Синтез механизмов — Задача

В теории синтеза механизмов встречаются задачи, в которых приближающая функция получает вид так называемого обобщенного полинома [c.92]

Разновидностью задачи синтеза механизма является задача параметрической идентификации модели по заданным экспериментальным данным. При параметрической идентификации в качестве минимизирующей функции рассматривается мера расхождения между расчетными данными и экспериментальными при заданной модели с варьируемыми параметрами. Эта мера расхождения зависит от алгоритмов обработки данных Ц—4]. [c.139]

В аппроксимационном синтезе механизмов наибольшее распространение получили методы равномерного (чебышевского) и квадратического приближения, исходящие соответственно из минимаксной (чебышевской) и средней квадратической норм функции отклонения. Именно эти нормы принимают за критерии аппроксимационного синтеза. Вместе с тем в практике проектирования новых устройств нередко возникают такие случаи, когда число независимых уравнений синтеза равно числу расчетных положений механизма, в связи с чем приближение переходит в интерполирование. В таких случаях принято рассматривать интерполяционный синтез механизмов, объединяющий задачи о точном воспроизведении ограниченного числа заданных положений (перемещений) объекта. [c.432]

В дальнейшем при изложении данного раздела курса мы будем под проектированием механизмов понимать проектирование их кинематических схем с учетом некоторых из вышеуказанных дополнительных условий. Раздел теории механизмов, посвященный методам проектирования по заданным кинематическим условиям схем механизмов, получил название синтеза механизмов. Основной задачей синтеза механизмов является воспроизведение заданного движения одного или [c.545]

Проблемы синтеза механизмов удобно излагать по видам механизмов, поэтому задачей синтеза является проектирование механизма предварительно выбранной структуры по заданным кинематическим и динамическим условиям. [c.19]

Таким образом, большинство задач синтеза механизмов может быть сведено к задаче отыскания таких параметров механизма, при которых удовлетворяются принятые ограничения и целевая функция имеет минимальное значение. Как уже было сказано выше, задача эта многопараметрическая, и решение ее обычно проводится с использованием счетно-решающих машин с применением методов Монте-Карло, т. е. случайного поиска, направленного поиска и комбинированного поиска. Многие задачи синтеза механизмов могут быть решены только в приближенной форме. Тогда, кроме применения методов параметрической оптимизации, широко используются методы теории приближения функций и, [c.412]

Основной задачей синтеза механизмов является воспроизведение заданного движения одного или нескольких звеньев путем непосредственного их воздействия друг на друга или путем введения между ними промежуточных звеньев. Как в первом, так и во втором случае решение этой задачи сводится к проектированию кинематической цепи заданного определенного движения, т. е. механизма. [c.413]

При решении задач синтеза механизмов должны быть приняты во внимание все условия, обеспечиваюш,ие осуществление требуемого движения. Такими условиями являются следующие правильная структура проектируемого механизма, кинематическая точность осуществляемого движения, возможность создавать проектируемым механизмом заданное движение с точки зрения динамики и, наконец, условие, чтобы размеры звеньев проектируемого механизма допускали воспроизведение заданного движения. В настоящей главе мы остановимся на общем решении основных задач синтеза и покажем, как могут быть при этом учтены вышеуказанные структурные, кинематические, динамические и метрические условия. [c.413]

Основными задачами синтеза механизмов, имеющими особенно важное значение в технике, являются следующие [c.413]

Перейдем теперь к рассмотрению графических методов решения задач о синтезе механизмов шарнирного четырехзвенника по двум н трем заданным положениям его звеньев. Эти задачи могут быть решены с помощью элементарных геометрических построений. [c.559]

Авторы старались учесть современные тенденции развития теории механизмов и машин и требования новой (1982) программы курса переход к аналитическим методам анализа и синтеза механизмов усиление внимания к вопросам динамики машинных агрегатов в современном понимании этой проблемы применение электронно-вычислительных машин для решения задач анализа и синтеза механизмов. Все теоретические положения иллюстрируются примерами. [c.3]

При оптимизационном синтезе механизмов. методом многопараметрической оптимизации, кроме удовлетворения основного условия (минимума целевой функции), необходимо обеспечить и ряд дополнительных условий, число которых зависит от типа решаемой задачи. [c.18]

Силы тяжести, действующие на подвижные звенья механизма, образуют особую группу сил. Они играют роль движущих сил, если центры тяжести этих звеньев опускаются, и роль сопротивлений, если центры тяжести звеньев поднимаются. Однако при рещении задач динамического анализа и синтеза механизмов(например, при расчете маховых масс) весьма неудобно силы тяжести в различные периоды движения механизма относить то к движущим силам, то к сопротивлениям. Поэтому в ряде случаев силы тяжести, в зависимости от характера решаемой задачи, относят условно или к движущим силам, или к сопротивлениям, независимо от знака развиваемой ими мощности. [c.58]

Курс теории механизмов и машин по существу является вводным в специальность будущего инженера и поэтому имеет инженерную направленность, в нем широко используется современный математический аппарат и изучаются практические приемы решения задач анализа и синтеза механизмов — аналитические с применением ЭВМ, графические и графоаналитические. [c.4]

Воистину революционную роль в системах управления автоматизацией производства сыграло появление ЭВМ. С помощью ЭВМ стал возможен анализ многозвенных, с большим числом степеней свободы механизмов, решение задач оптимального синтеза как отдельных механизмов, так и сложных машин автоматического действия, решение задач проектирования многокритериальных и многопараметрических машинных устройств, программное управление большинством современных машин, управление новыми машинами с устройствами биомеханического вида типа манипуляторов, роботов, шагающих машин и др. [c.13]

Так как при решении задач синтеза механизмов мы имеем дело чаще всего с многокритериальными системами, то задачи синтеза связаны обычно с поиском оптимальных вариантов. Нахождение оптимальных вариантов или областей, в которых существуют эти варианты, требует развития теории оптимального синтеза механизмов. Решение подобных задач, как правило, возможно только с помощью ЭВМ, а это требует разработки соответствующих алгоритмов и программ. [c.13]

Большие задачи стоят в области анализа и синтеза механизмов передач. Здесь в первую очередь надо отметить необходимость дальнейшего развития синтеза зубчатых зацеплений, особенно [c.13]

ПУТИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КИНЕМАТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА МЕХАНИЗМОВ С НИЗШИМИ ПАРАМИ [c.54]

Таким образом, задача кинематического и геометрического синтеза механизмов с низшими кинематическими парами заключается в определении размеров звеньев структурной схемы механизма с целью удовлетворения требований к движению выходного или промежуточного звеньев механизма. Случается, что для принятой структурной схемы механизма нельзя подобрать такие размеры звеньев, чтобы получить заданные кинематические характеристики. Тогда приходится выбирать новую структурную схему. Поэтому структурный и кинематический синтез ведутся одновременно. [c.56]

При решении задач кинематического синтеза механизмов с низшими парами необходимо движение выходного звена связать сдвижением входного звена механизма. Математическая зависимость, связывающая положение выходного п и входного / звеньев, называется функцией положения механизма. В общем случае для любого шар- [c.58]

Задача синтеза решается либо просто как поиск параметров, удовлетворяющих целевой функции, либо как выбор таких их значений, при которых целевая функция имеет экстремальное значение. В этом случае говорят об оптимальном синтезе механизма по нескольким параметрам. Практически оптимальный синтез всегда возможен только с применением ЭВМ при использовании математических методов оптимизации случайного поиска, направленного поиска и т. п. [c.62]

Для многопараметрического оптимального синтеза механизма требуется решить задачу поиска глобального минимума целевой [c.62]

ПУТИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КИНЕМАТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА МЕХАНИЗМОВ С ВЫСШИМИ КИНЕМАТИЧЕСКИМИ ПАРАМИ [c.84]

При решении задачи синтеза механизмов с высшими кинематическими парами необходимо установить геометрические формы их элементов, обеспечивающие требуе.чый характер относительного двн- [c.84]

Постановка задач оптимизации при синтезе механизмов [c.312]

При описании комплексной целевой функции нелинейными зависимостями от внутренних параметров задача оптимизации решается методами линейного программирования если же целевая функция является линейной функцией от внутренних параметров, то имеет место задача линейного программирования. В общем случае целевая функция может иметь несколько экстремумов, отличающихся по абсолютной величине. В зависимости от типа экстремума, в котором заканчивается поиск оптимального решения, различают методы поиска локального и глобального экстремума. Если на значение определяемых параметров наложены некоторые ограничения, то решение задачи синтеза механизмов осуществляется методами условной оптимизации. В противном случае (при отсутствии ограничений) при синтезе механизмов для поиска значений определяемых параметров используют методы безусловной оптимизации. [c.316]

Нам представлялось необходимым дать читателям понятие о разнообразных способах решения задач механики. Поэтому, в частности в кинематике, мы рассматриваем, впервые в учебнике теоретической механики, некоторые приложения комплексного представления векторных функций на плоскости, а также кратко останавливаемся на вопросах синтеза механизмов согласно П. Л. Чебышеву. [c.13]

Следуя традициям, установившимся в русской технической литературе к началу XX в., Мерцалов пользуется классификацией Р. Виллиса, дополненной идеями Рело. Изложив основные проблемы кинематической геометрии, Мерцалов переходит к задаче синтеза механизмов его постановка проблемы послужила основанием для дальнейших работ в этой области. Он 207 рассматривает теорию синтеза некруглых колес, передачу движения центроидами и взаимноогибаемылш кривыми, решает некоторые задачи синтеза механизмов, например задачу о синтезе направляющих шарнирных механизмов при помощи построения поворотных кругов. [c.207]

В общем случае задачи синтеза механизмов являются лшою-параметрпческнмн, так как число параметров механизма никогда не бывает однозначным. Как уже было указано Bbiuje, условия, которым должен удовлетворять механизм, являются иногда противоречивыми, и очевидно, что при проектировании механизма надо стремиться к тому, чтобы было наР1дено такое решение задачи, которое можно считать оптимальным. [c.412]

Рассмотрим, как изложенные условия могут быть учтены при решении задач синтеза механизмов. Для этого введем понятие о так называемом угле передачи движения. Пуст1) звено / (рис. 21,5), входящее в точке С со звеном 2 в выси1ую пару качения и скольжения, действует на это звено с силой F. Пусть, далее, абсолютная скорость точки С звена 2 равна V ,- [c.420]

В дальнейшем иод синтезом механизмов с низшими парами будет подразумеваться совокуииость задач об [c.551]

Кроме равномерного движения для выходного звена могут быть заданы и более сложные законы движения. Таковы, например, задачи о синтезе механизмов грохотов, конвейеров, самонакладов и многих других. К задачам о вослроизведенип заданного закона движения сводятся также задачи синтеза передаточных механизмов, применяемых в приборах для преобразования неравномерного движения чувствительного элемента в равномерное движение указательной стрелки. Например, в механизме дифференциального вакуумметра, схема которого показана ка рис. 27.2, [c.552]

С задачей синтеза механизма по заданному коэффициенту изменения средней скорости выходного звена мы встречае.мся в тех случаях, когда требуется, чтобы движение выходного звена про-нсходн ло с различными скоростями во время прямого и обратного ходов. Например, с таким заданием можно встретиться при проектировании механизма строгального станка, механизма грохота и других механизмов, где требуется, чтобы средняя скорость в период прямого (рабочего) хода выходного звена была меньше, чем в период его обратного (холостого) хода. [c.564]

В рассмотренных задачах синтеза механизмов мел определили параметры механизмов, удовлет1301)Я1ол.и е заданным законам движения, отдельным динамическим характеристикам и выбранной структуре. Спроектированные кинематические схемы механизмов можно назвать теоретическими схемами пли теоретическими механизмами, так как при подборе параметров в теоретических [c.568]

В за люче1 ие отметим, что реи чп е задач синтеза. механизмов п настоящее время в основном может вестись с помощью совре-меииых (Вычислительных машин, позволяющих производить расчет многочисленных вариантов механизмов, из которых конструктором могут быть выбраны оптимальные. [c.573]

При большом количестве параметров задача синтеза решается численными методами многопарамет )1шеской оптимизации. Поиск оптимальных значений параметров синтеза механизма л, , Хг.. .., осуществляется в такой последовательност[1 1) выбираются первоначальные значения варьируемых параметров синтеза механизма (нулевое приближение) 2,. .., -Гп, 2) нормализуются параметры [c.17]

В структурном синтезе механизмов разрабатываются кинематические цепи с минимальным количеством звеньев для преобразования движения заданного количества входных звеньев в требуемые дзиже-жения выходных. Результатом структурного синтеза механизма является его структурная схема, указывающая звенья и характер их взаимосвязи (класс кинематических пар). Выходное звено может двигаться с постоянной или переменной скоростью. Движение это бывает непрерывное или прерывистое (с остановками), неизменное или циклически изменяющееся. Для направляющих механизмов важно, чтобы траектории точек выходного звена соответствовали заданным. Задачи структурного синтеза многовариантны. Одно и то же преобразование движения получают различными по структуре механизмами. Поэтому при выборе оптимальной структурной схемы учитываются технология изготовления звеньев и кинематических пар, а также условия эксплуатации механизмов. [c.24]

При синтезе механизмов передаточные функции, как и функции положения, задаются для обеспечения требуемых кинематических характеристик. Задача синтеза решается точными или приближенными методами. Точные методы применяются к малозвенным механизмам, имеющим простую структурную схему. Для сложных схем усложняются передаточные функции и функции положения, увеличивается число параметров синтеза. К тому же при синтезе многозвенных механизмов обычно удовлетворяют не только кинематические требования к механизму, но и часто требования к его динамике. В этих условиях более удобными оказываются приближенные методы кинематического синтеза. Кроме того, во многих случаях методы приближенного кинематического синтеза более приемлемы, так как истинные кинематические характеристики все равно отличаются от расчетных, полученных точным методом. Это объясняется тем, что в реальных механизмах из-за погрешностей изготовления и упругости звеньев всегда имеются зазоры между элементами кинематических пар, неточности в линейных размерах звеньев, вследствие чего траектории точек, скорости и ускорения звеньев неизбежно отличаются от расчетных. Если для сложных задач синтеза использовать приближенные методы, то при обеспечении допустимых пределов отклонения от заданных параметров затраты на расчет окажутся значительно меньшими, чем при использовании точных методов. [c.60]

Синтез механизма заключается в поиске оптимальной совокупности значений его внутренних параметров. С этой целью критерии оптимальности выражают целевыми функциями, в основе которых лежат математические модели механизмов, представленные таким образом, что при оптимальной совокупности внутренних параметров механизмов, соответствующей наилучшему значению выходных параметров, целевые функции имеют экстремальное значение. Примерами подобных функций являются зависимости, применяемые при подборе чисел зубьев рядовых и планетарных зубчатых передач (см. гл. 14). Если среди всех показателей качества выделить один критерий, наиболее полно отражающий эффективность проектируемой машины или механизма, то выбор оптимальной совокупности внутренних параметров механизма производится по целевой функции, формализующей этот частный критерий. Такая операция называется оптимизацией по домини-рующ ему критерию. Остальные критерии при этом лишь ограничивают область допускаемых решений. Оптимизация по доминирующему критерию при всей простоте постановки задачи обладает тем недостатком, что остальные выходные параметры находятся обычно в области предельных значений. [c.313]

При решении задач анализа (см. гл. 16...19) и синтеза механизмов (см. гл. 7...15) были приняты допущения, идеализирующие условия их изготовления и работы звенья — абсолютно жесткие, кинематические пары — без за.зоров, законы движения входных звеньев — совпадающие с принятыми в исходных данных и т. д. При этих допущениях получены зависимости, опред дяющие перемещения, скорости, ускорения, сил.ы и т. п. для различных типов механизмов. Но в реальных механизмах эти закономерности точно не выполняются, так как всегда имеют место отклонения действительных параметров звеньев и кинематических пар от принятых при расчете. Это объясняется неизбежными погрешностями при изготовлении звеньев и сборке механизма, изнашивании элементов кинематических пар и т. п., что приводит к отклонению положения звенье.д от предусмотренных на схеме механизма. Чем больше значения отклонений соизмеримы с линейными размерами звеньев, тем сильнее их влияние на работу механизма. Это проявляется в отклонении законов движения реального механизма от предусмотренных при проектировании. [c.332]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...