Рахматулина Аяулым Багдатовнаның

жүктеу 83,07 Kb.

Дата	16.05.2018
өлшемі	83,07 Kb.
	#14130
түрі	Диссертация

Рахматулина Аяулым Багдатовнаның

6D071200 – “Машинажасау” мамандығы бойынша

философия PhD докторы ғылыми дәрежесiн

алу үшін дайындалған диссертацияға

АҢДАТПА
ЖАЗЫҚ ИІНТІРЕКТІ МЕХАНИЗМДЕРДЕГІ КҮШ БЕРІЛІСІН ОПТИМАЛДАУ
Диссертациялық жұмыс жазық иінтіректі механимздердегі күш берілісін оптималдау мәселесіне қарастырылған.

Жұмыстың мақсаты: жүк көтергіш иінтіректі механизмдердегі күш берілісін оптималды болатын синтездеу әдісін жетілдіру мен оларды тиімді жобалаудың инженерлік тәсілін ұсыну.

Бұл мақсатқа жету үшін төмендегідей есептің қойылымы шықты:

1. Жазық иінтіректі жүк көтергіш механизмдердің жұмысына әдебиеттік шолу жүргізу. «Нюрнберг қайшысы» типті жүк көтергіш механизмдердің жұмысын талдау.

2. Сегіз звенолы жазық иінтіректі жүк көтергіш механизмдерді кинематикалық талдау және бағдарлама құру.

3. Жазық иінтіректі жүк көтергіш механизмдердегі күш берілісін оптималдау мен синтездеу әдісін жетілдіру.

4. Microsoft Excel-дің ішінде Visual Basic тілінде жазылған программамен жазық иінтіректі жүк көтергіш механизмдердің жұмысын талдау.

5. Жазық иінтіректі жүк көтергіш механизмнің моделін жобалау.

6. Жазық иінтіректі жүк көтергіш механизмнің моделін жобалаудың инженерлік тәсілін ұсыну.

Зерттеудің ғылыми жаңалығы төмендегідей:

1. Жазық иінтіректі жүк көтергіш механизмдердегі күш берілісін оптималдау мен синтездеу әдісі жетілдірілді.

2. Жүк көтергіш механизмнің кинематикалық және күштік анализ теңдеулерін қорытып шығарып, Visual Basic программасында талданып және бағдарлама құрылды.

3. Бірнеше тиімділік критерилері қарастырылған есептің синтез нәтижелері APM structure3D және Autodesk Inventor программаларында салыстырып механизмнің кернеулі күйі зерттелді.

4. APM structure3D және Autodesk Inventor программаларында жүккөтергіштің моделі жасалды.

5. Жазық иінтіректі жүк көтергіш механизмнің моделін жобалаудың инженерлік тәсілі жасалды.

Зерттеу объектісі болып жазық иінтіректі жүк көтергіш механизм және оның кинематикалық, кинетостатикалық анализы мен синтезі, жүк көтергіш механизмнің күш берілісі.

Зерттеу әдісі: кинематикалық синтезбен анықталған механизмнің параметрлеріне кинетостатикалық анализ жүргізіп, Соболь-Статниковтың көпкритерийлі оптималдау әдісін қолданып, шыққан ең жақсы нәтиже бойынша жүк көтергіш механизмнің APM Structure3D, Inventor программаларында моделі жобаланып, табылған нақты нәтижелер бойынша қайта оптималдап ең тиімді күш берілісі бар механизм табылды.

Қорғауға шығарылатын ғылыми қағидалар

- жазық иінтіректі жүк көтергіш механизмдердегі күш берілісін оптималдау мен синтездеу әдісі.

- APM Structure3D және Autodesk Inventor программаларында жүккөтергіштің моделі.

- жазық иінтіректі жүк көтергіш механизмнің моделін жобалаудың инженерлік тәсілі.

Зерттеудің тәжірибелік құндылығы дәстүрлі қолданылатын жүк көтергіш механизмдермен салыстарғанда жазық иінтіректі механизм негізіндегі анағұрлым прогресивті механизм үлгісі ұсынылып, моделі жасалды. Ұсынылып отырған сегіз звенолы жүк көтергіш механизмнің қатаңдығы мен орнықтылығы жоғары күш берілісі тиімді.

Жазық иінтіректі механизм негізіндегі жүккөтергіш механизмді синтездеудің программасы жасалды, жобалауды циклін тездетеді, қымбат тәжірибелердің орнына есептеу нәтижелерін сараптау ұсынылады.

Жұмыстың негізділігі және ғылыми жетістіктердің дәйектілігі: теориялық және қолданбалы механика, математикалық анализ, сызықтық алгебра, оптимизация, қатты дененің шекті-алшақты орындарының кинематикалық геометриясының аппроксимация әдістерін және негізгі теңдеулері қолданылғандығымен негізделген.

Квадраттық аппроксимация негізіндегі синтез әдістерін қолдану және синтезделіп алынған механизмнің анализінің нәтижелері және жасалған механизм моделінің жұмысқа қабілеттілігі ғылыми жетістіктердің дәйектілігін қамтасыздандырылады.

Жұмыс нәтижелерін тәжірибелік қолданысқа енгізу АҚ «Алматының ауыр машинажасау заводы» констурлық бөлімінде және АҚ Ұлттық компания «Қазақстан Темір Жолы» «Констурторлық-тәжірибелік центр» жұмыстағы нәтижелер жазық иінтіректі механизмдерді жобалауда қолдану жайлы енгізу актісі жасалды.

Жұмыс апробациясы. Зерттеу нәтижелері халықаралық ғылыми - тәжірибелік конференцияларда баяндалған: «Бірінші халықаралық Жолдасбеков симпозиумы» (Алматы 1-2 наурыз, 2011 ж.), «International Conference on European Science and Technology» (Германия, 1 қаңтар, 2012 ж.), «Инновационные технологии, оборудование и материалы в машиностроении» (Алматы қ. 1-2 қараша, 2012 ж.).

Жарияланымдар. Диссертациялық жұмыс нәтижелері 10 мақала және тезис беттерінде жарыққа шыққан, соның ішіндегі 4 мақала Білім және ғылым саласындағы бақылау комитеті ұсынған ғылыми басылымдарда, соның ішінде 1 мақала 0,392 импакт-фактормен «Thomson Reuters» және 2 мақала «Scopus» компанияларының деректер қорына кіретін халықаралық басылымдарда, 3 мақала халықаралық конференциялар жинақтарында.

АННОТАЦИЯ
диссертации на соискание ученой степени доктора философии PhD

по специальности 6D071200 – Машиностроение

Рахматулиной Аяулым Багдатовны
ОПТИМИЗАЦИЯ ПЕРЕДАТОЧНОЙ СИЛЫ ПЛОСКИХ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ
Диссертационная работа посвящена оптимальной передачи силы плоских рычажных механизмов.

Целью работы является совершенствование метода синтеза оптимальной передачи силы плоских рычажных механизмов и разработка инженерного метода оптимального проектирования.

Поставлены следующие задачи для достижения цели исследования:

1. Провести литературный обзор плоских рычажных грузоподъемных механизмов и дать сравнительный анализ технических характеристик существующих грузоподъемных механизмов «Нюрнбергские ножницы»

2. Провести кинематический синтез, кинематический и кинетостатический анализ плоских рычажных восьмизвенных грузоподъемных механизмов и составить программу для компьютерного моделирования.

3. Усовершенствовать метод синтеза оптимальной передачи силы плоских рычажных механизмов.

4. Провести анализ работ плоского рычажного восьмизвенного грузоподъемного механизма в МS EXCEL на языке программирования Visual Basic.

5. Разработать модель плоского рычажного грузоподъемного механизма.

6. Разработать инженерный метод для проектирования модели плоского рычажного грузоподъемного механизма

Научная новизна исследований заключается в следующем:

1. Усовершенствован метод синтеза оптимальной передачи силы плоских рычажных механизмов.

2. Проведен кинематический и кинетостатический анализ грузоподъемного механизма, составлена программа в МS EXCEI на языке программирования Visual Basic.

3.Проведено сравнительное исследование результатов многокритериального синтеза с использованием программ APM Win Machine и Autodesk Inventor.

4. Разработана модель нового грузоподъемного устройства с использованием программ APM Win Machine и Autodesk Inventor.

5. Предложен инженерный метод для проектирования модели плоского рычажного грузоподъемного механизма.

Объектом исследования является плоский рычажный грузоподъемный механизм, кинематический, кинетостатический анализ и синтез, передача силы грузоподъемного механизма.

Метод исследования: проведен кинематический синтез методом квадратического приближения, кинематический и кинетостатичесий анализ, многокритериальный синтез методом Соболя-Статникова, разработана модель нового грузоподъемного устройства с использованием программ APM Win Machine и Autodesk Inventor, повторно проведена оптимизация передачи силы по точным найденным результатам.

На защиту выносятся следующие результаты исследования:

- метод синтеза оптимальной передачи силы плоских рычажных механизмов.

- модель нового грузоподъемного устройства с использованием программ APM Win Machine и Autodesk Inventor.

- инженерный метод для разработки модели плоского рычажного грузоподъемного механизма.

Практической ценностью исследования, является разработка модели грузоподъемного механизма на основе шарнирно-рычажных механизмов. Полученный механизм в результате синтеза плоского рычажного восьмизвенного грузоподъемного механизма по критерию оптимальной передачи силы имеет преимущества над известными механизмами: исчезает неустойчивость в крайнем верхнем положении грузовой площадки, повышается эксплуатационная надежность.

Разработана программа синтеза грузоподъемного механизма на основе плоских рычажных механизмов, что ускоряет цикл проектирования, заменяет дорогостоящий натурный эксперимент вычислительным и позволяет проводить многовариантный поиск решений.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и результатов исследований:

Достоверность результатов обеспечивается использованием апробированных методов синтеза на основе квадратической аппроксимации, результатами анализа механизмов, полученных при синтезе, работоспособностью разработанной модели механизма.

Обоснованность теоретических результатов обеспечивается корректным использованием основных положений и методов теоретической и прикладной механики, математического анализа, линейной алгебры, оптимизации, аппроксимационной кинематической геометрии конечно-удаленных положений твердого тела.

Практическая реализация результатов работы. Результаты работы внедрены при проектировании плоских рычажных механизмов в конструкторском бюро АО «Алматинский завод тяжелого машинострония» и в АО Национальной компании «Қазақстан Темір Жолы» «Констурторско-экспериментальный центр».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлялись на международных научных конференциях: «Первый международный Джолдасбековский симпозиум» (Алматы 1-2 марта, 2011 г.), «International Conference on European Science and Technology» (Германия, 1 январь, 2012 г.), «Инновационные технологии, оборудование и материалы в машиностроении» (Алматы, 1-2 ноября, 2012 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 10 статей, из них 4 статьи опубликованы в рекомендованных Комитетом по контролю в сфере образования и науки МОН РК, в отечественных и зарубежных изданиях, 1 статья в издании, имеющий 0,392 импакт-фактор по данным компании «Thomson Reuters», 2 статьи опубликованы в журналах входящих в базу данных по данным «Scopus», 3 статьи опубликованы в сборниках международных конференций.

ABSTRACT
of thesis for attainment of the scientific degree of Doctor of Philosophy (PhD) in the specialty of 6D071200 - Mechanical Engineering
Rakhmatulina Ayaulym Bagdatovna
OPTIMIZATION OF TRANSFER FORCE OF FLAT LEVER MECHANISMS
The dissertation is devoted to the optimum force transfer of flat lever mechanisms.

The purpose is to improve the method of synthesis of optimal transmission of force plane lever mechanisms and develop an engineering method of optimal design.

Research tasks:

Conduct a literature review of plane lever lifting mechanisms. A comparative analysis of the technical characteristics of existing hoisting "Nuremberg scissors".

2. Conduct a kinematic synthesis and kinematic analysis of plane lever kinetostatics 8-bar linkage hoisting and compile a program for computer modeling.

3. To improve the method of synthesis of optimal transmission of force plane lever mechanisms.

4. To analyze the work of a flat lever 8-bar linkage lifting mechanism in MS Excel on the programming language Visual Basic.

5. Develop a model of a flat lever lifting mechanism.

6. Develop an engineering method for the design of the model of plane lever lifting mechanism

Scientific novelty of the research is as follows:

Improvement of the method of synthesis of optimal transmission of force plane lever mechanisms.
Conducted kinematic and kinetostatics analysis, a program in MS Excel programming language Visual Basic.

3. A comparative study of the results of multi-synthesis using APM Win Machine software and Autodesk Inventor.

4. A model of the new lifting device using APM Win Machine software and Autodesk Inventor.

5. Proposed an engineering method for the design of the model of plane lever hoist mechanism.

Research object is the flat lever lifting mechanism, kinematic kinetostatics analysis and synthesis, the transfer of power lifting mechanism.

Research Method: examined the kinematic synthesis method of quadratic approximation, kinetostatics and kinematic analysis, multi-criteria method of synthesis of Sable - Statnikova, a model of the new lifting device using APM Win Machine software and Autodesk Inventor, re-organized to optimize the transmission power of the exact results found.

Propositions for defense:

- method of synthesis of optimal transmission of force plane lever mechanisms.

- a model of the new lifting device using APM Win Machine software and Autodesk Inventor.

- engineering method for the development of the model of plane lever hoist mechanism.

The practical value of the study is to develop a model of lifting mechanism on the basis of joint-linkage, which has advantages over the known mechanisms. The resulting mechanism of the synthesis of a flat lever 8-bar linkage lifting mechanism by optimal power transmission has advantages over the known mechanisms: instability disappears in the highest position load area, increases operational reliability.

A program of synthesis lifting mechanism on the basis of plane lever mechanisms that accelerate the design cycle, replaces costly field experiment computing and allows for a multivariate search for solutions.

Validity and reliability of scientific statements, conclusions and findings:

The accuracy of the results provided by the use of approved methods of synthesis based on a quadratic approximation, the results of the analysis of mechanisms obtained in the synthesis, efficiency of the model mechanism.

The validity of the theoretical results is provided using the correct guidelines and methods of theoretical and applied mechanics, mathematical analysis, linear algebra, optimization, approximation of the kinematic geometry of course, deleted the provisions of the solid.

The practical implementation of the results. Results have been implemented in the design of plane lever mechanisms in the design office JSC "Almaty plant of heavy machinery " and JSC National Company "Kazakhstan Temir Joly" "Structural and experimental center".

Approbation work. The main provisions of the thesis presented at international scientific conferences : "The first international Zholdasbekov symposium" (Almaty on March 1-2, 2011), "International Conference on European Science and Technology" ( Germany, 1 January 2012 ), "Innovative technologies, equipment and materials in mechanical engineering "(Almaty, November 1-2 , 2012 ).

Publications. There were published 10 papers on thesis topic, including 4 articles in journals recommended by the Committee for Control of Education and Science of RK, 3 article in cited journal (JCR), 1 with the impact factor 0.392 in the database «Thomson Reuters», including 2 articles indexed in Scopus, 3 articles in international conference proceedings.

жүктеу 83,07 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: