методами параметрического синтеза его элементов.

Научная новизна заключается:

- в развитии теории анализа и синтеза многодвигательных машин в части их систематизации, построения структурных и функциональных схем, отражающих назначение частей машины и взаимодействие между ними;

- в обосновании и разработке методики алгоритмизации процедуры структурного синтеза многодвигательных машин на основе минимизации числа основных звеньев;

- в разработке общей теории кинематической развязки движений звеньев в многодвигательных машинах за счет введения в систему передачи движения (СПД) дополнительных компенсирующих степеней свободы;

в разработке принципов построения устройства обвода обвязываемых сечений с высоким коэффициентом формы, с использованием избыточных приводов, механизмов с переменной структурой, методов параметрического синтеза новых устройств, основанных на их представлении в виде связанной совокупности участков с постоянным характером нагружения;

- в разработке новой технологии формирования узла типа «оплетка» на обвязочной проволоке (ОП), основанной на его постепенном формировании в направлении к вязальной головке;

- в разработке принципов построения и динамической модели нового типа гидравлического автоколебательного привода (ГАП) ОП, с комплексной (механической и гидравлической) обратной связью;

- в методике параметрического синтеза устройства переноса обвязываемого сортового проката при наличии в зоне обслуживания препятствий и неопределенном положении стойки по условию минимизации суммарной длины.

Предлагаемые концепции и расчетные методы с экспериментально установленными представлениями являются научной основой для разработки новых перспективных комплексов механизмов и устройств обвязки проволокой металлопродукции большой массы и высоким коэффициентом формы, а также других многодвигательных машин различного назначения.

Методы исследований и достоверность результатов работы. Работа представляет комплексное исследование, основанное на развитии теории многодвигательных машин, по анализу, компоновке и оптимизационному синтезу параметров устройств, являющихся основой создания машин для обвязки готовой продукции проволокой, удовлетворяющих современным тенденциям производства сортового проката. Исследования базируются на использовании методов общей механики, линейной алгебры и нелинейного программирования. Достоверность выводов и рекомендаций обоснована принятыми

концепцией и предпосылками, основывающимися на принципах системного научного анализа и современных положений механики машин, адекватности характеристик математических моделей и реальных систем, сходимости результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Практическое значение работы. Практическая ценность результатов исследований определяется методологической направленностью теоретических обобщений, развитием методики анализа и построения многодвигательных машин по обвязке сортового проката проволокой и состоит:

- в разработке принципиально новых комплексов по обвязке металлопроката проволокой сечений с высоким коэффициентом формы, защищенных авторскими свидетельствами на изобретения, патентами на полезные модели, которые подтверждают техническую новизну и приоритет предложенных принципов построения устройств обвода сечения, формирования узла на обвязочной проволоке и манипулятора для переноса обвязываемого изделия;

- в алгоритмизации задачи структурного синтеза многодвигательных машин с несколькими основными звеньями, разработке аналитических методов расчета основных геометрических и силовых параметров механизмов и устройств, обеспечивающих обвязку металлопроката;

- в создании и испытании лабораторных, опытных и опытно-промышленных образцов комплексов механизмов и устройств обвязки бунтов проволоки большой массы, рулонов штрипса, производимых в соответствии с современными требованиями.

Реализация работы. Результаты работы использованы на машиностроительных и металлургических предприятиях, в том числе:

- разработанные концепции, принципы построения, расчетные методики использованы при создании рабочей документации, переданной в производство для изготовления опытного образца машины для обвязки в ОАО «Магнитогорский завод Ремстроймаш»;

в технологической линии стана 150 ОАО «Белорецкий металлургический комбинат», проведены испытания опытно-промышленного образца машины для обвязки большегрузных бунтов, изготовленного по технической документации, разработанной по идеологии, представленной в работе, и под руководством автора.

- рекомендации по использованию при проектировании сложных механических систем, согласованные ОАО «Магнитогорский ГИПРОМЕЗ».

Результаты диссертационной работы включены в учебные пособия: «Основы механики жидкости и гидропривода металлургических машин» (авторы: Кутлубаев И.М., Макаров А.Н.), «Основы механики

многодвигательных машин» (авторы Макаров А Н , Кутлубаев И М , Усов ИГ) и используются при чтении дисциплин «Основы механики многодвигательных машин», «Металлургические подъемно-транспортные машины»

Научное и прикладное значение подтверждается соответствующими актами и материалами, помещенными в приложении

Апробация работы. Основные положения работы и отдельные разделы диссертации докладывались и обсуждались на Шестом Всесоюзном съезде по теоретической и прикладной механике (Ташкент, 1986 г), Всесоюзном совещании-семинаре «Инженерно-физические проблемы новой техники» (Москва, 1990), V Всесоюзном совещании по робототехническим системам (Москва, 1990), Всероссийской конференции «Необратимые процессы в природе и технике» (Москва, 2001), I Общероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука -региону» (Вологда, 2003 г), Второй Всероссийской конференции «Необратимые процессы в природе и технике» (Москва, 2003)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 60 работ, в том числе 2 учебных пособия, монография, 24 авторских свидетельства на изобретения, патент на изобретение, 2 патента на полезную модель

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, заключения, библиографического списка, приложений Основное содержание работы изложено на 306 страницах машинописного текста, включающих 101 иллюстрацию и 6 таблиц Список литературы содержит 256 наименований Приложения содержат 8 страниц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы, рассматриваемой в диссертации, излагаются цели, задачи, подходы и методы исследования, сформулирована научная новизна и практическая ценность работы, приведены положения, выносимые на защиту

В первой главе представлена оценка современного состояния обвязки готового сортового проката ОП, определены требования, предъявляемые к этой операции в свете тенденций развития производства сортового проката Определено состояние фундаментальных исследований процессов, протекающих при обвязке проволокой, и в ряде смежных, технически близких областей Выполнен обзор существующих и перспективных способов обвода обвязываемых сечений, формирования узла, перемещения сортового проката

Комплекс машин обвязки сортового проката проволокой представляет собой совокупность механизмов и устройств, обеспечивающих подачу сортового металлопроката на позицию обвязки и его обвязку (обвод сечения проволокой и формирования узла) Отмечается,

Машины обвязки сотового проката проволокой

Способ обвода сечения Тип узла Устройство формирования узла

Рис.1. Классификация машин для обвязки металлопроката проволокой

что способ обвода сечения в значительной мере определяется типом узла, формируемого на обвязочной проволоке.

Для систематизации известных конструкций и целенаправленного поиска новых решений была выполнена классификация машин для обвязки сортового проката ОП (рис.1). Классификационными признаками приняты: способ обвода сечения ОП, тип узла, способ формирования узла. Для характеристики обвязываемого сечения предложено использовать коэффициент формы сечения Кс : отношение большего в к меньшему а из размеров по главным осям обвязываемого сечения (рис.8).

Новые технологии производства сортового проката, в частности бесконечная прокатка - EWR, ведут: к увеличению массы готовой продукции до 3000 кг (КС >3), скорости прокатки, снижению времени, отводимому на обвязку, повышению требований к прочности узла.

При обводе ОП сечений с высоким КС возникает ряд проблем: с её удержанием при задаче и выводом из проводок, перед формированием узла, устойчивостью ОП. Решение этих вопросов является сложной научно-технической задачей. В связи с этим следует определить методы построения и компоновки устройств обвода обвязываемого сечения, соответствующих новым условиям.

Концы ОП могут соединяться в один из узлов представленных на рис.2. Практически реализованы только три: прямой (прямой двухсторонний), «оплетка», кольцевой. При этом последний формируется только вручную.

где

Рис.2. Виды узлов на обвязочной проволоке: а - прямой, б - прямой -двухсторонний; в - «оплетка»; г - спиральный; д - кольцевой; е -винтовой

Прямой узел может быть получен за счет только вращательного движения. Однако в этом случае получается узел со значительными свободными концами и большим шагом скрутки, т.е. небольшой несущей, по сравнению с проволокой, способностью. Узел с высокими

эксплуатационными свойствами формируется устройствами с несколькими степенями свободы, включающими: зажим концов проволоки, вращение, которое может сопрягаться с отводом или подводом узловязателя к обвязываемому сечению. Устройство в этом случае представляет собой многодвигательную машину. Исследование и создание таких устройств выполнены в ВНИИМЕТМАШе А.И.Меренковым. Однако данная проблема не решена в полном объеме. Отсутствует простая конструкция, обеспечивающая формирование прямого компактного узла с высокой несущей способностью.

Устройства для формирования узла типа «оплетка» входят в состав машин, выпускаемых фирмами: «Sunt Birst» (Швеция), «VAI Pomini» (Италия). При этом формируется узел в два неполных оборота. Возможности повышения несущей способности узла при существующей технологии его скрутки отсутствуют. Это связано с особенностью работы вязальной головки.

Ветви ОП изначально контактируют по образующим на всей длине соединяемого участка - h. Узел начинает формироваться с шагом, равным h0 , с постепенным его уменьшением по мере увеличения угла поворота вязальной головки. Происходит «уплотнение» ранее сформированной части узла. Возможно разрушение ветвей ОП.

Повышение эксплуатационных свойств узла типа «оплетка» возможно за счет реализации новой технологии его формирования.

Время, затрачиваемое на обвязку готовой продукции, складывается из времени, необходимого на её установку, на позицию обвязки, обвод сечения проволокой и формирование узла, съем с позиции обвязки. Перенос с конвейера на конвейер, установка на позицию обвязки и съем с нее осуществляется с использованием специальных механизмов и манипуляторов. Данные действия являются наиболее затратными по времени. Это обусловлено значительной массой устройств перемещения металлопроката и, как следствие, их инертностью.

Основными факторами, определяющими массу специальных механизмов и манипуляторов, является тип основной кинематической цепи (ОКЦ) и компоновочная схема приводов. ОКЦ может быть замкнутого или разомкнутого типа.

Отмечается, что для перемещения металлопроката большой массы, перспективным является использование замкнутого типа ОКЦ, в ряде случаев с избыточным числом приводом. При этом актуальным является разработка конструкций и методов их проектирования, обеспечивающие малую собственную массу и небольшую рабочую зону.

Выполненный анализ компоновки приводов многодвигательных машин показал перспективность схем, в соответствии с которыми силовая

часть приводов многодвигательных машин размещается на стойке Эта позволяет обеспечить существенное снижение массы подвижных частей

За счет выноса силовой части приводов на одно звено обеспечивается надежное функционирование в экстремальных условиях повышенных температурах и запыленности Это особенность определила их использование в черной металлургии

Однако в таких схемах возникает кинематическая зависимость движения основных звеньев Ее исключению посвящены работы, выполненные в институте машиноведения им А А Благонравова А И Корендясевым и А Е Кобринским, а также А Г Овакимовым, А Н Макаровым Разработаны теории построения приводов с кинематической развязкой движений звеньев в многодвигательных машинах с использованием общего дифференциального механизма, связывающего между собой приводы основных звеньев, выполнением системы передачи движения в виде двухпоточных передач Однако ряд известных конструкций, обеспечивающих кинематически независимые движения звеньев, не описываются этими теоретическими положениями

Показано, что анализ многодвигательных машин с использованием общепринятых кинематических схем не позволяет выявить особенности их построения, назначения отдельных частей и их взаимодействие Отмечается, что обобщить и расширить информацию о многодвигательных машинах можно при использовании структурных схем, построенных в соответствии с ГОСТ 2 701 - 84 «Схемы, Виды и типы Общие требования к выполнению» Известные работы, выполненные А Н Макаровым, определили основной подход к построению структурных схем механических систем При этом четких принципов и правил их построения не разработано

Изменившиеся условия производства увеличение величины КС, массы бунтов, сокращение времени на выполнение обвязки, повышение требований к габаритам и прочности узлов требуют создания новых машин обвязки сортового проката, рациональное проектирование которых можно достичь, представляя их как многодвигательные машины Однако реализация такого подхода сдерживается незавершенностью разработки теории анализа, синтеза многодвигательных машин

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы, определяющие характер и направленность данной работы

1. Новые условия производства сортового проката определили потребность в соответствующем оборудовании для его обвязки Решение этого вопроса связанно с разработкой новых концепций построения устройств с использованием приводов, обеспечивающих независимые движения основных звеньев и механизмов с переменной структурой

2. Отсутствуют методики структурного синтеза механизмов по заданным технологическим операциям, выполняемым машиной. Как следствие, нет научно обоснованных методов построения машины на начальных этапах проектирования.

3. Устройства, задействованные в процессе обвязки сортового проката, являются многодвигательными. Однако в настоящее время методы их классификации разработаны недостаточно и требуют развития.

4. Определены направления в построении устройств, обеспечивающих установку и снятие сортового проката с позиции обвязки, наиболее перспективными из которых являются схемы с избыточным числом связей функционирования. Однако отсутствуют научно обоснованные инженерные методики расчета параметров таких систем. При определении параметров ОКЦ следует учитывать препятствия в рабочей зоне, накладывающие ограничения на перемещение ее звеньев.

5. Современным требованиям отвечают узлы: прямой, «оплетка» и кольцевой. Однако известные способы их формирования не обеспечивают максимально возможной несущей способности и компактности.

На основании сформулированных выводов и в соответствии с изложенными целью и основной идеей в работе излагается концепция построения устройств, обеспечивающих обвязку сортового проката с позиции представления их как многодвигательных, основанная на принципах:

- оптимизации структуры с целью получения наименьшего числа основных звеньев, обеспечивающих обвязку и сопряженное с этим перемещение сортового проката;

- минимизации усилий приводов при выполнении обвязки за счет соответствующего выбора параметров, определяющих конструкции;

выборе рациональных схем приводов с кинематически независимыми движениями основных звеньев и схем с избыточным числом двигателей.

Во второй главе рассмотрены структуры и кинематика многодвигательных машин. Выполнен анализ схем известных механических систем многодвигательных машин и, в частности, машин для обвязки металлопродукции проволокой с целью систематизации известных подходов к их построению и формированию новых в соответствии с технологическими требованиями. В качестве основного инструмента анализа использованы структурные схемы многодвигательных машин. С этой целью была конкретизирована и развита методика построения структурных схем в соответствии с общими требованиями к выполнению схем по ГОСТ 2.701 - 84.

В частности, связи функционирования предложено разделять на основные и дополнительные. Под основными связями функционирования

понимаются приводы основных звеньев, обеспечивающих выполнение функциональных назначений машины. При снятии этих связей машина сохраняет свое строение, но не может выполнять своих функций.

Дополнительные связи функционирования улучшают качество работы машины. К ним относятся: устройства разгрузки приводов; замыкающие связи ОКЦ; устройства позиционирования и т.п. При снятии дополнительных связей машина сохраняет свое строение и функции, но в худшем виде (с более низким к.п.д., большими нагрузками в кинематических парах или звеньях и т.д.).

Кинематическая схема может изменяться в процессе работы, это отражается в структурной схеме многодвигательной машины изображением переключателя в виде круга в пределах соответствующей линии связи (рис.4). Переключатели, разрывающие связь, представляются наполовину закрашенным кругом, а меняющие направления потоков движения (в связях функционирования) или реализующие различные степени свободы (в связях строения) - кругами с закрашенными четвертями.

Управление переключателями, осуществляемое без внешних элементов, отражается на структурной схеме связями управления штриховой линией.

Наибольшее влияние на свойства многодвигательной машины оказывают связи функционирования. В качестве таковых могут выступать различные виды исполнительных механизмов и типы механических передач, а также гидро- и пневмомеханизмы.

В механической системе многодвигательной машины можно выделить S систем с однотипным (характерным) расположением связей функционирования. Кинематику такой комплексной (многоуровневой) механической системы можно описать линейным преобразованием:

где Ц - матрица-столбец, элементами которой являются S матриц-столбцов относительных обобщенных скоростей основных звеньев систем машины, а ф - матрица, элементами которой являются матриц обобщенных скоростей на входах связей функционирования:

и„ 0 0

«21 и22 0

и31 и31 и33

V............У

Элементы этой матрицы и^. (р к) характеризуют перекрестные

связи между блоками и учитывают взаимное влияние между ними. Матрицы главной диагонали описывают структуру прямых систем передачи движения (СПД) и кинематические связи внутри этих систем. Размерность элементов матрицы определяются количеством основных звеньев в каждой системе.

Для представления связей функционирования предложено использовать функциональные схемы (рис.3). Разработаны принципы их графического отображения.

Рис.3. Функциональные схемы механических систем: а - с кинематической зависимостью движения звеньев; б - кинематически независимым

Условием кинематической независимости между системами является диагональность блочной матрицы (3). В этом случае функциональная схема комплексной механической системы (рис.3,а) распадается на независимых механических систем (рис.3, б)

Деление многодвигательных машин на классы и типы основано на анализе взаимного расположения основных связей функционирования относительно друг друга и относительно основных звеньев ОКЦ.

К первому классу относятся машины с параллельным расположением связей строения и функционирования. Ко второму классу -

машины с последовательным расположением. К третьему - с наложенными связями функционирования и последовательными связями строения. Возможен и четвертый класс, представляющий комбинацию первых трех.

Тип машины определяется соотношением числа основных звеньев и числом двигателей, обеспечивающих их движения.

Для систем, относящихся к типу «а» (число основных звеньев машины меньше числа двигателей) и имеющих переменную структуру, была определена следующая систематизация см.таблицу.

Строение многодвигательных машин типа "а" с переменной структурой

В группе " а. 2" переключатели установлены в связях строения и в кинематических цепях связей функционирования. В силовых редукторах с СПД приводов могут использоваться любые рядовые механизмы. Однако механическая система перегружена устройствами, которыми необходимо управлять, что снижает надежность работы машины.

В группе машин "(3.3" переключатели (устройства фиксации типа "да-нет") установлены только в связях строения. В кинематических цепях приводов должны стоять предохранительные устройства, разрывающие или восстанавливающие кинематические цепи. Такими устройствами могут служить управляемые муфты. Эти машины имеют небольшое число основных звеньев. Их следует использовать в качестве устройств переноса металлопроката как обеспечивающих минимальную массу (2.а 3 и 3.а.3).

В группе машин "а.4" устройства, содержащие переключатели потоков движения, устанавливаются в СПД основным звеньям. Подвижность в связях строения сохраняется постоянно. Предотвращение несанкционированных движений основных звеньев под действием внешних нагрузок достигается за счет использования в связях функционирования механизмов с необратимым движением.

Ненулевое значение элементов (/ Ф /) матрицы U (3) отражает

кинематическую зависимость движения ьго звена при работе привода .¡-го звена. Она исключается за счет кинематической развязки движения основных звеньев.

Общим для всех известных подходов является то, что исходная матрица передаточных отношений и, входящая в уравнение (1), преобразуется в диагональную кинематическую матрицу Т.

Преобразование матрицы и в Т обеспечивается двумя способами. В соответствии с первым - умножением исходной матрицы и на дополнительную X. Практически это реализуется за счет соединения между собой валов двигателей приводов основных звеньев дифференциальными передачами. Такой способ был разработан А.И.Корендясевым, А.Г.Овакимовым.

При втором способе к исходной матрице и прибавляется дополнительная матрица В. В этом случае СПД выполняется в виде двух потоков, один из которых инвертирован с последующим их суммированием перед основным звеном. Теоретическое исследование такого способа выполнено А.Н.Макаровым.

На основе представления кинематической матрицы в виде (3) впервые решена задача построения исполнительных механизмов многодвигательных машин (на примере машин для переноса металлопроката) с одновременным использованием первого и второго способа в одном исполнительном механизме.

Отмечено, что возможно построение систем с изначально диагональной матрицей Т. При этом их кинематика не определяется известными теориями.

Третья глава посвящена рассмотрению особенностей построения машин и механизмов агрегатов для обвязки металлопродукции проволокой

Проектирование любой машины следует начинать с синтеза структурной схемы В дальнейшем на ее основе составляется более детализированная схема ОКЦ, разрабатывается функциональная схема и подробная кинематическая схема машины Завершающим этапом является синтез параметров конструкции

Исходными данными для синтеза являются функциональное назначение машины, условия ее работы (время, отводимое на операцию, пространственные ограничения на выполняемые движения)

Алгоритмизация перехода от функционального назначения к структурной схеме имеет трудности, связанные с неопределенностью на данном этапе числа основных звеньев, выполняемых ими движений, числа приводов, их обеспечивающих Отсутствие звеньев исключает использование понятия «траектория» В связи с этим представляется обоснованным введение понятия, позволяющего формализовать функциональное назначение - необходимые действия Под этим понимается изменение состояние объекта Например преобразование прямой проволоки в кривую - изгиб, лишение свободного тела подвижности - захват и т д

Синтез структурной схемы машины выполняется по следующему алгоритму Составляется циклограмма необходимых действий На основание ее анализа определяется минимально необходимое число основных, исполнительных звеньев машины Далее составляется циклограмма траекторий абсолютных движений основных звеньев Эта циклограмма является основой, по которой формируются связи строения и связи функционирования

Количество основных звеньев машины определяется исходя из положения - два и более действия могут быть обеспечены одним основным исполнительным звеном, если действия являются последовательными не совпадают по времени и являются состыкованными в пространстве Иначе для каждого действия следует предусмотреть отдельное основное звено

Последовательные связи строения основных звеньев используются при наличии в их абсолютных движениях аналогичных участков траектории, т е участков с совпадающим видом движения (поступательным или вращательным) В этом случае движение предшествующего звена обеспечивает выполнение требуемых участков траектории самим звеном и всех последующих звеньев, связанных с ним последовательной связью строения В ином случае основные звенья должны иметь параллельное расположение связей строения

Число связей функционирования определяется следующими правилами. Движения нескольких основных звеньев могут осуществляться от одного силового привода при выполнении следующих условий:

- закон движения основных звеньев должен быть неизменным;

- возможность организации непротяженной кинематической связи между звеньями (звенья располагаются в одной области пространства);

- совершение простых видов движения (поступательных или вращательных).

Если движение основного звена в функции времени имеет разрывный характер, то оно может быть обеспечено за счет кинематической связи с основным звеном, имеющим непрерывный характер движения. Для этого следует установить в структуре связи строения или функционирования переключатель.

Переключатель устанавливается в связи строения, если основное звено меняет вид движения, и в связи функционирования, если движение имеет разрывный характер, т.е. если на определенном интервале изменения обобщенной координаты входного звена движение основного исполнительного звена отсутствует ц = 0.

Предложенный подход был использован для построения структурных схем машин, входящих в состав комплекса механизмов и устройств обвязки металлопроката (рис.4- 7).

Вид связей функционирования с последовательным или наложенным расположением СПД определяет массу и инерционность механической системы. Наложенные и избыточные связи функционирования позволяют снизить массу подвижных частей в 2 - 10 раз. Препятствием в реализации такого типа СПД является наличие кинематической зависимости движения основных звеньев. Для обоснования возможных способов ее исключения решена задача построения общей теории кинематической развязки.

На рис.8 представлена структурная схема машины с двумя основными звеньями 1, 2, имеющими связи строения а и Ъ с одной степенью свободы каждая и связи функционирования / и II. Пересечение связи функционирования 11с основным звеном 1 означает, что опоры элементов передаточных механизмов // в реальной конструкции установлены неподвижно на звене 1.

По такой структурной схеме или на физической модели, выполненной по ней, можно наглядно продемонстрировать кинематическую зависимость движения основных звеньев. При остановленном приводе второго звена «длина» связи функционирования // неизменна. Должно отсутствовать и движение звена 2 относительно звена 1. Включение привода движения первого звена ведет к изменению «длины» связи функционирования /и связи строения а. Так как «длина

линии II» неизменна, то происходит уменьшение расстояния между звеньями, т.е. относительное движение звеньев в связи строения Ь.

Рис.4. Структурная схема машины для обвязки по короткой стороне О-образного сечения

Рис.5. Кинематическая схема машины для обвязки проволокой с формированием прямого узла по короткой стороне О-образного сечения

Рис.6. Структурная схема машины для обвязки бунтов проволоки

Рис.7. Кинематическая схема машины для обвязки проволокой с формированием узла типа «оплетка»

Рис.8. Структурная схема многодвигательной машины: а -неразнесенными; б - разнесенными элементами звеньев и связей функционирования

В структурных схемах с неразнесенными элементами звеньев и связей функционирования исключить несанкционированные движения звена 2 возможно за счет адаптации «длины линии II» к движению звена 1. Такая адаптация может быть реализована двумя вариантами. В соответствии с первым - следует «пропорционально» изменять «длину линии II». В соответствии со вторым - изменять положение линии II относительно звена 1, не меняя ее длины. Оба варианта требуют дополнительного компенсирующего движения. Поскольку это движение не зависит от основного движения, передаваемого по линии II, то оно является пассивной степенью свободы.

Первый вариант может быть реализован несколькими способами. Изменение «длины линии II» можно организовать за счет движения в связи функционирования /. Для этого следует связать их между собой через дополнительную степень свободы - реализовано в приводах с общим дифференциальным механизмом. Кроме того, изменение длины можно обеспечить за счет самоподстройки связи функционирования II. Для этого следует ввести дополнительную степень свободы в связь функционирования II. Это и было реализовано в конструкциях с двухпоточной СПД каждому звену.

Основой второго варианта является изменение положения связи строения («линии II») относительно связи строения, за счет которой происходит изменение «длины линии II». Это становится возможным, если ввести не жесткое, а подвижное соединение связи функционирования со звеньями, через которые они проходят. Использование этого принципа позволило найти новые технические решения, защищенные авторскими свидетельствами на изобретение.

Для машин с разнесенными элементами звеньев и связей функционирования (рис.8,б) кинематическая развязка движений основного звена реализуется через введение в связь

функционирования//дополнительной кинематической пары такого вида, которая обеспечит движение, подобное виду движения первого звена. То есть в линию // следует ввести кинематическую пару, обеспечивающую движение, аналогичное движению в связи строения а.

3 12 3 12

Рис. 9. Варианты кинематических схем исполнительных механизмов шагающего конвейера для подачи проката на позицию обвязки

Подобное решение, например, целесообразно использовать в приводах шагающей балки, обеспечивающей подачу сортового проката на позицию обвязки (рис.9), что позволит снизить нагрузки на опору 1. При этом пара Д (рис.9,а), установленная в связь функционирования Ь, реализуется как при движении звена 1, так и при движении звена 2 (балки).

В четвертой главе представлены результаты разработки теории проектирования устройства обвода ОП для сечений с коэффициентом Кс больше 3 единиц и последующего формирования узла типа «оплетка». Составная часть кинематической схемы машины для обвязки таких

сечений см. рис.7 - устройство обвода имеет О-образную форму. Процесс движения по ней обвязочной проволоки имеет принципиальное отличие от известных конструкций: значительное удаление друг от друга точек приложения движущего усилия и внешних нагрузок на ОП, многократное чередование прямолинейных и криволинейных участков. С учетом этих особенностей сформирована методика расчета зависимости усилия задачи проволоки от ее свойств и параметров направляющей проводки. В основу её формирования положено представление всей направляющей в виде последовательности восьми участков, в пределах которых условия нагружения проволоки имеют постоянный характер.

При этом выделяются два этапа: начальный - движение головной части (участок I и II) и этап установившегося движения - по рассматриваемому участку движется не головная часть ОП (I, III - VIII).

В пределах участков III, V, VI и VIII ОП подвергается упруго-пластической деформации за счет приложения распределенной нагрузки. На участках IV, VII имеет место движение упруго-деформированной ОП.

Для этапа установившегося движения усилие задачи определяется последовательным переходом от участка VIII к участку II. На участках III, V, VI и VIII реологические свойства ОП принимались как упруго -пластическое тело с линейным упрочнением. Кроме того, использовались общепринятые допущения при рассмотрении процесса изгиба ОП.

При движении на всех участках учитывается сила инерции, а на участках IV и VII -давление, создаваемое упругодеформированной ОП.

Движение существует при выполнении условия

где Ад - внешний момент, обеспечиваемый усилием задачи; М -изгибающий момент, необходимый для деформации ОП диаметром ё на участке VIII. Величина М является функцией свойств материала ОП, диаметра проволоки и определяется известными выражениями, полученными Е.Н.Мошниным. Представлены аналитические выражения для вычисления МВ через параметры направляющей проводки, скорость движения и усилие задачи Параметры направляющей проводки на участках П-МП определяются из условия обеспечения тт . При этом задача решена как задача нелинейного программирования, а условие (4) принято в форме равенства.

На начальном этапе деформация ОП определяется параметрами участка I и II. Выражение усилия необходимого для прохождения ОП этих участков, получено из условия равенства внешнего момента как функции параметров участка и момента, необходимого для деформации сосредоточенной силой.

Параметры участков I и II определяются из условия минимизации функции

В качестве функционального ограничения принято обеспечение положительного значения функции Ф. Поиск вектора оптимальных параметров проводится методом деформируемого многогранника.

При определенном сочетании исходных параметров: высоты сечения в, диаметра ОП d, предела текучести трайбаппарат может не обеспечить требуемого усилия задачи. В этом случае следует использовать дополнительный привод ОП.

Проведенный анализ показал, что наибольший вклад в величину усилия задачи вносит составляющая, определяемая деформацией ОП на участке VIII. В связи с этим следует использовать дополнительный привод, обеспечивающий деформацию ОП на этом участке. При этом, с учетом необходимости свободного выхода ОП из направляющей, дополнительный привод следует выполнять в виде рихтующего механизма.

Определение силовых и кинематических параметров дополнительного привода через параметры, известные на данном этапе, сведено к решению нелинейного уравнения. При этом учитывалась возможность применения на одной и той же машине ОП из разных марок сталей и с некоторым отклонением диаметра.

Предлагаемая методика была использована при расчете направляющих проводок машины обвязки бунтов на стане 150 ОАО «Белорецкий металлургический комбинат».

Сопряженным с устройством обвода сечения является устройство формирования узла. В наибольшей степени условиям поставки готовой продукции соответствует узел типа «оплетка». Однако требования повышения несущей способности и снижения усилий при его формировании определили переход к новой технологии его формирования и инструменту, его обеспечивающему (рис.10).

Устройство обвода сечения обеспечивает разнесенное введение в вязальную головку соединяемых ветвей. Конструкция узловязателя позволяет формировать узел от точки фиксации концов ветвей в направлении узловязателя. По мере увеличения угла поворота уменьшается расстояние между осями соединяемых ветвей А и В. Представлена методика определения параметров конструкции узловязателя: е, т, у , l, основанная на достижения минимума функции Ф, в области изменения угла поворота вязальной головки от 0 до

где FB - проекция продольной силы в соединяемой ветви на поверхность

вязальной головки, сопряженной с этой ветвью; Fmp - сила трения в точке контакта. Параметры, обеспечивающие достижение минимума функции

Ф„ позволяют сохранить на этапе сведения ветвей исходное расстояние между ними. Это, в свою очередь, обеспечит дальнейший рост узла за счет сближения ветвей. При этом в ветвях не развиваются пластические деформации, обеспечиваются два и более шагов в узле.

Рис.10. Схема вязальной головки, реализующей новую технологию формирования узла типа «оплетка»

Полученные аналитические зависимости крутящего момента от параметров узловязателя и ОП позволяют обоснованно выбрать привод устройства формирования узла типа «оплетка».

В пятой главе обосновывается целесообразность использования в качестве дополнительного привода гидравлического автоколебательного вибровозбудителя и основных требований к нему: возможность плавного регулирования частоты и амплитуды в процессе эксплуатации. Регулирование частоты позволяет адаптировать его к изменению скорости движения ОП, задаваемой трайаппаратом, вследствие износа его роликов. Плавное регулирование амплитуды обеспечивает получение заданной деформации ОП при переходе от одной марки стали к другой или при изменении ее диаметра.

Рис. 11. Структурная схема ГАП с комплексной обратной связью и независимым регулированием управляющего элемента: 1 - корпус; 2 -поршень; 3 - золотник (клапан); а, Ь, с - связи строения; I, II - связи функционирования

I г

а

Приведен анализ существующих конструкций построения гидравлических автоколебательных приводов с использованием структурных схем. Разработана структурная схема ГАП, удовлетворяющая требованиям, предъявляемым к дополнительному приводу ОП (рис.12). На основе, которой разработаны новые конструкции ГАП. Одина из них см.рис.12 была использована в опытно-промышленном образце машины для обвязки сортового проката.

А

Рис.12. Кон

Для анализа! з звена от параметро

ой связью

ений выходного :ая модель ГАП.

конструкции разработана динами В основу ее построение положено представление движения выходного звена 2 в виде трех последовательных этапов: основное движение (поршень под действием давления в полости А вместе с золотником движется до встречи последнего с упором 5); переключение золотника (поршень продолжает движение в направление к упору, золотник перемещается во встречном направлении); торможение поршня (подача давления в полость В, поршень совместно с золотником движется к упору 5). Каждый этап характеризуется собственным уравнением движения. Конечная система уравнений (6) решалась на ЭВМ методом Ньютона:

гидроаккумулятора, обусловленное рабочим давлением Р; к -эквивалентный коэффициент вязкого демпфирования, - коэффициент пропорциональности; С - жесткость гидроаккумулятора; G1- ход золотника; 50- площадь торца золотника; уУ]^, У2к> У2к' У2к,

- перемещение и скорость поршня в конце первого, второго и

третьего этапа движения соответственно; t1k, til - время первого и

третьего этапов движения; С1 , С2 - постоянные интегрирования, определяемые по начальным условиям;.

Экспериментальные исследования зависимости хода поршня от параметров ГАП, представленные в гл. 7, показали хорошее совпадение с расчетными данными.

В шестой главе рассмотрены вопросы проектирования и расчета элементов тросового манипулятора, обеспечивающего установку и съем сортового проката с позиции обвязки. Изменившиеся условия производства сортового проката требуют адаптации к ним и устройств их переноса: повышения грузоподъемности, скорости движения, снижения энергоемкости.

Представлен анализ специальных грузоподъемных устройств и манипуляторов, используемых в черной металлургии и общем машиностроении для перемещения объектов значительной массы. Установлено, что используются незамкнутые ОКЦ, компоновочные схемы приводов с расположением силовой части на предшествующих подвижных звеньях. Как следствие, масса подвижных частей таких манипуляторов превышает массу обвязываемого проката в 5-10 раз.

В связи с этим определяющим при проектировании является максимальное снижение собственной массы манипулятора и повышение его жесткости. Обеспечение этих требований возможно за счет учета их на всех этапах проектирования.

На основании методики, изложенной в гл. 2, показано, что перенос и установка на позицию обвязки сортового проката может быть обеспечено за счет выбора структурной схемы (рис.13) и соответствующей ей рациональной схемы ОКЦ (рис.14).

Рис. 13. Структурная схема манипулятора для переноса металлопроката

Для принятой ОКЦ (см. рис 14) на основе критерия минимума суммарной длины звеньев решена задача параметрического синтеза. При этом учитывается наличие препятствий в рабочей зоне и неопределенность положения стойки.

Улучшение качества манипулятора, в данном случае повышение жесткости, что особенно важно для незамкнутых ОКЦ, обеспечивается введением дополнительных связей функционирования II1.

Обосновано построение дополнительной связи функционирования в виде привода через гибкие связи, что позволяет улучшить качество манипулятора, разгрузить приводы по основным связям

Рис. 14. Кинематическая схема выполнения дополнительного привода

Разработана инженерная методика определения параметров дополнительного привода основанная на минимизации функции.

Ф =

СмкА (<Ра)~ма(<Ра)) + Ев(мкв ((Рв)-мв(<Рв))

где - движущие моменты, создаваемые в

кинематических парах В и А в расчетных конфигураций, определяемых

векторами и соответственно, натяжением гибкой тяги;; ,

М^ {(р^ ) - моменты сопротивления; ЕВ - весовой коэффициент, который

отражает влияние каждого из слагаемых на величину деформационных перемещений наиболее удаленной точки манипулятора.

Седьмая глава. Рассматриваются вопросы реализации результатов исследований в лабораторные модели, опытные и опытно-промышленные образцы. Представлены результаты исследования процесса задачи ОП в О-образную направляющую. Исследование проводились на модели, параметры которой совпадали с реальными, длина прямолинейной части 2,3 м, радиус до 0,25 м (рис.15). Варьировались: коэффициент трения, радиус поворота и ширина направляющей. Всего исследовалось 27 комбинаций. Усилие подачи фиксировалось по деформации консоли 4, взаимодействующей с подвижной тележкой. Результаты для наиболее предпочтительного сочетания параметров представлены на рис. 18.

Рис.15. Схема экспериментальной установки: 1 - направляющая проводка; 2 - сменные накладки; 3 - трайбаппарат на тележке; 4 - консоль с тензодатчиками; 5 -тензостанция; 6 - ОП; 7 -дополнительный привод ОП

1000 900

К Т Л П Р В

Рис. 16. Сравнительная диаграмма расчетных и

экспериментальных значений усилия подачи проволоки по

направляющей на участке I - VIII (Я1 = 200 мм, ЬВ - 20 мм и /г = 0,165) без ГАП, с ГАП (□) при А=25 мм, у= 18 - 25 Гц

Установлено, что максимальное расхождение теоретических и экспериментальных значений усилия подачи ОП в обводную направляющую составляет 11,2% при /в =0,165 и 17,6% при /в =0,29.

Использование дополнительного гидравлического автоколебательного привода (ГАП) позволяет снизить усилие подачи ОП диаметром 5,65 мм в 2,3 раза.

Анализ работы ГАП позволяет сформулировать следующие выводы:

1. Существует нижний порог расстояния между упорами, необходимый для работы автоколебательного привода.

2. При величине к - расстояние между упорами, за вычетом длины золотника, меньшим 2 диаметров каналов подвода (10 мм) - имеет место существенное расхождение теоретических и экспериментальных значений.

3. Максимальное отклонение результатов расчета амплитуды по математической модели ГАП с экспериментальными в рабочем диапазоне изменения параметров не превышает 14,7 %.

Представлены результаты экспериментального исследования процесса формирования узла типа «оплетка», выполненного на опытном образце машины. Привод узловязателя был реализован по схеме, изображенной на рис.17.

Рис. 17. Схема привода узловязателя для формирования узла типа «оплетка»: 1 - гидроцилиндр; 2 - корпус; 3 - шестерня; 4 - рабочая головка; 5- манометр

Усилие, необходимое для вращения рабочей головки 4, определялось по показанию манометра 5. ОП подвергалась предварительному натяжению силой Основные результаты представлены на рис.18.

В технологической линии стана 150 ОАО «БМК» испытан опытно-промышленный образец машины для обвязки бунтов большой массы К;

4

3

I

=10 (рис 19) Изложены рекомендации по конструированию элементов такого типа машин Фотографии образцов узлов представлены на рис 20

Рис 18 Графики зависимости крутящего момента узловязателя от угла закручивания для проволоки диаметром 5,65 мм с традиционной

формой головки =0,1 кН, модернизированной о - натяжение

проволоки ^=0,1 ЙН, /^=0,3 кН

Рис 19 Фотография опытно-промышленного образца, установленного на стане 150 ОАО «БМК»

Рис 20 Образцы узлов, сформированные опытно-промышленным образцом машины

В заключении сформулированы основные результаты работы

В приложении представлены акты внедрения и материалы, подтверждающие научное и прикладное значение работы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе изложены и научно обоснованы технические решения по проектированию многодвигательных машин металлургического производства, в частности комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката производимого в соответствии с современными требованиями

В процессе решения поставленных задач были получены следующие результаты

1 Разработана в полном объеме методика построения структурных схем, что обеспечивает возможность исследования фундаментальных свойств многодвигательных машин, отражать компоновку ОКЦ, СПД, их трансформацию в процессе работы и взаимовлияния их частей Использование структурных схем позволяет проводить четкую классификацию многодвигательных машин и получать сведения о свойствах новых машин сразу после их идентификации

2 Уточнены и расширены классификационные классы и группы многодвигательных машин, в частности с переменной структурой При обвязке сортового проката с высоким коэффициентом формы следует использовать комбинированные структурные схемы с наложенными и параллельными связями функционирования В конструкциях механизмов с разомкнутыми ОКЦ (устройства для перемещения сортового проката при

обвязке) предпочтительными являются механические системы с наложенными и избыточными связями функционирования, что позволяет получить наименьшие массоинерционные характеристики

3 Впервые разработана концепция структурного синтеза многодвигательных машин, основанная на преобразовании циклограммы функциональных действий машины в ее структурную схему Полученная на ее основе методика обеспечивает минимизацию числа основных звеньев машины, позволяет определить связи между ними (структурные и функциональные) и является основой для обоснованного синтеза кинематической схемы Методика использована для синтеза структурных и кинематических схем машин для обвязки сортового проката с формированием узлов прямого типа и «оплетка» на сечениях с коэффициентом формы больше 3

4 Получила развитие теория кинематической развязки движений основных звеньев многодвигательных машин третьего класса (с наложенными связями функционирования) Представление многодвигательных машин в виде структурных схем позволило сформулировать общую теорию построения кинематически развязанных СПД, основанную на введении дополнительной, пассивной степени свободы Разработаны конструкции устройств, подающих сортовой прокат на позицию обвязки с несколькими кинематически развязанными СПД

5 Разработаны принципы построения устройства обвода проволокой сечения с высоким коэффициентом формы Определены условия перехода к схеме с дополнительным приводом обвязочной проволоки, что обеспечивает реализацию предложенного устройства во всем возможном диапазоне параметров обвязываемого сечения Получена математическая модель зависимости усилия задачи ОП в устройства обвода нового типа от его параметров Это дает возможность оценить влияние каждого из них и выполнить параметрический синтез с минимизацией усилия задачи

6 Теоретически обоснован выбор параметров новой конструкции вязальной головки с формированием узла типа «оплетка» по новой технологии, обеспечивающей соединение ветвей обвязочной проволоки малым моментом и с повышенной несущей способностью узла

7 На основе анализа структурных схем известных конструкций ГАП сформулированы принципы построения дополнительного автоколебательного гидравлического привода ОП с комплексной обратной связью и плавным регулированием амплитуды и частоты движения основного звена Для новой конструкции ГАП разработана динамическая модель, позволяющая определять его основные характеристики

8 Решена задача структурного и параметрического синтеза ОКЦ манипулятора для переноса металлопроката при его обвязке с учетом реальных препятствий, расположенных в рабочей зоне Предложены

критерии и аналитические зависимости для анализа условий нагружения, выбора конструкции дополнительного привода и параметров, его определяющих, что позволило получить устройство с минимальным моментом в основных приводах и небольшим коэффициентом грузоподъемности.

Материалы выполненных исследований использовались при разработке рабочей документации и создании новых комплексов для обвязки сортового проката. Изготовлен и испытан опытно-промышленный образец в условиях действующего стана 150 ОАО «БМК».

Эффективность предлагаемых и разработанных устройств достигается за счет обвязки проволокой сечений готовой продукции, получаемой в соответствии с новыми технологическими процессами производства сортового проката. Выполненные исследования позволили создать опытные образцы, обеспечивающие обвязку готовой продукции с коэффициентом формы сечения 10 единиц, массой до 1700 кг, формированием узла с высокой несущей способностью.

Затраты на изготовление опытно-промышленного образца с обвязкой по одному сечению (без учета системы управления) составили 21,2 тыс. долларов (2002 г.). Аналогичная машина для обвязки - PCH-4RNA/4600 (в соответствии с коммерческим предложением фирмы «Sund Birsta» от 26.06.2000 г. в адрес ОАО «ММК» № ST/42591) с обвязкой по четырем сечениям имеет стоимость 671, 16 долларов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Кутлубаев И.М. Принципы построения машин для обвязки бунтов проволоки большой массы //Сталь. - 2003. -№10. - С. 74-77.

2. Кутлубаев И.М. Совершенствование устройства формирования узла на обвязочной проволоке //Сталь. - 2004. -№ 8. - С. 49-50.

3. Кутлубаев И.М. Совершенствование привода шагающего конвейера //Сталь. - 2004.- № 9. - С.46-47.

4. Кутлубаев И.М. Использование структурных схем для анализа многодвигательных машин //Вестник машиностроения.- 2004.-№12.-С.8-11.

5. Кутлубаев И.М. Теоретические основы создания автоколебательного пневмо-гидровозбудителя //Инженерно-физические проблемы новой техники: Труды всесоюзного совещание - семинара. -М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1990.- С.84-85.

6. Кутлубаев И.М., Макаров А.Н. Основы механики жидкости и гидропривода металлургических машин. - Магнитогорск: МГТУ им.Г.И.Носова, 2000. - 212 с.

7 Макаров А Н , Кутлубаев И М Механика манипуляционных систем - Магнитогорск МГТУ им Г И Носова, 1999 - 178 с

8 Кутлубаев И М, Макаров А Н Выбор целевой функции при кинематическом синтезе манипулятора //Изв вузов Машиностроение -1985 -№12 - С 36-40

9 Макаров А Н , Харитонов А О , Кутлубаев И М Манипулятор для обвязки изделий проволокой//Машиностроитель -1986 - №5 -С 15-16

10 Крюков Б И , Кутлубаев И М , Макаров А Н Кинематический синтез манипулятора при наличии препятствий в рабочей зоне // Изв вузов Машиностроение -1986 -№12 -С 41-44

11 Макаров А Н , Харитонов А О , Кутлубаев И М Расширение возможностей манипуляторов //Машиностроитель - 1988 -№3 С 12-13

12 Макаров А Н , Кутлубаев И М , Харитонов А О Манипуляционные системы с гибкими тяговыми органами //Машиностроитель - 1989 -№6 -С 12-13

13 Эксплуатационные исследования механизмов машин для обвязки бунтов катанки /А Н Макаров, И М Кутлубаев , А А Кудряшов, А В Козырь //Вузовская наука - региону Материалы I Общерос науч техн конф, 27 -28 февраля 2003 г - Вологда ВолГТУ -С 137-138

14 А с 1114545 СССР, МКИ' В 25 J 1/02 Рука тензорного манипулятора /И М Кутлубаев, А Н Макаров, Ф Ф Пономарев (СССР) -№3594099/08, Заявл 23 05 83, Опубл 23 09 84 Бюл №35 4с

15 А с 1139672 СССР, МКИ' В65 В 13/28 Устройство для обвязки изделий проволокой / А Н Макаров, И М Кутлубаев, Ф Ф Пономарев и др (СССР) -№ 3616539/28, Заявл 01 07 83, Опубл 15 02 85 Бюл №6 3 с

16 А с 1204491 СССР, МКИ7 В65 В 27/06 Устройство для обвязки бухт проката /А И Битюцков, Я С Дорман, И М Кутлубаев, А Н Макаров (СССР) -№ 3770581/28, Заявл 12 07 84, Опубл 15 01 86 Бюл №2 8 с

17 А с 1261844 СССР, МКИ7 В65 В 13/28 Устройство для обвязки изделий проволокой /А И Битюцков, Я С Дорман, И М Кутлубаев, А Н Макаров (СССР) -№ 3888422/22, Заявл , Опубл 07 10 86 Бюл №37 8 с

18 А с 1263520 СССР, МКИ7 В25 I 1/02 Рука манипулятора /Б И Крюков, А Н Макаров, И М Кутлубаев (СССР)- №3881858/25, Заявл

11 04 85, Опубл 15 10 86, Бюл №38 4 с

19 А с 1296484 СССР, МКИ7 В65 С 7/00 Устройство для навешивания бирок на проволоку при обвязке изделий /А Н Макаров, Я С Дорман, И М Кутлубаев и др (СССР)-№3974167/22, Заявл 04 11 85, Опубл 15 03 87, Бюл №10 7 с

20 А с 1306705 СССР, МКИ' В 25 I 1/02 Рука манипулятора /И М Кутлубаев, А Н Макаров, Ф Ф Пономарев и др (СССР) - № 3994602/31, Заявл , Опубл 30 04 87, Бюл №16 5 с

21 А с 1321576 СССР, МКИ7 В25 I 1/02 Рука манипулятора /А Н Макаров, И М Кутлубаев (СССР)-№3919034/25, Заявл 28 06 85, Опубл 07 07 87, Бюл №25 6 с

22 А с 1343737 СССР, МКИ7 В65 В 13/28 Устройство для обвязки изделий проволокой /А И Битюцков, Я С Дорман, И М Кутлубаев, А Н Макаров (СССР) -№ 4000810/28, Заявл 02 01 86 6 с

23 А с СССР, 1454518 МКИ7 В 06 В 1/18 Автоколебательный вибровозбудитель /Б И Крюков, И М Кутлубаев, В А Шилкин (СССР) -№ 4167212/24-28, Заявл 06 01 87, Заявл 06 01 87, Опубл 30 01 89, Бюл №4 3с

24 А с СССР 1641461 МКИ7 В 06 В 1/18 Автоколебательный вибровозбудитель /Б И Крюков, И М Кутлубаев (СССР), -№ 4682073/29; Заявл 21 04 89, Опубл 15 04 91, Бюл №14 4 с

25 Патент РФ на изобретение № 2018038 МКИ7 В 06 В 1/18 Автоколебательный вибровозбудитель /Б И Крюков, И М Кутлубаев, РШ Губадеев (РФ), -№ 4758486/29; Заявл 10 1189, Опубл 15 08 94, Бюл № 15 5 с

26 Патент РФ на полезную модель № 38728 МКИ7 В 65 В 13/28 Устройство для обвязки изделий проволокой /И М Кутлубаев, А Н Макаров, А В Козырь (РФ), -№ 2004101087/20(000870) , Заявл

12 01 2004, Опубл 10 07 2004, БИ ПМ№ 19 5 с

27 Патент РФ на полезную модель № 38729 МКИ7 В 65 В 13/28 Устройство для обвязки изделий проволокой /И М Кутлубаев, А Н Макаров, А В Козырь (РФ), -№ 2004105433/20(005669), Заявл 25 02 2004, Опубл 10 07 2004, БИ ПМ № 19 4 с

Подписано в печать 21 02 05 Формат 60x84 1/16 Бумага тип № 1

Плоская печать Усл печ л 2,0 Тираж 100 экз Заказ 106

455000, Магнитогорск, пр Ленина, 38 Полиграфический участок МГТУ

05. Oí - 05. 06

J 684

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Кутлубаев, Ильдар Мухаметович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ ОБВЯЗКИ ИЗДЕЛИЙ СОРТОПРАКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОВОЛОКОЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1.Общие подходы и требования к упаковке металлопроката

1.2.Технологические особенности обвязки металлопроката проволокой

1.3. Основные тенденции в построении механизмов и устройств, входящих в комплекс обвязки металлопроката проволокой

1.4. Обзор методов расчета механизмов обвода сечения проволокой и формирования узла.

1.5. Концепция построения новых схем обвязочных машин, основных механизмов и устройств и постановка задач исследования.

2. СТРУКТУРА И КИНЕМАТИКА МАШИН И МЕХАНИЗМОВ АГРЕГАТОВ ОБВЯЗКИ МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ ПРОВОЛОКОЙ

2.1. Общее строение машин и механизмов агрегатов для обвязки металлопроката проволокой.

2.2. Структуры и кинематика комплекса механических систем многодвигательных машин.

2.3. Структуры и кинематика однотипных механических систем многодвигательных машин.

2.4. Структуры механических систем с переключателями потоков движения.

2.5. Кинематический анализ механических систем методом построения функциональных схем.

2.6. Способы кинематической развязки движений в многодвигательных машинах

3. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ АГРЕГАТОВ ДЛЯ ОБВЯЗКИ . МЕТАЛЛОПРОКАТА ПРОВОЛОКОЙ

3.1. Алгоритмизация процедуры построения многодвигательных машин, входящих в состав комплекса механизмов и устройств обвязки металлопроката.

3.2. Синтез структуры машины для обвязки металлопроката с О - образной формой сечения и формированием узла открытого типа.

3.3. Синтез структуры машины для обвязки металлопроката с

О — образной формой сечения и формированием узла типа «оплетка».

3.4. Обобщение способов кинематической развязки в много двигательных машинах.

3.5. Синтез комплексной механической системы многодвигательной машины с наложенными связями функционирования и одновременным использованием двух способов кинематической развязки.

3.6. Построение кинематически развязанных машин и механизмов для обвязки металлопродукции проволокой

4. ТЕОРИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ОБВОДА

ОБВЯЗОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ И ФОРМИРОВАНИЯ

УЗЛА ТИПА «ОПЛЕТКА»

4.1. Процесс движения обвязочной проволоки по направляющей проводке.

4.2. Условие деформации обвязочной проволоки в направляющей проводке

4.3. Зависимость приведенного усилия сопротивления движению обвязочной проволоки от параметров направляющей проводки.

4.4. Анализ зависимости усилия задачи переднего конца прямой обвязочной проволоки, в криволинейную часть направляющей.

4.5. Методология оптимизационного синтеза параметров направляющей проводки.

4.6. Методология построения и расчета оптимальных параметров устройств формирования узла на обвязочной проволоке

4.6.1. Перспективные конструкции механизмов формирования узлов типа «оплетка» на обвязочной проволоке

4.6.2.Синтез геометрических параметров вязальной головки для формирования узлов типа «оплетка».

5. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И АНАЛИЗА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРИВОДА ОБВЯЗОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ.

5.1. Обоснование выбора типа дополнительного привода обвязочной проволоки.

5.2. Обзор конструкций автоколебательных приводов

5.3. Расчета параметров ГАП с комбинированной обратной связью.

6. ТЕОРИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТРОСОВОГО МАНИПУЛЯТОРА ДЛЯ ПЕРЕНОСА МЕТАЛЛОПРОКАТА

6.1. Тенденции в построении механизмов для перемещения металлопроката при выполнении обвязки.

6.2. Синтез структуры манипулятора для переноса сортового металлопроката

6.3. Параметрический синтез ОКЦ манипулятора для переноса сортового металлопроката

6.4. Учет препятствий при кинематическом синтезе манипулятора для переноса сортового металлопроката.

6.5. Синтез системы передачи движения

6.6. Выбор расчетных конфигураций манипулятора

6.7. Геометрический синтез элементов дополнительного привода манипулятора для переноса металлопроката

7. РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО

КОНСТРУИРОВАНИЮ.

7.1. Экспериментальные исследования направляющих проводок

7.2. Исследование процесса формирования узла типа оплетка

Введение 2005 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Кутлубаев, Ильдар Мухаметович

Современное состояние общества определяет высокий уровень требований к промышленной продукции и ее производству. Одним из важнейших факторов, обеспечивающих эти требования, является комплексная механизация и автоматизация всего цикла производства; В полной мере это требование относится и к металлургическому производству, в частности производству прокатной продукции. В настоящее время комплексно решены вопросы механизации и автоматизации практически всего технологического цикла [137, 184186].

Высокое качество готовой продукции, достигнутое в процессе ее производства, должно сохранятся; при ее доставке потребителям [197]. Степень сохранности при транспортировке определяется уровнем упаковочных и обвязочных операций [49, 146].

Работы по созданию машин для обвязки проката ведут свое начало с первой половины XX века, когда, были выданы первые патенты в Германии (патент№ 288895, 1914) [42].

Впервые обвязочная машина была внедрена в 1928 г. в Японии для обвязки прутков. С 1941 года фирма «Signode» (США) спроектировала и освоила массовое производство обвязочных машин [42]. ЭтО была автоматическая линия для обвязки бунтов.

В> СССР первая машина для обвязки пакетов штрипса была спроектирована в 1938 г. Г.Ф.Сычевым (Стальпроект).

Успешные работы по механизации процесса обвязки были выполнены во ВНИИМЕТМАШе. [51], ЭЗТМ [190], Стальпроекте, Днепропетровском проектно-конструкторском и технологическом институте «Черметмеханизация» [42], на Макеевском металлургическом заводе [186], Магнитогорском: металлургическом комбинате [146], в

Магнитогорском ГИПРОМЕЗе [147]. За рубежом ряд крупных фирм специализировались на разработке и выпуске машин для обвязки: «Signode», «Acme Steel» (США), «Sunds» (Швеция), «Джеррард» (Англия) [213]. Особенно значительные работы по исследованию и разработке машин для обвязки выполнили: А.И.Меренков [51, 140, 139, 141, 142, 182], Б.В.Попов [144, 173, 174, 226], С.М.Доведов [49, 50].

Несмотря на длительную историю создания машин для обвязки остаются нерешенные вопросы [216]. Как следствие, на многих металлургических заводах работы по обвязке выполняются вручную, что не обеспечивает качественной упаковки [146].

Недостаточный уровень упаковки металлопродукции приводит к значительным потерям. Только на ОАО «ММ К» потери из-за разрушения упаковки составили в 2001 году 1625470 рублей по внутреннему рынку и 266914 долларов по экспорту (Материалы технического совета заместителя генерального директора по производству и строительству ОАО «ММК» от 4.11.02 г.).

Стремление снизить затраты на обвязку сортового проката и труб определило переход на преимущественное использование для этих целей проволоки [51, 146, 197]. Объем использования проволоки как обвязочного материала для сортового проката неуклонно растет. Об этом свидетельствует рост числа машин для обвязки проката ведущих фирм мира, таких как «Sunitf Birst» (Швеция), «Sket» (Германия). Американская фирма «Signode», традиционно выпускавшая машины для обвязки лентой, также осваивает производство такого типа машин [19].

Эксплуатирующиеся прокатные станы ориентированы на производство готовой продукции в пачках, рулонах и бунтах относительно небольшой массы (до 500 кг). Такова продукция сортопрокатных станов ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» - стана 250 № 1 и 2, стана 250 № 2 ОАО «Метчел» и др. [146].

Проблема обвязки проката в технологических линиях этих станов решена известными конструкциями ВНИИМЕТМАШа, ЭЗТМ, ММК.

Продукция более современных прокатных станов, таких как стан 150 ОАО «Белорецкий металлургический комбинат», стан 300 № 3 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», проволочный стан ОАО «Нижне-Сергинский металлургический завод», проволочный стан Бекабадского металлургического завода, имеет гораздо большую массу -до 1700 кг.

При производстве катанки и мелкого сорта наметилась устойчивая тенденция к увеличению массы бунтов и рулонов на станах с традиционной технологией прокатки [217]. Одновременно широко внедряется новая технология бесконечной прокатки — ЕШ, в которой используется сварка заготовок сечением от 100x100 до 200x200 мм. С использованием этой технологии построены и запущены в 1999 г. проволочные станы: на заводах фирм SSB (Малайзия), BSI (Таиланд),

Acieries et Laminoirs de Paris» (Франция). В 2000 г. на заводе фирмы «Deacero Celaya» (Мексика) введен в эксплуатацию мелкосортно-проволочный стан производительностью 500 тыс.т в год. На сегодняшний день в мире эксплуатируется восемь таких агрегатов. Последний был запущен летом 2002 г. на заводе фирмы «Helliniky Halyvourgia» в Греции. Готовится к пуску еще несколько агрегатов в Китае и Европе [219].

Появление новой технологии обусловлено двумя основными факторами. Вопервых, необходимостью снижения затрат на производство при одновременном повышении качества. Вторым фактором является необходимость удовлетворения потребности рынка в продукции мелкосортных и проволочных станов, бунтами той массы, какая требуется заказчику [219]. При этом можно, используя заготовку малого размера, получить очень большую массу бунта, что является характерным для современных потребителей катанки.

С увеличением массы готовой продукции изменяются и параметры ее сечений. Использование предварительной подпрессовки изменяет условия обвязки готовой продукции.

Для характеристики обвязываемых сечений удобно использовать коэффициент формы сечения Кс, представляющий собой отношение большего к меньшему из размеров по главным осям обвязываемого сечения.

Тенденция увеличения веса упакованной готовой продукции сортопрокатных, волочильных станов требует разработки новых технологий обвязки. Их реализация сопряжена с совершенствованием! существующих и разработкой новых конструкций» комплексов механизмов и устройств для участков обвязки изделий сортопрокатного производства проволокой.

Этот процесс предполагает проведение исследований, направленных на оптимальное, научно обоснованное проектирование комплекса механизмов и устройств, для обвязки изделий металлургического производства проволокой [139, 140, 172, 182].

Настоящая диссертационная работа посвящена обобщению теоретических и экспериментальных исследований по разработке комплекса механизмов и устройств обвязки проволокой сортового проката с большим коэффициентом форм сечения.

В общем случае комплекс состоит из механизмов формовки и пакетирования, устройства подготовки и задачи проволоки, механизма обводки проволоки вокруг обвязываемого сечения, устройства формирования узла, машин для съема обвязанного изделия, устройств навешивания бирок [146, 241].

В отечественной и зарубежной литературе известно ограниченное число работ, посвященных вопросам аналитического исследования и научно обоснованного проектирования комплекса механизмов и устройств обвязки проволокой сортового проката [42, 51, 128, 139, 140, 142, 172, 182]. Как правило, эти работы относятся к обвязке продукции, имеющей сечение с практически равными размерами по главным осям.

Коэффициент формы сечения Кс не превышает 1,5.

К таким относятся обвязка пакетов мерного проката, труб, пачек штрипса.

Нерешенными в полной мере являются вопросы, связанные с построением комплекса механизмов и устройств обвязки сечений с коэффициент формы, превышающим 3 единицы. Такие значения характерны для рулонов штрипса, бунтов проволоки большой массы.

Даже при производстве бунтов малой массы, до 500 кг, их дополнительно обвязывают, собрав вместе 2-3 бунта. Это обеспечивает более рациональную схему загрузки при дальнейшей транспортировке.

Операция обвязки в этом случае также производится после предварительной подпрессовки. По такой схеме формируется и обвязывается готовая продукция на оборудовании, выпускаемом ведущими фирмами «Sunif Birst» (Швеция), «VAI Pomini» (Италия) [19, 20, 216]. Отношение высотного параметра обвязываемого сечения к ширине составляет 3-5 единиц. Бунты проволоки при массе более 900 кг собираются преимущественно на паллетах. В этом случае обеспечивается равномерная, аккуратная укладка витков, устойчивость бунта при транспортировке на участке адьюстажа. Обвязка бунта производится до его съема с паллеты в подпрессованном состоянии.

Коэффициент формы сечения Кс в этих случаях может достигать 6 единиц. Примером реализации такой схемы формирования и обвязки бунта может служить стан 150 ОАО «БМК» фирмы «Sket».

Обвязка бунтов большой массы представляет собой исключительно трудную задачу.

Для штрипса, свернутого в рулоны, также характерно высокое значение Кс - от 3 до 5 единиц.

Из общего числа вопросов, связанных с созданием комплекса механизмов и устройств обвязки металлопродукции проволокой, практически решенными следует считать проектирование устройств подготовки и задачи проволоки [42] и механизма навешивания бирок [147, 241].

Устройство подготовки и задачи проволоки, как правило, состоит из рихтовочного механизма, трайбаппарата, механизма реза. На сегодняшний день выполнены всесторонние аналитические исследования проходящих при этом процессов [172], что позволило создавать надежные механизмы данных типов [175].

При коэффициенте формы сечения Кс больше 3 исключается возможность использования простых форм проводок кольцевой формы, с открытым профилем. Проводки в этом случае имеют сложную конфигурацию, трансформируясь в ряде случаев в механизмы с несколькими подвижными звеньями.

Анализ показывает, известные схемы механизмов обводки за счет оптимизации геометрических параметров не позволяют решить проблемы, возникающие при обвязке сечений с Кс больше 3.

Необходимо разрабатывать принципиально новые схемы механизмов обводки.

Решение в этом случае возможно за счет реализации схемы с несколькими выходными звеньями, являющимися частями механизмов обводки.

Традиционные подходы в построении механизмов с индивидуальным приводом каждого выходного звена ведут к увеличению габаритов и массы всей машины. Увеличение массы обвязываемого изделия требует проведения реконструкции существующих машин. Однако известные схемы построения неприемлемы, т.к. в этом случае габариты машины чрезмерно возрастают.

Необходим переход к созданию механизмов и устройств, в которых реализованы схемы с кинематически зависимыми движениями выходных звеньев. В ряде случаев следует использовать механизмы с избыточным числом приводов.

Изменение принципиальной схемы обводки сечений налагает определенные требования на сопряженный с ним механизм формирования узла, что должно найти свое отражение при его проектировании. Одновременно следует учитывать современные тенденции в создании металлургического оборудования, к числу которых относят снижение его металлоемкости [168].

В связи с этим существует настоятельная необходимость определить критерии и методы научно обоснованного выбора как принципиальной схемы, так и параметров, ее определяющих, для механизмов и устройств, входящих в комплекс обвязки проволокой изделий металлургического производства.

Кроме того, обвязка бунтов в подпрессованном состоянии и на паллете создает стесненные условия, затрудняющие размещение механизмов. Ограничиваются движения выходных звеньев механизмов.

Для соединения концов обвязочной проволоки в узел необходимы новые способы.

Операция обвязки заканчивается съемом обвязанного изделия с позиции обвязки. В дальнейшем, в зависимости от компоновки технологического оборудования возможна операция перекладки или пакетирования. Перемещения на значительные расстояния, многократно превышающие габариты обвязанного изделия, осуществляются конвейерами или кранами [84]. Такие перемещения обеспечиваются общецеховыми транспортирующими устройствами.

В состав участка по обвязке готовой продукции входит машина для съема ее с позиции обвязки и размещения на транспортирующе*м устройстве. При выборе размещения машины в пределах участка, ее структуры и параметров должно учитываться положение, как самого обвязываемого изделия, так и механизмов и устройств, обеспечивающих операцию обвязки.

Наиболее подходящим устройством для выполнения съема и перекладки обвязанного изделия является манипулятор. По мнению академика К.В.Фролова, использование манипуляторов и промышленных роботов во всех отраслях производства является весьма перспективным [204]. Это обусловлено гибкостью, компактностью, возможностью реализации модульного принципа построения, надежностью работы в тяжелых условиях [10, 16 - 18, 84].

Значительный опыт механизации работ по съему и пакетированию сортового металлопроката выполненных на ОАО «ММК», обобщен коллективом автором во главе с Д.П.Галкиным [146]. При этом отмечается сохраняющийся тяжелый ручной труд, ухудшение товарного вида (деформированные витки, царапины и задиры на готовом профиле).

Для работы в металлургии разработаны и используются конструкции различных манипуляторов [21, 52, 55, 60, 132, 149, 180, 187, 189].

Однако вопрос далек от своего полного решения.

Необходимость создания современных устройств: съема металлопродукции остается актуальной задачей. В частности, в решении технического совета заместителя генерального директора по производству и строительству ОАО «ММК» от 4.11.02 г. отмечается «необходимость разработки и внедрения; грузоподъемных устройств, исключающих нарушение упаковки и металлопродукции».

Серийно выпускаемые манипуляторы и промышленные роботы не приспособлены для перемещения; металлопроката большой массы (например, масса бунтов проволоки современных сортовых станов достигает 1700 кг). В связи с этим, разработка перспективных конструкций манипуляторов для съема и перемещения металлопроката значительной массы является актуальной задачей.

Одним из направлений создания новых конструкций: манипуляторов является: применение подходов к его проектированию с позиций теории многодвигательных машин.

При этом преобладавшие до недавнего времени подходы к компоновке манипуляторов вели к значительному увеличению массы манипулятора. Для оценки качества принятых решений при проектировании манипуляторов было предложено использовать коэффициент грузоподъемности Kp, представляющий собой отношение массы подвижных частей манипулятора к массе поднимаемого груза. При съеме и перемещении металлопроката необходимы манипуляторы с числом степеней свободы до трех и максимальным вылетом не менее 3 м. Обзор существующих конструкций манипуляторов, удовлетворяющих этим требованиям [117, 177], показал, что величина

Кр составляет 10-40 единиц. Это объясняется применением традиционных подходов к построению много двигательной системы, каковой является манипулятор. К числу важнейших из них относится компоновка приводов непосредственно на подвижных звеньях, невысокая жесткость манипулятора, обусловленная незамкнутостью кинематической схемы.

Анализ показал, параметрические улучшения существующих систем построения манипуляторов не способны снизить Кр до приемлемого (5-6 единиц) уровня [1 11, 114, 117].

При этом недостаточно развиты методы синтеза параметров кинематической схемы манипуляторов, учитывающих наличие дополнительного оборудования, входящего в состав комплекса машин и механизмов по обвязке металлопроката.

Полноценное использование манипуляторов для работы- с металлопрокатом возможно при применении качественно новых комплексных подходов к их построению и расчету.

Отмеченные особенности современных условий обвязки проката требуют разработки новых технологий и соответствующего им комплекса механизмов и машин для обвязки металлопродукции проволокой и методик их расчета.

Целью данной работы является развитие методов анализа и синтеза механизмов и устройств, входящих в комплекс обвязки сортового проката, на основе представления их как многодвигательных машин. Создание на этой основе теории проектирования и построения машин, обеспечивающих обвязку сортового проката в соответствии с современными требованиями, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в области разработки машин и агрегатов металлургического производства.

Идея работы заключается в переходе к новым схемам построения комплекса механизмов и машин полученным на основе структурного анализа и синтеза, в сочетании с оптимизационными методами параметрического синтеза его элементов и обеспечивающих обвязку сортового проката проволокой. Предлагается на базе сформулированных критериев рационального выбора создавать исполнительные механизмы машин, входящих в состав комплекса с различной структурой: механизмы с переменной структурой, механизмы с кинематически зависимыми движениями выходных звеньев, избыточными приводами.

В работе сформулированы основные принципы и теоретические основы построения и расчета таких механизмов. Представлены принципиально новые механизмы с переменной структурой и задаваемой степенью кинематической зависимости движений звеньев многодвигательных машин, разработанные на основе результатов выполненных теоретических исследований. Оригинальность найденных решений подтверждена 24 авторскими свидетельствами на изобретение и двумя патентами на полезную модель. Аналитические методы, сформулированные в оптимизационной постановке, являются основой выбора и расчета основных параметров механизмов, входящих в состав комплекса обвязки проволокой металлоизделий.

Предлагаемые концепция и методики расчетов, подтвержденные лабораторными и промышленными экспериментами, являются научной основой для разработки новых комплексов механизмов и устройств обвязки изделий металлургического производства проволокой.

Автор диссертации защищает:

- развитие теории структурной систематизации механических систем многодвигательных машин;

- развитие теории анализа многодвигательных машин в части систематизации, построения их структурных и функциональных схем, отражающих назначение частей машины и взаимодействие между ними;

- общую теорию построения кинематически независимых систем передачи движения в много двигательных машинах;

- методологию структурного синтеза много двигательных машин и ее реализацию применительно к механизмам, входящим в состав машин для обвязки металлопроката;

- новые принципы построения и методы расчета комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката с высоким коэффициентом формы сечения и в стесненных условиях, которые включают в себя: а) принципы компоновки устройств, обеспечивающих обводку сечения и формирование узла с использованием дополнительных приводов и механизмов с переменной структурой; б) метод оптимизационного синтеза основных параметров обводных проводок; в) принципы построения, методы анализа гидравлического автоколебательного привода с возможностью непрерывного регулирования амплитуды и частоты движений выходного звена; г) совершенствование технологии формирования открытого узла и узла типа «оплетка» и методику синтеза параметров механизмов, их реализующих; е) методы кинематического синтеза ОКЦ манипулятора для съема металлопроката при наличии в рабочей зоне препятствий в оптимизационной постановке; д) принципы получения квазизамкнутой ОКЦ манипулятора за счет использования дополнительного, избыточного привода, методы силового анализа и параметрического синтеза таких систем, обеспечивающих высокую грузоподъемность и компактность.

Работа представляет собой комплексное исследование по анализу и синтезу структуры механизмов и устройств, входящих в состав комплекса обвязки металлоизделий проволокой, с применением методов нелинейного программирования, обеспечивающих получение конструкций с заданными параметрами. Использованные подходы к решению поставленных задач позволили создать комплексы оригинальных многодвигательных машин, обеспечивающих обвязку металлоизделий с коэффициентом формы более 3 единиц в стесненных условиях и последующий съем манипуляционным устройством с высоким коэффициентом грузоподъемности.

Основными научными результатами являются: развитие методов анализа и синтеза механизмов и устройств, входящих в комплекс обвязки сортового проката, на основе представления их как многодвигательных машин; разработка на этой основе новых концепций и принципов построения устройств обводки обвязываемых сечений; совершенствование технологии формирования открытого узла и узла типа «оплетка»; формирование основ расчета гидравлических автоколебательных приводов обвязочной проволоки; развитие теории проектирования манипуляторов большой грузоподъемности для съема металлоизделий с малыми массоинерционными характеристиками; теоретических основ оптимизационного синтеза параметров, перечисленных выше механизмов и устройств; проведение экспериментальных исследований лабораторных, опытных и опытно-промышленных образцов, подтвердивших эффективность предложенных принципов и методик и их адекватность физическим моделям.

Народнохозяйственное и учебно-методическое значение работы подтверждается материалами, помещенными в приложении.

Работа выполнена на кафедре подъемно-транспортных машин и роботов Магнитогорского государственного технического университета им.Г.И.Носова, кафедре теории механизмов и машин Московского государственного технического университета им. Н.Э.Баумана в соответствии с планами хоздоговорных работ, выполненных в период 1987-2003 гг.

Диссертация состоит из введения, семи разделов, заключения, списка использованной литературы, приложений. Основное содержание изложено на 306 страницах машинописного текста, включающих 101 иллюстрацию и 6 таблиц. Список литературы содержит 256 наименований. Приложения содержат 8 страниц.

Заключение диссертация на тему "Развитие теории проектирования и создание комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе изложены и научно обоснованы технические решения по конструированию многодвигательных машин металлургического производства, в частности комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката, производимого в соответствии с современными требованиями.

В процессе решения поставленных задач были получены следующие результаты:

1. Разработана в полном объеме методика построения структурных схем, что обеспечивает возможность исследования фундаментальных свойств много двигательных машин, отражать компоновку ОКЦ, СПД, их трансформацию в процессе работы и взаимовлияния их частей. Использование структурных схем позволяет проводить четкую классификацию многодвигательных машин и получать сведения о свойствах новых машин сразу после их идентификации.

2. Уточнены и расширены классификационные классы и группы многодвигательных машин, в частности с переменной структурой. При обвязке сортового проката с высоким коэффициентом формы, следует использовать комбинированные структурные схемы с наложенными и параллельными связями функционирования. В конструкциях механизмов с разомкнутыми ОКЦ (устройства для перемещения сортового проката при обвязке) предпочтительными являются механические системы с наложенными и избыточными связями функционирования, что позволяет получить наименьшие массоинерционные характеристики.

3. Впервые разработана концепция структурного синтеза много двигательных машин, основанная на преобразования циклограммы функциональных действий машины в ее структурную схему.

Полученная на ее основе методика обеспечивает минимизацию-числа основных звеньев машины, позволяет определить связи между ними (структурные и функциональные) и является основой для обоснованного синтеза кинематической схемы. Методика использована для синтеза структурных и кинематических схем машин для обвязки сортового проката с формированием узлов прямого типа и «оплетка» на сечениях с коэффициентом формы больше 3.

4. Получила развитие теория кинематической развязки движений основных звеньев много двигательных машин третьего класса (с наложенными связями функционирования). Представление многодвигательных машин в виде структурных схем. позволило сформулировать общую теорию построения кинематически развязанных СПД основанную на введении дополнительной, пассивной степени свободы. Разработаны конструкции устройств подающих сортовой прокат на позицию обвязки с несколькими кинематически развязанными СПД.

5. Разработаны принципы построения устройства обвода проволокой сечения с высоким коэффициентом формы. Определены условия перехода к схеме с дополнительным приводом обвязочной проволоки, что обеспечивает реализацию предложенного устройства во всем возможном диапазоне параметров обвязываемого сечения. Получена математическая модель зависимости усилия задачи ОП в устройства обвода нового типа от его параметров. Это дает возможность оценить влияние каждого из них и выполнить параметрический синтез с минимизацией усилия задачи.

6. Теоретически обоснован выбор параметров новой конструкции вязальной головки, обеспечивающей формирование узла типа «оплетка» по новой технологии, обеспечивающей соединение ветвей обвязочной проволоки малым моментом и с повышенной несущей способностью узла.

-2797. На основе анализа структурных схем известных конструкций

ГАП сформулированы принципы построения дополнительного автоколебательного гидравлического привода ОП с комплексной обратной связью и плавным регулированием амплитуды и частоты движения основного звена. Для новой конструкции ГАП разработана динамическая модель, позволяющая; определять его основные характеристики.

8. Решена задача структурного и параметрического синтеза ОКЦ манипулятора для переноса металлопроката при его обвязке с учетом реальных препятствий, расположенных в рабочей зоне. Предложены критерии и аналитические зависимости для анализа условий нагружения, выбора конструкции дополнительного привода и параметров его определяющих, что позволило получить устройство с минимальным моментом в основных приводах и небольшим коэффициентом грузоподъемности.

Материалы выполненных исследований использовались при разработке рабочей документации и создании новых комплексов для обвязки сортового проката. Изготовлен и испытан опытно промышленный образец в условиях действующего стана 150 ОАО «БМК».

Эффективность предлагаемых и разработанных устройств обеспечивается за счет обвязки проволокой сечений готовой продукции, получаемой в соответствии с новыми технологическими процессами производства сортового проката. Выполненные исследования позволили создать опытные образцы, обеспечивающие обвязку готовой продукции с коэффициентом формы сечения 10 единиц, массой до 1700 кг с формированием узла с высокой несущей способностью.

Затраты на изготовление опытно-промышленного образца с обвязкой по одному сечению (без учета системы управления), составили

-28021,2 тыс. долларов. Аналогичная машина для обвязки - РСН-4RNA/4600 (в соответствии с коммерческим предложением фирмы «Sund Birsta» от 26.06.2000 г. в адрес ОАО «ММК» № ST/42591) с обвязкой по четырем сечениям имеет стоимость 671,16 тыс. долларов.

-281

Библиография Кутлубаев, Ильдар Мухаметович, диссертация по теме Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)

1. Аветиков Б.Г., Смольников Б.А., Сорин В.М. Некоторые вопросы синтеза кинематических схем манипуляторов //Теория, принципы устройства и применения роботов и манипуляторов /Отв.ред. И.И.Артоболевский. Л., 1974. - С.55-61.

2. Автоматизированный процесс увязки и транспортировки готовой проволоки / В.А. Антоненко и др. // Сталь. 1980. - №2. - С. 140-141.

3. Автоматическая машина для спресовки и увязки больших бунтов катанки // Черные металлы. 1979. - №6. -С.21-22.

4. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий М.: Наука, 1976 - 276 с.

5. Алимов О.Д., Басов С.А. Гидравлические виброударные системы. М.: Наука, 1990. -352 с.

6. Алимочкина В.Е., Изюмский В.П. Статическое уравновешивание масс манипулятора антропоморфного типа при одном источнике уравновешивающей силы //Теория механизмов и машин. 1986. -Вып. 40.- С.3-6.

7. Андреев А.В. Передача трением. 2-е изд.,перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1978. -176 с.

8. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: Учебник для вузов. -3-е изд. М.: Наука, 1975.- 640 с.

9. Артоболевский И.И., Блох З.Ш., Добровольский В.В. Синтез механизмов.- М.: Гостехиздат, 1944. 387 с.

10. Асфаль Р. Роботы и автоматизация производства /Пер. с англ. М.Ю.Евстигнеева и др. М.: Машиностроение, 1989. - 448 с.

11. Батищев Д.И. Задачи и методы векторной оптимизации. Горький, 1979. -92 с.

12. Белков Е.Г. Иследование процесса навивки пружин с межвитковым давлением на автоматах // Кузнечно-штамповочное производство. — 1974. -№9.-С. 18-20.

13. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и упругости и ползучести. М.: Высш. шк., 1960. - 536 с.

14. Белов А.П., Кульда Д.А. Манипуляторы. М.: Атомиздат, 1978. - 138 с.

15. Белянин П.Н. Промышленные роботы и их применение: робототехника для машиностроителя. М.: Машиностроение, 1983.- 311 с.

16. Белянин П.Н. Промышленные роботы Японии: Обзор зарубежного опыта.- М.: Машиностроение, 1977. 456 с.

17. Боброва Л.И. Машины и механизмы фирмы «Signode» для обвязки металлопроката // Металлургическое оборудование / НИИТЭИТЯЖМАШ.- 1981. Вып.14. - С.15-18.

18. Боброва Л. И. Машины фирмы «Титан» для обвязки металлопроката // Металлургическое оборудование / НИИТЭИТЯЖМАШ. 1981. - Вып.14. -С.18-19.

19. Боголюбов А.К., Сотников Ю.Е., Туманов Н.Б. Использование и перспективы применения промышленных роботов и манипуляторов в черной металлургии // Механизация трудоемких операций в металлургических цехах. М.: Металлургия, 1987.- С. 15 - 19.

20. Болотин Л.М. Анализ кинематических структур промышленных роботов //Машиностроение. 1984. - №2. - С.33-39.

21. Брагинская Н.В. Условия самовозбуждения автоколебательного гидравлического вибровозбудителя. // Строительные и дорожные машины. 1972. -№ ю.-С 29.

22. Брагинская Н.В. К вопросу о построении гидравлических автоколебательных систем. // Строительные и дорожные машины. 1978. -№3.-С 21-23.

23. Бродский Л.Е., Слипенко Г.К. Исследование динамики и оптимизация характеристик гидравлических отбойных молотков // Строительные идорожные машины. 2001. - № 4. - С.33-37.

24. Варсанофьев В.Д., Кузнецов О.В. Конструкции и параметры зарубежных пневматических и гидравлических вибраторов. -М.: Недра, 1969. -208 с.

25. Варсонофьев В.Д., Кузнецов О.В. Гидравлические вибраторы. — JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. -144 с.

26. Виноградов Б.А., Семенов Ю.В. Манипулирующее устройство с независимыми кинематическими цепями // Вестник машиностроения. -1987.-№12.-С.9-10.

27. Воробьев Е.И. Задачи синтеза механизмов роботов и манипуляторов //Сборник научно-методических статей по теории механизмов и машин. -1977. Вып.7. - С.22-28.

28. Воробьев Е.И. Построение пространственных механизмов с несколькими степенями свободы по заданным условиям движения твердого тела: Автореф. дис. . д-ра. техн. наук: 05.02.18. М.,1982. - 43 с.

29. Воробьев Е.И. Синтез механизмов по заданным движениям твердого тела в пространстве //Механика машин. 1978. - Вып.54. - С.25-33.

30. Высочин В.Д. Деформация и усилия в проволоке при рихтовке // Стальные канаты. Киев: Техника, 1970. - Вып. 7. - С.246-250

31. Гастев В .А. Краткий курс сопротивления материалов. М.: Наука, 1977.456 с.

32. Гидропневмоударные системы исполнительных органов горных и строительно-дорожных машин / А.С.Сагинов, А.Ф.Кичигин, А.Г.Лазуткин, И.А.Янцев. М.: Машиностроение, 1980. -200 с.

33. Глушко М.Ф. Геометрия контакта проволок в канатах П Стальные канаты. Киев: Техника, 1968. - Вып. 5. - С.60-67.

34. Глушко М.Ф. Стальные подъемные канаты. Киев: Техника, 1966. - 327 с.

35. Глушко М.Ф. Статика изогнутого каната // Стальные канаты. — Киев: Техника, 1969. Вып. 6. -С.5-19.

36. Глушко М.Ф., Шилин И.А. Геометрия фасонных прядей // Стальные канаты. — Киев: Техника, 1972. Вып. 9. -С.3-14.

37. Головин А.А. Проектирование сложных рычажных механизмов: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ, 1995. - 76 с.

38. Гонопольский М.А. Механизация обвязки и упаковки. М.: Металлургия, 1969.- 132 с.

39. Грачев В.П. Учет упрочнения материала при сложном нагружении круглой проволоки путем изгиба с кручением и последующим растяжением // Стальные канаты. Киев: Техника, 1973. - Вып. 10. - С.41-49.

40. Гребеник В.М., Иванченко Ф.К., Ширяев В.И. Расчет металлургических машин и механизмов.- Киев: Выща шк., 1988.- 448 с.

41. Джолдасбеков У.А., Слуцкий Л.Н. Роботы и манипуляторы (основы теории упрправления машинами): Науч.-метод. пособие-Алма-Ата, 1979.• -61с.

42. Диментберг Ф.М. Определение положений пространственных механизмов. М.: Изд-во АН СССР, 1950. - 142 с.

43. Диментберг Ф.М., Саркисян Ю.Л., У сков М.К. Пространственные механизмы: Обзор современных исследований.- М.: Наука, 1983. 94 с.

44. Доведов С.М. Механизация и автоматизация адъюстажных участков прокатных цехов. М.: Металлургия, 1970. -192 с.

45. Доведов С. М., Саксаганский А. И. Машины конструкции ВНИИМЕТМАШа для обвязки бунтов горячей проволоки // Труды ВНИИМЕТМАШ. 1967. -№21. - С. 278-290.

46. Дрозд. В.Г., Меренков А.И. Сортовые прокатные станы. М.: Металлургия, 1967. - 180 с.

47. Жавнер В.Л., Крамской Э.И. Погрузочные манипуляторы. -М.: Машиностроение, 1975. 160с.

48. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. -Л.: Наука, 1974. -108 с.

49. НТИ.- 1986.-Вып. 1.- С.31 -48.

50. Зиновьев В.А. Пространственные механизмы с низшими: парами. Кинематический анализ и синтез. М;; Л.: Гостехиздат, 1952. - 432 с.

51. Иванченко Ф.К., Красношапка В.А. Динамика металлургических машин. -М;: Металлургия, 1983. 295 с.• 58. Ильинский Н. Ф. Элементы теории эксперимента: Учеб. пособие. М;:

52. Исследование напряженно-деформированного состояния круглой проволоки в случае сложного нагружения путем изгиба с кручением и последующим растяжением /В.Т.Козлов, В.П.Грачев, Б.А.Дегтярь. // Стальные канаты. Киев: Техника, 1972. - Вып. 9. - С.23-33.

53. Исследование напряженно-деформированного состояния проволоки для случая сложного нагружения путем кручения с последующим растяжением /В.Т.Козлов, В.П.Грачев, Б.А. // Стальные канаты. Киев: Техника, 1971. -Вып. 8. -С. 172-177.

54. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. -М.: Наука, 1971.-576 с.

55. Кобринский А.А. Грузоподъемность и приемистость манипуляционной системы //Машиноведение. 1979. -№4. - С. 18-24.

56. Кобринский А.А., Кобринский А.Е. Манипуляционные системы роботов: Основы устройства, элементы теории.-М.: Наука, 1985.-344 с.-28766. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. М.: Машиностроение,1969.-584 с.

57. Кожевников С.Н, Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы: Справочник. -М.: Машиностроение, 1973. 784 с.

58. Козлов В.Т. Определение напряжений в проволоке спиральных канатов при упруго-пластическом изгибе // Стальные канаты. — Киев: Техника, 1967.-Вып. 4. -С.83-88.

59. Козовый. С.И. Исследование напряженного состояния круглых проволок свиваемых в спиральный канат с предварительной деформацией изгиба и кручения // Стальные канаты. Киев: Техника, 1978. - Вып.8. - С.196-203.

60. Козырев Ю.Г., Житомирский С.В., Сидорин И.А. Выбор геометрических параметров роботов с шарнирной рукой //Станки и инструмент. 1980. -№6. - С.3-4.

61. Кожевников С.Н. Динамика машин с упругими звеньями. Киев.: Изд. АН УССР, 1961.-160 с.

62. Кожевников С.Н, Пешат В.Ф. Гидравлический и пневматический приводы металлургических машин,- М.: Машиностроение, 1973 360 с.

63. Коли Ли, Цой Сандор. Конфигурации манипулятора, имеющего вращательно-поступательные (В.П.) приводы и решение для них прямой и обратной задачи кинематики //Современное машиностроение. Сер. Б. -1989.-№7.-С.103-111.

64. Коловский М.З. Динамика машин. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд. 1989.-263 с.-28876. Конструирование роботов /Андре П., Кофман Ж.-М., Лот Ф., Тайар Ж.-П.- М.: Мир, 1986.-360 с.

65. Корендясев А.И. Автоматические манипуляторы; с приводом; на; основании //Станки и инструмент. 1980; - №12. - С.5-8.

66. Корендясев ; А.И. Основы теории, экспериментальные; исследования; и разработка; двигательных система адаптивных: роботов с приводом на основании: Дис.д ратехн. наук: 05.02.18; - М., 1981. - 275 с.

67. Корендясев А.И., Саламандра Б;Л;, Тывес Л.И. Концепция динамической развязки; движений в робототехнических системах // Проблемы машиностроения и автоматизации. -Mi; Будапешт, 1987. Вып. 15. - G.35-39.

68. Корендясев А.И., Саламандра Б.Л., Тывес Л.И. Особенности; построения; кинематических схем; автоматических манипуляторов; // Станки и инструмент 1981. - №2; - С.9-131

69. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и; инженеров. Определения, теоремы, формулы. 5-е изд., перераб. и» доп. -М.: Наука, 1984. -831 с.

70. Корытко О.Б., Юдин В.И. Определение расчетных режимов для анализа механических характеристик манипуляторов промышленных роботов //Прикладная механика. 1988:,- Т.24. - №4. - С.115-121.

71. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 560 с.

72. Кружков В.А. Металлургические подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов.- 2-е изд.,перераб. и доп.- М.: Металлургия, 1989.- 464 с.

73. Машиностроение. 1986. - №12. - С.41-44.

74. Крюков Б.И., Кутлубаев И.М., Макаров А.Н. Тросовый манипулятор // Шестой Всесоюз. съезд по теоретической и прикладной механике: Аннотации докладов. Ташкент, 1986. - С.387.

75. Крюков Б.И. Ломидзе А.Н. Численное исследование стационарных режимов работы автоколебательного гидравлического вибровозбудителя // Изв. вузов. Машиностроение. 1988. - №4 -С.83-86.

76. Крюков В.А., Прейс В.В. Системы приводов транспортного движения роторных и роторно-конвейерных линий // Вестник машиностроения. -2003. -№2.- С.33-38.

77. Кумар, Уолдрон. Рабочие пространства механических роботов //Труды Американского общества инженеров-механиков. Сер. В. Конструирование и технология машиностроения. 1981.- Т. 103. - №3. - С.64-72.

78. Кутлубаев И.М. Анализ влияния параметров обводной проводки на усилие задачи обвязочной проволоки /Магнитогорск, гос.техн.ун-т.-Магнитогорск, 2003. 12 с. - Деп. в ВИНИТИ 17.01.03,-№ 113-В2003.

79. Кутлубаев И.М. Использование структурных схем для анализа многодвигательных машин //Вестник машиностроения.—2004.—№12.-С.8-11.

80. Кутлубаев И.М. К вопросу о классификации гидравлических автоколебательных вибровозбудителей //Металлургические машины и процессы (теория и практика): Сб.науч.тр. -Магнитогорск: МГМА, 1998.— С.48-53.

81. Кутлубаев И.М. Принципы построения машин для обвязки бунтов проволоки большой массы // Сталь. 2003. -№10. - С. 74-77.

82. Кутлубаев И.М. Разработка манипулятора с приводом через гибкие звенья по заданным кинематическим и динамическим характеристикам: Автореф. дис. канд.техн. наук:. М.,1987. - 16 с.

83. Кутлубаев И.М. Совершенствование устройства формирования узла на обвязочной проволоке // Сталь. 2004. -№ 8. - С.49-50.

84. Кутлубаев И.М. Совершенствование привода шагающего конвейера // Сталь. 2004.- № 9. - С.46-47.

85. Кутлубаев И.М. Структура и кинематика машин и механизмов для обвязки металлопродукции /Магнитогорск, гос.техн.ун-т.- Магнитогорск, 2003.-25 е.-Деп. в ВИНИТИ 17.01.03 № 112-В2003.

86. Кутлубаев И.М. Теоретические основы создания автоколебательного пневмо-гидровозбудителя // Инженерно-физические проблемы новой техники: Труды всесоюзного совещание семинара. -М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1990.-С.84-85.

87. Кутлубаев И.М., Макаров В.В. Анализ влияния элементов конструкции автоколебательного гидравлического вибратора на его выходные данные // Разработка мощных рудных месторождений: Межвуз. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ им.Г.И.Носова, 1999. С.171-178.

88. Кутлубаев И.М:, Макаров А.Н. Выбор целевой функции при кинематическом синтезе манипулятора //Изв. вузов; Машиностроение. -1985. - №12. - С.36-40.

89. Кутлубаев И.М., Макаров А.Н. Основы механики жидкости и ► гидропривода металлургических машин. Магнитогорск: МГТУим.Г.И.Носова, 2000; 212 с.

90. Кутлубаев И.И., Макаров А.Н., Халикова О.П. Машина для обвязки О-образных бунтов проволокой //Необратимые процессы в природе и технике: Тез. докл. Третьей Всероссийской конференции, 24-26 января 2005 г. -М.: МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2005. -С.229-230.

91. Левитская О.Н;, Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин: Учеб. пособие для мех. спец. вузов.- М;:Высш. шк., 1985.- 279 с.

92. Лестани М., Сальвадор Дж. Технология бесконечной прокатки со сваркой при производстве длинномерной продукции // Черные металлы. -2002. №8. -С.31-36.

93. Макаров А.Н. Метод развертки для сведения пространственной задачи синтеза манипулятора к плоской //Изв. иузов. Машиностроение. 1986. -№8. - С71-75.

94. Макаров А.Н. Новые принципы построения манипуляционных систем IIIV Всесоюз. совещание по робототехническим системам: Тез. докл. Ч.Н. -Киев: Ин=т кибернетики им. В.М.Глушкова АН СССР, 1987. С. 189-190.

95. Макаров А.Н. Определение расчетного загружения манипуляционных систем промышленных роботов //Изв. вузов. Машиностроение. 1986. -№4. - С.48-52.

96. Макаров А.Н. Построение кинематически развязанных исполнительных механизмов: многодвигательных машин для г металлургического производства; // Металлургические машины и процессы (теория! и практика): Сб.науч.лр. Магнитогорск: МГМА, 1998. - С. 31-40.

97. Макарова А.Н. Синтез- систем передач движений в исполнительных механизмах манипуляторов и специальных кранов: Учеб.пособие.-Магнитогорск: МГМА, 1994. — 112 с.

98. Макаров А.Н. Теоретические основы построения; методы расчета; и конструирование манипуляционных устройств металлургического производства: Дис. д-ра техн. наук:05.004.04 и 05.02.18. М., 1996. - 350 с.

99. Макаров А.Н:, Кутлубаев; И.М. Геометрический; синтез основных параметров? кинематических схем плоских манипуляторов /Магнитогор. горно-металлург. ин-т.- Магнитогорск, 1984. 9с: Деп.в НИИМаш; 2.01.84;-№ 2МШ-Д84.

100. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М. Механика манипуляционных систем. -Магнитогорск: МГТУ им. Г.И.Носова, 1999. -178 с.

101. Макаров А.Н., Кутлубаев; И.М. Рука манипулятора промышленного робота//Машиностроитель. 1985,- №10. - СЛ 4-15.

102. Макаров; А.Н., Кутлубаев И.М., Кудряшовi А.А. Машина для обвязки бунтов; О-образного сечения проволокой; // Процессы и оборудованиеметаллургического производства: Сб.науч.тр. Магнитогорск: МГТУ им.Г.И.Носова, 1999.-С. 19-22.

103. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Кудряшов А.А. Экспериментальное исследование обводных проводок машин для обвязки проката проволокой /Магнитогорск, гос.техн.ун-т.- Магнитогорск, 2002. 12 с. Деп. в ВИНИТИ 17.12.02; №2188-В2002.

104. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Кудряшов А.А. Экспериментальное исследование проволочного узла типа «оплетка» /Магнитогорск, гос.техн.ун-т.- Магнитогорск, 2002. 6 с. Деп. в ВИНИТИ 17.12.02; № 2187-В2002.

105. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Козырь А.В. Эксплуатационные исследования механизмов машин для обвязки бунтов катанки //Вузовская наука региону: Материалы Первой общерос. науч. - техн. конф., 27 -28 февраля 2003 г. - Вологда: ВоГТУ, 2003 - С.137-138.

106. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Усов И.Г. Метод силового расчета основных кинематических цепей манипуляторов с гибкой замыкающей связью // Металлургические машины и процессы (теория и практика): Сб.науч.тр. -Магнитогорск: МГМА, 1998.-С.40-48.

107. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Усов И.Г. Основы механики многодвигательных машин: Учеб. пособие. Магнитогорск: МГМА, 1997. - 191с.

108. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Харитонов А.О. Манипуляционные системы с гибкими тяговыми органами //Машиностроитель. 1989. - №6. -С.12-13.

109. Макаров А.Н., Харитонов А.О., Кутлубаев И.М. Манипулятор для обвязки изделий проволокой//Машиностроитель. 1986.- №5.- С. 15-16.

110. Макаров А.Н., Умнов В.И. Задачи разгрузки манипуляционных систем промышленных роботов /Магнитогорск горно-металлург. ин-т. -Магнитогорск, 1988. 18 с.- Деп. в ВНИИТЭМР 11.08.88; № 312-мш88.

111. Малахов М.В., Гребенюк В.А., Бубнов; ЭЛ. Использование промышленных: роботов и манипуляторов; на предприятиях черной металлургии //Черная металлургия. Бюл. НТИ.- 1986.- Вып.11.- С.25-42.

112. Манипуляционные системы роботов / А.И.Корендясев, Б.JI.Саламандра, Л.И.Тывес и др.; Под общ. ред. А.И.Корендясева.- М.: Машиностроение, 1989.-472 с.

113. Марголин Ф. М. Машина для обвязки и маркировки проката // Металлург. 1974. - №6. - С. 39-41.

114. Марголин Ф.М., В.Б. и др. Механизация пакетирования и обвязки проката // Черная металлургия. Бюл. Ин та «Черметинформация». -1984.-№15 (971).-С 12-24.

115. Матвеев И.Б. Гидропривод машин ударного и вибрационного действия. -М.: Машиностроение, 1974. -184 с.

116. Машины и- агрегаты металлургических заводов: В 3 т. Т.З: Машины и агрегаты для; производства и отделки проката. Учебник; для вузов /А.И.Целиков, П.И.Полухин, В^М.Гребеник и др.- М.: Металлургия, 1981. -576 с.

117. Меренков А.И. Выбор энергосиловых параметров привода при конструировании и расчете упаковочных обвязочных машин //Изв. вузов. Машиностроение. 1963. -№3. - С. 144-155.

118. Меренков: А.И. Исследование деформаций и напряжений; возникающих в обвязочной проволоке узла скрутки, и крутящего момента приводамашины при обвязке готового проката //Изв. вузов. Машиностроение. -1959. -№11. С.104-113.

119. Меренков А.И. Механизм обвязки проволокой готового проката //Изв. вузов. Машиностроение. 1959. - №5: - С. 188-194.

120. Меренков А. И: Развитие конструкций машин для вязки- проката // Тяжелое машиностроение. — 1962. №3. - С. 12-20.

121. Меренков А.И; Теоретические основы расчета и конструирования машин для обвязки готового проката проволокой //Изв. вузов. Машиностроение. -1959: №6. - G.82-94.

122. Метод определения минимальной: длины манипулятора робота, обслуживающего рабочую зону с препятствиями: / Б.Г.Аветиков, О.Б.Корытко, М.Е.Бард, В.Ю.Юдин //Промышленные роботы. 1977. -Вып.1. - G.48-54.

123. Механизация и автоматизация адъюстажных участков прокатных цехов: Доклады Междунар. симпозиума металлургов, Лейпциг, 1966 г. /Под ред. Попова Б. В. М.: Металлургия, 1970. - 192 с.

124. Механизация обвязки проката / Костюченко В. И., Журавлев Н. Н., Панасюк В; М: и др. // Металлург. 1975. - №6. - С. 31-32.

125. Механизация трудоемких работ в прокатных цехах / Д.П.Галкин, М.Ф.Кочнев, А.С.Начинкин, С.П.Орел. — М.: Металлургия, 1979. 184 с.

126. Механизированная линия увязки бунтов с автоматическим увешиванием бирок на мелкосортном стане / Литвак A.M. и др. // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». -1974.- №121 С.45.

127. Минков К., Бекяров Б. Синтез кинематических схем манипуляторов по полному коэффициенту обслуживания //Теоретична и приложна механика. 1981.- 12. - №3. - С.13-19.

128. Миронов В.Г., Зальцман Л.И., Мансуров; И.31 Конструирование кузнечных манипуляторов,- М^: Машиностроение, 1970. 224 с.-296150. Мольнар В. Г., Владимиров Ю. В. Технологические основыпроизводства стальных канатов. М.: Металлургия, 1975. - 200 с.

129. Мошнин Е.Н. Гибочные и правильные машины. М.: Машгиз, 1956. -252 с.

130. Мошнин Е.Н. Гибка и правка на ротационных машинах. М.: Машиностроение, 1967. - 272 с.

131. Мошнин Е.Н. Исследования пластического изгиба //Труды ЦНИИТМАШ. №62. М.: Машгиз, 1954. - 196 с.

132. Мышкинд С.И. Робототехнические комплексы промышленных роботов на выставке в ФРГ //Механизация и автоматизация производства. 1986. -№4. - С.36-40.

133. Мышкинд С.И., Ефремов Е.В. Развитие робототехники за рубежом (по материалам III Междунар. симпозиума по промышленным роботам): Обзор.-М;, 1986. 89 с.

134. Мюллер П., Нойман П., Шторм Р. Таблицы по математической статистике. М.: Финансы и статистика, 1982. — 287 с.

135. Набутовский В.И.,Рувинский В.И.,Ваксер В.А. Манипулятор газовой резки лома и скрапа // Механизация трудоемких операций в металлургических цехах.- М.: Металлургия,1987.-С.35-37.

136. Навроцкий Г.А., Белков Е.Г. Навивка пружин на автоматах. М.: Машиностроение, 1978. - 144 с.

137. Навроцкий. Г.А., Белков Е.Г. Особенности навивки на автоматах и контроль пружин с межвитковым давлением //Кузнечно-штамповочное производство. 1974. - №4. -С. 14-16.

138. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МВТУ им.Н.Э.Баумана, 2000. - 360 с.

139. Овакимов А.Г., Тимофеев И.А. Синтез схемы дифференциального привода для развязки движений в манипуляторах (Г.Кинематические соотношения) // Изв.вузов. Машиностроение.- 1978,- №12. С.36-41.

140. Овакимов А.Г., Тимофеев Т.А. Синтез схемы дифференциального привода для? развязки движений^ в манипуляторах (2.Передачи привода)>■ //Изв.вузов. Машиностроение. 1979: - №4. - С.40-44.

141. Оптимальный синтез схем манипуляторов промышленных роботов; /К.И.Заблонский, Н.Т.Монашко, Б.М.Щекин.-Киев.:Тэхника, 1989.- 150с.

142. Основы динамики промышленных роботов /Коловский М.З., Слоущь

143. A.В; М.: Наука, 1988. - 240 с.

144. Отделка сортового проката / Шефтель Н. И., Мурзин И., И., Аршавский

145. B. 3. и др. М:: Металлургия, 1974. - 408 с.

146. Пасечник Н.В. Новые механизмы технологического оборудования // Металлург. 2003.-№1. - С.39-41.

147. Пенев Г.Д., Росляков А.П. Оптимальный кинематический и динамический синтез манипуляционных роботов //Вопросы механики процессов управления. 1984. - №6. - С. 145-206.

148. Пестунов В.М. Новые механизмы технологического оборудования // Машиностроитель. 2002.-№12. - С.21-27.

149. Петров Б.А. Манипуляторы. JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1984.-238 с.

150. Попов Б.В., Подольский Б.Е. Экспериментальное исследование машины для обвязки рулонов штрипса. //Труды ВНИИМЕТМАШ. 1972. - .№33. — С. 168-172.

151. Принципы: построения двигательной системы автоматических манипуляторов с программным; управлнием (промышленных роботов). /А.Е.Кобринский, А.И.Корендясев, Б.Л.Саламандра, Л.И.Тывес //Станки и; инструмент.- 1976.- №4,- С.3-10.

152. Промышленная робототехника и: гибкие автоматизированные производства: Опыт разработки и внедрения /Под ред. Е.И.Юревича. Л.: Машиностроение, 1984. - 223 с.

153. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 349 с.

154. Ривин Е. Оптимизация конструкций консольных механических элементов //Конструирование и технология машиностроения. 1986. - №4. - С.33-45.

155. Сбалансированные манипуляторы /Н. Л.В ладов, В.Н.Данилевский, П.Б.Ионов и др.; Под ред. П.Н.Белянина. М.: Машиностроение, 1988. -246 с.

156. Средства механизации в металлургии: Справ, изд. В 3 т. Т.1 /Б.А.Азиков, М.У.Земцов, М.В.Малахов, Н.П.Наливкин. М:: Металлургия, 1989. - 512 с.

157. Средства механизации в металлургии: Справ, изд.: В 3 т. Т.2 /Б.А.Азиков, М.У.Земцов, М.В.Малахов, Н.П.Наливкин. М;: Металлургия, 1989.-456 с.

158. Средства механизации в металлургии: Справ, изд. В 3 т. Т.З /Б.А.Аиков, М.У.Земцов, М.В.Малахов, Н.П.Наливкин. М.: Металлургия, 1990. - 480 с.

159. Смирнов А.И., Васильев К.И. Основы автоматизации кузнечно-прессовых машин. М.: Машиностроение, 1987. - 227 с.

160. Сотников Ю.Е., Селезнев М.С. Особенности применения промышленных роботов в огнеупорном производстве // Механизация трудоемких операций в металлургических цехах.- М.: Металлургия, 1987.-С.19-22.

161. Судаков А.И., Орел С.П. Механизация формовки и обвязки сортового и фасонного проката // Металлург. 1977. - №2. -С.32-33.-300191. Тензометрия в машиностроении: Справочное пособие /Р.А.Макаров,

162. А.Б.Ренский, Г.Х.Боркуненский., М.И.Этингоф; Под ред. Р.А.Макарова.

163. М.: Машиностроение, 1975.- 288 с.

164. Теория механизмов и машин. Терминология. Вып. 93. М., 1984. -33 с.

165. Теория механизмов и машин. Терминология. Буквенные обозначения величин /Отв. ред. Левитский Н.И. М.: Наука, 1984. - Вып.99. - 40 с.

166. Ткасэ К., Иноуэ X., Сато К. Проектирование многозвенного манипулятора с управлением по вращающему моменту // Дистанционно управляемые манипуляторы: Сб. статей. М.: Мир, 1976. - 462 с.

167. Тывес Л.И., Пурцеладзе Г.К. К статическому уравновешиванию звеньев механических рук //Машиноведение. 1981. - №5. - С.47-53.

168. Тывес Л.И., Санин А.Н. Особенности регулярных робототехнических структур с цикловым управлением //Машиноведение. 1986. - №1. - С.9-18.

169. Упаковка, маркировка и документация экспортной металлопродукции / В/О «Промсырьеимпорт». М., 1977. -186 с.

170. Устройство промышленных роботов /Е.И.Юревич, Б.Г.Аветиков, О.Б.Корытко и др. -Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1980. 333 с.

171. Феклин К.П. Основы структурно-параметрического синтеза упаковочных машин // Тара и упаковка. 2001. - № 6. - С.4-6.

172. Фельдман В.Я., Файнер Л.Б. Автоматизированные шахтные бурильные установки буровые роботы. - М.: Недра, 1989. - 191 с.

173. Феодосьев В.И. Избранные задачи по сопротивлению материалов. М.: Наука, 1973.-400 с.

174. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука., 1979. - 560с.

175. Фирма «Сундс», Швеция. Машины автоматические обвязочные: Каталог/Фирма «Sunt». 2000. - 128 с.

176. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиноведения. М.: Машиностроение, 1984. - 224 с.

177. Химмельблау М. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975.-534 с.

178. Цай, Сони. Применение понятия области достижимости для синтеза рук роботов //Труды американского общества инженеров-механиков. Сер. В. Конструирование и технология машиностроения. 1981. - Т.103. - №4. -С.81-90.

179. Целиков А. И. Расчет гибочных роликовых машин: Материалы по технической информации / ЦБТИ НКТМ СССР. Ш, 1939. -182 с.

180. Чепинцев Б.А;, Гусинский П.В., Наумов В.А. Ковочные манипуляторы // Кузнечно-штамповочное производство. 1993. - № 7. - С.21-23.

181. Юрьев А.Б., Полторацкий JI.M. Концепция развития ОАО «ЗСМК» на период 2003-2010 гг. // Сталь. 2003. - № 11. - С. 11-12.

182. Янцен И.А., Ешуткин Д.Н., Бородин В.В. Основы теории и конструирования гидропневмоударников. -Кемерово: Кемеров. Кн. изд-во, 1977.-245 с.

183. Greuel F. VDI-Zeitschrift. 1958. - Bd. 100, 30. - S.1444.

184. Kersten L. The Lemma Concept a new manipulator // Mechanism and machine theory. 1977. - V.12, n5. -P.209-213.

185. New loop-laying head at ugine savoie imply // Stahl und Eisen. 2002. - 122, №4. - S.20.

186. New Hydraulic Rock Drill // Mining Journal. 1984 - v. - № 7752. - p.175.

187. Helliniky Halyvourgia employing EWR technology // Stahl und Eisen. 2002.- 122. -№4.- S.20-21.

188. Paech M. Zughraftbedarf fur das Richten Von Drahtmit Rollenrichtapparaten // Dracht. 2000. - 51. - №2. - G. 130-137.

189. Rao A.V., Mohan Sandor G.N., Kohli D., Soni A.H. Closed Form Synthesis of Spatiall Function Generating Mechanism; for the Maximum Number of Precision Pointe //Tans ASME B: 1973. -V.95, №3. - P.725-736.

190. Second generation hydraulic drills from «Atlas Сорсо» //J. Quarry management. 1984. - v.l 1, № 4i - p. 235.

191. Tsai L.M., Roth B. Incompletely Specified Displacements Geometry and Spetial Linkage Synthesis // Trans ASME B. 1973. - V.95, №2. - P.603-611.

192. Weber David M. More versatile speed factory automation //Electronics. -1985.-58, №43. P.52-55.225. '85 Exhibition a Success //Jap. Robot News. 1985. - №4. - P.4.

193. A. c. 195427 СССР, МКИ4 В 65 В 13/28. Устройство для обвязки-проволокой пакетов и рулонов /Б. В. Попов, С. М. Доведов, Б. Е. Подольский, Р. Е. Свеженцев (СССР). №195427; Заявл. 10.02.66; Опубл. 12.07.67, Бюл.№10. 2 с.

194. А.с. 409926 СССР, МКИ4 В 65 В 13/28. Устройство для обвязки проволокой пакетов /В.И. Широков, Г.Н. Краузе, Р.А., А.П. Адамович и др. (СССР). -№1729536/28-13; Заявл. 16.05:72; Опубл. 05.01.74, Бюл.№1. 3 с.

195. А.с. 1202851 СССР; МКИ» В25 J 1/02. Рука тензорного манипулятора. /И.М. Кутлубаев, А.Н. Макаров (СССР). №3723224/25;; Заявл. 01.03.84; Опубл. 07.01.86, Бюл. №1. 5 с.

196. А.с. 1211153 СССР, МКИ4 В 65; В 13/281 Устройство для скручивания концов проволоки /В.В.Сафонов (СССР). № 3767445/28-13; Заявл. 21.08.84; Опубл. 15.02.86, Бюл. №6. 4 с.

197. Б.И.Крюков, А.Н.Макаров, И.М.Кутлубаев (СССР)-№3881858/25; Заявл.1104.85; Опубл.15.10.86, Бюл.№38.

198. А.с. 1283077 СССР, МКИ7 В25 J 1/02. Рука манипулятора /А.Н.Макаров, Б.И.Крюков, И.М.Кутлубаев и др. (СССР). -№3758462/31. Опубл. 15.01.87, Бюл. №2.

199. А.с. 1283086 СССР, МКИ7 В25 J 11/00. Модуль манипулятора. /А.Н.Макаров, И.М.Кутлубаев, С.С.Дударев (СССР). №3875513/3; Заявл. 27.03.85; Опубл. 15.01.87, Бюл.№2.

200. А.с. 1291382 СССР, МКИ7 В25 J 1/02. Рука манипулятора /А.Н.Макаров, И.М.Кутлубаев, С.С.Дударев (СССР).-№3873689/31; Заявл. 27.03.85; 0публ.23.02.87, Бюл. № 7. 4 с.

201. А.с. 1296484 СССР, МКИ7 В65 С 7/00. Устройство для навешивания бирок на проволоку при обвязке изделий /А.Н. Макаров, Я.С. Дорман, И.М. Кутлубаев и др. (СССР).-№3974167/22.; Заявл. 04.11.85; Опубл. 15.03.87, Бюл.№10. 7 с.

202. А.с. 1306705 СССР, МКИ7 B25J 1/02. Рука манипулятора /И.М.Кутлубаев, А.Н.Макаров, Ф.Ф.Пономарев и др. (СССР).-№3994602/31. Опубл. 30.04.87, Бюл. №16. 5 с.

203. А.с. 1321576 СССР, МКИ4 В25 J 1/02. Рука манипулятора/А.Н.Макаров, И.М.Кутлубаев (СССР). -№3919034/25; Заявл. 2512.85; 0публ.07.07.87. Бюл. №25 //Открытия. Изобретения. 1987. - №25. 6 с.

204. А.с. 1323364 СССР, МКИ4 B25J1/02. Исполнительный орган манипулятора /Б.И. Крюков, И.М. Кутлубаев, А.Н. Макаров (СССР)-№4037933/31; Заявл. 10.02.86; Опубл. 15.07.87, Бюл. №26. 5 с.

205. А.с. 1333564 CGCP, МКИ4 В25 J 1/02. Рука манипулятора /А.Н. Макаров, Б.И. Крюков, И.М. Кутлубаев (СССР). №4062897/31; Заявл. 28.04.86; Опубл. 30.08.87, Бюл. №32. 6 с.

206. А.с. 1343737 СССР, МКИ4 В65 В 13/28. Устройство для обвязки изделий проволокой /А.И.Битюцков, Я.С.Дорман, И:М.Кутлубаев,. А.Н.Макаров (СССР). -№ 4000810/28. Опубл. 02.01.86. 6 с.

207. А.с. 1369993 СССР, МКИ4 В 65 В 13/28. Устройство для обвязки мотков проволоки / В.Н. Ганжа, А.И. Соломин, Ф.И. Козий и др. (СССР). № 3948040/23 - 13; Заявл. 14.06.86; Опубл. 30.01.88, Бюл. №4. 4 с.

208. А.с. 1404324 СССР, МКИ4 В25 J 1/02. Манипулятор /Я.С.Дорман, Б.И.Крюков, И.М.Кутлубаев, А.Н.Макаров (СССР). №4079571/31; Заявл. 23.06.86; Опубл. 23.06.88, Бюл. №23. 3 с.

209. А.с. 1454518 СССР МКИ4 В06В1/18. Автоколебательный вибровозбудитель / Б.И. Крюков, И.М. Кутлубаев, В.А. Шилкин (СССР). -№4167212/24-28; Заявл. 06.01.87; Опубл. 30.01.89. Бюл.№4. 3-е.

210. А.с. 1641461 СССР МКИ4 В 06 В 1/18. Автоколебательный вибровозбудитель / Б.И. Крюков,,И.М. Кутлубаев (СССР), -№ 4682073/29; Заявл. 21.04.89; Опубл. 15.04.91. Бюл.№14. 4 с.

211. Пат. на полезную модель 38728 РФ, МКИ7 В 65 В 13/28. Устройство для обвязки изделий проволокой / И.М. Кутлубаев, А.Н. Макаров, А.В Козырь (РФ), -№ 2004101087/20(000870); Заявл. 12.01.2004; Опубл. 10.07.2004. Бюл.№ 19. 5 с.

212. Патент на полезную модель 38729 РФ, МКИ7 В 65 В 13/28. Устройство для обвязки изделий проволокой / И.М. Кутлубаев, А.Н. Макаров, А.В. Козырь (РФ), -№ 2004105433/20(005669) Заявл. 25.02.2004; Опубл. 10.07.2004. Бюл.№ 19.4 с.1. ПРИJIОЖЕНИЕ I

213. Общий вид обводной проводки

214. УТВЕРЖДАЮ: Генеральный директор ОАОшекий завод РЕМСТРОЙМАШ» • Л.В.Белоногов15 » февраля; 2000 г.

215. АКТ ПРИЕМКИ РАБОЧЕГО ПРОЕКТА ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА БУНТОВЯЗАЛЬНОЙ МАШИНЫ

216. Рабочий проект сдал: Принял:

217. Научный руководитель Зам. директора пооекта1. АКТ

218. Испытаний опытного образца бунтовязальной машины. Г.Магнитогорск 28 марта 200 Г г.1. Присутствовали:от ОАО «Белорецкий металлургический комбинат»:

219. Мамыкин E.JI. замначальника прокатного цеха,

220. Косарев М.И. — пом.начальника цеха по мех.обоудованию;от Магнитогорского государственного технического университета:

221. Кутлубаев И.М. доцент кафедры ПТМ и Р:от «завод Ремстроймаш»:

222. Тарасов А.И. зам. директора по «завод Ремстроймаш»

223. В результате 5 непрерывных циклов работы бунтовязальной машины

224. Механизмы: задачи проволоки; зажима переднего конца проволоки; формирования узла оплеткой; механизм рихтовки проволоки; реза проволоки работают устойчиво без отклонений от требуемого режима.

225. Выход проволоки из направляющих проводок осуществляется легко, без усилий.

226. Проводки обеспечивают надежное удержание катанки при ее задаче.

227. Сформированный узел выходит из воротка без значительных усилий.

228. Время задачи проволоки составляет —10 с, подтяжки —2 с, формирования узла 3 с, реза проволоки 1 с.