автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование процесса проектирования шарнирно-рычажных механизмов швейных машин на основе информационных массивов

ЮСЮВШЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЕНАЫНИ ТЕХНСШ01ИЧЕСЖЙ ИНСТИТУТ ЛЕГЮЙ ПРОШЛШКССПИ

На правах рукописи SAîAPAH Кзешнар 1й!аеша

СОВЕИГШСГГЮВШИЕ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ - • П'АЕНИРНО - Р1НШШ МЕХАНИЗМОВ двШнш: •1,ЫШ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ 1,'АССИВОЗ '

Специальность 05.02.13 -"!/ашши и агрегаты легкой прс.\ пиленное л"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертавди на сшекание ученой степени кандидата технлчесжх "наук

Москва 19S2

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Ера а!ого Знамени технологическом институте легкой промышленности

Научный руководитель - доктор технически наук, О профессор Сторожев В.В.

Научный консультант - кандидат технических наук,

доцент Гусаров A.B.

Официальные опонентн - доктор технических наук,

профессор Руженцев A.C., кандидат технических наук, .. доцент Протапенко А.К.

• - Ведущая организация - концерн "Подольск"

Защита состоится пtj>c$f.19S2 г. в часов

на заседании специализированного „Совета Д.053.32.02 при Московскому ордена'рудового фасного. Знамени технологическом инсгатуте легкой лромшаленносш по адресу: 113806, г. Москва, ул. Осипенко, 33.

С диссертацией можно ознакомив ся. в библиотеке Московского ордена Трудового' Брашого Знамена технологического института легкой промышленности.

Автореферат разослан •й- 1992 г.

•• Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат . технические наук, доцент "^^^■('■ау Гривин В.В.

ОЩА.Я ШАКЕЕЕИСШГА. РАБОШ Актуальность теш. По мнению специалистов, производи телъ-ность в производство за последние сто лет повысилась на 100 % в то нрег.'л как в проектировании - всего на 20 %. Возникшие проблемы в этой а{ере до последнего времени решались б основном экстенсивным путем - за счет увеличения чи сленности инженерно - технического персонала, а частично - за счет роста производительности, их труда. Устранить это противоречие позволяет создание и внедрение систем автоматизированного проектирования, к&к наиболее эффективного инструмента, способствующего значительному сокращенна сроков разработка проектов, повышению проз зведптсльноста труда конструкторов.

Известно, что при создании новых малин в среднем .треть рабочего времени уходит на изучение типовых проектов, различной ин-сПоркации. Поэтому в процессе выполнения проектно-конструкторсш'х работ пошмо конкретнкх процедур проектирования немаловажное значение имеет поиск научно - техническое информации, необходимой для принятая обоснованных решений. •

Б течение многах десятилетий на машиностроительных предприятиях, выпускамях оборудование для легкой промышленности, нага-, пилг.сь огромная база кон структорско-техшче скоп и технологачео-кой документации. Однако, ее анализ показал, что применяемые сборочные единица и детали характеризувтея большим разбросом размерно-конструктивных параметров; имеется множество форм и вариантов конструктивною исполнения деталей и сборочных единиц одного и того ко назначения. Стандарты предприятия насчитывают О.кьрс.о количество наименовании. В данной ситуации вибор тсхни-тйс>-,<:■: реи^шШ и& судастщюях носит субъективный характер. V'о:ууо отг.ет:■е., что разработки в области синтеза меха—

низмоз швейных шпин с применением различных методов оптиказацци. в основном капраЕлени на решение локальных задач. Кроме того, они ориентируются на псиск параметров в "непрерывном" пространстве и не отражают требования производства.

В связа с вышеизложенным,, создание базы данных и разработка ме толпа проектирования механизмов швекчнх машин на ее основе является актуальной научно - технической задачей..

Цель, объект и методы исследования. Целью работы является разработка иноорг.ацаонного фонда, алгоратаичесдцс и прохрак.них средств для проектирования ркча?шых механизмов квелых маы:н.

Объектом исследования являются наиболее мроко распростран-ные и взаимоувязанные механизмы швейных, тыщ - кривсшипно-пол-зунный механизм иглы и кравошпно-коромысловыи. нитеподатчик. Для достижения поставленной, цели в работе предусмотрено:

- анализ работ по' разработке ■ механизмов швейных лиан с применением технических средств СМЕР;

- создание алторитшче сккх средств для проектирования механизмов на основе пнфортщонных »-пассивов;

- анализ технической документащз на шведке глаплнк и создание икоор.'.пционного донда для проектирования исполнительных ¡механизмов;

- разработка м?.те!.птаческого и программного обеспечения.

При решении поставленных задач исгользовалчсь методы анализа и синтеза механизмов с прл::елент'ем техкнчесзих средств САПР, методы модел!рования систем, методы спш.'язадаа, методы программирования.

Научная новизна. Научная ношзна работы заключается в

- рагтботке процедур ггрсектировандя метанизмов швеиних шилн на основе иык'оркщионнкх ».асшвов;

- создании математической модели и алгоритма исследования чувствительности звеньев;

- о орирзвании информационных пассивов и'разработке прогр&шяого обеспечения проектирования механизмов на их базе;

- разработке методам йроектароваиия механизмов игли а нитепо-датчика с применением ин£ормадаошшх ласшвов;

- обосновании создания и разработке методики сформирования рациональных графических модулей для построения гесметричесжх образов деталей.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Результаты работы могут быть использовали iipn проектировании и конструировании рычааных механизмов ове^иых ь&шн с помощью технд'-хесих средств С\ПР.

Ярактачесгая значимость разработок заключается а

- сокращении трудоемко era проектирования, . _

- лова еки уровня стандаршзаоди a упл.]>5кица проэхшш. рокз-

Hîiii;

- сокращении числа разработчиков;

- висвобо;:ясн!31 произвол, ста sum к площадей, занятых храпением конструкторской документации. .

Осногаая часть работы внедрена в ЦКШ ООО Шноборонпрош и шщорне "Подольск". Олздаешй эконоькчесши 'уйект со став-даст 10 224 руб, при разработке 10 объектов в год,

Результате паботи ызпоченц в рабочий проект, выполнении! по заданию 3.1.-И "Разработки подсистем р.втоматц^проЕашюго 1фооктароган:!я механизмов оборудовгодм для легкой проглшлешюсзи г л: глгос межвузовской nuy-:Hc-;:r:Cv~cuon4ïc.*bci<o.i програгаи. Гос-сг:--;,!схпяг.д СССР "Сочн^ао ц I ï'OTfpL'ive j чеино-псаюловательс:-::х •■" цг,ща стог, в Сл'.'1"-. ..•; ",

' 'Достоверность п публикация результатов работы. Достоверность результатов работы подтверждается гашиннп.п эксперимента!.«. Оснснше результаты работа отраг.екы в 3 статьях. По материалам работы сделаны доклады на семшарах lelilí в lSíC-^1 г.г.

1. Раяработка процедур проектирования механизмов гсвеЛнкх мэьяя на основе шформадонних г.зеенвев

Анализ лиературы показывает, что сегодня икеетса негало работ по яроекшроважю кехаинзкоЕ гве^чнх г.г-шн с применением ЗВМ, е том числе в сбласаи кшега-шческого и дннагическсго анализа, параметрического и структурного синтеза, выполнения черте-кеп с помощью техклчесаях средств САПР.. Г.йзду тем, ксетс монета-таровать, что созданные алгоритмы оптагаз^.'д'.окного с;нтеза в основном направлены на решение конкретных задач и не обладают универсальностью. Их реализация связана с назначением границ варьирования параметров и шага пои сю. по усмотрешцо пользователе, что нередко привод;! т к увеличению сбъеш вычи ели тельных процедур. Явно мшо опы?а в разработке и выдаче конструкторской документации с.помацью тоннчеешх средств GUTP. Главное - все раз-pa6oTi:i существуют отдельно и трудно поддаются объединению.

На оснсво анализа существуютах разработок в области создашш систем автоматизированного проектирования изделий и с .учетом особенностей механизмов кшзГлих маган определен круг задач, тре-букпдх первоочередного репенпя для совершенствования процесс! проектирования исполнительных г.:е;:аниз:.ов на - о сновании применения Ьгаиасттолънон технига:

- разработка алгоритмов выполнения проектных процедур с применением иноорАпцчонн^;: тсслвов;

- анализ технической документации и подбор исходной инроршцли для разрабок:; П1К;орг.э.шоиюго оонда;

- разработка структурных и. знаковых моделей данных, формирование инфоргедаонных гассивов;

- создание и апробация програкшьс; средств для проектирования механизмов на основе цщ'орьавдонной базы.

Задача разработка универсального икйормшдонного (хсвда для проектирования швейных не может быть ранена в полном объе-

ме, таг: рак технология проектирования в этой с б ласта не достигла требуемого уровня доршлазацш. Более целесообразно создание фонда сравнительно узкого назначения - для проектирования исполнительных механизмов.

Разработка информационной. базы, . иоз! более ыКек-

тиьно построить процесс проектирования ме>.:и;.1зшв ове^шых ыаиик, связана с созданием новых проектных процедур. Ихлоршротше . базируется на исследование традавдшных процессов и ьозксшостеа. их совершенствования с использованием вычасштемной. техшпк." •

Основной принцип проектирования механиков заключается в применении функциональных и д::нашчеси1х I. гад ал ей. В процессе сш-теза осуществляется генерация вектора паракетров, расчот показа— ' телей путем кодолирования, проверка условии синтеза и выбор нового вектора, если предвдуЕое решение не удовлетворяет заданным критериям. ,

В основе алгоритга проектирования кехшшпадов с применением ищорг.элиогннх гассивой лачит анализ традиционнее проелашх процедур» их декоглюзивдя и представление в гиде руга этапов г под-<-апов /рис. 1/:

- гпс'.-к'Щ'Огашю кехрнчзков по бгушадональшл критерии:, объода-пя^'эе - "еребор готовых ьхшшнзко» /блек з/, г.;оде/дроьанае но-г::х »-о;>ш1/.л.:св пут;м перебора де'гздд /блек 5/, ептхьпьицдошшй <•-•'••'.':• о «то-л^лук пспсуогт дспа.х;', не сектору п?растров, неду-

"У г- е.нтоаа 7 -

Рис. 1,-Алгоритм "проектирования механизмов цветных машин на осиоЕе ьн^орг.ационных г.ассмвов

-о -

<- проектирование по ктструнштим кряетряям /блока 9 - 11/; - автоматизированное изготовление чертежей /блок 12/.

Обозначим информационней тс си в через множество д, объединяющее подшокества деталей по классами штору Д ( , Д2, ... Тогда Д^СД , Д1 = {'РС) , РСг ,...) .

Р^ совокупность параметров деталей образует пространство варьируемых параметров, представляющее собой неравномерно разбитую область, в узловых точках которой проъеряются условия синтеза с последующам выбором наилучшего значения.целевой йуккыда.

Моделирование механизмов о сю юн о на просмотре опорных точек аросграчсгва "варьируемых" параметров путем последовательной смены координатных осей /числовых осей варьируемых параметров/ и течек вдоль этих осей. П!аг варьирования являемся условным. Для сокращения циклов 'перебора ограничиваемся размерность». ьа-рьирус-лих параметров П 4 .

Предложенный алгср!тм проектирования определяет структуру основных проектных процедур, которые представлены в виде отдельных блоков. Использование такого подхода позволяет синтезировать . не всю елданую систему, а на кгздом -отакв - отдельный ее уровень. Разработгктл; алгоритм рассматртЕаетси как совокупность взояколвнзошшх и 2ггаа_мообуспо1х.еннц}1 процессов, которая позволяет стфедсллтъ 'со^етг-инке..и структуру м^орг.-аи-юнкнх с,язе;; мегду овд&ш&п слогеиташ процесса., состав' глг; ор:.а1Л,ш..

Отпаботапк тфоцо/чурц потка готова кохшшкои, аодгиаро-ноксс коу;*л::зшу с щишенпо» ко год а перебора, поиска гото'л1:: деч^дяЯ но ч ох'тору ¡гцги^'л-о!«.

«им::» цроц^лп*' ойоеиочдкиэт еягмжо "рудоскшосш [Гкчфл::г.ч}1;!. м, »к« чатслы>се сскглг'-сй'йе дя'.тштш/до ¿язях тох-

'',¡13!. ;:.,д-л:то:ч:: л-гонз^г^ст:--., ¡^¡'ыг.^-.е урс^я .о'Л'адар-Л-. •.; ..••• .• '.:.: ' V. • •:. - рс-.лклг з-1. счет !;Гл..'.?;';.м..и: су—

-ю -

ществугалх разработок, на .которые икеотсн готовая техническая документация а отработанная технология.

2. Создание информационного фонда для проектарования исполнительных механизмов

Полкота инфорр/ащи является предпосылкой качественного проектирования механизмов, йсточники это;, ино opv.aj.ui3. Еееыа разнообразны и ыогочисленны. Они Бюшчапт графическую, научно-методическую, иллисгратиЕную, патентную, нормхтивао-справотауа, техническую и технологничоскую ин^орУящш к т.д. Праммка показывает, что изучение и эффсмяшое использование всех инфоиацнодаых источников превышает козконкосш отдельного-специалиста, о то обстоятельство подтверждает необходимость создания специализированного инфорг,пшенного фонда, который позволит нкетъ а> схешшзлро-вгонную информацию и использовать ен для принятая обоснованны:-, решений.

Создание и использогани.о иио-ортвдоннсго фонда затраг.п-аот вопросы организаций, ведены, сопровождения, пер-работьи, ура-нения и представления пн^срг.ацки на всех этапах про-зглирогапия. К кругу та1их задач относятся вопросы определения структуры ин -формавдонного фонда и структур«их глоделец данных.

На основе анализа те:ш:'лесшй докугентавди и работ ко исследованию и разработке ьхжанизьоз швейных шиш наги пре.1уюжеч • перечень ип<Торюлзюнно-агоавочньх i/areриалов для лрсекирсг-'я-ля кекшизков, объедишда'Л.1 ичоаум^пе труппы: дхгаш ¡¡ос¿роения структурна*, С»:'.} клсшвыш и Допаычесмх ».оделеи f/.ех.я-нигкоз / описянио структуры, •¡■ипекктическае ппра;;.:;тры, олзовдо пар^г-тчтрн корну сок, детали/, стадцартк предприятия, грг^иче е данкко /гео:зтр:;че'с:ио обьолтк, типов;, е сечения/; п^и'ш'яеьь.е ьа-терналы и их С лзико-шхси.*- че си* е ОЕО..с"ва, додусл uefije г;ьачон;:я уднльнь™: дагш-тш в пэра::, кл^здлэк». стаконп* допускаемого

- и -

напряжения; описание систе{лы кодирования; руководство по эксплуатации програмшого обеспечения.

Техническая документация является воплощением опыта и доста-жений шве™ого тшиностроения. В ней накоплен и использован главный ресурс творческих процессов создания машш. Поэтому с целью подбора исходной информации для создания инфоргационного фонда в первую очередь необходимо провеста анализ технической документации.

Установлено, что форш представления технической документации на шЕейкые танины не отвечает требованиям, предъявляемым к составу и структуре инфорг.ащонных тсшвов. В свяэч с зтм было признано целесообразным составить структурные и жнеьатические схемы механизмов, сгруппировать по структурам и представать их . параметры в виде единых' таблиц.

Анализ показывает, что сборка и входяну.е • в них детали из -разных узлсв /механизмов/ характеризуются конструктивным! особенностями и большинство из- них не взалмозаменявт друг друга. Поэтому детали были си стели тизированы по применяемости 'а данные • для построения дакаьичесгах моделей представленц в шде сводных таблиц. ,

Выявлен 1фу1^^1меняе1яьс1 ?латьриалов для изготовления деталей, осногашэ борш сэчэний, типовые гео;>.!етричесше объекты, из которых образуются геометрические образы деталей. На основе подобранной ин([ор.шции составлены файлы-справочники для хранения постоянной информации' в ЭЬК.

С цел>» умеаыиоичй циклов перебора, аиа;лза и сравнения ьоз-кохиас рег.ений вибор структуры г.ас.ап'.св деталей требует нроведе-1П1Я исслсдо.'лн.'ь' чуг.стп1тсзльнос'И1 згеньев.

.-..пл^чти такого с.ла;пза пострсш на методе ппиракенаИ и таю-ч'.сг в сл'-г. тогоглтиоб чсе/лие ур-.^енчи. иодш щи

различных значениях внутренних-параметров X. Здесь У вектор внутренних параметров, -F известная всктор-сТункцая.

В2Л проведен анализ механизм щгеподатчша, при котором в качество исследуемых Функций принят зава ai мости : Тмах ' Уо = £ ( А.), Хо =jfк), 9шх =](А.), где Тг.ах - шксишльная подача верхней нитки, А. - вектор варьируемых параметров, Хо,Уо - разшх глазка но горизонтали и вертикали соответственно, бмах - тксашль-ньй угол давления на коромысло со стороны шатуна.

Проведенный анализ дает возможность сделать следующие выводы и рекомендации: по степени чувствительности звенья механизма ните-податчика расположены в следующем порядке: кривощп, рычаг, коромысло, катун. В'?айлах данных хравошшы и горомысда должны быть расположены в порядке возрастания мекоотЕОГо расстояния, рычат нитеподатчика - в порядке возрастания плеча рычага.

Пред с та н£ м совокупность элементов информационного оонда в виде следующих множеств:

5 -[St, S2.....SmJ - множество структурных схем механизмов.

Si- совокупность данных для построения структурных моделей,m-число структурных схем; .

ф=|ф(,ф2» ^п) - гаожество кинематических схем механизмов, сР-1- данные для построения кннеттачесгах схем, П - число механизмов ..одной и той же структуры;

К=|К,, Кг.....К{| -информация о'корпусах машин, совокупность базовых параметров корпусов, I- число корпусов; Д =|Р, , Р2 ,... PKj - ин£ориация о деталях, Pi, - совокупность опи-сывакшх их характеристик, к - число деталей одного и того же назначения;

КР =|КР|, КР2, ...j - инфоргацдя о кинематических парах механизмов,

- совокупность характер! ста к ганекатичесшх пар; Ж , , ..., - ищорг.ация о материалах, fii. - совокупность

характера ста к материалов, р - число применяемых m те риалов; РД , РД2, ...j' - мыскество значений допускаемых удельных ■ давлений в шарнирах; '

fL=|5t», JU.-.J - множество коздоивдентов снижения допу стае- • мых напряжений. . *

Для разработки моделей данных было конкретизировано содержание каждого из шссиеов, включающего в ино.орьавднный (фонд, т.е. были определены шсжесгаа системы элементов информацношюго 4-снда.

Учитывая, что согласно теории множеств , формальным аналогом таблицы выступает отношение, си с те f.а мнодае'стз была представлена совокупностью схем отношений вида О, (А| ,А2, ...;Ап). где Q имя отношения , Ас - атрибуты, л - степень отношения.

Фрагмент разработанных структур отдельных групп'данных представлен на рис. 2, . . • г" '

При составлении таблиц предусмотрены следуюдае особенности:. ; каждый элемент таблицы представляет один элемент данных, однородные кортекы в разнлх ; таблицах по возможности" унифицированы., часто применяемые .кортежы расположены в первую очередь.' _ .

Для достижения эффективности при решении задач на ЭВМ методы машинной обработки-информации требуют предварительного кодирования данных, в основе которого лежит классификация объектов.'

В представленной работе для кодирования узлов и деталей применяется кода? якатор концерна "Подольск" для кодирования применяемых материалов - порядковая система кодирования.

Бее кшематачеекце пары по шду загалю! пальцев были разделены на два типа: 1 - пари с каленнш пальцами, 2 - пары с не-тленкш пальцами. Каждый иш содержит четыре группы по материалу втулки: 1 - стальные, 2 - бронзовые, 3 - чугунные, 4 - резерв. Схем* построения кода показана на рис. 3.

Oraorayjv. класгасташонншл признают сечений является скорма.

а/

Реквизиты Игл Применяемость Модель

Деталь 1 Деталь 2 ... Деталь N

Экземпляры Код Код Код Код ... Код

Реквизиты Имя Применяемость ?,й.терлал Форт сечения ' Модель

Экземпляры Код Код Код Код Числа

Реквизиты Применя- Коэффици- Подпиши к Г<й. те риал •Конструк-

емость ент кон- тивные па-

в/ струкции раметры

Экземпляры Код Числа ' Код Код Числа.

Рис. 2. Структура файлов .

а/ структурных моделей механизмов, б/ геометрических параметров звеньев, в/ характера стнк тнсттлческлх пар механизмов.

О О

Группа 1йп

Рис. 3. Cx2f.ii построения кода материалов элементов инегатнчеанх пар

- 15 - '

Ьак показывает анализ применяемых форм сечений и уравнений для определения их геометрических характеристик, могьо выделить пять основных типов: 1 - прямоугольные, 2 - типа крестовина, 3 -типа тавр, 4 - типа корыто, 5 - эллиптические. Внутри типов были выделены группы сечений, для которых коэффициенты при определении геометричеиях характеристик принимают одинаковые значения /см. также табл. 2/.

Определив систем множеств и знаковые модели данных, сфорш-руем тссявы Еыце перечисленных групп данных, обеспечньащив простоту использования в соответствии с запросали пользователя и тре^ бОЕаниями машинного представления .

Структура логических связей для совокупности разработанных массивов установлена в соответствии с последовательностью инфор тцаонных запросов при выполнении проектных процедур. Взаимосвлз: и обработка информации структурных компонентов информационного фонда осуществляются посредством подпрограмм поисга и выборки ин-Фортции в ходе проектных процедур.

3. Разработка прикладного программного обеспечения

При кинематическом анализе механизмов скорости и ускорения звеньеЕ и принадлежащих им.точёк вырат^ались в функции поворота ведушего звена. Силовой анализ проводился -на основе закона кинетостатики аналитически« методом. В качестве осношых показателей в оценке работоспособности деталей приняты объемные напряжения, износ и коэффициент нагревания. Проверочные расчеты размеров попе

речных сечений звеньев проводились на основе условия прочности.

Разработанные алгоритмы и програмшые модули про ерш основнь конструктивных параметров звеньев позволяет: - выбирать справочные материалы из файлов, провести проверочные расчеты юше^тичеешх пар всех втдов

/

• -16 -на прочность, износ и нагрев,

- проверить звенья на прочность.

Детали швейных машин имеют слояную форму. Поэтому для определения массо-кнерционыых характеристик они расчленяются ла элементарные тела. Общий подход разработки программных единиц для определения инерционных параметров элементарных тел заключается в следующем: - признак шссы объекта выражается формальным параметром, которой! мажет приобретать два значения: +1, если масса тела "положительная" и -1, если ьпсса тела "отрицательная"; - в целью унификации подпрограмм приняты единые обозначения параметров;

- проведен анализ уравнений для определения инерционных характеристик каждого о'бъекта, и на основании введения обобщазмрх коэффициентов составлены инвариантные уравнения для груш объектов;

- введен коэффициент "ориентации" тела: - для суммирования тсс, моментов инерции и'вычисления координат центра тсс разработан универсальный модуль.

Фрагмент программного обеспечения слстемы расчета инерционных характеристик деталей слояной формы представлен в таблице 1.

. .Надо отметить, что в файлах данных хранятся несколько мо-дафикщий деталей одного и того же назначения. Для их описания необходимо привлекать разные модули. Например, звено ягловоди-теля ышшн Р52 класса /рис. 4/ "огссывается" -четырьмя элеь.ен-тарнш.н объектами, а звено иглоЕодателя ,\ашшы 250-1 класса со-дер'а1Т пять элементарных тел. С цолыо упрощения программных единиц целесообразно объединить вычисли телънкп модули звеньев одною и того :::е назначения и создать унайиц'.ро^ишые подпрограмм г-1¡числение ш:ериио].ных характер.!<-глк деталей нес-

Г01гьл:7 : с.'.-и; ?

Хт*до!1 делим в глйло' соответствует овна загс: сь .• Поэтому иомор з°.пна» слу.-лт для обозначен;»! кщетп^ьип-чол рчзнец:ц;;-ос':л деталей.

Таблица 1

Фрагмент программного обеспечения «истеки расчета ,\ассо-инерциошшх характеристик деталей сложной фоР'«2*

ш^

¿2= О

=С1 > 4= О

ЙИ СОМ , ¿1, ¿2, Ц ,т , Х5 , У5 , 01 , От)

а 1Д1

С**

V

САН РЯТЯ (а, в, с, А, к , Хб, У5, оь, от)

Цг /

т 1 т = 1 т = 1 т - С

СО.1. 1Я£ЪТ (а, в, а1, в1, Л , к ,т , ХБ, У5, о1, от:

\

Соединительные звенья механизмов нптеподатчика конструктивно выполнены в шде изогнутого бруса, состоявшегося из головок и стержня с различным! или одинаковыми радиусам! с-опрягающих дуг. По расчетной схеме, представленной на pic. 5, была разработана т~ тедатичзская модель и подпрограмм для определения ширины соединительного звена»

При проведен™ расчетов деталей одним из основных определяемых параметров являются геометрические характеристика сечений -площадь, дянималышй осевой момент инерщи и радиус инеради.

Анализ вычислительных модулей для определения геометрических характеристик сечений, применение едакых обозначений параметров и введение обобщающих коэффициентов дает возможность получить инвариантные уравнения для групп сечений. Фрагмент полученных результатов представлен в таблице 2. ■

4. Проектирование механизмов иглы и нптеподатчика

ка основе информационных массивов Ошовной блок проектирования механизт иглы - перебор готовых механизмов по заданному радиусу кривошипа - оформлен в виде отдельного модуш. 3 шду того, что в файл данных "заложены" реальные механизмы, алгоритй не учитывает подбор звена игловодителя по !инеттлческому коэсхкшенту. При таком подходе отпадает необходимость проверка условий посады и внесения изменений посадочных диаметров.

Процедура проектирования механизмов иглы реализует все тра возмогших варианта хода процесса.

На основе анализа теоретической диаграммы подачи верхней нитки построена модель проектирования механизма нитеподатчика в виде основного услошя синтеза

Таблица 2

Фрагмент программного обеспечения системы расчета геометрических характеристик типовых сечений деталей швейных мааин

Р - площадь, Эх - момент инерции, БЗ - радиус инерции, М - кед сечения.

о сказы сечении

й

К2

-1 -1 -1 -1 -1 -I-+1

н =з Д =0 Д =0 Д =0

д =0 5 =0

1 2 = Ш Кг.С\7В5 Д - К.0,43 Вг

Зх= Ш3/12 + К2.0,С5 ДЦ- К,С0?0181К\ С,215 Н2Н2/4) + + Кэ»0,785 Д'У/4

(ЛИ 5Е5Н1 СМ, В, Н, Д, 5, Ох, Р, ва)

V

А, Б( д

[8 С

19 0 0 С

2Г 0 0

Р= 1ГСА.В - Дг/4) - 41В|/3 1Г = А — А| Зх = АВ3 - 0,Г5д^- В? Н/15

САа. 5Е5Н5 С А, В, А1, Е1, Д, 0 у., Р , ЬГ)

ÄL = Kax[U(%) -£ni<ft)]-~ Min , 1= 1, 2, 3; 325° , <Pe = 345° , «Pa «= 15° , и дополнительных ограничений:

U(t)>£nm, 325-15°; l^XnW^^nff) ¿1 .З^пОР); f = SC-lbC" ; £, ¿^¿Ь^ч . i< = Q<» © ^ IG3 ; ,

где Lh. - подача и потребление верхней нитки, ¥ - угол п^Еорота главного вала маиины, UAz, и А - длины звеньез шарнирного чстырехзвеквика, Qj - рада у с кривом! па,

6 - угол давления на корошсяо ы стороны шатуна, [в]- д спусгаемоо значение угла давления, 7.:л - координата глазка нитоподатчига в крайнем левом положении,

А - расстояние ме:сду плоскостями главного Еала и •

прорезом ывейной головки, в который выходит рычаг Ш1 теподатчика.

Программное обеспечение душ проектирования механизмов ни теподатчика содержит: модули проверки условия существования шарнирного четирехзвенника, вгчпслеш-'я действительной подачи шт-и, определения функции положения, скоростей и ускорений, силового анализа, поиска готовых и кодегарованля новьх механизмов.

Программа проектирования построена, на -диалоговом реяиш и реализует пять to^jpaiHX вариантов хода процесса в зависимости от исходных данных и принятой системы оценки прошу точных результатов. '

Процесс яопега готовых деталей по вектор;, параметров включает: запрос набора параметров, проверку экземпляров на годность, запоь:шаш;е и выдачу годных экземпляров.

3 графических са стеках из часто позторяхадхся госкетричесшх

объектов создают отдельные,модули - секвди. Такой подход дает экономно занигаекой памяти ЭВМ графической информацией. и является мошным средством построения графически объектов.

Анализ документации на типовые детали швейных маидн и стандартов предприятия концерна "Подольск" показал, что они характеризуются значительной однородностью, часто встречается однообразное исполнение конструктивных элементов. Поэтому создание графических модулей для типовых деталей швейных шшн является актуальной задачей, тек более, что прими тиеы, предлагаемые в различных система мзшпнной графики, не отражают конструктивные особенности деталей квеиных машш.

На основании анализа рабочих чертежей выделяем плоские геометрические объекты, которые составляют множество

0 3|» Зг»• • • | -

Требуется, разбить данное шо™остео на подшокестга такш образом, чтобы из полученных гру:01 элементов г.о:..чо было " сгон-струп ровать" любую из п сеяедуешх деталей при шнялальном количестве групп н-. меньшей с^епегл гювторяеиосш элементов.

.■Составим мю:::ество векторов изшрешш /алл мтскаство наб- . людзекцх характеристик/

| X ={Х, , }-2 « • • • | »

опа сигающее шоясство 3. Еоктор X = [ -и]' гле хи - резулылг пгморенкя 9-ой жрлктериеппл Ц, - го объект-'.

Пюг.остго X предсхашм в хлде матриц:: бяиарнах дапиа, где Хц рркпчкге? значение "1" пли "С" в зик:окот от того, сод:ср-глт лп I -ая деталь С^-ци объект.

В основе гопстсткзати на портов ктапз г.исч>г> г; :^ •-.•::>-

гх.тст, :-'л:~х »чпчяч-х шг-трчгруп.'огш! сугпях Ы'идгп-лш оп.-л^кд.!

я №:с: т с; I r-.ru:": :/-:и т.:; о Л:

к . Л 3 . .2

\

- 23 - -

Здесь Уj - представляет собой измерение Зj - го объекта, к - количество объектов, входящих в группу.

При такой постановке задачи 1аждш из элементов будет принадлежать одному и только одному подмножеству разбиения.

После выделения групп объектов с одинаковым! характера, стика-ми и одинаковыми измерениям, для которых внутрагрупповая сумш. квадратов отклонений раша нульи, очевидно, что множество остав-шхся элементов нельзя разбить так, чтобы каждый объект пршздле-жал одного и только одному подмножеству. Поэтому на втором итапе кластеризации в качестве основного условия принимается шнишга-вдя полученных групп.

Посредством предложенной методики получено 12 градичесих модулей для описания 14-ти деталей различных конструкций, содер,а.-гдх 25 элементарных объектов. .

Выводы по работе

1. На основании анализа разработок в области создания швейных

г,е.плн с применением ЭВМ и исследований систем автоматизированного

■ I

проектирования в различных отраслях народного хозяйства определен ■ круг задач, требующих первоочередного решения в целях разработка • единой теоретической и информационной основы для проектирования исполнительных механизмов швейных машин. '•.

2. В результате исследования и декомпозиции традиционных . проектных процедур^выявлены осношые Функциональные модули про—. ектироЕания исполнительных механизмов швейных машин на основе . информационных г.асснЕов, обеспечивающие поэтапное внедрение и рас-пи рек не системы в процессе ее разная.

3. На о сновании анализа технической документации и работ по ' проектированию механизмов швейных г.ааин предложена структура в

• - 24 -

пбдобрана исходная информадал для разработки информационного фонда, включающего данные для построения структурных, функциональные II динамически моделей механизмов, графическую информацию, справочные ттериалн.

4. Посредством разработанного алгоритма ранжирования звеньев механизмов с применением метода приращений установлен порядок расположения деталей механизмов нитеподатчика в файлах.

5. Установлены структурные модули данных в виде схем информационных г,ассивов. В соответстши . с лота ной решения проемных задач сформулированы поисковые функции, определяющие механизм доступа к файлам и Выборга информации.

6. За основу построения подпрограмм был принят принцип унификации расчетных .модулей путем типизации объектов исследования. Созданные програмшые средства реализации проектных процедур способствуют достижению функциональной, целостности проектирования механизмов на 'оаюве пнфорнащонных лассивов,

7. Апробация разработанных программных средств на механизмах 1глы-и нитеподатчика показала, что предложены?я концепция про-эктировандя модет быть обобщена для другах пополнительных мо ханизисв швейных маыш.

3. В целях экономии занимаемой пашти ЭВМ графической информацией разработана методика йоршреванпя рациональных графических '.одулей для построения геоьетричесглх образов деталей, основанная ia кластеризации шояоетва алемектарцн. объектов.• Посредством грэдлоу-.енной г-етоддга порчено 12 модулей для описания 14-ти деталей различной конструкции типа кривошл нгловодителя, со-[оргашх 25 гдемонтчрнше объект.

2. Результаты ."лесе ."гационпэп работе пропит апробацию в концерне ".'Тололт> ск" и ЦК'Б С00 гАпюборонгфот, внедрены в учейиа :г:одосс ;::< г.'-,г.=дре :.A:'JI Коеювсзото технологического инкгитуха -i- .'-.г.-чнчоегч п Ууща ссюгэ по.-итехнического внеа*.?,?;».

Ожидаемый экономический эффект от шедрешя результатов работы составляет 10 224 руб. щи разработке 10 объектов в год.

Список опубликованных работ

1. Закарая М.М., Гусаров A.B., Сторскев В.В. Анализ структурных ошибок в механизмах перемещения материала машин беспосадочного шва. Сб. .научных трудов МИЛИ. М.: ЦШИШлегпром. 1990, с. 1Г9-114.

2. Закарая М.Ы. Проектирование механизмов швейных шшн на основе информационных пассивов. Штериалы сетыара "Основные нап равления технического перевооружения предприятий легкой промышленности". М.: ЩШ, 1990, с. 42-44.

3. Закарая М.М. Разработка ииТорг.ационного фонда для автомата зированнаго проектирования механизмов швейных машин. Штерна семшара "Повышение эффективности производства в легкой промышленности". М.: Центральный Российский дом знаний. 1981, с. 42-44

Ротапринт ЫТИЛП Заказ К 18. Тирад - ЮОэкз.