автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.18, диссертация на тему:Структурно-параметрический анализ и синтез механизмов съема роторной линии

На правах рукописи

005052922

Аленченков Иван Сергеевич

СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКИИ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ МЕХАНИЗМОВ СЪЕМА РОТОРНОЙ ЛИНИИ

05.02.18 - теория механизмов и машин

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

О 4 ОКТ 2012

Ижевск 2012

005052922

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова»

Научный руководитель: доктор технических наук Пушкарев Андрей Эдуардович

Официальные оппоненты: Плеханов Федор Иванович, доктор технических наук, профессор, Глазовский инженерно-экономический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова», директор; Иванов Алексей Генрихович, кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия», доцент кафедры «Теоретическая механика и сопротивление материалов».

Ведущая организация: ФГБУН «Институт механики Уральского отделения Российской академии наук».

Защита состоится 30 октября 2012 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.065.01 ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова» по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7, ИжГТУ, корп. 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова»

Отзывы на автореферат в 2 экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан 21 сентября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

А. В. Щенятский

Общая характеристика работы

Актуальность. Автоматические роторные линии (АРЛ), являясь одним из достижений практического приложения науки о механизмах и машинах, широко применяются в современной промышленности для производства различных изделий. В последнее время появились новые задачи проектирования роторных линий и их механизмов, связанные с модернизацией существующих АРЛ. Одним из направлений уменьшения затрат времени на контроль изделий и технического состояния инструмента и оборудования АРЛ между операциями обработки или сборки на транспортных роторах или передающих устройствах является применение автоматических механизмов выборочного контроля. Контрольные механизмы, как материальный элемент, входящий в состав роторной линии, вносят значительный вклад в фактическую производительности роторной линии (до 10%), и отвечают за 40% внецикловых потерь времени.

Известные методы проектирования съемников для контрольных механизмов основаны, в первую очередь, на методах синтеза плоских кулачковых механизмов. Методам проектирования пространственных кулачков уделено значительно меньше внимания, а на транспортных роторах с механизмами смены уровня русла нет возможности разместить съемный механизм так, чтобы рабочая поверхность съемного механизма находилась параллельно плоскости движения заготовок (руслу).

Не освещен вопрос выбора оптимальной структуры механизмов съема АРЛ, связь структуры АРЛ с назначением механизмов съема и его основными функциями. Актуальна проблема создания методов анализа и синтеза параметров съемных механизмов, работающих в зонах смены уровня русла.

Существующая проблема определила цель исследования: повышение производительности роторной линии путем поиска, разработки и обоснования структурных схем и параметров механизмов съема, работающих в зонах смены уровней русла, имеющих повышенное быстродействие и исключающих повреждение деталей и заготовок.

Из цели следуют задачи исследования:

1. Исследование структурных и функциональных связей элементов роторной линии и механизмов съема, создание функционально-структурной модели роторной линии и механизмов съема и классификации механизмов съема.

2. Разработка методики структурного синтеза механизмов съема роторной линии на основе функционально-структурной модели и классификации механизмов съема.

3. Синтез схем механизмов съема роторной линии, отвечающих основному и дополнительным условиям синтеза.

4. Разработка методики параметрического синтеза механизмов съема роторной линии на основе математического моделирования динамики их работы.

5. Проведение экспериментов с целью проверки адекватности разработанной математической модели и уточнения основных параметров механизмов съема.

Объект исследования - механизмы съема роторной линии.

Предмет исследования — методы синтеза механизмов съема роторной линии.

Методы исследования. Использовались методы теории механизмов и машин, функционально-структурного анализа, теоретической механики, сопротивления материалов, теории удара.

3 а

Достоверность результатов основывается на применении известных теоретических положений теоретической механики, теории механизмов и машин, сопротивления материалов, апробированных аналитических методов, подтверждается сравнением результатов математического моделирования и экспериментов, а также сравнением полученных результатов с результатами других авторов.

Научная новизна результатов исследования:

1. Разработана функционально-структурная модель АРЛ и механизмов съема и основанная на ней классификация механизмов съема по виду их связи с АРЛ, уровню автоматизации, виду механизма, расположению механизма съема относительно русла АРЛ.

2. Создана методика структурного синтеза схем механизмов съема на основе предложенной оригинальной функционально-структурной модели и классификации механизмов съема.

3. Синтезирован ряд новых структурных схем безударных механизмов съема, имеющих повышенную скорость срабатывания и отвечающих габаритным требованиям.

4. Разработана методика параметрического синтеза механизмов съема на основе созданной математической модели динамики движения выбрасывателя, позволяющая реализовать основное и дополнительное условие синтеза — минимальная относительная скорость срабатывания при наименьших ударных нагрузках.

Практическая ценность работы:

— разработанные методики использованы при проектировании механизмов съема и выборе их параметров;

— предложенные безударные съемные механизмы совместно с контрольными механизмами можно устанавливать на транспортные роторы с механизмом смены уровня русла, тем самым повышая производительность АРЛ;

— механизм съема, защищенный патентом РФ, служит прототипом для изготовления межоперационного съемника;

— результаты исследования использованы на ОАО «Научно-исследовательский технологический институт «Прогресс»» при проектировании роторной линии.

На защиту выносятся:

1. Функционально-структурная модель АРЛ и механизмов съема и их классификация, позволяющие вести синтез наиболее рациональных схем съемных механизмов.

2. Методика структурного синтеза схем механизмов съема на основе их функционально-структурной модели и классификации.

3. Ряд синтезированных структурных схем съемных механизмов.

4. Методика параметрического синтеза механизма съема, основанная на математических моделях динамики движения выбрасывателя и заготовки под действием кулачкового пространственного выбрасывателя.

Апробация результатов исследования.

Основные положения диссертации обсуждались и докладывались на конференциях: Всероссийских научных конференциях молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2009, 2010 гг.), Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение инновационного развития АПК» (Ижевск, 2010 г.), IX Всероссийской научно-технической конференция студентов, магистрантов, аспирантов

и молодых ученых «Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов» (Тула, 2010 г.), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2009» (Одесса, 2009 г.), VI Международной научно-технической конференции «Проблемы исследования и проектирования машин» (Пенза, 2010 г.), II Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроение России» (Москва, 2009,2010гт.), Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2010» (Москва, 2009 г.), Second forum of young researchers. In the framework of international forum "Education циаШу-2010"(Ижевск, 2010 г.), Международной научно-практической конференции «Современное машиностроение. Наука и образование» (Санкт-Петербург, 2011 г.), Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения» (Новокузнецк, 2011г.).

Результаты исследования использованы на ОАО «Научно-исследовательский технологический институт «Прогресс»» при анализе и выборе основных параметров механизма выборочного съема и его разработке в составе роторной линии.

Публикации. Результаты исследования опубликованы в 1 патенте на полезную модель и в 14 статьях, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность исследования, приведена научная новизна работы, сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе приведена история развития роторных машин и линий и анализ современного состояния методов синтеза механизмов, входящих в состав роторной линии, а также проблемы повышения производительности роторных линий.

Проектирование съемных механизмов роторной линии основывается на методах синтеза теории механизмов и машин, основа которых заложена в трудах П.Л. Чебышева. Методы синтеза развивались Н.И. Левитским, Ю Л. Саркисяном, С.А. Черкудиновым. Л.Н. Кошкин и Г.А Шаумян внес большой вклад в развитие роторных машин и линий, создал теоретические основы расчета и проектирования всех основных узлов и механизмов роторных машин.

Дальнейшими разработками в области автоматических роторных линий занимаются ряд ученых: Н.В. Волков (разработка и классификация роторов с механическим приводом); В.И Лукьянов, В.В. Хмелевский (разработка методик проектирования роторов с гидравлическим приводом); П.Н. Сиротин, C.B. Романенко, П.Е. Майоров, Г.В. Комаров (проектирование технологических роторов); И.А. Недоре-зов, и Г. С. Хмелевская (разработка контрольных роторов); И.И. Гринберг, В.И. Коновалов (конструкции и методики определения основных параметров роторно-цепных машин); П.Е. Майоров (механизмы загрузки предметов обработки) и др.

Л.И. Волчкевич, М.М. Кузнецов и Б.А. Усов разработали структурные модели автоматических линий, основные положения теории производительности и надежности роторных машин. Межоперационной передачей, классификацией и разработкой различных конструкций приемно-передающих механизмов и устройств занимался E.H. Фролович.

В настоящее время общепризнано, что потери технического вида на автоматической роторной линии можно снизить за счет ввода автоматических контрольных операций: размещение контрольных роторов или установки на транспортных роторах автоматических контрольных механизмов с механизмами съема.

Существующие методы проектирования механизмов съема дают лишь рекомендации для разработки безударного профиля съемника и не рассматривают законы изменения положения, угла поворота, скоростей и ускорений предмета обработки в захватном органе.

Вопросам синтеза кулачковых механизмов посвящены многочисленные научные исследования как у нас в стране, так и за рубежом. (Н.И. Левитский, В.Д. Попов, Ю.А. Матвеев, Е.А. Лариков и др.). Тем не менее, методы синтеза плоских, спиральных и объемных кулачковых механизмов применимы к разработке механизмов съема в ограниченной мере.

Выбор структуры целесообразно вести с применением методов функционально-стоимостного анализа, разработанного в трудах Н.К. Моисеевой, М.Г. Карпунина, В.Н. Гринберга.

Во второй главе приводится классификация механизмов съема по наличию или отсутствию связи с АР Л, уровню автоматизации (автоматический или неавтоматический механизм), виду механизма (с низшими или высшими кинематическими парами: рычажный, кулачковый, зубчатый, фрикционный; без трансмиссии), расположению механизма съема относительно русла АРЛ (радиальный, тангенциальный, осевой) и результаты функционально-структурного анализа и синтеза механизмов съема. Классификация съемных механизмов роторной линии представлена в табл. 1. Функционально-структурная модель съемного механизма и АРЛ представлены на рис. 1, состав функций приведен в табл. 2.

Рис. 1. Функционально-структурная модель: а - роторной линии; б - механизмов съема

Классификация съемных механизмов роторной линии

тип механизма

рычажные кулачковые зубчатые фрикционные без трансмиссии

с кинематической связью с APJI инерционный автомат. рад. М,., X ' М21 С М .м С 1 М,1 X М51 X

тан. Ml 2 X м2 2 с м32 с М42 X М52 X

ос. Mu X м2 3 с Мз з С М4.3 X М53 х

не автомат. рад. Мм X М24 с М34 С М4.4 X М54 х

тан. М15 X м2 5 с М3 5 Р М45 х м5 5 X

ос. Ml 6 х м2 6 с Мз б С М46 X М56 X

не инерционный автомат. рад. М,.7 X М2.7 Р м3 7 с М47 с М57 X

тан. Ml.8 х м2 8 с м38 с М4.8 с М58 X

ос. Ml 9 X м2 9 с м39 с М49 с М59 х

не автомат. рад. Mi.lo X М2.ю Р Мз.ю С М4.10 С М5.10 X

тан. м,.„ X м2 „ С Мз п С M4.11 с м5.„ X

ос. М].12 X Mz,2 с Мз 12 С М4 .12 с М5.12 X

без кинематической связи с АРЛ инерционный автомат. рад. Мі.із С м2.,3 с Мз.,3 С M4.I3 X М5 ,з С

тан. M, ,4 С М2.,4 С Мз ,4 с M4I4 X М514 С

ос. м, ,5 С М2.,5 С Мз ,5 с М4 15 X М5.,5 С

не автомат. рад. м,.,6 с М2 ,6 с Мз 16 С M4 .16 х м5.,6 с

тан. М,.,7 С М2.,7 с Мз.,7 С M4.I7 X М5.,7 С

ос. Mi 18 С М2 ,8 с Мз.18 С М4 .18 X М5.18 с

не инерционный автомат. рад. М,.,9 П М2 ,9 Р Мз.19 Р Ми, С М5.,9 С

тан. Ml.20 Р М22о с Мз.20 с М420 с М5.20 с

ос. М] 21 С М2.21 с Мз.21 С М4.21 С М521 с

не автомат. рад. Ml 22 с М2.22 с Мз.22 с М4.22 с М5.22 с

тан. Ml 23 с М2.23 с М3 23 с М423 с М5.23 с

ос. Mi 24 с м2.24 с Мз.24 с М.24 с М5.24 с

Условные обозначения: Мд — классификационный индекс структурной схемы механизма; X - реализация структурной схемы в настоящее время не возможна; С - существующая структурная схема съемного механизма; Р - разработанная структурная схема съемного механизма; П - разработанная и запатентованная структурная схема съемного механизма; рад. — съем заготовки в радиальном направлении (поперек «русла»); тан. - съем заготовки в тангенциальном направлении (вдоль «русла»); ос. — съем заготовки в осевом направлении (перпендикулярно плоскости «русла»).

Методика синтеза структурных схем съемных механизмов роторной линии, основанная на их функционально-структурной модели и классификации, состоит из следующих этапов.

1. На первом этапе на основе функционально-структурной модели и классификации синтезируется ряд новых структурных схем съемных механизмов. Данный этап проходит в три шага.

1.1. Для синтезируемого механизма на основе функционально-структурной модели и классификации выбираются виды структурных элементов, соответствующие классификационной ячейке, такие как привод, механизм кинематической связи с ротором АРЛ, выбрасыватель, трансмиссия. Основное внимание при структурном синтезе уделяется приводу и выбрасывателю - структурным элементам, выполняющим основную функцию ОФ1 и ОФ2, а также функции ПІ уровня.

Состав функций механизмов съема

Уровень модели Индекс функции Наименование функции

I ГФ Съем заготовки

п ОФ1 Передача энергии выбрасывателю

ОФ2 Смена траектории движения заготовки

ОФЗ Определение номера заготовки в соответствии с инструментальным блоком

ОФ4 Сортировка заготовок

Ш Ф11 Преобразование энергии в механическую работу

Ф12 Передача усилий и перемещений от двигателя выбрасывателю

Ф13 Управление двигателем

Ф21 Удержание элементов выбрасывателя

Ф22 Гашение колебаний и удара

Ф23 Снижение трения

Ф41 Смена траектории движение заготовки после съема

Ф42 Ориентирование заготовок

Ф43 Вывод заготовки с рабочей зоны в зону контроля

1.2. Рассматривается вариант интеграции структур съемного механизма с АРЛ. В частности, при синтезе механизма выборочного съема можно идти по пути совмещения нескольких функций в одной структуре.

Например, кулачок АРЛ транспортного ротора, выполняющий функцию поворота заготовки, может в тоже время выполнять функцию приведения в действие выбрасывателя съемного механизма. В таком случае для работы съемного механизма будет задействован двигатель АРЛ и объемный кулачок транспортного ротора.

1.3. Выбираются структурные элементы на основе функционально-структурной модели съемного механизма и АРЛ по наибольшему вкладу в выполняемую ими функцию (табл. 3).

Таблица 3

Вклады материальных элементов в выполнение функций

функция Материальный элемент Вклад материального элемента в выполнение функции

ГФ Механизм съема Относительное время срабатывания А:, =0,1___1

ОФ1 Привод Коэффициент полезного действия л=15-35%

ОФ2 Выбрасыватель Скорость срабатывания (5/г)/ Гдоп=0,8...0,9

ОФЗ Механизм счета Надежность Р = 0,96

ОФ4 Бункер приемник Полезный объем Глотков/Бункера) 1,5...5

Ф11 Двигатель Запас по необходимому усилию п =1,2.. .2

Ф12 Трансмиссия Коэффициент полезного действия т1=80-95%

Ф13 Управление Коэффициент времени срабатывания систем управления/исполнительных систем к = 0,1... 10

Ф21 Корпус выбрасывателя Запас прочности п = 1.. .2

Ф22 Демпфер Коэффициент поглощения энергии, Еп/Е=0,1.. .0,8

Ф23 Подшипник Коэффициент трения 0,05...0,5

Ф41 Улавливатель Снижение скорости потока. Средни в ориентагоре/ Сдвижения заготовки по лотку ~ 0,5...0,9

Ф42 Ориентатор Тангенс угла мевду векторами скорости заготовки до и после удара tg а = 0,3.. .0,6

Ф43 Лоток ПрОХОДИМОСТЬ (¿"проходногоотв/^наибольшаязаготовки) 1,2...2

2. На втором этапе проводится анализ эффективности всего ряда синтезированных и существующих структурных схем. Выбирается структурная схема с самой высокой суммарной оценкой.

Синтезированные структурные схемы, получившие наибольшую оценку, представлены на рис. 2.

М120 Мм9

Р1.2О=75 Р1.19=82

ж

М2.19

Р2.19=77

а

М3.20

РЗ.20=71

П

Т]

п

¿3

Мз.5 Рз.5=68

Рис. 2. Синтезированные схемы съемных механизмов (обозначения по табл. 1)

На основании оценки каждого съемного механизма в отдельности произведена оценка видов съемных механизмов (табл. 4).

Таблица 4

Средняя суммарная оценка видов съемных механизмов

Вид съемного механизма Количество механизмов, п Условное обозначение Значение средней суммарной оценки, %

Рычажные 12 РР 76

Кулачковые 24 Рк 78

Зубчатые 24 Ръ 71

Фрикционные 12 Рг 69

Без трансмиссии 12 рт 67

Таким образом, наиболее рациональной структурной схемой механизма съема роторной линии является синтезированная схема Ми9 из табл. 1 (рис. 3). На предложенную схему получен патент РФ на полезную модель № 101435.

Рычажный электромеханический съемник превосходит по скорости срабатывания механизмы с другими приводами, а выполненный совместно с механизмом счета позволяет максимально упростить механическую часть конструкции. Сравнительно небольшие габариты составляющих механизма позволяют разместить его в ограниченном пространстве.

Окончательное решение о выборе той или иной структурной схемы принимается после параметрического синтеза.

°> Gp а v * "Л-

Рис. 3. Рычажный автоматический механизм съема: а) начальное положение механизма, приведенного в движение; б) схема работы улавливателя; в) схема работы выбрасывателя; г) расчетная схема для определения скорости срабатывания; д) расчетная схема для определения динамической нагрузки: 1 - улавливатель (выбрасыватель); 2 - изделие; 3 - клещевой захватный орган; 4 - барабан;

5 - транспортный ротор; 6 - лоток; 7 - рычаг; 8 - пружина сжатия; 9 - кронштейн;

10 - сердечник электромагнита; 11 - электромагнит; 12 - упор; 13 — соединитель; 14 - станина; 15 — русло; 16 - захватный орган; 17 — улавливатель; 18 - изделие; 19 - выбрасыватель

Третья глава посвящена разработке методики параметрического синтеза съемных механизмов. На этом этапе синтеза определяются параметры выбранной схемы механизма по заданным динамическим свойствам.

В качестве целевой функции выбрано относительное время срабатывания выбрасывателя съемного механизма:

//со/?

, = sB/vB(tr (1)

где VB (t) - скорость выбрасывателя; / - длина дуги русла транспортного ротора, на котором производиться съем изделия; со - угловая скорость ротора, характеристика роторной линии; R - радиус кривизны русла транспортного ротора; SB - рабочий ход выбрасывателя.

Здесь необходимо уточнить, что функция V = V(t) будет зависеть от типа электромагнита, характеристики механизма возврата и длин звеньев рычага съемного механизма. Усилие на электромагните - также переменная функция и зависит от положения якоря электромагнита: F = F(x).

Исходя из дополнительных требований, предъявляемых к съемным механизмам, дополнительные условия синтеза в математической форме можно сформулировать следующим образом: ß <[ß], b < [b], к, < 1 где ß - коэффициент динамичности при ударе выбрасывателя об заготовку; [ß] - допускаемый коэффициент динамичности; Ъ — габаритный размер съемного механизма и [А] - расстояние между транспортным ротором и ограждением линии.

Найти минимальное значение целевой функции (1) можно, проведя динамический анализ съемного механизма. Математическая модель составлялась с помощью теоремы об изменении кинетической энергии механизма и теории удара. Приняты следующие допущения: соударяемые тела идеально упругие, деформация в упругих соударяемых телах происходит мгновенно; трение в кинематических парах отсутствует. Расчетная схема приведена на рис. 3, г, д.

Из теоремы об изменении кинетической энергии механизма определены коэффициент динамичности и динамическая нагрузка, возникающая при ударе:

(

Y

Р _ Д™

= 1 +J1 +

'Опр1

F Y

пр-1 С1

^прЙ

W

1+J1+-

EIxh пр« ф3

где /0пр - приведенный момент инерции выбрасывателя; а - угловая скорость выбрасывателя в момент удара; Y„ и Y№U - величина статической и динамической деформаций изделия; F„v — сила воздействия со стороны выбрасывателя на заготовку; ix- главный центральный момент инерции сечения изделия; h - выступающая часть заготовки; W- момент сопротивления сечения.

Угловая скорость рычага выбрасывателя определяется из решения дифференциального уравнения вращательного движения рычага съемного механизма:

-fonp« = *Уоа cos а + Gloc sin а - cOo + 1od sin °-)10d , (2)

где F(í) - сила тяги якоря электромагнита; G - сила тяжести рычага съемного механизма; Fy ~ сила упругости возвратного механизма; с - жесткость пружины механизма возврата; s0 - начальное растяжение пружины; l0A, loc, loo - длины участков рычага; а - угол поворота рычага съемного механизма.

Принимая допущения (линейный закон изменения тягового усилия на якоре электропривода, разложение тригонометрических функций в степенные ряды Тейлора, пренебрежение силой тяжести), получено аналитическое решение дифференциального уравнения (2):

(FQIqa ~ cso¡OD) f „-Vv/V +

a = ■

2v|i

-2

a =

fO1oa

- es

o Iqd

2V7

oV

Vwv _ g-Vw

(3)

(4)

y.

F, - F,

0 /2

I¿ — rl lOA clOD

где т {

Решение дифференциального уравнения позволяет определить коэффициент динамичности и динамическую нагрузку на изделие:

где

WoA ~ csotpn Уов í^vllpt _ 2 yfltfv У

(5)

Таким образом, в ходе динамического анализа съемного механизма получены аналитические зависимости, которые позволили разработать методику параметриче-

ского синтеза съемных механизмов АР Л, состоящей из следующих этапов.

1. Задаемся входными параметрами.

1.1. Задаемся длинами рычагов съемного механизма и ходом выбрасывателя, исходя из дополнительного условия синтеза, габаритов механизма:^®, 10А, 10Г), во, а.

1.2. Задаемся характеристиками заготовки, захватных органов на данном участке русла транспортного ротора, а так же допускаемой динамической нагрузкой на заготовку: /, А, 1Х, Е, [а]«.

1.3. Исходя из режимов работы АРЛ, задаемся допускаемым временем срабатывания съемного механизма — [/].

1.4. Задаемся тяговыми характеристиками ряда серийных образцов линейных электродвигателей и жесткостью возвратных механизмов, исходя из жесткости пружин захватных органов: Е, с

Следует учесть, что момент, создаваемый возвратным механизмом, не должен быть меньше рабочего момента для своевременного возврата выбрасывателя в исходное положение: ^х 10А >Еуу-1ов>0,5Ех 10а-

2. Используя уравнение (3), определяем влияние параметров съемного механизма на время его срабатывания / и исключаем конструкции, не удовлетворяющие основному требованию — времени срабатывания. Рассчитываем целевую функцию к,.

3. Используя уравнение (4), определяем влияние параметров механизма на угловую скорость рычага и скорость выбрасывателя съемного механизма соответственно: со, V. Данная зависимость необходима для дальнейшего расчета динамической нагрузки в случае удара выбрасывателя об заготовку.

4. Используя уравнение (5), определяем предполагаемое динамическое напряжение заготовки в случае удара выбрасывателя съемного механизма о заготовку.

5. Из полученных вариантов выбираем механизм, удовлетворяющий основному и дополнительным условиям синтеза.

Пример параметрического синтеза рычажного автоматического неинерционного механизма съема по приведенной выше методике:

1.1. = 0,15 м; /ол = 0,05 м; /оо=0,05 м; 50= 0,05 м; а = 5°.

1.2. / = 0,003 м, И = 0,21 м; 1Х= 55 мм4; Жх= 9 мм3; Е = 2х10п Па; [а]« = 105 МПа.

1.3. И = 0,7 с.

1.4. ^01=Ю Н; Е02 = 30 Н; = 60 Н; = 80 Н; с0, = 100 Н/м; с02 = 300 Н/м; с01 = 600 Н/м; с01 = 800 Н/м.

2. = 0,11 с, /2= 0,46 с, *, = 0,81 с, и= 1,2 с.

На рис. 5, а видно, что только съемники 1 и 2 отвечают требованиям по времени срабатывания. Съемники № 3 и 4 требуют доработки: уменьшения рабочего угла а за счет увеличение длинны плеча 1ов-

3. со, = 0,38 с"1, со2= 0,33 с"1, юз= 0,30 с"1, ю4= 0,27 с"1, (рис. 5, б).

4. О! = 120 МПа, о2 = 98 МПа, ст3 = 87 МПа, ст4= 72 МПа.

5. Совместное рассмотрение уравнений (4) и (5) представлено на рис. 6. Из рассмотренных съемных механизмов (рис. 6, а) требованию по динамической нагрузки удовлетворяют съемные механизмы № 2, 3 и 4, но, как было показано ранее, съемники 3 и 4 не удовлетворяют требованию по времени срабатывания (рис. 6, а). Всем требованиям, предъявляемым к параметрам автоматического съемного механизма

выборочного съема, соответствует только съемник № 2.

Таким образом, используя разработанную методику, синтезированы параметры съемного механизма, превосходящего аналоги по времени срабатывания (определяется целевой функцией к,) на 38% и обладающего коэффициентом динамичности р, меньшим аналогичных на 20%: (3=1,9; к, = 0,71.

А 1

1

/ /

/ /

/ / /

и и —Л/

I ! 1 1 1 / / /

! <2

f- -ь м \А *4

г )

).

О 0,2 ОЛ 0.6 0,8 10 1.2 И 16 с с б

Рис. 5. Положение рычага съемного механизма (а); изменение угловой скорости рычага съемного механизма (б): г2> Н и г4 - время срабатывания механизмов

а.Мпа

120

! ! 7

¡2 / ;/

: \ } / / •

Ып /

/

_

а.Нпа 180

150

120

90

60

30

0.2 ОЛ 0.6 0.8 1,0 1.2 П 16 t с а

к

фп ----

■—

/

<*<

Рис. 6. Изменение предполагаемой динамической нагрузки в случае удара выбрасывателя съемного механизма о заготовку (а) в зависимости от положения рычага съемного механизма (б): [а]л - допускаемое динамическое напряжение; [/] - допускаемое время срабатывания; а,, а2, а3 и а 4 - время срабатывания съемных механизмов

Для проектирования пространственного кулачкового выбрасывателя съемного механизма разработана математическая модель, учитывающая движение точек заготовки, взаимодействующих с плоскостями выбрасывателя съемного механизма и захватным органом. Положение точек заготовки определяется как пересечение плоскости кронштейна с плоскостями выбрасывателей съемника во время съема изделия (рис. 7).

Уравнение плоскости кронштейна, в которой производится съем изделия, выводится из канонического уравнения плоскости Ах+Ву+Сг+0=<), откуда

/^(лхозасоэр-д>зтасозр-2зтр) = 0. (6)

В уравнениях и на расчетной схеме приняты следующие обозначения: // — параметры транспортного ротора; а', а" - угловые параметры транспортного ротора; к¡, к2, <р - параметры выбрасывателя съемного механизма; а, р -углы поворота захватного органа в неподвижной системы координат; *,; у,; г, — координаты общих точек заготовки с захватным органом и плоскостями выбрасывателя; Ку,; - скорости точек; ах,', ау,; ап - ускорения точек; у;; у2 - относительный угол поворота заготовки в случае одностороннего и двустороннего выбрасывателя; со/; сог; б/; е; — относительная угловая ско-

рость и угловое ускорение заготовок в случае одностороннего и двустороннего выбрасывателя.

ОиВ А

\ \ *

\ а l2xsin¡3

м Ті

0,

Уі У °2 '

бид Б

l,xs/na /—т—ТТ.-у

--+-)— l2x\/cos¡í*sin p*cos а

Рис. 7. Расчетная схема кулачкового выбрасывателя съемного механизма

Составляя уравнения первой и второй кривой выбрасывателя, координат общей точки заготовки и захватного органа, получаем систему уравнений:

cos(^Ra(/)(^B1, cosa,, -sina,,^ sinf j-

^ cosq> )

hh

~ sin an Ж - + sin^pa,, X^tgcp - /4 ) v coscp H

= 0;

(7)

ymi=il¡~^ + kxsm coscp

ґ k2xm¡ Л coscp

не:

zb\í = -(xBi,tgcp-/4). Аналогично определяется положение угла наклона заготовки в захватном орга-

тхт2 +щщ + PiP2

у = arceos

V2 2 2 щ +щ +pi

V2 2 2 т2 +п2 +р2

(8)

где ти т2, «i, п2, рі, рг - переменные, определяемые из канонического yF, прямой:

wuii^ium

* ~ = У~ У i = z~z\ щ пх рх

х-х2 _ у-у2 _ z-z2 т2 п2 р2

где m,(0 = Blx(t) -Ax(t)\ nx{t)=B\^t)-A,{t)\px(jt) =Blz(t) -АШ m2{t) = /,sina(0; n2(t) = /,cosa(i);p2(0 = 0.

Методика определения скоростей и ускорений точек заготовки основана на уравнениях (7) и (8) для двух возможных вариантов: одна и две плоскости выбрасывателя.

В качестве примера реализации методики приведем параметрический синтез кривой кулачкового выбрасывателя синтезированного выше механизма съема.

1. Задаемся входными параметрами согласно расчетной схеме: //= 60 мм; 12= 30 мм; 13 = 60 мм; 14 = 40 мм; 15 = 120 мм; 1б = 20 мм; кр= 3 — параметры механизмов транспортного ротора; а'= 0,4 с"1; а"= 0,4 с"2 - угловые параметры транспортного ротора; к/= 15 мм; к2 = 0,01 мм; ф = л/10 -параметры выбрасывателя съемного механизма.

2. С помощью уравнений (7) определяем траектории движения точек заготовки, на всем участке съема. Получаем графическое представление изменения координат точек заготовки с течением времени: хА; _уА; zA; jcBi ; уви ^вь *bi ! Увь ^bi .

На данном этапе окончательно выбирается количество выбрасывающих плоскостей, исходя из длины заготовки; проверяются возможные ошибки проектирования (столкновение выбрасывателей с захватным органом) (рис. 8).

Для двухплоскостного выбрасывателя на данном этапе определяется время покидания заготовки захватный орган, исходя из конструкции захватного органа и геометрической формы заготовки.

Анализ расстояния между точками заготовки, взаимодействующими с выбрасывателем и захватным органом, позволяет сделать вывод о применении одного или двух плоскостей выбрасывателя, исходя из общей длины заготовки (рис. 9).

3. Используя уравнение (8), определяем угловое положение заготовки в захватном органе с течением времени: у¡\ у2. Определяется время покидания заготовки захватного органа исходя из конструкции захватных органов и заготовки (рис. 12).

20 0

2. МК

ВО

во 60 UJ

B¡

V г"

У,

>

B¡ в,

7

д Ч

К m

30

2S 20 S Ю 5

А | 81 \

.ь -Л.

о oí а.2 аз а* as astc

Рис. 8. Изменение положения точек заготовки в процессе съема

ai 02 аз at as oftc ° ai аг аз ai as este

/ /

/

^ВШ /

\ у /

oí а2 0.3 ал as äste o ai а2 аз ал as aste

Í. m

ЗОг

т

UlB2

\ >4. UB¡

0 at o.2 аз ai as aste 0 a> аг аз at as aste Рис. 9. Изменение расстояния между точками заготовки, взаимодействующими с выбрасывателем и захватным органом

Для однопрофильного выбрасывателя время покидания заготовки захватного органа определяется углом у, в рассматриваемом случае у =30°, ?с=0,35с.

4. Дифференцируя уравнение (7), определяем законы изменения скоростей точек заготовки:^; УуА; Уи; Ухвь УувГ, Угви Ухв2\ Уувз; У2В2. Эти данные необходимы для проектирования лотка-магазина (рис. 10).

5. Дифференцируем уравнение (8) для определения угловой скорости и ускорения заготовки в захватном органе: со,; со2; £ь £г- Они определяют ориентацию заготовки при движении по лотку-магазину. Здесь видно преимущество двухплоскост-ного съемника — угловая скорость близка к нулю. Следовательно, можно избежать установки ориентатора (рис 12).

6. Для определения реакций на захватных органах методом кинетостатики дифференцируем законы, полученные в п. 4, и определяем ускорения соответствующих точек заготовки (рис. 11): ах/, аул, ам; аш\ агвГ, агт\ ахвъ агв2, агВ2.

Таким образом, в результате применения методики параметрического синтеза, основанной на математической модели кривой кулачкового выталкивателя, получены параметры двухплоскостного съемника, имеющего преимущества перед одно-плоскостным и позволяющего исключить ориентатор из структурной схемы контрольного механизма АРЛ.

V /

VA

___ /

Yy. т/с 25~

-125

/

VA .......

Vg, \

От. f*/c*

КО—

V

ч

От. т/с*

Ot

-ЮО -200 -300 -ІОО -500

...... Чи

— f — г-

N. ал

! \

1

! "ч" X \

о ai аг аз at os aste в аг ог аз at as an с

о ai аг аз et 05 aste 0 ai м аз ал as aste

Oj.m/c1

а 0.1 аг аз аt 05 as

} авг

Ve, ' У К, \ Л:

--- —

> V

--- --- 200 а \

VB2

O.ffl/c'

600г

! /

"■J

: Ол /

і і ___

— 4--' И

j чи

Рис. 10. Скорости точек заготовки

7. фй

120

ч; — — -г—-

\ ь \

\ /

\ >

7. г Ю

7.S

S

2S О -ZS -5

/

У

/ І'

\ /

/

a ai иг аз at as aste ai 02 аз at as aste Рис. 11. Ускорения точек заготовки

7. г" 75

50 25 О -25 -50 -75

'V Л

/

"Ґ

0 о.1 аг аз ai 0.5 оби о 0.1 аг аз ол as aste о 0.1 0.2 аз я< as aste Рис. 12. Угловое положение, угловая скорость и угловое ускорение заготовки

В четвертой главе приведены результаты экспериментальной работы. Целью создания экспериментального стенда была проверка функционирования синтезированной структурной схемы съемного механизма в составе транспортного ротора с механизмом смены уровня русла и обоснование методики расчета скорости и ускорения заготовки на момент покидания захватного органа.

Определены критерии подобия, соблюдение которых необходимо для проектирования экспериментальной установки и проведения экспериментов — критерии Ньютона и Струхаля.

Общий вид экспериментального стенда представлен на рис. 13, фотографии стенда - на рис. 14, 15, результаты экспериментов - на рис. 16.

21 22

12 20 19

7 19

Рис. 13. Экспериментальная модель съемного механизма: 1 - основание; 2 - плита; 3 - упорное кольцо; 4 - корпус нижний; 5 - приводной вал; 6 - центрирующий фланец; 7 - радиальные подшипники; 8 - упорный подшипник; 9 - гайка; 10 - ось ступенчатого колеса;

11 - прокладка регулировочная; 12 — ступенчатое колесо; 13 - резиновый обод; 14 - прижимная втулка; 15 - крышка; 16 - верхний корпус; 17 - составной вал; 18 - втулка; 19 - кольца; 20 - диск; 21 - кронштейн; 22 - колесо; 23 - держатель; 24 - прокладка; 25 - губки; 26 - пружина растяжения; 27 - заготовка; 28 - выбрасыватель

Рис. 14. Основные узлы экспериментальной модели: 1 - основание; 2 - нижний корпус с осью в сборе; 3 - верхний корпус; 4 - составной вал с подшипниками; 5 - кронштейн с колесом и захватным механизмом; 6 - выбрасыватель; 7 - колесо ступенчатое

Рис. 15. Экспериментальная модель, общий вид

Ход эксперимента фиксировался на две видеокамеры, расположенные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, обработка наблюдений проводилась на компьютере. Для ведения замеров в вертикальной плоскости нанесена ортогональная сетка, в горизонтальной плоскости на плиту модели нанесена радиальная сетка. Определена абсолютная погрешность косвенных измерений для линейных и угловых размеров: А/ = 0,19 мм, Ау = 1,16°.

с кривой выбрасывателя В: А\,Ві— расчет; А^, Вг — эксперимент; /с - время покидания заготовкой захватного механизма

В результате экспериментов подтверждена адекватность математической модели движения заготовки под действием выбрасывателя. Замеры положения общих точек заготовки и кривой выбрасывателя, углового положения заготовки в захватном органе показали хорошую сходимость эксперимента и расчета: расхождение не превышает 7%.

Таким образом, экспериментально подтверждены функционирование съемного механизма и методика динамического синтеза съемного механизма.

В заключении подводятся итоги диссертации, приводятся основные результаты и формулируются следующие выводы.

1. Показана результативность методов функционально-структурного анализа в создании методики структурного синтеза механизмов сьема АРЛ. На основе анализа функциональных связей механизмов съема и АРЛ предложены их функционально-структурные модели. Выявлены классификационные признаки механизмов съема: вид связи с АРЛ, уровень автоматизации, вид механизма, расположение механизма съема относительно русла АРЛ и создана классификация механизмов съема. Показано, что классификация охватывает как существующие механизмы съема, так и ряд новых механизмов и указывает на возможность их реализации.

2. Предложена методика структурного синтеза механизмов съема, основанная на функционально-структурных моделях АРЛ и механизмов съема и их классификации. Из ряда синтезированных структурных схем выявлена наиболее перспективная структурная схема пространственного кулачкового съемного механизма. Установлено, что синтезированный пространственный кулачковый механизм съема наиболее полно выполняет основные функции и отвечает требованиям по скорости срабатывания и соответствия циклу работы АРЛ с механизмом смены уровня русла.

3. Предложена методика параметрического синтеза механизма съема, основанная на математической модели динамики движения выбрасывателя. Показано, что методика позволяет получить параметры механизма съема в соответствии с целевой

функцией (относительным временем срабатывания механизма к,) с учетом дополнительных условий синтеза - допускаемой динамической нагрузкой и ограничением по габаритам. Установлено, что синтезированный с помощью методики механизм съема превосходит свои аналоги по относительному времени срабатывания к, на 38% и обладает уменьшенным коэффициентом динамичности р на 20%: к, = 0,71; р = 1,9.

4. На основе математической модели кривой пространственного кулачкового выталкивателя создана методика синтеза параметров механизма съема, применимого для снятия заготовок в рабочей зоне транспортного ротора с механизмом смены уровня русла. Выявлено преимущество двухплоскостного съемника, имеющего угловую скорость заготовки, близкую к нулю, что позволяет исключить ориентатор из структурной схемы контрольного механизма АРЛ. Установлено, что оснащение АРЛ с двумя транспортными роторами съемньми механизмами с пространственным кулачковым выбрасывателем позволяет снизить уровень внецикловых потерь на 9%.

5. Теоретически и экспериментально обоснована работоспособность синтезированной схемы механизма. Результаты экспериментов показывают совпадение расчетных и экспериментальных данных с расхождением, не превышающим 7%, что позволяет рекомендовать выбранный и обоснованный вариант неинерционного автоматического механизма съема для изготовления опытного образца.

6. На синтезированную схему механизма съема получен патент РФ. Результаты исследования использованы на ОАО «Научно-исследовательский технологический институт «Прогресс»» при анализе и выборе основных параметров механизма выборочного съема и его разработке в составе роторной линии.

Таким образом, на основе рассмотрения функциональных и динамических связей механизмов съема и АРЛ разработана методика структурно-параметрического синтеза механизмов съема, применимых в рабочих зонах смены уровня русла и обладающих улучшенными скоростными и динамическими характеристиками, что дает снижение внецикловых потерь времени на АРЛ и уменьшает повреждаемость заготовок.

Результаты исследования отражены в следующих публикациях:

Патент

1. Пат. на полезную модель 101435 РФ, МПК В650 47/82. Устройство конвейерного выбрасывателя / И. С. Аленченков А. Э. Пушкарев. - № 2010118816/11; Заявлено 11.05.2010. - Опубл. 20.01.2011. - Бюл. №2.-2 с.

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Аленченков И. С. Функционально-структурный анализ и синтез механизмов роторной линии / И. С. Аленченков, А. Э. Пушкарев // Вестник Ижевского государственного технического университета. - 2011. - № 2. — С. 7—11.

2. Аленченков И. С. Проектирование кинематических схем механизмов роторной линии / И. С. Аленченков, А. Э. Пушкарев // Интеллектуальные системы в производстве.-2012,-№ 1-С. 95-101.

3. Аленченков И. С. Динамическая модель контрольных механизмов роторных линий / И. С. Аленченков, А. Э. Пушкарев // Вестник Ижевского государственного технического университета. - 2012. - № 2. - С. 7-10.

]

1

Статьи в сборниках материалов конференций

4. Аленченков И. С. Использование функциональной и структурной модели роторной линии для выбора механизма съема // Будущее машиностроение России: Электрон, сб. тр. второй всеросс. конф. молодых ученых и специалистов (21-25 сентября 2009 г). [Электронный ресурс] - М.: МГТУ им Н.Э.Баумана, 2009. 1 электрон, опт. диск (CD-ROM) №0320901785.

5. Аленченков И. С. Механизмы съема роторной линии // Наука. Технологии. Инновации: матер, всерос. науч. конф. молодых ученых (4—5 декабря 2009г., Новосибирск). В 7 ч. Ч. 3. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2009. - С. 5-7.

6. Аленченков И. С. Механизмы съема роторной линии // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании'2009: сб. науч. тр. по матер, междунар. науч.-практич. конф. (21-28 декабря 2009 г., Одесса). Том 3. Технические науки - Одесса: Черноморье, 2009. -С. 27-30.

7. Аленченков И. С. Механизмы контроля продукции роторных линий // Научное обеспечение инновационного развития АПК: матер, всерос. науч.-практич. конф. (16-19 февраля 2010 г., Ижевск). В 4 т. Т. 3. - Ижевск : ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2010. - С. 144-149.

8. Аленченков И. С. Выбор оптимального варианта контрольных механизмов роторной линии // Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов: матер. IX всерос. науч.-технич. конф. студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых (16 апреля 2010 г., Тула). - Тула : Изд-во ТулГУ, 2010. - С. 4 - 8.

9. Аленченков И. С. Рычажный электромеханический съемник для автоматических линий. Расчет динамической нагрузки // Ломоносов-2010: матер, междунар. молод, науч.о форума (12-15 апреля 2010 г). [Электронный ресурс] - М.: МАКС Пресс, 2010.-1 электрон, опт. диск (CD-ROM) ISBN 978-5-317-03197-8.

10. Аленченков И. С. Синтез контрольных механизмов роторной линии // Проблемы исследования и проектирования машин: сб. статей VI междунар. науч.-технич. конф. (ноябрь 2010 г., Пенза). - Пенза: Приволжский дом знаний, 2010. - С. 45-47.

11. Аленченков И. С. Автоматизация контрольных процессов роторных линий // Наука. Технологии. Инновации: матер, всерос. науч. конф. молодых ученых (3-5 декабря 2010г., Новосибирск). В 4 ч. Ч. 2. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2010. -С. 248-249.

12. Аленченков И. С. Механизмы съема роторной линии // Наука и молодеж: проблемы, поиски, решения: тр. всеросс. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых (май 2011 г., Новокузнецк). - Новокузнецк: СибГИУ, 2011. - С. 261-267.

13.Аленченков И. С. Механизмы контроля роторных линий // Современное машиностроение. Наука и образование : матер, междунар. науч.-практич. конф. (14-15 июня 2011 г., Санкт-Петербург). - С-Пб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2011. - С. 120— 127.

14.Alenchenkov I. S. Removal mechanisms of rotary line // Second forum of young researchers. In the framework of international forum "Education quality -2010" (April 22, 2010, Izhevsk). - Izhevsk: Publishing House of ISTU, 2010. - pp. 179-183.

Подписано в печать 20.09.2012. Формат 60x84/16. Бумага офсетная.

Усл. печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 128.

Отпечатано в типографии Издательства ИжГТУ. 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7.

Введение

Глава 1. Анализ известных методов проектирования механизмов роторной линии.

1.1. Конструкция автоматической роторной линии.

1.2. История развития роторных машин и линий.

1.3. Анализ существующих методов проектирования механизмов роторной линии, приемно-передающих и съемных устройств.

1.4. Цели и задачи диссертационной работы.

Глава 2. Функционально-структурный анализ и синтез контрольносъемных механизмов роторной линии.

2.1. Структурная классификация роторной линии и контрольно-съемного механизма в составе роторной линии.

2.2. Функциональная модель роторной линии и контрольно-съемного механизма.

2.3. Функционально-структурная модель роторной линии и контрольно-съемного механизма.

2.4. Классификация и методика синтеза съемного механизма в составе роторной линии.

Выводы по второй главе.

Глава 3. Параметрический синтез механизмов съема

3.1. Основное и дополнительные условия синтеза контрольно-съемного механизма

3.2. Требования к математической модели

3.3. Динамический анализ съемного механизма,

3.3.1. Математическая модель движения выбрасывателя съемного механизма.

3.3.2. Методика параметрического синтеза съемного механизма.

3.3.3. Математическая модель движения предмета обработки под действием синтеза пространственного кулачкового выбрасывателя съемного механизма.

3.3.4. Методика параметрического синтеза пространственного кулачкового выбрасывателя съемного механизма.

Выводы по третьей главе

Глава 4. Экспериментальное исследование механизмов съема роторной линии

4.1. Определение критериев подобия, необходимых для создания экспериментальной модели.

4.2. Конструкция экспериментальной модели.

4.3. Описание работы экспериментальной модели

4.4. Проведение экспериментов и обработка результатов испытаний.

4.5. Использование результатов диссертационного исследования на производстве.

Выводы по четвертой главе.

Автоматические роторные линии (АРЛ), являясь одним из достижений практического приложения науки о механизмах и машинах, широко применяются в современной промышленности для производства различных изделий. В последнее время появились новые задачи проектирования роторных линий и их механизмов, связанные с модернизацией существующих АРЛ для повышения их производительности и качества выпускаемых изделий.

Первая роторная машина была разработана еще в 1938 году для производства патронов калибром 12,7 мм Л.Н. Кошкиным. За прошедшие годы появилось множество роторных линий для производства разнообразных изделий. АРЛ применяются для изготовления изделий и охватывают многие технологические операции: обработку металлов давлением и резанием; термическую и химическую обработку, в том числе нанесение защитных, технологических и декоративных покрытий. АРЛ нашли широкое применение в производствах боеприпасов, товаров пищевых производств, препаратов медицинской промышленности и других предметов массовых производств.

Межоперационная передача предметов обработки (заготовок, деталей, изделий) в роторных линиях при полном автоматическом цикле работы осуществляется посредством комплекса механизмов и устройств. Модернизируемые АРЛ снабжают дополнительными механизмами и устройствами автоматического регулирования контроля и управления технологическим потоком: механизмами подпитки потока, выравнивающими механизмами, счетными механизмами и контрольными механизмами.

Автоматические роторные линии (АРЛ), являясь одним из достижений практического приложения науки о механизмах и машинах, широко применяются в современной промышленности для производства различных изделий. В последнее время появились новые задачи проектирования роторных линий и их механизмов, связанные с модернизацией существующих АРЛ. Одним из направлений уменьшения затрат времени на контроль изделий и технического состояния инструмента и оборудования АРЛ между операциями обработки или сборки на транспортных роторах или передающих устройствах является применение автоматических механизмов выборочного контроля. Контрольные механизмы, как материальный элемент, входящий в состав роторной линии, вносят значительный вклад в фактическую производительности роторной линии (до 10%), и отвечают за 40% внецикловых потерь времени.

Известные методы проектирования съемников для контрольных механизмов основаны на методах синтеза плоских кулачковых механизмов. На транспортных роторах с механизмами смены уровня русла нет возможности разместить съемный механизм так, чтобы рабочая поверхность съемного механизма находилась параллельно плоскости движения заготовок (руслу). Методикам проектирования пространственных кулачков уделено намного меньше внимания. Расчет динамики пространственных кулачков требует разработки новых методик с использованием ЭВМ.

Не освещен вопрос выбора оптимальной структуры съемных механизмов АРЛ, связь структуры АРЛ с назначением съемных механизмов и его основными функциями. Актуальна проблема создания методов синтеза и анализа параметров съемных механизмов работающих в зонах смены уровня русла.

Существующая проблема определила цель исследования: повышение производительности роторной линии путем поиска, разработки и обоснования структурных схем и параметров механизмов съема, работающих в зонах смены уровней русла, имеющих повышенное быстродействие и исключающих повреждение деталей и заготовок.

Из цели следуют задачи исследования:

1. Исследование структурных и функциональных связей элементов роторной линии и механизмов съема, создание функционально-структурной модели роторной линии и механизмов съема и классификации механизмов съема.

2. Разработка методики структурного синтеза механизмов съема роторной линии на основе функционально-структурной модели и классификации механизмов съема.

3. Синтез схем механизмов съема роторной линии, отвечающих основному и дополнительным условиям синтеза.

4. Разработка методики параметрического синтеза механизмов съема роторной линии на основе математического моделирования динамики их работы.

5. Проведение экспериментов с целью проверки адекватности разработанной математической модели и уточнения основных параметров механизмов съема.

Объект исследования - механизмы съема роторной линии.

Предмет исследования - методы синтеза механизмов съема роторной линии.

Методы исследования. Использовались методы теории механизмов и машин, функционально-структурного анализа, теоретической механики, сопротивления материалов, теории удара.

Достоверность результатов основывается на применении известных теоретических положений теоретической механики, теории механизмов и машин, сопротивления материалов, апробированных аналитических методов, подтверждается сравнением результатов математического моделирования и экспериментов, а также сравнением полученных результатов с результатами других авторов.

Научная новизна результатов исследования:

1. Разработана функционально-структурная модель АРЛ и механизмов съема и основанная на ней классификация механизмов съема по виду их связи с АРЛ, уровню автоматизации, виду механизма, расположению механизма съема относительно русла АРЛ.

2. Создана методика структурного синтеза схем механизмов съема на основе предложенной оригинальной функционально-структурной модели и классификации механизмов съема.

3. Синтезирован ряд новых структурных схем безударных механизмов съема, имеющих повышенную скорость срабатывания и отвечающих габаритным требованиям.

4. Разработана методика параметрического синтеза механизмов съема на основе созданной математической модели динамики движения выбрасывателя, позволяющая реализовать основное и дополнительное условие синтеза - минимальная относительная скорость срабатывания при наименьших ударных нагрузках.

Практическая ценность работы:

- разработанные методики использованы при проектировании механизмов съема и выборе их параметров;

- предложенные безударные съемные механизмы совместно с контрольными механизмами можно устанавливать на транспортные роторы с механизмом смены уровня русла, тем самым повышая производительность АР Л;

- механизм съема, защищенный патентом РФ, служит прототипом для изготовления межоперационного съемника;

- результаты исследования использованы на ОАО «Научно-исследовательский технологический институт «Прогресс»» при проектировании роторной линии.

На защиту выносятся:

1. Функционально-структурная модель АРЛ и механизмов съема и их классификация, позволяющие вести синтез наиболее рациональных схем съемных механизмов.

2. Методика структурного синтеза схем механизмов съема на основе их функционально-структурной модели и классификации.

3. Ряд синтезированных структурных схем съемных механизмов.

4. Методика параметрического синтеза механизма съема, основанная на математических моделях динамики движения выбрасывателя и заготовки под действием кулачкового пространственного выбрасывателя.

Апробация результатов исследования.

Основные положения диссертации обсуждались и докладывались на конференциях: Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2009, 2010 гг.), Всероссийских научно-практических конференциях «Научное обеспечение инновационного развития АПК» (Ижевск, 2010 г.), IX Всероссийская, научно-техническая конференция студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов» (Тула, 2010 г.), Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2009» (Одесса, 2009 г.), VI Международная научно-техническая конференция «Проблемы исследования и проектирования машин» (Пенза, 2010 г.), «Будущее машиностроение России» П Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (Москва, 2009, 2010 гг.), Международный молодежный научный форум «JIOMOHOCOB-2010» (Москва, 2009 г.), Second forum of young researchers. In the framework of international forum "Education quality-2010" (Ижевск, 2010 г.), Международная научно-практическая, конференция «Современное машиностроение. Наука и образование» (Санкт-Петербург, 2011 г.), Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения» (Новокузнецк, 2011 г.)

Результаты исследования использованы на ОАО «НИТИ «Прогресс» при анализе и выборе основных параметров механизма выборочного съема и его разработке в составе роторной линии.

Публикации. Результаты исследования опубликованы в 1 патенте на полезную модель и в 14 статьях, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

4. Результаты исследования использованы на предприятии ОАО «НИТИ» - «Прогресс» при анализе и выборе основных параметров механизма выборочного съема заготовок в составе роторной линии.

5. Результаты экспериментов показывают расхождение расчетных и экспериментальных данных с точностью до 7%, что позволяет рекомендовать выбранный и обоснованный вариант съемного механизма для изготовления опытного образца.

Заключение

В работе получены следующие основные результаты.

1. Разработана методика структурного синтеза схем механизмов съема роторной линии на основе их функционально-структурной модели и классификации.

2. Синтезирован ряд новых структурных схем механизмов съема роторной линии на основе разработанной методики.

3. Выбрана наиболее рациональная структурная схема пространственного кулачкового механизма съема.

4. Разработана методика параметрического синтеза механизмов съема роторной линии на основе математической модели динамики движения выбрасывателя и заготовки в захватном органе под воздействием кулачкового пространственного выбрасывателя.

5. Разработана методика расчета пространственного кулачкового выбрасывателя съемного механизма.

6. Разработан и изготовлен экспериментальный стенд механизма съема транспортного ротора со сменой уровня русла; проведены испытания.

Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводы.

1. Показана результативность методов функционально-структурного анализа в создании методики структурного синтеза механизмов съема АР Л. На основе , анализа функциональных связей механизмов съема и АРЛ предложены их функционально-структурные модели. Выявлены классификационные признаки механизмов съема: вид связи с АРЛ, уровень автоматизации, вид механизма, расположение механизма съема относительно русла АРЛ и создана классификация механизмов съема. Показано, что классификация охватывает как существующие механизмы съема, так и ряд новых механизмов и указывает на возможность их реализации.

2. Предложена методика структурного синтеза механизмов съема, основанная на функционально-структурных моделях АРЛ и механизмов съема и их классификации. Из ряда синтезированных структурных схем выявлена наиболее перспективная структурная схема пространственного кулачкового съемного механизма. Установлено, что синтезированный пространственный кулачковый механизм съема наиболее полно выполняет основные функции и отвечает требованиям по скорости срабатывания и соответствия циклу работы АРЛ с механизмом смены уровня русла.

3. Предложена методика параметрического синтеза механизма съема, основанная на математической модели динамики движения выбрасывателя. Показано, что методика позволяет получить параметры механизма съема в соответствии с целевой функцией (относительным временем срабатывания механизма с учетом дополнительных условий синтеза - допускаемой динамической нагрузкой и ограничением по габаритам. Установлено, что синтезированный с помощью методики механизм съема превосходит свои аналоги по относительному времени срабатывания к, на 38% и обладает уменьшенным коэффициентом динамичности Р на 20%: кг = 0,71; Р = 1,9.

4. На основе математической модели кривой пространственного кулачкового выталкивателя создана методика синтеза параметров механизма съема, применимого для снятия заготовок в рабочей зоне транспортного ротора с механизмом смены уровня русла. Выявлено преимущество двухплоскостного съемника, имеющего угловую скорость заготовки, близкую к нулю, что позволяет исключить ориентатор из структурной схемы контрольного механизма АРЛ. Установлено, что оснащение АРЛ с двумя транспортными роторами съемными механизмами с пространственным кулачковым выбрасывателем позволяет снизить уровень внецикловых потерь на 9%.

5. Теоретически и экспериментально обоснована работоспособность синтезированной схемы механизма. Результаты экспериментов показывают совпадение расчетных и экспериментальных данных с расхождением, не превышающим 7%, что позволяет рекомендовать выбранный и обоснованный вариант неинерционного автоматического механизма съема для изготовления опытного образца.

6. На синтезированную схему механизма съема получен патент РФ. Результаты исследования использованы на ОАО «Научно-исследовательский технологический институт «Прогресс»» при анализе и выборе основных параметров механизма выборочного съема и его разработке в составе роторной линии.

Таким образом, на основе рассмотрения функциональных и динамических связей механизмов съема и АРЛ разработана методика структурно-параметрического синтеза механизмов съема, применимых в рабочих зонах смены уровня русла и обладающих улучшенными скоростными и динамическими характеристиками, что дает снижение внецикловых потерь времени на АРЛ и уменьшает повреждаемость заготовок.

1. Абрамов, E.H. Элементы гидропривода. Справочник. Киев.: Техника, 1977. - 320 с.

2. Автоматизация поискового конструирования (искусственный интеллект в машинном проектировании) / Под ред. А. И. Половинкина. М. : Радио и связь, 1981.-344 с.

3. Автоматическая загрузка технологических машин: Справочник/. И. С. Бляхеров, Г.М. Варьяш, А.А Иванов и др.; Под ред. И. А. Клусова. М. : Машиностроение, 1990. - 400 с.

4. Автоматические роторные машины и линии. Методика проектирования. Узлы и механизмы) / Под ред. А. С. Илларионова. М. : Уч.-изд, 1964. -432 с.

5. Аленченков, И. С. Автоматизация контрольных процессов роторных линий// Наука. Технологии. Инновации : матер. Всерос. науч. конф. молодых ученых (3-5 декабря 2010г. Новосибирск). В 4 ч. Ч. 2. Новосибирск : Изд-во НГТУ,2010.-С. 248-249.

6. Аленченков, И. С. Механизмы контроля продукции роторных линий

7. Научное обеспечение инновационного развития АПК : матер. Всерос. науч.-практич. конф. (16-19 февраля 2010 г. Ижевск). В 4 т. Т. 3. Ижевск : ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2010. - С. 144 - 149.

8. Аленченков, И. С. Механизмы контроля роторных линий // Современное машиностроение. Наука и образование : матер, междунар. науч.-практич. конф. (14-15 июня 2011 г. Санкт-Петербург). С-Пб.: Изд-во Политехи. ун-та, 2011. - С. 120-127.

9. Аленченков, И. С. Механизмы съема роторной линии// Наука. Технологии. Инновации : матер. Всерос. науч. конф. молодых ученых (4-5 декабря 209г. Новосибирск). В 7 ч. Ч. 3. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2010. - С. 5-7

10. Аленченков, И. С. Функционально-структурный анализ и синтез механизмов роторной линии/ И.С. Аленченков, А.Э. Пушкарев // Вестник Ижевского государственного технического университета. 2011. - № 2. - С. 7-11.

11. Аленченков, И. С. Синтез контрольных механизмов роторной линии// Проблемы исследования и проектирования машин: Сборник статей VI международной научно-технической конференции (ноябрь 2010г. Пенза). Пенза: Приволжский дом знаний, 2010. - С. 45-47.

12. Аленченков, И. С. Механизмы съема роторной линии// Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения: труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (май 2011г. Новокузнецк). — Новокузнецк: СибГИУ, 2011. С. 261 - 267.

13. Аленченков, И. С. Проектирование кинематических схем механизмов роторной линии / И. С. Аленченков, А. Э. Пушкарев // Интеллектуальные системы в производстве. 2012. - № 1- С. 95-101

14. Аленченков, И. С. Динамическая модель контрольных механизмов роторных линий / И. С. Аленченков А. Э. Пушкарев // Вестник Ижевского государственного технического университета. 2012. - № 2. - С. 92-97.

15. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. -М.: Машиностроение, 1979. Т.1. - 728 с.

16. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. -М.: Машиностроение, 1978. Т.2. - 559 с.

17. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. -М.: Машиностроение, 1978. Т.З. - 557 с.

18. Артоболевский, И. И. Синтез плоских механизмов. М. : Физматгиз, 1959. - 1084 с.

19. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. М. : Наука, 1988.-640 с.

20. Бертяев, В. Д. Теоретическая механика на базе Mathcad. Практикум. С-Пб: БХВ-Петербург, 2005 752 с.

21. Бобров, В. П. Транспортные и загрузочные устройства автоматических линий. М.: Машиностроение, 1980. - 119 с

22. Богданович, JI. Б. Гидравлические механизмы поступательного движения. Схемы и конструкции. М.: Машгиз, 1958. - 288 с.

23. Бутенин, Н. В. Курс теоретической механики. С. - Пб.: Лань, 1998. -446 с.

24. Волчкевич, Л. И. Автоматы и автоматические линии. I часть. Основы проектирования / под ред. Г. А. Шаумяна. М.: Высш. школа, 1973. - 230 с.

25. Воскресенский, М. И. Об алгоритмах проектирования кулачковыхмеханизмов// Сб. «Анализ и синтез механизмов». М.: Машиностроение, 1969.-564 с

26. Воскресенский, М. И. Проектирование кулачковых механизмов цифровыми вычислительными машинами. -М.: Машиностроение, 1967. 128 с.

27. Вейц, B.JI. Динамика машинных агрегатов. JL: Машиностроение, 1969.-368 с.

28. Вульфсон, И. И. Аналитический метод синтеза кулачкового механизма при использовании ЭВМ. С.-Пб.: Лань, 1990. 37 с.

29. Вульфсон, И. И. Динамика упругого толкателя при учете демпфирования// Сб. «Теория механизмов и машин». М.: АН СССР, 1963. - 95 с.

30. Гамынин, Н.С. Динамика быстродействующего гидравлического привода. М.: Машиностроение, 1979. - 80 с.

31. Гибкие автоматизированные производства в отраслях промышленности. Кн.7/ Под ред. И. Н. Макарова. М.: Высшая школа, 1986. - 176 с.

32. Гузенков, П. Г. Детали машин М.: Высшая школа, 1982. -351 с.

33. Голдстейн, Г. Классическая механика. М.: Наука, 1975. - 415 с.

34. Детали машин: Атлас конструкций / Под общ. ред. Д. Н. Решетова: -М.: Машиностроение, 1992. 296 с.

35. Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов М.: Высшая школа, 1998. - 447 с.

36. Дьяков, В. И. Типовые расчеты по электрооборудованию. М.: Высшая школа, 1991. - 160 с.

37. Зайцев, С. А. Контрольно-измерительные приборы и инструменты. — М.: Академия, ПрофОбрИздат, 2002. 465 с.

38. Зиновьев, В. А. Теория механизмов и машин. М.: Академия, ПрофОбрИздат, 2002. - 465 с.

39. Иосилевич, Г. Б. Прикладная механика / Г. Б. Иосилевич, Г. Б. Строганов, Г. С. Маслов М.: Высш. шк. 1989. - 351 с.

40. Камышный, Н. П. Механизмы питания автоматических станков. М.:1. Машгиз, 1955. 397 с.

41. Кожевников, С. Н. Механизмы. М.: Машиностроение, 1976. - 784 с.

42. Кожевников, С. И. Технология машин и механизмов. М.: Машиностроение, 1989. - 583 с.

43. Колпаков, А. П. Проектирование и расчет механических передач / А.П. Колпаков, И.Е. Карнаухов. М.: Колос, 2000. - 328 с.

44. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров: определения, теоремы, формулы / Г. Корн, Т. Корн. М. : Наука, 1984.-831 с.

45. Космодемьянский, А. А. Теоретическая механика и современная техника. М.: Просвещение, 1969. - 255 с.

46. Кошкин, Л. Н. Роторные и роторно-конвейерные линии. М.: Машиностроение, 1986. - 320 с.

47. Кошкин, Л. Н. Комплексная автоматизация производства на базе роторных линий. М.: Машиностроение, 1972. - 351 с.

48. Кошкин, Л. Н. Роторные машины для механической обработки К.: Машиностроение, 1964 - 245 с.

49. Клусов, И. А. Автоматические роторные линии / И. А. Клусов, Н. В. Волков, В. И. Золотухин и др. М.: Машиностроение, 1987. - 288 с. ил.

50. Клусов, И.А. Роторные линии. М.: Машиностроение, 1969. - 267с.

51. Курлов, Б. А. Компьютерные расчеты механизмов. Книга 2- М.: Компания Спутник +, 2008 г. 378 с.

52. Левитский, Н. И. Кулачковый привод в автоматических станках и линиях. Автоматизация технологических процессов в машиностроении. Том 3. М.: АН СССР, 1956. - 787 с.

53. Левитский, Н. И. Кулачковые механизмы. М.: Наука, 1964. - 287 с.

54. Левитский, Н. И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1979. -576 с.

55. Леликов, О.П. Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин. М.: Машиностроение, 2007. - 464 с.

56. Лепешкин, А. В. Гидравлические и пневматические системы. М.: Академия, 2004. - 336с.

57. Литвин, Ф. Л. Проектирование механизмов и деталей приборов. -Л.: Машиностроение, 1973. 696 с.

58. Лойцянский, Л. Г. Курс теоретической механики: В 2-х томах / Л. Г. Лойцянский, А. И. Лурье. -М.: Наука, 1983.

59. Малов, А.Н. Автоматическая загрузка металлорежущих станков. -М.: Машгиз, 1955.-243 с.

60. Малов, А.Н. Механизация и автоматизация универсальных металлорежущих станков. М.: Машгиз, 1955. - 476 с.

61. Маршалкин, Г. А. Кулачки с деформируемым профилем// Сб. «Анализ и синтез механизмов» под ред. Н.И. Левитского. М.: Машиностроение, 1969.-174 с.

62. Машиностроение: энцикл. / под ред. Д.М. Решетова. М.: Машиностроение, 1995. - 864 с.

63. Машков, А.А. Технология машин и механизмов. Мн.: Высшая школа, 1967.-469 с.

64. Механика Изд.З: Киттель Ч. Найт У. Рудерман М. М.: .: Машиностроение 2005 г. - 480 с.

65. Механика машин / И. И. Вульфсон, М. Л. Ерихов, М. 3. Коловский и др.; под ред. Г. А. Смирнова. М.: Высш. шк. 1996. - 511 с.

66. Жуковский, Н. Е. Механика системы. Динамика твердого тела. М.: КомКнига, 2005 г. - 298 с.

67. Миловидов, С.С. Детали машин М.: Высшая школа, 1961. - 615 с.

68. Моисеева, Н. К. Функционально-стоимостной анализ в машиностроении. М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.

69. Моисеева, Н. К. Основы теории и практики функциональностоимостного анализа / Н. К. Моисеева, М. Г. Карпунин. М.: Высшая школа, 1988.-192 с.

70. Невельсон, М. С. Автоматический и механический контроль размеров в машиностроении. Л.: Ленинград, 1957. - 632 с.

71. Новгородцев, В.А. Применение методов оптимизации в теории машин и механизмов. М.: Наука, 1979. -113 с.

72. Орликов, М. Л. Динамика станков. К.:Выща шк., 1989. - 272 с.

73. Орликов, М.Л. Проектирование механизмов станков-автоматов. М.: Машиностроение, 1968. -248 с.

74. Орлов, П. И. Основы конструирования : В 3 кн. / Под ред. П. Н. Учаева. -М.: Машиностроение, 1988.

75. Остафьев, В. А. Роторные и роторно конвейерные линии в металлообработке. - К.: Тэхника, 1988. - 135 с.

76. Охорзин, В.А. Прикладная математика в системе MATHCAD. С-Пб.: Лань, 2009. 352с.

77. Павловский, М.А. Теоретическая механика. Динамика. Киев: Выща шк. 1990.-480 с.

78. Патент России № 101435 от 20.01.2010 г. / Аленченков И. С. Пушка-рев А. Э. Устройство конвейерного толкателя.

79. Патент России № 1438108 от 30.06.1994 г. / Савин В. П. Устройство съема и передачи покрышек с линии.

80. Патент России № 2345947 от 19.09.2007 г. / Александров В. А. Гря-зин В. А.Шестаков Я. Грязин С. А. Манипулятор.

81. Патент России № 2376130 от 05.06.2008 г. / Горлатов А. С. Середа Н. А. Манипулятор для передачи изделий.

82. Писаренко, Г.С. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Наук думка, 1988. - 736 с.

83. Плис, А.И. MathCAD. Математический справочник. М.: Математика и статистика, 2003. - 656 с.

84. Повидайло, В. А. Расчет и конструирование бункерных загрузочных устройств. -М.: Машгиз, 1959. 121 с.

85. Половинкин, А. И. Основы инженерного творчества. С.-Пб. : Лань, 2007.-368 с.

86. Поляхов, Н. Н. Теоретическая механика/ Н. Н. Поляхов, С. А. Зегжда, М. П. Юшков- М.: Высшая школа, 2000. 592 с.

87. Попов, Н.Н. Расчет и проектирование кулачковых механизмов. М.: Машиностроение, 1965. - 303 с.

88. Пономарев, С.Д. Расчеты на прочность в машиностроении. Том II // под ред проф. Пономарева С.Д. М.: Гос. науч.-тех. изд-во машиностроительной литературы, 1958. - 975 с.

89. Попов, С. А. Проектирование кулачковых механизмов с использованием ЭЦВМ. М.: МВТУ, 1982. - 47 с.

90. Поршнев, И. В. Численные методы на базе МаШсаё (+ СБ). С-Пб: БХВ-Петербург, 2005. 456с.

91. Прейс, В. В. Технологические роторные машины: вчера, сегодня, завтра. -М.: Машиностроение, 1986. 128 с.

92. Рабинович, А.Р. Автоматизация технологических процессов машиностроения. К.: Гостехиздат УССР, 1959. - 539 с.

93. Раскатов, В.М. Машиностроительные материалы: краткий справочник. М.: Машиностроение, 1980. - 511с.

94. Решетов, Л.Н. Кулачковые механизмы. М. 1964. - 427 с.

95. Решетов, Л. Н. Самоустанавливающиеся механизмы: Справочник. -М.: Машиностроение, 1979. 334 с.

96. Румянцев, А.В. Технология изготовления кулачков. Л.: Машиностроение, 1969. - 463 с.

97. Сергеев, П. В. Анализ и синтез механизмов. М.: Наука, 1970. - 435 с.

98. Свешников, В.К. Станочные гидроприводы. Справочник . М.: Машиностроение, 1995г. - 324с.

99. Средства автоматизации производственных систем машиностроения: Рогов В.А. Чудаков А.Д. С-Пб.: Лань, 2005 г. - 271 с.

100. Степнов, М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний. М.: Машиностроение. 1985. — 231 с.

101. Степнов, М.Н. Усталость легких конструкционных сплавов. М.: Машиностроение, 1973. - 318 с.

102. Суслов, В. И. Теория механизмов. Кинематика, динамика и синтез механизмов промышленности строительных материалов/ Под ред. В. И. Суслова — С-Пб.:, Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006 г. 96 с.

103. Теоретическая механика: Сб.научно-метод.ст./М-во образования РФ. Научно-метод. совет по теорет.механике. Моск. гос. ун-т им.М. В. Ломоносова, Ин-т механики; Под ред. Ю. Г. Мартыненко. М.: Изд-во МГУ. -Вып.25, 2008.-213 с.

104. Тир, К. В. Комплексный расчет кулачковых механизмов. М.: Маш-гиз, 1958.-308 с.

105. Уткин, Н.Ф. Приспособления для механической обработки. Л.: Лениздат, 1983.-175 с.

106. Фролов, К. В. Теория механизмов и механика машин / Под ред. К. В. Фролова. -М.: Высш. шк. 2003. 496 с.

107. Фролович, Е. И. Вопросы межоперационных передач предметов обработки в автоматических роторных линиях. М.: Вестник машиностроения, 1962.-116 с.

108. Функциональный анализ / Под ред. С. Г. Крейна. М. : Наука, 1972. -544 с.

109. Хилл, П. Наука и искусство проектирования. М.: Мир, 1973. -263 с.

110. Хмелевский, В. В. Роторы с гидравлическим приводом. М.: Дом техники, 1961. - 463 с.

111. Шаумян, Г. А. Автоматы и автоматические линии. М.: Машгиз, 1973.-640с.

112. Шаумян, Г. А. Комплексная автоматизация производственных процессов. -М.: Машиностроение, 1961. 543с.

113. Шпур, Г. Автоматизированное проектирование в машиностроении/ Г. Шпур, Ф.-Л. Краузе -М.: Машиностроение, 1988. 647 с.

114. Юдин, В.А.Теория механизмов и машин. М.: Машиностроение, 1977.-527 с.

115. Яблонский, А.А. Курс теоретической механики. С.-Пб.: «Лань», 1999. -354 с.

116. Alenchenkov, I.S. Removal mechanisms of rotory line // Second forum of young researchers. In the framework of international forum "education quality -2010"(april 22, 2010, Izhevsk). Izhevsk: Publishing House of ISTU, 2010. - p. 179-182 c.

117. International patent WO 2008/074321 A2, Cristensen M. B. "Mechanism for feeding blanks to be threaded into a thread rolling machine", International application, 26 june 2008.

118. US Patent No 4196801, Buron H. H. "Container transport device", Official Gazette, Vol. 1043, No 2, 8 apr. 1980.

119. US Patent No 5452786, Phillip J. G. "High-speed paddle diverter", Official Gazette, Vol. 1344, No 6, 26 sep. 1995.

120. US Patent No 6041910, Mark J. A. "Baggage pusher device and system", Official Gazette, Vol. 1459, No 1, 28 mar. 2000.

121. US Patent No 6220422, Phillip L. L. "Rotary articulated pusher for removing items, such as luggage from a conveyor belt", Official Gazette, Vol. 1461, No 3, 24 apr. 2001.

122. JP Patent JP 56052318 (A), Higuci Tetsuya, Yamauchi Akihiro, Doi Kin-zoy, «Billet pusher», 11 May 1981.