Оптимизация параметров механизмов

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМОВ [c.312]

Методы оптимизации параметров механизмов [c.150]

Введение понятия эквивалентного скачка также облегчает оптимизацию параметров механизмов, поскольку при таком подходе можно легче совместить требования динамического, кинематического и технологического характера. [c.108]

Частные примеры оптимизации крановых механизмов, рассматриваемых отдельно, имеются в ряде работ. В работах [1, 5, 17] описывается оптимизация параметров механизма подъема по критериям массы механизма или приведённых затрат (с учетом стоимости изготовления механизма и затрат электроэнергии при его эксплуатации за срок службы). Оптимизируются кратность т полиспаста [1, 5, 17], частота вращения двигателя [5, 17], тип каната [5]. Учтены ограничения, обычно принимаемые при проектировании механизмов подъема (см. разд. VI, гл. 2), и соответ- [c.367]

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]

Сущность оптимизации при выбранной комплексной целевой функции сводится к отысканию при наложенных ограничениях таких значений параметров механизма, которые дают максимум (минимум) целевой функции, характеризующей комплексную эффективность проектируемой машины. При этом используются математические методы оптимизации, позволяющие осуществить непрерывный поиск направления улучшения внутренних параметров механизма за счет количественного изменения их значений. Так как комплексная целевая функция, получаемая сверткой векторных критериев, определяется неявным образом от внутренних параметров синтеза, что не позволяет оценить ее свойства (выпуклость, вогнутость и т. д.), то решение задач оптимизации ведется с помощью поисковых методов, получивших название методов математического программирования. В настоящее время нет экономичного, универсального метода, дающего высокую гарантию получения наилучшей совокупности внутренних параметров машины и механизма, пригодного для решения любой задачи оптимизации. В зависимости от класса решаемых задач из имеющихся в наличии программ, входящих в программное обеспечение методов оптимизации, выбирают такую, которая дает наиболее высокую вероятность отыскания оптимальной совокупности определяемых параметров с наименьшими затратами машинного времени. [c.316]

При решении задач оптимизации необходимо организовать целенаправленный поиск оптимальной совокупности внутренних параметров так. чтобы, с одной стороны, получить наилучшие значения выходных параметров механизмов, а с другой — максимально сократить машинное время поиска этих значений. Внутренние параметры, значения которых могут меняться в процессе синтеза, называются управляемыми. При уменьшении числа управляемых параметров снижается размерность области допустимых решений, упрощается ее анализ и, следовательно, уменьшаются вычислительные трудности, связанные с поиском экстремума целевой функции. [c.319]

Более сложной и до сих пор для практики нерешенной является задача о виброакустической активности системы механизм (или блок механизмов) — амортизатор (виброизолирующая конструкция)—фундамент и оптимизации параметров этой системы по критериям минимальной виброакустической активности, понимая под этим минимизацию уровня колебательной энергии, отдаваемой в нагрузку (среду, присоединенные конструкции). [c.5]

Однако наиболее интересным результатом применения электронных цифровых машин является не уменьшение трудоемкости существующих методов вычисления искомых параметров механизма, а создание принципиально новых методов, имеющих значительные преимущества перед ранее предложенными. К новым относятся, например, методы, основанные на статистических испытаниях и получившие название методов Монте-Карло, сущность которых состоит в том, что путем перебора на электронных цифровых машинах с использованием законов распределения случайных величин находятся такие комбинации искомых параметров механизма, при которых достигается оптимизация некоторой величины (например, малая величина отклонения от заданной зависимости) и в то же время удовлетворяются дополнительные ограничения, 1 3 [c.3]

Таким образом, содержащийся в сборнике материал основывается на разнообразных прикладных задачах машиностроения и приборостроения. Их основная цель оптимизировать трудоемкие и дорогостоящие процессы проектирования и расчета машин и механизмов. В связи с широким распространением в промышленности пневматической измерительной аппаратуры контроля и управления актуальной становится и задача оптимизации параметров пневматических регуляторов. Решению этих и других аналогичных задач и посвящается настоящий сборник. Решения иллюстрируются на конкретных примерах. Поэтому следует надеяться, что сборник будет полезен для широкого круга специалистов, работающих в области автоматизации научных исследований. [c.4]

Во многих приложениях независимые размерные параметры механизма определяются из условий минимизации отклонений от нуля полинома, число независимых коэффициентов (свободных параметров) которого равно числу независимых размерных параметров. Может случиться, как, например, в автоматических токарных станках [4], что необходимые условия, такие, как размерные ограничения, передаточные характеристики и подобные, могут привести к размерам звеньев, отличающихся от полученных, исходя из требований минимизации структурных ошибок. В таком случае можно рассматривать полином с п коэффициентами, из которых п — т независимых коэффициентов могут быть использованы для минимизации структурных отклонений, тогда как оставшиеся коэффициенты (т) могут быть использованы для оптимизации по другим условиям. В частности, мы можем определить полином Рпт (t) с первым коэффициентом, равным единице, определенном на интервале (а, р), в котором только п i — т) последовательных максимальных отклонений, начинающихся с f = а, численно равны. Эти полиномы превращаются в классические чебышевские полиномы в случае т = О и, следовательно, могут быть рассмотрены как обобщение этих полиномов. [c.215]

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ И ТОЧНОСТИ МЕХАНИЗМОВ [c.389]

Оптимизация параметров мальтийского механизма. Для осуществления прерывистого движения в автоматических контрольных системах щирокое распространение нашел мальтийский механизм (рис. 7.23). Мальтийский крест 1 совместно с маховиком 2 закрепляют жестко на валу 3. Непрерывно вращающийся поводок 5 с пальцем 4 периодически перемещает крест на угол. Мальтийский крест показан в угловом положении, где сила, действующая на палец является наибольшей и ее величина зависит от оп- [c.389]

При рассмотрении механизма как объекта колебаний задача снижения его виброактивности тесно соприкасается с задачей минимизации динамических ошибок, под которыми понимают искажения воспроизводимых программных кинематических характеристик, вызванные колебаниями звеньев. Особенно значительными обычно являются динамические ошибки в ускорениях звеньев, что может иногда привести к многократному возрастанию максимальных динамических нагрузок по сравнению с результатами, полученными без учета колебаний звеньев. Кроме того, минимизация динамических ошибок является необходимой предпосылкой для того, чтобы синтезируемые оптимальные законы движения звеньев оказались практически реализуемыми. С учетом условий формирования динамических ошибок одновременно определенным образом должны корректироваться сами критерии оптимальности, используемые при выборе как кинематических характеристик программного движения, так и параметров механизма. Поэтому вопросы оптимизации механизма с учетом отмеченных факторов, как правило, приходится рассматривать в рамках единой динамической задачи. [c.83]

Наиболее чувствительны к величинам конечной скорости ведомых звеньев механизма устройства фиксации типа б и д . У гидромеханического устройства с реверсом поворачиваемого узла (рис. 2.3.20) при реверсе возникают колебания скорости, на затухание которых перед подводом к фиксатору требуются дополнительные затраты времени. Оптимизация параметров движения и отработка методики диагностирования требуют построения и исследования динамической модели механизма При этом совместно рассматривают работу механизмов позиционирования и фиксации. [c.193]

Научно-техническая база ОС включает результаты фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований, открытия и изобретения, принятые к реализации, методы оптимизации параметров объектов стандартизации и прогнозирования потребностей народного хозяйства и населения в данной продукции. ОС проводится на основе целевого подхода одновременно с НИОКР по созданию систем, комплексов и семейств машин, оборудования, механизмов и приборов, решением важнейших экономических и социальных проблем, систематическим изысканием путей повышения технического уровня, качества и конкурентоспособности изделий на международном рынке, с ускорением реализации результатов фундаментальных, прикладных исследований, открытий и изобретений. [c.327]

Оптимальные значения параметров механизма, определенные с позиций оптимизации крана в целом или оптимизации отдельно [c.366]

Метод оптимизации сводится к перебору вариантов при дискретно изменяемых оптимизируемых параметрах. С увеличением кратности т масса механизма уменьшается, как правило, резко до некоторого значения кратности /По, которое тем меньше, чем ниже грузоподъемность и больше скорость подъема при увеличении т сверх Шо масса механизма почти не изменяется. С уменьшением частоты вращения двигателя приведенные затраты уменьшаются, а масса механизма несколько растет. Об оптимизации нагружения механизмов изменения вылета см. в разд. VI, гл. 5. [c.368]

Оптимизация работы механизмов предусматривает применение счетно-решающей машины, обеспечивающей в зависимости от изменяемых параметров, характеризующих режимы работы отдельных звеньев механизма, оптимальный режим работы всего комплекса электроприводов машины. К параметрам, определяющим режим ра- [c.124]

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ КРАНОВЫХ МЕХАНИЗМОВ НА ОСНОВЕ УЧЕТА ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ [c.182]

Энергетика электроприводов. Оптимизация параметров крановых механизмов [c.183]

Задачи оптимизации реальных механизмов и машин, как правило, не только многопараметрические, но и многокритериальные, даже если описание конструкции и область изменения варьируемых параметров Х . .. Х/ известны, формирование целевой функции (обобщенного критерия качества) Ф(Х1. .. X представляет собой серьезную проблему. [c.746]

В случае наличия общих ограничений на целевые функции, допустимые множества, параметры механизма стимулирования и т.д., при несвязанных периодах функционирования, задача стимулирования в динамической системе, по аналогии с задачей стимулирования в системе со слабо связанными элементами, может быть сведена к стандартной задаче условной оптимизации [52, 56-58]. [c.1204]

Таблица 24.2. Значения параметров механизма после оптимизации

Общий случай оптимизации параметров базового механизма. [c.485]

Способ выбора новых значений варьируемых параметров механизма зависит в далы1ейн1ем or и1)инятого метода оптимизации и конкретной реализации его в процедуре поиска, разработанной при программировании задачи. Методы нелинейного программирования подразделяются на четыре o noHiibix класса градиентные без-градиентные методы детерминированного поиска методы случайного поиска комбинированные. Многообразие методов объясняется стремлением найти оптимум за наименьшее число шагов, т. е. избежать многократного вычисления и анализа целевой функции синтезируемого механизма. При этом используется идея перемещения в пространстве варьируемых параметров в направлении минимума целевой функции. Очевидно, что в случае поиска минимума для сделанного шага должно выполняться условие [c.18]

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]

Использование САПР в наши дни ограничено. Она охватывает такие группы изделий, которые имеют конструктивную, технологическую и эксплуатационную преемственность. САПР целесообразно применять при проектировании типовых, многократно повторяющихся конструкций разных типоразмеров. Подсистемы автоматизированного проектирования могут быть применены при разработке штампов, проектировании разных изделий и механизмов, например зубчатых передач, редукторов, насосов, виброустройств, двигателей и др. В некоторых случаях САПР целесообразно применять для выполнения отдельных проектных процедур проверочных расчетов, оптимизации параметров и т. п. (Проектными процедурами называют составные части этапа проектирования, которые заканчиваются получением проектного решения.) [c.196]

Объединение работоспособности с отказом приводит к рассмотрению двух видов состояний бинарное состояние тшё. исправное и неисправное (отказ) исправное доотказное состояние рассматривается как область обеспечения качества механизмом управляющих воздействий из числа компонентов дисциплины (метод оптимизации параметров, технические измерения и контроль, стандартизация). [c.9]

Оптимизация параметров мальтийского механизма привела к следуюшим выводам [c.389]

Оптимизация параметров рычажного механизма. Воз-никаюшая в подвешенных элементах от вращения или вибрации динамическая сила передается в первую очередь на подвесную опору (рис. 7.25) рычажного механизма, которая может ей противостоять, так как обладает способностью накапливать потенциальную энергию. Опору вьшолняют прямоугольного сечения, а подвешенные элементы крепят к ней с помощью оси. Трудности расчета функциональных параметров подвесной опоры вызваны сложностью определения напряженного состояния опоры из-за влияния посадки оси в отверстие, возникающей потерей устойчивости, необходимостью обеспечения виброустойчивости. В рассмотрении напряженного состояния опоры наибольший интерес представляют точки А, В и сечение Е (рис. 7.26). [c.391]

Принципы оптимизации параметров релаксационной обработки для различных сталей и сплавов в основном совпадают, однако выбор величины действующего напряжения, температуры нагрева, длительности процесса, предварительной термической обработки, условий нагружения во многом зависит от индивидуальных особенностей материала и от характера реализуемого в нем механизма упрочнения. Установлено, что релаксационная обработка является перспективным способом повышения структурной стабильности углеродистой стали [5], а также ряда дисперсионно-твердеющих сплавов [10]. Например, проведение релаксационной обработки на стали 50ХФА после стандартной закалки и отпуска при 200° С — нагружение при 250—300° С до напряжения, равного Оо,оо5> — позволило повысить предел упругости на 20—30% (по данным Г. А, Мелковой). Применение программного нагружения при 150—250° С способствовало повышению предела упругости бериллиевой бронзы почти на 50% и увеличению релаксационной стойкости при статическом нагружении в 4 раза (по данным Ю. А. Каплуна). [c.688]

Оптимизацию параметров ку.тачковых механизмов производят с использованием ЭВМ при учете требований минимизации от -дельных параметров, например контактных напряжений, погрешности, массы и других [79, 110, 131]. [c.257]

Данная статья основана на работах [16-21] и суммирует их результаты. В ней рассматривается движение плоских многозвенных механизмов по горизонтальной плоскости. При этом наличие препятствий или колес не предполагается, а взаимодействие механизма с плоскостью осуществляется за счет сил сухого трения, подчиняющихся закону Кулона. В шарнирах многозвенника действуют управляющие моменты, создаваемые двигателями. Показано, что рассматриваемые механизмы могут перемещаться по плоскости в различных направлениях, так что многозвепник может быть приведен в любое заданное положение в плоскости. Исследованы движения механизмов с различным числом звеньев двумя, тремя и более. При этом для двузвенников и трехзвенников построены способы перемещения, основанные на периодическом чередовании быстрых и медленных движений. Для многозвенников, имеющих более четырех звеньев, предложены волнообразные медленные движения, требующие меньших величин управляющих моментов. Исследовано влияние геометрических и механических параметров многозвенников на среднюю скорость их движения. Поставлена и решена задача оптимизации параметров и режимов движения, при которых достигается максимум средней скорости. [c.785]

Оптимизация движений. Средние скорости движения двузвенника (21) и трехзвенника (30), (32) зависят от их геометрических и механических параметров (длин и масс звеньев, коэффициентов трения и др.), а также от режимов движения. Эти зависимости проанализированы в работах [20, 21], где проведена оптимизация средней скорости движения по параметрам механизмов и режимам их движения. [c.795]

Заключение. Исследованы возможные движения плоских многозвенных механизмов по горизонтальной плоскости. Эти движения происходят под действием сил трения механизмов о плоскость и моментов сил, развиваемых двигателями, установленными в шарнирах. Показано, что многозвенники с небольшим числом звеньев (двумя, тремя) могут перемещаться, чередуя медленные и быстрые фазы движений. Если же число звеньев достаточно велико (более пяти), то многозвенник может передвигаться, осуществляя только медленные (квазистатические) движения. Оценены перемещения и скорости многозвенников, а также необходимые для реализации рассматриваемых движений величины моментов, развиваемых двигателями. Выполнена оптимизация геометрических и механических параметров механизмов с точки зрения достижения максимальной средней скорости движения. [c.800]

Ограничения математически выражают наложенные на объекп связи и могут быть записаны в виде равенства (ф = 0), неравенствг (Ф >0, ф < 0) или нестрогого неравенства (ф < О, ф 0). Ограничения на параметры могут быть разрешимыми или неразрешимыми в явном виде относительно параметров. Ограничения, заданные явно, характеризуют область допустимых значений параметров пр1 этом желательно, чтобы из этих ограничений было определено как можно больше параметров. Примерами неявных ограничениг являются условия совместности деформаций при оптимизации статически неопределимых систем, условия замкнутости при оптимизации шарнирных механизмов и т. п. Ограничения на критерии качества обычно задаются в виде неравенства и относятся к критериям, дополнительно учитываемым при оптимизации по целевой функции, [c.170]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...