1.7. Структура сапр проектирования исполнительных механизмов кузнечно-штамповочных машин

Большое число механизмов с позицией теоретической механики могут быть определены как механические системы с неудерживающими связями, когда перемещение звеньев системы происходит под действием внешних сил (например, силы тяжести), сил взаимодействия между звеньями системы, осуществляемых посредством безинерционных элементов (например, пружин в тех случаях, когда они могут быть представлены как упругие безинерционные элементы), сил инерции и реакций связей.

К настоящему времени существует множество подходов к решению такого рода задач. Один из рассматриваемых в наших лекциях подходов заключается в автоматическом формировании и интегрировании на каждом шаге уравнений движения звеньев механической системы.

Пересчет скоростей звеньев при ударах производится на основе решения системы линейных уравнений, формируемых на основе предельным переходом по времени, что позволяет сохранить единство методологического подхода при решении задачи на этапах ударной и безударной работы. Рассматриваемый подход использует одна из самых распространенных САПР COSMOS Motion, которая предназначена для проектирования плоских механизмов с неидеальными неудерживаемыми связями, основными компонентами которой являются:

- подсистема формирования задания, которое состоит из пакета расчетных задач, в общем случае не связанных между собой. Необходимость наличия этой подсистемы обусловлена в первую очередь тем обстоятельством, что собственно выполнение расчетной задачи, как результат работы расчетного блока, может занимать достаточно продолжительное время.

В этом случае пользователь может сформировать пакет задач, включающий, например, разные варианты расчетных схем одного механизма или совершенно независимые задачи, определив, при необходимости условия выполнения очередной задачи из пакета как функцию времени, результатов выполнения предыдущей задачи и т.д., и, тем самым, освободить себя от необходимости следить за прохождением каждой из задач пакета и запускать время от времени очередные задачи.

В результате работы подсистемы формирования задания формируется протокол, содержащий информацию о времени выполнения каждой задачи, причинах ее завершения, причинах завершения задания в целом;

- подсистема ввода, представляющая собой графический редактор, позволяющий определить геометрическое описание звеньев механизма, их взаимное положение в начальный момент времени, задать внешние силовые воздействия, масс-инерционные характеристики звеньев и т.д.;

- банк силовых взаимодействий, включающий в себя различные виды взаимодействий посредством пружин (линейных, моментных, с линейными и нелинейными характеристиками), демпферов и т.д. Банк силовых взаимодействий может настраиваться на определенный круг задач;

- банк конструктивных примитивов, в состав которого входят как отдельные конструктивные примитивы, из которых могут состоять звенья механизма, так и звенья целиком;

- блок расчета масс-инерционных характеристик звеньев. На основе информации о геометрии звена и характеристик материалов, используемых для его изготовления, могут быть определены масс-инерционные характеристики звена, необходимые для решения задачи;

- расчетный блок, формирующий на основе входной информации комплекс выходной информации, как результат интегрирования системы уравнений движения механизма на заданном интервале времени;

- подсистема анализа и вывода результатов, позволяющая на основе исходной информации и результатов работы расчетного блока наглядно отобразить полученное решение в виде динамической "картинки", построить графики и таблицы, включающие при необходимости данные из разных задач, вывести результаты на соответствующие внешние устройства.