Проектирование - механическая система
Cтраница 1
Проектирование механической системы проводят с учетом того, что она состоит из двух систем: несущей механической системы ( НМС) и исполнительной системы ( ИС), взаимосвязанных между собой, но различающихся функциональным назначением. Несущая механическая система обеспечивает форму и объем рабочей зоны, служит для размещения узлов исполнительной системы и представляет собой незамкнутую кинематическую цепь. Исполнительная система служит для обеспечения динамических и точностных параметров робота и представляет собой систему механизмов, приводящих в движение звенья несущей механической системы. [1]
Проектирование механических систем с учетом переходных динамических процессов возникает в такой области, как проектирование подвески движущегося экипажа. [2]
Во многих задачах проектирования механических систем рассматриваются упругие тела, например подкрепления, которые контактируют под действием приложенных нагрузок. Контактные задачи являются неклассическими в том смысле, что в них заранее не известны область контакта или контактные напряжения. Когда два тела соприкасаются, на поверхности образуется неко - TopQe распределение усилий и в области контакта могут возникнуть большие контактные напряжения. Это нежелательно, так как большие нормальные усилия могут привести к износу или усталостному разрушению элементов машин. Поэтому необходимо уметь выбрать форму контура одного или обоих тел так, чтобы минимизировать максимальное контактное напряжение на границе двух тел. [3]
Так, при проектировании фрикционных механических систем путевых машин железнодорожного транспорта, в которых применяются колесные пары, осевые редукторы, трансмиссии, разнообразные узлы трения качения и скольжения, применяют специальные стенды, позволяющие определить три-боспектральные и триботехнические характеристики. Основные эксперименты проводятся на физической модели, амплитудно-фазочастотная характеристика ( АФЧХ) которой соответствует АФЧХ реальной системы. Обеспечивается равенство логарифмических декрементов колебаний в натурной установке и в модели. Применение таких систем моделирования позволяет значительно приблизить полученные результаты оценки ресурса систем к данным, полученным при их эксплуатации. [4]
Сформулированы пять типовых примеров проектирования механических систем и конструкций; они иллюстрируют классы рассматриваемых систем, демонстрируют применяемый подход пространства состояний и служат тестовыми задачами, рассматриваемыми на протяжении всей книги. [5]
 |
Нелинейный противоударный амортизатор. [6] |
Хотя указанная литература может помочь проектировщику при проектировании механических систем с динамическими ограничениями, проблема все же остается сложной. Это справедливо несмотря на то, что проблема имеет важное прикладное значение. [7]
В каждой из рассмотренных ранее задач проектирования системы и в большинстве реальных задач проектирования механических систем и конструкций отыскивают совокупность переменных проектирования, которую должен выбрать проектировщик. Существует, вообще говоря, также совокупность откликов, или переменных состояния, которые однозначно определяются из законов физики, коль скоро проект задан. [8]
Ах, встречающиеся в предыдущем примере, играют важную роль в анализе и проектировании механических систем. Квадратичная форма определяется квадратной матрицей А, которая обычно берется симметричной. Это ограничение несущественно, поскольку в случае несимметричной матрицы А ее можно заменить на - А 1 / 3 ( А АТ), не изменив значения квадратичной формы. [9]
Квадратичные формы вида хтАх, встречающиеся в предыдущем примере, играют важную роль в анализе и проектировании механических систем. Квадратичная форма определяется квадратной матрицей А, которая обычно берется симметричной. [10]
Теоретическое и экспериментальное исследование динамики подвижной системы балансировочной машины класса VIIА позволило получить основные расчетные зависимости, знание которых необходимо при проектировании механической системы машины и при создании ее электронно-измерительной аппаратуры. [11]
Второе важное различие между оптимальным проектированием и управлением заключается в том, что в теории оптимального управления формулируются задачи с начальными условиями. При оптимальном же проектировании механических систем часто требуется решать задачи с граничными условиями и находить распределение деформаций и напряжений в упругом теле. Поэтому математическая структура определяющих соотношений в задачах оптимального проектирования и оптимального управления существенно различна. [12]
В последующих главах развивается теория оптимального проектирования применительно к механическим системам и конструкциям. По сравнению с проектированием управляемых систем в проектировании механических систем и конструкций существуют особенности, требующие специального рассмотрения. Далее, математический аппарат проектирования механических систем отличен от аппарата теории управления. Поскольку обширная литература по оптимальному управлению [35, 118, 119] г которое находит некоторые приложения в оптимальном проектировании, является доступной, важно сначала наметить в перспективе два направления. [13]
В настоящее время активно ведутся исследования по алгоритмам оптимизации и имеется богатый материал по теории нелинейного программирования, который в будущем может привести к улучшенным численным методам оптимизации. Авторы надеются, что постановка и анализ задач проектирования механических систем и конструкций, данные в книге, помогут инженерам в использовании и улучшении методов оптимизации конструкций. [14]
Часто поиск удовлетворительного решения ограничивается также технологическими возможностями производства роботов и уровнем имеющихся комплекую-щих изделий. Поэтому методика проектирования механической системы должна базироваться на анализе функций ее элементов и их взаимосвязи с технологическими требованиями и техническими возможностями. [15]
Страницы: 1 2