Развитие теории проектирования и создание комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, доктор технических наук Кутлубаев, Ильдар Мухаметович

• Кутлубаев, Ильдар Мухаметович
• доктор технических наук
• 2005

Оглавление диссертации доктор технических наук Кутлубаев, Ильдар Мухаметович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ ОБВЯЗКИ ИЗДЕЛИЙ СОРТОПРАКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОВОЛОКОЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1.Общие подходы и требования к упаковке металлопроката

1.2.Технологические особенности обвязки металлопроката проволокой

1.3. Основные тенденции в построении механизмов и устройств, входящих в комплекс обвязки металлопроката проволокой

1.4. Обзор методов расчета механизмов обвода сечения проволокой и формирования узла.

1.5. Концепция построения новых схем обвязочных машин, основных механизмов и устройств и постановка задач исследования.

2. СТРУКТУРА И КИНЕМАТИКА МАШИН И МЕХАНИЗМОВ АГРЕГАТОВ ОБВЯЗКИ МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ ПРОВОЛОКОЙ

2.1. Общее строение машин и механизмов агрегатов для обвязки металлопроката проволокой.

2.2. Структуры и кинематика комплекса механических систем многодвигательных машин.

2.3. Структуры и кинематика однотипных механических систем многодвигательных машин.

2.4. Структуры механических систем с переключателями потоков движения.

2.5. Кинематический анализ механических систем методом построения функциональных схем.

2.6. Способы кинематической развязки движений в многодвигательных машинах

3. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ АГРЕГАТОВ ДЛЯ ОБВЯЗКИ . МЕТАЛЛОПРОКАТА ПРОВОЛОКОЙ

3.1. Алгоритмизация процедуры построения многодвигательных машин, входящих в состав комплекса механизмов и устройств обвязки металлопроката.

3.2. Синтез структуры машины для обвязки металлопроката с О - образной формой сечения и формированием узла открытого типа.

3.3. Синтез структуры машины для обвязки металлопроката с

О — образной формой сечения и формированием узла типа «оплетка».

3.4. Обобщение способов кинематической развязки в много двигательных машинах.

3.5. Синтез комплексной механической системы многодвигательной машины с наложенными связями функционирования и одновременным использованием двух способов кинематической развязки.

3.6. Построение кинематически развязанных машин и механизмов для обвязки металлопродукции проволокой

4. ТЕОРИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ОБВОДА

ОБВЯЗОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ И ФОРМИРОВАНИЯ

УЗЛА ТИПА «ОПЛЕТКА»

4.1. Процесс движения обвязочной проволоки по направляющей проводке.

4.2. Условие деформации обвязочной проволоки в направляющей проводке

4.3. Зависимость приведенного усилия сопротивления движению обвязочной проволоки от параметров направляющей проводки.

4.4. Анализ зависимости усилия задачи переднего конца прямой обвязочной проволоки, в криволинейную часть направляющей.

4.5. Методология оптимизационного синтеза параметров направляющей проводки.

4.6. Методология построения и расчета оптимальных параметров устройств формирования узла на обвязочной проволоке

4.6.1. Перспективные конструкции механизмов формирования узлов типа «оплетка» на обвязочной проволоке

4.6.2.Синтез геометрических параметров вязальной головки для формирования узлов типа «оплетка».

5. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И АНАЛИЗА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРИВОДА ОБВЯЗОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ.

5.1. Обоснование выбора типа дополнительного привода обвязочной проволоки.

5.2. Обзор конструкций автоколебательных приводов

5.3. Расчета параметров ГАП с комбинированной обратной связью.

6. ТЕОРИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТРОСОВОГО МАНИПУЛЯТОРА ДЛЯ ПЕРЕНОСА МЕТАЛЛОПРОКАТА

6.1. Тенденции в построении механизмов для перемещения металлопроката при выполнении обвязки.

6.2. Синтез структуры манипулятора для переноса сортового металлопроката

6.3. Параметрический синтез ОКЦ манипулятора для переноса сортового металлопроката

6.4. Учет препятствий при кинематическом синтезе манипулятора для переноса сортового металлопроката.

6.5. Синтез системы передачи движения

6.6. Выбор расчетных конфигураций манипулятора

6.7. Геометрический синтез элементов дополнительного привода манипулятора для переноса металлопроката

7. РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО

КОНСТРУИРОВАНИЮ.

7.1. Экспериментальные исследования направляющих проводок

7.2. Исследование процесса формирования узла типа оплетка

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие теории проектирования и создание комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката»

Современное состояние общества определяет высокий уровень требований к промышленной продукции и ее производству. Одним из важнейших факторов, обеспечивающих эти требования, является комплексная механизация и автоматизация всего цикла производства; В полной мере это требование относится и к металлургическому производству, в частности производству прокатной продукции. В настоящее время комплексно решены вопросы механизации и автоматизации практически всего технологического цикла [137, 184186].

Высокое качество готовой продукции, достигнутое в процессе ее производства, должно сохранятся; при ее доставке потребителям [197]. Степень сохранности при транспортировке определяется уровнем упаковочных и обвязочных операций [49, 146].

Работы по созданию машин для обвязки проката ведут свое начало с первой половины XX века, когда, были выданы первые патенты в Германии (патент№ 288895, 1914) [42].

Впервые обвязочная машина была внедрена в 1928 г. в Японии для обвязки прутков. С 1941 года фирма «Signode» (США) спроектировала и освоила массовое производство обвязочных машин [42]. ЭтО была автоматическая линия для обвязки бунтов.

В> СССР первая машина для обвязки пакетов штрипса была спроектирована в 1938 г. Г.Ф.Сычевым (Стальпроект).

Успешные работы по механизации процесса обвязки были выполнены во ВНИИМЕТМАШе. [51], ЭЗТМ [190], Стальпроекте, Днепропетровском проектно-конструкторском и технологическом институте «Черметмеханизация» [42], на Макеевском металлургическом заводе [186], Магнитогорском: металлургическом комбинате [146], в

Магнитогорском ГИПРОМЕЗе [147]. За рубежом ряд крупных фирм специализировались на разработке и выпуске машин для обвязки: «Signode», «Acme Steel» (США), «Sunds» (Швеция), «Джеррард» (Англия) [213]. Особенно значительные работы по исследованию и разработке машин для обвязки выполнили: А.И.Меренков [51, 140, 139, 141, 142, 182], Б.В.Попов [144, 173, 174, 226], С.М.Доведов [49, 50].

Несмотря на длительную историю создания машин для обвязки остаются нерешенные вопросы [216]. Как следствие, на многих металлургических заводах работы по обвязке выполняются вручную, что не обеспечивает качественной упаковки [146].

Недостаточный уровень упаковки металлопродукции приводит к значительным потерям. Только на ОАО «ММ К» потери из-за разрушения упаковки составили в 2001 году 1625470 рублей по внутреннему рынку и 266914 долларов по экспорту (Материалы технического совета заместителя генерального директора по производству и строительству ОАО «ММК» от 4.11.02 г.).

Стремление снизить затраты на обвязку сортового проката и труб определило переход на преимущественное использование для этих целей проволоки [51, 146, 197]. Объем использования проволоки как обвязочного материала для сортового проката неуклонно растет. Об этом свидетельствует рост числа машин для обвязки проката ведущих фирм мира, таких как «Sunitf Birst» (Швеция), «Sket» (Германия). Американская фирма «Signode», традиционно выпускавшая машины для обвязки лентой, также осваивает производство такого типа машин [19].

Эксплуатирующиеся прокатные станы ориентированы на производство готовой продукции в пачках, рулонах и бунтах относительно небольшой массы (до 500 кг). Такова продукция сортопрокатных станов ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» - стана 250 № 1 и 2, стана 250 № 2 ОАО «Метчел» и др. [146].

Проблема обвязки проката в технологических линиях этих станов решена известными конструкциями ВНИИМЕТМАШа, ЭЗТМ, ММК.

Продукция более современных прокатных станов, таких как стан 150 ОАО «Белорецкий металлургический комбинат», стан 300 № 3 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», проволочный стан ОАО «Нижне-Сергинский металлургический завод», проволочный стан Бекабадского металлургического завода, имеет гораздо большую массу -до 1700 кг.

При производстве катанки и мелкого сорта наметилась устойчивая тенденция к увеличению массы бунтов и рулонов на станах с традиционной технологией прокатки [217]. Одновременно широко внедряется новая технология бесконечной прокатки — ЕШ, в которой используется сварка заготовок сечением от 100x100 до 200x200 мм. С использованием этой технологии построены и запущены в 1999 г. проволочные станы: на заводах фирм SSB (Малайзия), BSI (Таиланд),

Acieries et Laminoirs de Paris» (Франция). В 2000 г. на заводе фирмы «Deacero Celaya» (Мексика) введен в эксплуатацию мелкосортно-проволочный стан производительностью 500 тыс.т в год. На сегодняшний день в мире эксплуатируется восемь таких агрегатов. Последний был запущен летом 2002 г. на заводе фирмы «Helliniky Halyvourgia» в Греции. Готовится к пуску еще несколько агрегатов в Китае и Европе [219].

Появление новой технологии обусловлено двумя основными факторами. Вопервых, необходимостью снижения затрат на производство при одновременном повышении качества. Вторым фактором является необходимость удовлетворения потребности рынка в продукции мелкосортных и проволочных станов, бунтами той массы, какая требуется заказчику [219]. При этом можно, используя заготовку малого размера, получить очень большую массу бунта, что является характерным для современных потребителей катанки.

С увеличением массы готовой продукции изменяются и параметры ее сечений. Использование предварительной подпрессовки изменяет условия обвязки готовой продукции.

Для характеристики обвязываемых сечений удобно использовать коэффициент формы сечения Кс, представляющий собой отношение большего к меньшему из размеров по главным осям обвязываемого сечения.

Тенденция увеличения веса упакованной готовой продукции сортопрокатных, волочильных станов требует разработки новых технологий обвязки. Их реализация сопряжена с совершенствованием! существующих и разработкой новых конструкций» комплексов механизмов и устройств для участков обвязки изделий сортопрокатного производства проволокой.

Этот процесс предполагает проведение исследований, направленных на оптимальное, научно обоснованное проектирование комплекса механизмов и устройств, для обвязки изделий металлургического производства проволокой [139, 140, 172, 182].

Настоящая диссертационная работа посвящена обобщению теоретических и экспериментальных исследований по разработке комплекса механизмов и устройств обвязки проволокой сортового проката с большим коэффициентом форм сечения.

В общем случае комплекс состоит из механизмов формовки и пакетирования, устройства подготовки и задачи проволоки, механизма обводки проволоки вокруг обвязываемого сечения, устройства формирования узла, машин для съема обвязанного изделия, устройств навешивания бирок [146, 241].

В отечественной и зарубежной литературе известно ограниченное число работ, посвященных вопросам аналитического исследования и научно обоснованного проектирования комплекса механизмов и устройств обвязки проволокой сортового проката [42, 51, 128, 139, 140, 142, 172, 182]. Как правило, эти работы относятся к обвязке продукции, имеющей сечение с практически равными размерами по главным осям.

Коэффициент формы сечения Кс не превышает 1,5.

К таким относятся обвязка пакетов мерного проката, труб, пачек штрипса.

Нерешенными в полной мере являются вопросы, связанные с построением комплекса механизмов и устройств обвязки сечений с коэффициент формы, превышающим 3 единицы. Такие значения характерны для рулонов штрипса, бунтов проволоки большой массы.

Даже при производстве бунтов малой массы, до 500 кг, их дополнительно обвязывают, собрав вместе 2-3 бунта. Это обеспечивает более рациональную схему загрузки при дальнейшей транспортировке.

Операция обвязки в этом случае также производится после предварительной подпрессовки. По такой схеме формируется и обвязывается готовая продукция на оборудовании, выпускаемом ведущими фирмами «Sunif Birst» (Швеция), «VAI Pomini» (Италия) [19, 20, 216]. Отношение высотного параметра обвязываемого сечения к ширине составляет 3-5 единиц. Бунты проволоки при массе более 900 кг собираются преимущественно на паллетах. В этом случае обеспечивается равномерная, аккуратная укладка витков, устойчивость бунта при транспортировке на участке адьюстажа. Обвязка бунта производится до его съема с паллеты в подпрессованном состоянии.

Коэффициент формы сечения Кс в этих случаях может достигать 6 единиц. Примером реализации такой схемы формирования и обвязки бунта может служить стан 150 ОАО «БМК» фирмы «Sket».

Обвязка бунтов большой массы представляет собой исключительно трудную задачу.

Для штрипса, свернутого в рулоны, также характерно высокое значение Кс - от 3 до 5 единиц.

Из общего числа вопросов, связанных с созданием комплекса механизмов и устройств обвязки металлопродукции проволокой, практически решенными следует считать проектирование устройств подготовки и задачи проволоки [42] и механизма навешивания бирок [147, 241].

Устройство подготовки и задачи проволоки, как правило, состоит из рихтовочного механизма, трайбаппарата, механизма реза. На сегодняшний день выполнены всесторонние аналитические исследования проходящих при этом процессов [172], что позволило создавать надежные механизмы данных типов [175].

При коэффициенте формы сечения Кс больше 3 исключается возможность использования простых форм проводок кольцевой формы, с открытым профилем. Проводки в этом случае имеют сложную конфигурацию, трансформируясь в ряде случаев в механизмы с несколькими подвижными звеньями.

Анализ показывает, известные схемы механизмов обводки за счет оптимизации геометрических параметров не позволяют решить проблемы, возникающие при обвязке сечений с Кс больше 3.

Необходимо разрабатывать принципиально новые схемы механизмов обводки.

Решение в этом случае возможно за счет реализации схемы с несколькими выходными звеньями, являющимися частями механизмов обводки.

Традиционные подходы в построении механизмов с индивидуальным приводом каждого выходного звена ведут к увеличению габаритов и массы всей машины. Увеличение массы обвязываемого изделия требует проведения реконструкции существующих машин. Однако известные схемы построения неприемлемы, т.к. в этом случае габариты машины чрезмерно возрастают.

Необходим переход к созданию механизмов и устройств, в которых реализованы схемы с кинематически зависимыми движениями выходных звеньев. В ряде случаев следует использовать механизмы с избыточным числом приводов.

Изменение принципиальной схемы обводки сечений налагает определенные требования на сопряженный с ним механизм формирования узла, что должно найти свое отражение при его проектировании. Одновременно следует учитывать современные тенденции в создании металлургического оборудования, к числу которых относят снижение его металлоемкости [168].

В связи с этим существует настоятельная необходимость определить критерии и методы научно обоснованного выбора как принципиальной схемы, так и параметров, ее определяющих, для механизмов и устройств, входящих в комплекс обвязки проволокой изделий металлургического производства.

Кроме того, обвязка бунтов в подпрессованном состоянии и на паллете создает стесненные условия, затрудняющие размещение механизмов. Ограничиваются движения выходных звеньев механизмов.

Для соединения концов обвязочной проволоки в узел необходимы новые способы.

Операция обвязки заканчивается съемом обвязанного изделия с позиции обвязки. В дальнейшем, в зависимости от компоновки технологического оборудования возможна операция перекладки или пакетирования. Перемещения на значительные расстояния, многократно превышающие габариты обвязанного изделия, осуществляются конвейерами или кранами [84]. Такие перемещения обеспечиваются общецеховыми транспортирующими устройствами.

В состав участка по обвязке готовой продукции входит машина для съема ее с позиции обвязки и размещения на транспортирующе*м устройстве. При выборе размещения машины в пределах участка, ее структуры и параметров должно учитываться положение, как самого обвязываемого изделия, так и механизмов и устройств, обеспечивающих операцию обвязки.

Наиболее подходящим устройством для выполнения съема и перекладки обвязанного изделия является манипулятор. По мнению академика К.В.Фролова, использование манипуляторов и промышленных роботов во всех отраслях производства является весьма перспективным [204]. Это обусловлено гибкостью, компактностью, возможностью реализации модульного принципа построения, надежностью работы в тяжелых условиях [10, 16 - 18, 84].

Значительный опыт механизации работ по съему и пакетированию сортового металлопроката выполненных на ОАО «ММК», обобщен коллективом автором во главе с Д.П.Галкиным [146]. При этом отмечается сохраняющийся тяжелый ручной труд, ухудшение товарного вида (деформированные витки, царапины и задиры на готовом профиле).

Для работы в металлургии разработаны и используются конструкции различных манипуляторов [21, 52, 55, 60, 132, 149, 180, 187, 189].

Однако вопрос далек от своего полного решения.

Необходимость создания современных устройств: съема металлопродукции остается актуальной задачей. В частности, в решении технического совета заместителя генерального директора по производству и строительству ОАО «ММК» от 4.11.02 г. отмечается «необходимость разработки и внедрения; грузоподъемных устройств, исключающих нарушение упаковки и металлопродукции».

Серийно выпускаемые манипуляторы и промышленные роботы не приспособлены для перемещения; металлопроката большой массы (например, масса бунтов проволоки современных сортовых станов достигает 1700 кг). В связи с этим, разработка перспективных конструкций манипуляторов для съема и перемещения металлопроката значительной массы является актуальной задачей.

Одним из направлений создания новых конструкций: манипуляторов является: применение подходов к его проектированию с позиций теории многодвигательных машин.

При этом преобладавшие до недавнего времени подходы к компоновке манипуляторов вели к значительному увеличению массы манипулятора. Для оценки качества принятых решений при проектировании манипуляторов было предложено использовать коэффициент грузоподъемности Kp, представляющий собой отношение массы подвижных частей манипулятора к массе поднимаемого груза. При съеме и перемещении металлопроката необходимы манипуляторы с числом степеней свободы до трех и максимальным вылетом не менее 3 м. Обзор существующих конструкций манипуляторов, удовлетворяющих этим требованиям [117, 177], показал, что величина

Кр составляет 10-40 единиц. Это объясняется применением традиционных подходов к построению много двигательной системы, каковой является манипулятор. К числу важнейших из них относится компоновка приводов непосредственно на подвижных звеньях, невысокая жесткость манипулятора, обусловленная незамкнутостью кинематической схемы.

Анализ показал, параметрические улучшения существующих систем построения манипуляторов не способны снизить Кр до приемлемого (5-6 единиц) уровня [1 11, 114, 117].

При этом недостаточно развиты методы синтеза параметров кинематической схемы манипуляторов, учитывающих наличие дополнительного оборудования, входящего в состав комплекса машин и механизмов по обвязке металлопроката.

Полноценное использование манипуляторов для работы- с металлопрокатом возможно при применении качественно новых комплексных подходов к их построению и расчету.

Отмеченные особенности современных условий обвязки проката требуют разработки новых технологий и соответствующего им комплекса механизмов и машин для обвязки металлопродукции проволокой и методик их расчета.

Целью данной работы является развитие методов анализа и синтеза механизмов и устройств, входящих в комплекс обвязки сортового проката, на основе представления их как многодвигательных машин. Создание на этой основе теории проектирования и построения машин, обеспечивающих обвязку сортового проката в соответствии с современными требованиями, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в области разработки машин и агрегатов металлургического производства.

Идея работы заключается в переходе к новым схемам построения комплекса механизмов и машин полученным на основе структурного анализа и синтеза, в сочетании с оптимизационными методами параметрического синтеза его элементов и обеспечивающих обвязку сортового проката проволокой. Предлагается на базе сформулированных критериев рационального выбора создавать исполнительные механизмы машин, входящих в состав комплекса с различной структурой: механизмы с переменной структурой, механизмы с кинематически зависимыми движениями выходных звеньев, избыточными приводами.

В работе сформулированы основные принципы и теоретические основы построения и расчета таких механизмов. Представлены принципиально новые механизмы с переменной структурой и задаваемой степенью кинематической зависимости движений звеньев многодвигательных машин, разработанные на основе результатов выполненных теоретических исследований. Оригинальность найденных решений подтверждена 24 авторскими свидетельствами на изобретение и двумя патентами на полезную модель. Аналитические методы, сформулированные в оптимизационной постановке, являются основой выбора и расчета основных параметров механизмов, входящих в состав комплекса обвязки проволокой металлоизделий.

Предлагаемые концепция и методики расчетов, подтвержденные лабораторными и промышленными экспериментами, являются научной основой для разработки новых комплексов механизмов и устройств обвязки изделий металлургического производства проволокой.

Автор диссертации защищает:

- развитие теории структурной систематизации механических систем многодвигательных машин;

- развитие теории анализа многодвигательных машин в части систематизации, построения их структурных и функциональных схем, отражающих назначение частей машины и взаимодействие между ними;

- общую теорию построения кинематически независимых систем передачи движения в много двигательных машинах;

- методологию структурного синтеза много двигательных машин и ее реализацию применительно к механизмам, входящим в состав машин для обвязки металлопроката;

- новые принципы построения и методы расчета комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката с высоким коэффициентом формы сечения и в стесненных условиях, которые включают в себя: а) принципы компоновки устройств, обеспечивающих обводку сечения и формирование узла с использованием дополнительных приводов и механизмов с переменной структурой; б) метод оптимизационного синтеза основных параметров обводных проводок; в) принципы построения, методы анализа гидравлического автоколебательного привода с возможностью непрерывного регулирования амплитуды и частоты движений выходного звена; г) совершенствование технологии формирования открытого узла и узла типа «оплетка» и методику синтеза параметров механизмов, их реализующих; е) методы кинематического синтеза ОКЦ манипулятора для съема металлопроката при наличии в рабочей зоне препятствий в оптимизационной постановке; д) принципы получения квазизамкнутой ОКЦ манипулятора за счет использования дополнительного, избыточного привода, методы силового анализа и параметрического синтеза таких систем, обеспечивающих высокую грузоподъемность и компактность.

Работа представляет собой комплексное исследование по анализу и синтезу структуры механизмов и устройств, входящих в состав комплекса обвязки металлоизделий проволокой, с применением методов нелинейного программирования, обеспечивающих получение конструкций с заданными параметрами. Использованные подходы к решению поставленных задач позволили создать комплексы оригинальных многодвигательных машин, обеспечивающих обвязку металлоизделий с коэффициентом формы более 3 единиц в стесненных условиях и последующий съем манипуляционным устройством с высоким коэффициентом грузоподъемности.

Основными научными результатами являются: развитие методов анализа и синтеза механизмов и устройств, входящих в комплекс обвязки сортового проката, на основе представления их как многодвигательных машин; разработка на этой основе новых концепций и принципов построения устройств обводки обвязываемых сечений; совершенствование технологии формирования открытого узла и узла типа «оплетка»; формирование основ расчета гидравлических автоколебательных приводов обвязочной проволоки; развитие теории проектирования манипуляторов большой грузоподъемности для съема металлоизделий с малыми массоинерционными характеристиками; теоретических основ оптимизационного синтеза параметров, перечисленных выше механизмов и устройств; проведение экспериментальных исследований лабораторных, опытных и опытно-промышленных образцов, подтвердивших эффективность предложенных принципов и методик и их адекватность физическим моделям.

Народнохозяйственное и учебно-методическое значение работы подтверждается материалами, помещенными в приложении.

Работа выполнена на кафедре подъемно-транспортных машин и роботов Магнитогорского государственного технического университета им.Г.И.Носова, кафедре теории механизмов и машин Московского государственного технического университета им. Н.Э.Баумана в соответствии с планами хоздоговорных работ, выполненных в период 1987-2003 гг.

Диссертация состоит из введения, семи разделов, заключения, списка использованной литературы, приложений. Основное содержание изложено на 306 страницах машинописного текста, включающих 101 иллюстрацию и 6 таблиц. Список литературы содержит 256 наименований. Приложения содержат 8 страниц.

Заключение диссертации по теме «Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)», Кутлубаев, Ильдар Мухаметович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе изложены и научно обоснованы технические решения по конструированию многодвигательных машин металлургического производства, в частности комплекса механизмов и устройств обвязки сортового проката, производимого в соответствии с современными требованиями.

В процессе решения поставленных задач были получены следующие результаты:

1. Разработана в полном объеме методика построения структурных схем, что обеспечивает возможность исследования фундаментальных свойств много двигательных машин, отражать компоновку ОКЦ, СПД, их трансформацию в процессе работы и взаимовлияния их частей. Использование структурных схем позволяет проводить четкую классификацию многодвигательных машин и получать сведения о свойствах новых машин сразу после их идентификации.

2. Уточнены и расширены классификационные классы и группы многодвигательных машин, в частности с переменной структурой. При обвязке сортового проката с высоким коэффициентом формы, следует использовать комбинированные структурные схемы с наложенными и параллельными связями функционирования. В конструкциях механизмов с разомкнутыми ОКЦ (устройства для перемещения сортового проката при обвязке) предпочтительными являются механические системы с наложенными и избыточными связями функционирования, что позволяет получить наименьшие массоинерционные характеристики.

3. Впервые разработана концепция структурного синтеза много двигательных машин, основанная на преобразования циклограммы функциональных действий машины в ее структурную схему.

Полученная на ее основе методика обеспечивает минимизацию-числа основных звеньев машины, позволяет определить связи между ними (структурные и функциональные) и является основой для обоснованного синтеза кинематической схемы. Методика использована для синтеза структурных и кинематических схем машин для обвязки сортового проката с формированием узлов прямого типа и «оплетка» на сечениях с коэффициентом формы больше 3.

4. Получила развитие теория кинематической развязки движений основных звеньев много двигательных машин третьего класса (с наложенными связями функционирования). Представление многодвигательных машин в виде структурных схем. позволило сформулировать общую теорию построения кинематически развязанных СПД основанную на введении дополнительной, пассивной степени свободы. Разработаны конструкции устройств подающих сортовой прокат на позицию обвязки с несколькими кинематически развязанными СПД.

5. Разработаны принципы построения устройства обвода проволокой сечения с высоким коэффициентом формы. Определены условия перехода к схеме с дополнительным приводом обвязочной проволоки, что обеспечивает реализацию предложенного устройства во всем возможном диапазоне параметров обвязываемого сечения. Получена математическая модель зависимости усилия задачи ОП в устройства обвода нового типа от его параметров. Это дает возможность оценить влияние каждого из них и выполнить параметрический синтез с минимизацией усилия задачи.

6. Теоретически обоснован выбор параметров новой конструкции вязальной головки, обеспечивающей формирование узла типа «оплетка» по новой технологии, обеспечивающей соединение ветвей обвязочной проволоки малым моментом и с повышенной несущей способностью узла.

-2797. На основе анализа структурных схем известных конструкций

ГАП сформулированы принципы построения дополнительного автоколебательного гидравлического привода ОП с комплексной обратной связью и плавным регулированием амплитуды и частоты движения основного звена. Для новой конструкции ГАП разработана динамическая модель, позволяющая; определять его основные характеристики.

8. Решена задача структурного и параметрического синтеза ОКЦ манипулятора для переноса металлопроката при его обвязке с учетом реальных препятствий, расположенных в рабочей зоне. Предложены критерии и аналитические зависимости для анализа условий нагружения, выбора конструкции дополнительного привода и параметров его определяющих, что позволило получить устройство с минимальным моментом в основных приводах и небольшим коэффициентом грузоподъемности.

Материалы выполненных исследований использовались при разработке рабочей документации и создании новых комплексов для обвязки сортового проката. Изготовлен и испытан опытно промышленный образец в условиях действующего стана 150 ОАО «БМК».

Эффективность предлагаемых и разработанных устройств обеспечивается за счет обвязки проволокой сечений готовой продукции, получаемой в соответствии с новыми технологическими процессами производства сортового проката. Выполненные исследования позволили создать опытные образцы, обеспечивающие обвязку готовой продукции с коэффициентом формы сечения 10 единиц, массой до 1700 кг с формированием узла с высокой несущей способностью.

Затраты на изготовление опытно-промышленного образца с обвязкой по одному сечению (без учета системы управления), составили

-28021,2 тыс. долларов. Аналогичная машина для обвязки - РСН-4RNA/4600 (в соответствии с коммерческим предложением фирмы «Sund Birsta» от 26.06.2000 г. в адрес ОАО «ММК» № ST/42591) с обвязкой по четырем сечениям имеет стоимость 671,16 тыс. долларов.

-281

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Кутлубаев, Ильдар Мухаметович, 2005 год

1. Аветиков Б.Г., Смольников Б.А., Сорин В.М. Некоторые вопросы синтеза кинематических схем манипуляторов //Теория, принципы устройства и применения роботов и манипуляторов /Отв.ред. И.И.Артоболевский. Л., 1974. - С.55-61.

2. Автоматизированный процесс увязки и транспортировки готовой проволоки / В.А. Антоненко и др. // Сталь. 1980. - №2. - С. 140-141.

3. Автоматическая машина для спресовки и увязки больших бунтов катанки // Черные металлы. 1979. - №6. -С.21-22.

4. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий М.: Наука, 1976 - 276 с.

5. Алимов О.Д., Басов С.А. Гидравлические виброударные системы. М.: Наука, 1990. -352 с.

6. Алимочкина В.Е., Изюмский В.П. Статическое уравновешивание масс манипулятора антропоморфного типа при одном источнике уравновешивающей силы //Теория механизмов и машин. 1986. -Вып. 40.- С.3-6.

7. Андреев А.В. Передача трением. 2-е изд.,перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1978. -176 с.

8. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: Учебник для вузов. -3-е изд. М.: Наука, 1975.- 640 с.

9. Артоболевский И.И., Блох З.Ш., Добровольский В.В. Синтез механизмов.- М.: Гостехиздат, 1944. 387 с.

10. Асфаль Р. Роботы и автоматизация производства /Пер. с англ. М.Ю.Евстигнеева и др. М.: Машиностроение, 1989. - 448 с.

11. Батищев Д.И. Задачи и методы векторной оптимизации. Горький, 1979. -92 с.

12. Белков Е.Г. Иследование процесса навивки пружин с межвитковым давлением на автоматах // Кузнечно-штамповочное производство. — 1974. -№9.-С. 18-20.

13. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и упругости и ползучести. М.: Высш. шк., 1960. - 536 с.

14. Белов А.П., Кульда Д.А. Манипуляторы. М.: Атомиздат, 1978. - 138 с.

15. Белянин П.Н. Промышленные роботы и их применение: робототехника для машиностроителя. М.: Машиностроение, 1983.- 311 с.

16. Белянин П.Н. Промышленные роботы Японии: Обзор зарубежного опыта.- М.: Машиностроение, 1977. 456 с.

17. Боброва Л.И. Машины и механизмы фирмы «Signode» для обвязки металлопроката // Металлургическое оборудование / НИИТЭИТЯЖМАШ.- 1981. Вып.14. - С.15-18.

18. Боброва Л. И. Машины фирмы «Титан» для обвязки металлопроката // Металлургическое оборудование / НИИТЭИТЯЖМАШ. 1981. - Вып.14. -С.18-19.

19. Боголюбов А.К., Сотников Ю.Е., Туманов Н.Б. Использование и перспективы применения промышленных роботов и манипуляторов в черной металлургии // Механизация трудоемких операций в металлургических цехах. М.: Металлургия, 1987.- С. 15 - 19.

20. Болотин Л.М. Анализ кинематических структур промышленных роботов //Машиностроение. 1984. - №2. - С.33-39.

21. Брагинская Н.В. Условия самовозбуждения автоколебательного гидравлического вибровозбудителя. // Строительные и дорожные машины. 1972. -№ ю.-С 29.

22. Брагинская Н.В. К вопросу о построении гидравлических автоколебательных систем. // Строительные и дорожные машины. 1978. -№3.-С 21-23.

23. Бродский Л.Е., Слипенко Г.К. Исследование динамики и оптимизация характеристик гидравлических отбойных молотков // Строительные идорожные машины. 2001. - № 4. - С.33-37.

24. Варсанофьев В.Д., Кузнецов О.В. Конструкции и параметры зарубежных пневматических и гидравлических вибраторов. -М.: Недра, 1969. -208 с.

25. Варсонофьев В.Д., Кузнецов О.В. Гидравлические вибраторы. — JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. -144 с.

26. Виноградов Б.А., Семенов Ю.В. Манипулирующее устройство с независимыми кинематическими цепями // Вестник машиностроения. -1987.-№12.-С.9-10.

27. Воробьев Е.И. Задачи синтеза механизмов роботов и манипуляторов //Сборник научно-методических статей по теории механизмов и машин. -1977. Вып.7. - С.22-28.

28. Воробьев Е.И. Построение пространственных механизмов с несколькими степенями свободы по заданным условиям движения твердого тела: Автореф. дис. . д-ра. техн. наук: 05.02.18. М.,1982. - 43 с.

29. Воробьев Е.И. Синтез механизмов по заданным движениям твердого тела в пространстве //Механика машин. 1978. - Вып.54. - С.25-33.

30. Высочин В.Д. Деформация и усилия в проволоке при рихтовке // Стальные канаты. Киев: Техника, 1970. - Вып. 7. - С.246-250

31. Гастев В .А. Краткий курс сопротивления материалов. М.: Наука, 1977.456 с.

32. Гидропневмоударные системы исполнительных органов горных и строительно-дорожных машин / А.С.Сагинов, А.Ф.Кичигин, А.Г.Лазуткин, И.А.Янцев. М.: Машиностроение, 1980. -200 с.

33. Глушко М.Ф. Геометрия контакта проволок в канатах П Стальные канаты. Киев: Техника, 1968. - Вып. 5. - С.60-67.

34. Глушко М.Ф. Стальные подъемные канаты. Киев: Техника, 1966. - 327 с.

35. Глушко М.Ф. Статика изогнутого каната // Стальные канаты. — Киев: Техника, 1969. Вып. 6. -С.5-19.

36. Глушко М.Ф., Шилин И.А. Геометрия фасонных прядей // Стальные канаты. — Киев: Техника, 1972. Вып. 9. -С.3-14.

37. Головин А.А. Проектирование сложных рычажных механизмов: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ, 1995. - 76 с.

38. Гонопольский М.А. Механизация обвязки и упаковки. М.: Металлургия, 1969.- 132 с.

39. Грачев В.П. Учет упрочнения материала при сложном нагружении круглой проволоки путем изгиба с кручением и последующим растяжением // Стальные канаты. Киев: Техника, 1973. - Вып. 10. - С.41-49.

40. Гребеник В.М., Иванченко Ф.К., Ширяев В.И. Расчет металлургических машин и механизмов.- Киев: Выща шк., 1988.- 448 с.

41. Джолдасбеков У.А., Слуцкий Л.Н. Роботы и манипуляторы (основы теории упрправления машинами): Науч.-метод. пособие-Алма-Ата, 1979.• -61с.

42. Диментберг Ф.М. Определение положений пространственных механизмов. М.: Изд-во АН СССР, 1950. - 142 с.

43. Диментберг Ф.М., Саркисян Ю.Л., У сков М.К. Пространственные механизмы: Обзор современных исследований.- М.: Наука, 1983. 94 с.

44. Доведов С.М. Механизация и автоматизация адъюстажных участков прокатных цехов. М.: Металлургия, 1970. -192 с.

45. Доведов С. М., Саксаганский А. И. Машины конструкции ВНИИМЕТМАШа для обвязки бунтов горячей проволоки // Труды ВНИИМЕТМАШ. 1967. -№21. - С. 278-290.

46. Дрозд. В.Г., Меренков А.И. Сортовые прокатные станы. М.: Металлургия, 1967. - 180 с.

47. Жавнер В.Л., Крамской Э.И. Погрузочные манипуляторы. -М.: Машиностроение, 1975. 160с.

48. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. -Л.: Наука, 1974. -108 с.

49. НТИ.- 1986.-Вып. 1.- С.31 -48.

50. Зиновьев В.А. Пространственные механизмы с низшими: парами. Кинематический анализ и синтез. М;; Л.: Гостехиздат, 1952. - 432 с.

51. Иванченко Ф.К., Красношапка В.А. Динамика металлургических машин. -М;: Металлургия, 1983. 295 с.• 58. Ильинский Н. Ф. Элементы теории эксперимента: Учеб. пособие. М;:

52. Исследование напряженно-деформированного состояния круглой проволоки в случае сложного нагружения путем изгиба с кручением и последующим растяжением /В.Т.Козлов, В.П.Грачев, Б.А.Дегтярь. // Стальные канаты. Киев: Техника, 1972. - Вып. 9. - С.23-33.

53. Исследование напряженно-деформированного состояния проволоки для случая сложного нагружения путем кручения с последующим растяжением /В.Т.Козлов, В.П.Грачев, Б.А. // Стальные канаты. Киев: Техника, 1971. -Вып. 8. -С. 172-177.

54. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. -М.: Наука, 1971.-576 с.

55. Кобринский А.А. Грузоподъемность и приемистость манипуляционной системы //Машиноведение. 1979. -№4. - С. 18-24.

56. Кобринский А.А., Кобринский А.Е. Манипуляционные системы роботов: Основы устройства, элементы теории.-М.: Наука, 1985.-344 с.-28766. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. М.: Машиностроение,1969.-584 с.

57. Кожевников С.Н, Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы: Справочник. -М.: Машиностроение, 1973. 784 с.

58. Козлов В.Т. Определение напряжений в проволоке спиральных канатов при упруго-пластическом изгибе // Стальные канаты. — Киев: Техника, 1967.-Вып. 4. -С.83-88.

59. Козовый. С.И. Исследование напряженного состояния круглых проволок свиваемых в спиральный канат с предварительной деформацией изгиба и кручения // Стальные канаты. Киев: Техника, 1978. - Вып.8. - С.196-203.

60. Козырев Ю.Г., Житомирский С.В., Сидорин И.А. Выбор геометрических параметров роботов с шарнирной рукой //Станки и инструмент. 1980. -№6. - С.3-4.

61. Кожевников С.Н. Динамика машин с упругими звеньями. Киев.: Изд. АН УССР, 1961.-160 с.

62. Кожевников С.Н, Пешат В.Ф. Гидравлический и пневматический приводы металлургических машин,- М.: Машиностроение, 1973 360 с.

63. Коли Ли, Цой Сандор. Конфигурации манипулятора, имеющего вращательно-поступательные (В.П.) приводы и решение для них прямой и обратной задачи кинематики //Современное машиностроение. Сер. Б. -1989.-№7.-С.103-111.

64. Коловский М.З. Динамика машин. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд. 1989.-263 с.-28876. Конструирование роботов /Андре П., Кофман Ж.-М., Лот Ф., Тайар Ж.-П.- М.: Мир, 1986.-360 с.

65. Корендясев А.И. Автоматические манипуляторы; с приводом; на; основании //Станки и инструмент. 1980; - №12. - С.5-8.

66. Корендясев ; А.И. Основы теории, экспериментальные; исследования; и разработка; двигательных система адаптивных: роботов с приводом на основании: Дис.д ратехн. наук: 05.02.18; - М., 1981. - 275 с.

67. Корендясев А.И., Саламандра Б;Л;, Тывес Л.И. Концепция динамической развязки; движений в робототехнических системах // Проблемы машиностроения и автоматизации. -Mi; Будапешт, 1987. Вып. 15. - G.35-39.

68. Корендясев А.И., Саламандра Б.Л., Тывес Л.И. Особенности; построения; кинематических схем; автоматических манипуляторов; // Станки и инструмент 1981. - №2; - С.9-131

69. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и; инженеров. Определения, теоремы, формулы. 5-е изд., перераб. и» доп. -М.: Наука, 1984. -831 с.

70. Корытко О.Б., Юдин В.И. Определение расчетных режимов для анализа механических характеристик манипуляторов промышленных роботов //Прикладная механика. 1988:,- Т.24. - №4. - С.115-121.

71. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 560 с.

72. Кружков В.А. Металлургические подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов.- 2-е изд.,перераб. и доп.- М.: Металлургия, 1989.- 464 с.

73. Машиностроение. 1986. - №12. - С.41-44.

74. Крюков Б.И., Кутлубаев И.М., Макаров А.Н. Тросовый манипулятор // Шестой Всесоюз. съезд по теоретической и прикладной механике: Аннотации докладов. Ташкент, 1986. - С.387.

75. Крюков Б.И. Ломидзе А.Н. Численное исследование стационарных режимов работы автоколебательного гидравлического вибровозбудителя // Изв. вузов. Машиностроение. 1988. - №4 -С.83-86.

76. Крюков В.А., Прейс В.В. Системы приводов транспортного движения роторных и роторно-конвейерных линий // Вестник машиностроения. -2003. -№2.- С.33-38.

77. Кумар, Уолдрон. Рабочие пространства механических роботов //Труды Американского общества инженеров-механиков. Сер. В. Конструирование и технология машиностроения. 1981.- Т. 103. - №3. - С.64-72.

78. Кутлубаев И.М. Анализ влияния параметров обводной проводки на усилие задачи обвязочной проволоки /Магнитогорск, гос.техн.ун-т.-Магнитогорск, 2003. 12 с. - Деп. в ВИНИТИ 17.01.03,-№ 113-В2003.

79. Кутлубаев И.М. Использование структурных схем для анализа многодвигательных машин //Вестник машиностроения.—2004.—№12.-С.8-11.

80. Кутлубаев И.М. К вопросу о классификации гидравлических автоколебательных вибровозбудителей //Металлургические машины и процессы (теория и практика): Сб.науч.тр. -Магнитогорск: МГМА, 1998.— С.48-53.

81. Кутлубаев И.М. Принципы построения машин для обвязки бунтов проволоки большой массы // Сталь. 2003. -№10. - С. 74-77.

82. Кутлубаев И.М. Разработка манипулятора с приводом через гибкие звенья по заданным кинематическим и динамическим характеристикам: Автореф. дис. канд.техн. наук:. М.,1987. - 16 с.

83. Кутлубаев И.М. Совершенствование устройства формирования узла на обвязочной проволоке // Сталь. 2004. -№ 8. - С.49-50.

84. Кутлубаев И.М. Совершенствование привода шагающего конвейера // Сталь. 2004.- № 9. - С.46-47.

85. Кутлубаев И.М. Структура и кинематика машин и механизмов для обвязки металлопродукции /Магнитогорск, гос.техн.ун-т.- Магнитогорск, 2003.-25 е.-Деп. в ВИНИТИ 17.01.03 № 112-В2003.

86. Кутлубаев И.М. Теоретические основы создания автоколебательного пневмо-гидровозбудителя // Инженерно-физические проблемы новой техники: Труды всесоюзного совещание семинара. -М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1990.-С.84-85.

87. Кутлубаев И.М., Макаров В.В. Анализ влияния элементов конструкции автоколебательного гидравлического вибратора на его выходные данные // Разработка мощных рудных месторождений: Межвуз. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ им.Г.И.Носова, 1999. С.171-178.

88. Кутлубаев И.М:, Макаров А.Н. Выбор целевой функции при кинематическом синтезе манипулятора //Изв. вузов; Машиностроение. -1985. - №12. - С.36-40.

89. Кутлубаев И.М., Макаров А.Н. Основы механики жидкости и ► гидропривода металлургических машин. Магнитогорск: МГТУим.Г.И.Носова, 2000; 212 с.

90. Кутлубаев И.И., Макаров А.Н., Халикова О.П. Машина для обвязки О-образных бунтов проволокой //Необратимые процессы в природе и технике: Тез. докл. Третьей Всероссийской конференции, 24-26 января 2005 г. -М.: МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2005. -С.229-230.

91. Левитская О.Н;, Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин: Учеб. пособие для мех. спец. вузов.- М;:Высш. шк., 1985.- 279 с.

92. Лестани М., Сальвадор Дж. Технология бесконечной прокатки со сваркой при производстве длинномерной продукции // Черные металлы. -2002. №8. -С.31-36.

93. Макаров А.Н. Метод развертки для сведения пространственной задачи синтеза манипулятора к плоской //Изв. иузов. Машиностроение. 1986. -№8. - С71-75.

94. Макаров А.Н. Новые принципы построения манипуляционных систем IIIV Всесоюз. совещание по робототехническим системам: Тез. докл. Ч.Н. -Киев: Ин=т кибернетики им. В.М.Глушкова АН СССР, 1987. С. 189-190.

95. Макаров А.Н. Определение расчетного загружения манипуляционных систем промышленных роботов //Изв. вузов. Машиностроение. 1986. -№4. - С.48-52.

96. Макаров А.Н. Построение кинематически развязанных исполнительных механизмов: многодвигательных машин для г металлургического производства; // Металлургические машины и процессы (теория! и практика): Сб.науч.лр. Магнитогорск: МГМА, 1998. - С. 31-40.

97. Макарова А.Н. Синтез- систем передач движений в исполнительных механизмах манипуляторов и специальных кранов: Учеб.пособие.-Магнитогорск: МГМА, 1994. — 112 с.

98. Макаров А.Н. Теоретические основы построения; методы расчета; и конструирование манипуляционных устройств металлургического производства: Дис. д-ра техн. наук:05.004.04 и 05.02.18. М., 1996. - 350 с.

99. Макаров А.Н:, Кутлубаев; И.М. Геометрический; синтез основных параметров? кинематических схем плоских манипуляторов /Магнитогор. горно-металлург. ин-т.- Магнитогорск, 1984. 9с: Деп.в НИИМаш; 2.01.84;-№ 2МШ-Д84.

100. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М. Механика манипуляционных систем. -Магнитогорск: МГТУ им. Г.И.Носова, 1999. -178 с.

101. Макаров А.Н., Кутлубаев; И.М. Рука манипулятора промышленного робота//Машиностроитель. 1985,- №10. - СЛ 4-15.

102. Макаров; А.Н., Кутлубаев И.М., Кудряшовi А.А. Машина для обвязки бунтов; О-образного сечения проволокой; // Процессы и оборудованиеметаллургического производства: Сб.науч.тр. Магнитогорск: МГТУ им.Г.И.Носова, 1999.-С. 19-22.

103. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Кудряшов А.А. Экспериментальное исследование обводных проводок машин для обвязки проката проволокой /Магнитогорск, гос.техн.ун-т.- Магнитогорск, 2002. 12 с. Деп. в ВИНИТИ 17.12.02; №2188-В2002.

104. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Кудряшов А.А. Экспериментальное исследование проволочного узла типа «оплетка» /Магнитогорск, гос.техн.ун-т.- Магнитогорск, 2002. 6 с. Деп. в ВИНИТИ 17.12.02; № 2187-В2002.

105. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Козырь А.В. Эксплуатационные исследования механизмов машин для обвязки бунтов катанки //Вузовская наука региону: Материалы Первой общерос. науч. - техн. конф., 27 -28 февраля 2003 г. - Вологда: ВоГТУ, 2003 - С.137-138.

106. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Усов И.Г. Метод силового расчета основных кинематических цепей манипуляторов с гибкой замыкающей связью // Металлургические машины и процессы (теория и практика): Сб.науч.тр. -Магнитогорск: МГМА, 1998.-С.40-48.

107. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Усов И.Г. Основы механики многодвигательных машин: Учеб. пособие. Магнитогорск: МГМА, 1997. - 191с.

108. Макаров А.Н., Кутлубаев И.М., Харитонов А.О. Манипуляционные системы с гибкими тяговыми органами //Машиностроитель. 1989. - №6. -С.12-13.

109. Макаров А.Н., Харитонов А.О., Кутлубаев И.М. Манипулятор для обвязки изделий проволокой//Машиностроитель. 1986.- №5.- С. 15-16.

110. Макаров А.Н., Умнов В.И. Задачи разгрузки манипуляционных систем промышленных роботов /Магнитогорск горно-металлург. ин-т. -Магнитогорск, 1988. 18 с.- Деп. в ВНИИТЭМР 11.08.88; № 312-мш88.

111. Малахов М.В., Гребенюк В.А., Бубнов; ЭЛ. Использование промышленных: роботов и манипуляторов; на предприятиях черной металлургии //Черная металлургия. Бюл. НТИ.- 1986.- Вып.11.- С.25-42.

112. Манипуляционные системы роботов / А.И.Корендясев, Б.JI.Саламандра, Л.И.Тывес и др.; Под общ. ред. А.И.Корендясева.- М.: Машиностроение, 1989.-472 с.

113. Марголин Ф. М. Машина для обвязки и маркировки проката // Металлург. 1974. - №6. - С. 39-41.

114. Марголин Ф.М., В.Б. и др. Механизация пакетирования и обвязки проката // Черная металлургия. Бюл. Ин та «Черметинформация». -1984.-№15 (971).-С 12-24.

115. Матвеев И.Б. Гидропривод машин ударного и вибрационного действия. -М.: Машиностроение, 1974. -184 с.

116. Машины и- агрегаты металлургических заводов: В 3 т. Т.З: Машины и агрегаты для; производства и отделки проката. Учебник; для вузов /А.И.Целиков, П.И.Полухин, В^М.Гребеник и др.- М.: Металлургия, 1981. -576 с.

117. Меренков А.И. Выбор энергосиловых параметров привода при конструировании и расчете упаковочных обвязочных машин //Изв. вузов. Машиностроение. 1963. -№3. - С. 144-155.

118. Меренков: А.И. Исследование деформаций и напряжений; возникающих в обвязочной проволоке узла скрутки, и крутящего момента приводамашины при обвязке готового проката //Изв. вузов. Машиностроение. -1959. -№11. С.104-113.

119. Меренков А.И. Механизм обвязки проволокой готового проката //Изв. вузов. Машиностроение. 1959. - №5: - С. 188-194.

120. Меренков А. И: Развитие конструкций машин для вязки- проката // Тяжелое машиностроение. — 1962. №3. - С. 12-20.

121. Меренков А.И; Теоретические основы расчета и конструирования машин для обвязки готового проката проволокой //Изв. вузов. Машиностроение. -1959: №6. - G.82-94.

122. Метод определения минимальной: длины манипулятора робота, обслуживающего рабочую зону с препятствиями: / Б.Г.Аветиков, О.Б.Корытко, М.Е.Бард, В.Ю.Юдин //Промышленные роботы. 1977. -Вып.1. - G.48-54.

123. Механизация и автоматизация адъюстажных участков прокатных цехов: Доклады Междунар. симпозиума металлургов, Лейпциг, 1966 г. /Под ред. Попова Б. В. М.: Металлургия, 1970. - 192 с.

124. Механизация обвязки проката / Костюченко В. И., Журавлев Н. Н., Панасюк В; М: и др. // Металлург. 1975. - №6. - С. 31-32.

125. Механизация трудоемких работ в прокатных цехах / Д.П.Галкин, М.Ф.Кочнев, А.С.Начинкин, С.П.Орел. — М.: Металлургия, 1979. 184 с.

126. Механизированная линия увязки бунтов с автоматическим увешиванием бирок на мелкосортном стане / Литвак A.M. и др. // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». -1974.- №121 С.45.

127. Минков К., Бекяров Б. Синтез кинематических схем манипуляторов по полному коэффициенту обслуживания //Теоретична и приложна механика. 1981.- 12. - №3. - С.13-19.

128. Миронов В.Г., Зальцман Л.И., Мансуров; И.31 Конструирование кузнечных манипуляторов,- М^: Машиностроение, 1970. 224 с.-296150. Мольнар В. Г., Владимиров Ю. В. Технологические основыпроизводства стальных канатов. М.: Металлургия, 1975. - 200 с.

129. Мошнин Е.Н. Гибочные и правильные машины. М.: Машгиз, 1956. -252 с.

130. Мошнин Е.Н. Гибка и правка на ротационных машинах. М.: Машиностроение, 1967. - 272 с.

131. Мошнин Е.Н. Исследования пластического изгиба //Труды ЦНИИТМАШ. №62. М.: Машгиз, 1954. - 196 с.

132. Мышкинд С.И. Робототехнические комплексы промышленных роботов на выставке в ФРГ //Механизация и автоматизация производства. 1986. -№4. - С.36-40.

133. Мышкинд С.И., Ефремов Е.В. Развитие робототехники за рубежом (по материалам III Междунар. симпозиума по промышленным роботам): Обзор.-М;, 1986. 89 с.

134. Мюллер П., Нойман П., Шторм Р. Таблицы по математической статистике. М.: Финансы и статистика, 1982. — 287 с.

135. Набутовский В.И.,Рувинский В.И.,Ваксер В.А. Манипулятор газовой резки лома и скрапа // Механизация трудоемких операций в металлургических цехах.- М.: Металлургия,1987.-С.35-37.

136. Навроцкий Г.А., Белков Е.Г. Навивка пружин на автоматах. М.: Машиностроение, 1978. - 144 с.

137. Навроцкий. Г.А., Белков Е.Г. Особенности навивки на автоматах и контроль пружин с межвитковым давлением //Кузнечно-штамповочное производство. 1974. - №4. -С. 14-16.

138. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МВТУ им.Н.Э.Баумана, 2000. - 360 с.

139. Овакимов А.Г., Тимофеев И.А. Синтез схемы дифференциального привода для развязки движений в манипуляторах (Г.Кинематические соотношения) // Изв.вузов. Машиностроение.- 1978,- №12. С.36-41.

140. Овакимов А.Г., Тимофеев Т.А. Синтез схемы дифференциального привода для? развязки движений^ в манипуляторах (2.Передачи привода)>■ //Изв.вузов. Машиностроение. 1979: - №4. - С.40-44.

141. Оптимальный синтез схем манипуляторов промышленных роботов; /К.И.Заблонский, Н.Т.Монашко, Б.М.Щекин.-Киев.:Тэхника, 1989.- 150с.

142. Основы динамики промышленных роботов /Коловский М.З., Слоущь

143. A.В; М.: Наука, 1988. - 240 с.

144. Отделка сортового проката / Шефтель Н. И., Мурзин И., И., Аршавский

145. B. 3. и др. М:: Металлургия, 1974. - 408 с.

146. Пасечник Н.В. Новые механизмы технологического оборудования // Металлург. 2003.-№1. - С.39-41.

147. Пенев Г.Д., Росляков А.П. Оптимальный кинематический и динамический синтез манипуляционных роботов //Вопросы механики процессов управления. 1984. - №6. - С. 145-206.

148. Пестунов В.М. Новые механизмы технологического оборудования // Машиностроитель. 2002.-№12. - С.21-27.

149. Петров Б.А. Манипуляторы. JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1984.-238 с.

150. Попов Б.В., Подольский Б.Е. Экспериментальное исследование машины для обвязки рулонов штрипса. //Труды ВНИИМЕТМАШ. 1972. - .№33. — С. 168-172.

151. Принципы: построения двигательной системы автоматических манипуляторов с программным; управлнием (промышленных роботов). /А.Е.Кобринский, А.И.Корендясев, Б.Л.Саламандра, Л.И.Тывес //Станки и; инструмент.- 1976.- №4,- С.3-10.

152. Промышленная робототехника и: гибкие автоматизированные производства: Опыт разработки и внедрения /Под ред. Е.И.Юревича. Л.: Машиностроение, 1984. - 223 с.

153. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 349 с.

154. Ривин Е. Оптимизация конструкций консольных механических элементов //Конструирование и технология машиностроения. 1986. - №4. - С.33-45.

155. Сбалансированные манипуляторы /Н. Л.В ладов, В.Н.Данилевский, П.Б.Ионов и др.; Под ред. П.Н.Белянина. М.: Машиностроение, 1988. -246 с.

156. Средства механизации в металлургии: Справ, изд. В 3 т. Т.1 /Б.А.Азиков, М.У.Земцов, М.В.Малахов, Н.П.Наливкин. М:: Металлургия, 1989. - 512 с.

157. Средства механизации в металлургии: Справ, изд.: В 3 т. Т.2 /Б.А.Азиков, М.У.Земцов, М.В.Малахов, Н.П.Наливкин. М;: Металлургия, 1989.-456 с.

158. Средства механизации в металлургии: Справ, изд. В 3 т. Т.З /Б.А.Аиков, М.У.Земцов, М.В.Малахов, Н.П.Наливкин. М.: Металлургия, 1990. - 480 с.

159. Смирнов А.И., Васильев К.И. Основы автоматизации кузнечно-прессовых машин. М.: Машиностроение, 1987. - 227 с.

160. Сотников Ю.Е., Селезнев М.С. Особенности применения промышленных роботов в огнеупорном производстве // Механизация трудоемких операций в металлургических цехах.- М.: Металлургия, 1987.-С.19-22.

161. Судаков А.И., Орел С.П. Механизация формовки и обвязки сортового и фасонного проката // Металлург. 1977. - №2. -С.32-33.-300191. Тензометрия в машиностроении: Справочное пособие /Р.А.Макаров,

162. А.Б.Ренский, Г.Х.Боркуненский., М.И.Этингоф; Под ред. Р.А.Макарова.

163. М.: Машиностроение, 1975.- 288 с.

164. Теория механизмов и машин. Терминология. Вып. 93. М., 1984. -33 с.

165. Теория механизмов и машин. Терминология. Буквенные обозначения величин /Отв. ред. Левитский Н.И. М.: Наука, 1984. - Вып.99. - 40 с.

166. Ткасэ К., Иноуэ X., Сато К. Проектирование многозвенного манипулятора с управлением по вращающему моменту // Дистанционно управляемые манипуляторы: Сб. статей. М.: Мир, 1976. - 462 с.

167. Тывес Л.И., Пурцеладзе Г.К. К статическому уравновешиванию звеньев механических рук //Машиноведение. 1981. - №5. - С.47-53.

168. Тывес Л.И., Санин А.Н. Особенности регулярных робототехнических структур с цикловым управлением //Машиноведение. 1986. - №1. - С.9-18.

169. Упаковка, маркировка и документация экспортной металлопродукции / В/О «Промсырьеимпорт». М., 1977. -186 с.

170. Устройство промышленных роботов /Е.И.Юревич, Б.Г.Аветиков, О.Б.Корытко и др. -Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1980. 333 с.

171. Феклин К.П. Основы структурно-параметрического синтеза упаковочных машин // Тара и упаковка. 2001. - № 6. - С.4-6.

172. Фельдман В.Я., Файнер Л.Б. Автоматизированные шахтные бурильные установки буровые роботы. - М.: Недра, 1989. - 191 с.

173. Феодосьев В.И. Избранные задачи по сопротивлению материалов. М.: Наука, 1973.-400 с.

174. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука., 1979. - 560с.

175. Фирма «Сундс», Швеция. Машины автоматические обвязочные: Каталог/Фирма «Sunt». 2000. - 128 с.

176. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиноведения. М.: Машиностроение, 1984. - 224 с.

177. Химмельблау М. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975.-534 с.

178. Цай, Сони. Применение понятия области достижимости для синтеза рук роботов //Труды американского общества инженеров-механиков. Сер. В. Конструирование и технология машиностроения. 1981. - Т.103. - №4. -С.81-90.

179. Целиков А. И. Расчет гибочных роликовых машин: Материалы по технической информации / ЦБТИ НКТМ СССР. Ш, 1939. -182 с.

180. Чепинцев Б.А;, Гусинский П.В., Наумов В.А. Ковочные манипуляторы // Кузнечно-штамповочное производство. 1993. - № 7. - С.21-23.

181. Юрьев А.Б., Полторацкий JI.M. Концепция развития ОАО «ЗСМК» на период 2003-2010 гг. // Сталь. 2003. - № 11. - С. 11-12.

182. Янцен И.А., Ешуткин Д.Н., Бородин В.В. Основы теории и конструирования гидропневмоударников. -Кемерово: Кемеров. Кн. изд-во, 1977.-245 с.

183. Greuel F. VDI-Zeitschrift. 1958. - Bd. 100, 30. - S.1444.

184. Kersten L. The Lemma Concept a new manipulator // Mechanism and machine theory. 1977. - V.12, n5. -P.209-213.

185. New loop-laying head at ugine savoie imply // Stahl und Eisen. 2002. - 122, №4. - S.20.

186. New Hydraulic Rock Drill // Mining Journal. 1984 - v. - № 7752. - p.175.

187. Helliniky Halyvourgia employing EWR technology // Stahl und Eisen. 2002.- 122. -№4.- S.20-21.

188. Paech M. Zughraftbedarf fur das Richten Von Drahtmit Rollenrichtapparaten // Dracht. 2000. - 51. - №2. - G. 130-137.

189. Rao A.V., Mohan Sandor G.N., Kohli D., Soni A.H. Closed Form Synthesis of Spatiall Function Generating Mechanism; for the Maximum Number of Precision Pointe //Tans ASME B: 1973. -V.95, №3. - P.725-736.

190. Second generation hydraulic drills from «Atlas Сорсо» //J. Quarry management. 1984. - v.l 1, № 4i - p. 235.

191. Tsai L.M., Roth B. Incompletely Specified Displacements Geometry and Spetial Linkage Synthesis // Trans ASME B. 1973. - V.95, №2. - P.603-611.

192. Weber David M. More versatile speed factory automation //Electronics. -1985.-58, №43. P.52-55.225. '85 Exhibition a Success //Jap. Robot News. 1985. - №4. - P.4.

193. A. c. 195427 СССР, МКИ4 В 65 В 13/28. Устройство для обвязки-проволокой пакетов и рулонов /Б. В. Попов, С. М. Доведов, Б. Е. Подольский, Р. Е. Свеженцев (СССР). №195427; Заявл. 10.02.66; Опубл. 12.07.67, Бюл.№10. 2 с.

194. А.с. 409926 СССР, МКИ4 В 65 В 13/28. Устройство для обвязки проволокой пакетов /В.И. Широков, Г.Н. Краузе, Р.А., А.П. Адамович и др. (СССР). -№1729536/28-13; Заявл. 16.05:72; Опубл. 05.01.74, Бюл.№1. 3 с.

195. А.с. 1202851 СССР; МКИ» В25 J 1/02. Рука тензорного манипулятора. /И.М. Кутлубаев, А.Н. Макаров (СССР). №3723224/25;; Заявл. 01.03.84; Опубл. 07.01.86, Бюл. №1. 5 с.

196. А.с. 1211153 СССР, МКИ4 В 65; В 13/281 Устройство для скручивания концов проволоки /В.В.Сафонов (СССР). № 3767445/28-13; Заявл. 21.08.84; Опубл. 15.02.86, Бюл. №6. 4 с.

197. Б.И.Крюков, А.Н.Макаров, И.М.Кутлубаев (СССР)-№3881858/25; Заявл.1104.85; Опубл.15.10.86, Бюл.№38.

198. А.с. 1283077 СССР, МКИ7 В25 J 1/02. Рука манипулятора /А.Н.Макаров, Б.И.Крюков, И.М.Кутлубаев и др. (СССР). -№3758462/31. Опубл. 15.01.87, Бюл. №2.

199. А.с. 1283086 СССР, МКИ7 В25 J 11/00. Модуль манипулятора. /А.Н.Макаров, И.М.Кутлубаев, С.С.Дударев (СССР). №3875513/3; Заявл. 27.03.85; Опубл. 15.01.87, Бюл.№2.

200. А.с. 1291382 СССР, МКИ7 В25 J 1/02. Рука манипулятора /А.Н.Макаров, И.М.Кутлубаев, С.С.Дударев (СССР).-№3873689/31; Заявл. 27.03.85; 0публ.23.02.87, Бюл. № 7. 4 с.

201. А.с. 1296484 СССР, МКИ7 В65 С 7/00. Устройство для навешивания бирок на проволоку при обвязке изделий /А.Н. Макаров, Я.С. Дорман, И.М. Кутлубаев и др. (СССР).-№3974167/22.; Заявл. 04.11.85; Опубл. 15.03.87, Бюл.№10. 7 с.

202. А.с. 1306705 СССР, МКИ7 B25J 1/02. Рука манипулятора /И.М.Кутлубаев, А.Н.Макаров, Ф.Ф.Пономарев и др. (СССР).-№3994602/31. Опубл. 30.04.87, Бюл. №16. 5 с.

203. А.с. 1321576 СССР, МКИ4 В25 J 1/02. Рука манипулятора/А.Н.Макаров, И.М.Кутлубаев (СССР). -№3919034/25; Заявл. 2512.85; 0публ.07.07.87. Бюл. №25 //Открытия. Изобретения. 1987. - №25. 6 с.

204. А.с. 1323364 СССР, МКИ4 B25J1/02. Исполнительный орган манипулятора /Б.И. Крюков, И.М. Кутлубаев, А.Н. Макаров (СССР)-№4037933/31; Заявл. 10.02.86; Опубл. 15.07.87, Бюл. №26. 5 с.

205. А.с. 1333564 CGCP, МКИ4 В25 J 1/02. Рука манипулятора /А.Н. Макаров, Б.И. Крюков, И.М. Кутлубаев (СССР). №4062897/31; Заявл. 28.04.86; Опубл. 30.08.87, Бюл. №32. 6 с.

206. А.с. 1343737 СССР, МКИ4 В65 В 13/28. Устройство для обвязки изделий проволокой /А.И.Битюцков, Я.С.Дорман, И:М.Кутлубаев,. А.Н.Макаров (СССР). -№ 4000810/28. Опубл. 02.01.86. 6 с.

207. А.с. 1369993 СССР, МКИ4 В 65 В 13/28. Устройство для обвязки мотков проволоки / В.Н. Ганжа, А.И. Соломин, Ф.И. Козий и др. (СССР). № 3948040/23 - 13; Заявл. 14.06.86; Опубл. 30.01.88, Бюл. №4. 4 с.

208. А.с. 1404324 СССР, МКИ4 В25 J 1/02. Манипулятор /Я.С.Дорман, Б.И.Крюков, И.М.Кутлубаев, А.Н.Макаров (СССР). №4079571/31; Заявл. 23.06.86; Опубл. 23.06.88, Бюл. №23. 3 с.

209. А.с. 1454518 СССР МКИ4 В06В1/18. Автоколебательный вибровозбудитель / Б.И. Крюков, И.М. Кутлубаев, В.А. Шилкин (СССР). -№4167212/24-28; Заявл. 06.01.87; Опубл. 30.01.89. Бюл.№4. 3-е.

210. А.с. 1641461 СССР МКИ4 В 06 В 1/18. Автоколебательный вибровозбудитель / Б.И. Крюков,,И.М. Кутлубаев (СССР), -№ 4682073/29; Заявл. 21.04.89; Опубл. 15.04.91. Бюл.№14. 4 с.

211. Пат. на полезную модель 38728 РФ, МКИ7 В 65 В 13/28. Устройство для обвязки изделий проволокой / И.М. Кутлубаев, А.Н. Макаров, А.В Козырь (РФ), -№ 2004101087/20(000870); Заявл. 12.01.2004; Опубл. 10.07.2004. Бюл.№ 19. 5 с.

212. Патент на полезную модель 38729 РФ, МКИ7 В 65 В 13/28. Устройство для обвязки изделий проволокой / И.М. Кутлубаев, А.Н. Макаров, А.В. Козырь (РФ), -№ 2004105433/20(005669) Заявл. 25.02.2004; Опубл. 10.07.2004. Бюл.№ 19.4 с.1. ПРИJIОЖЕНИЕ I

213. Общий вид обводной проводки

214. УТВЕРЖДАЮ: Генеральный директор ОАОшекий завод РЕМСТРОЙМАШ» • Л.В.Белоногов15 » февраля; 2000 г.

215. АКТ ПРИЕМКИ РАБОЧЕГО ПРОЕКТА ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА БУНТОВЯЗАЛЬНОЙ МАШИНЫ

216. Рабочий проект сдал: Принял:

217. Научный руководитель Зам. директора пооекта1. АКТ

218. Испытаний опытного образца бунтовязальной машины. Г.Магнитогорск 28 марта 200 Г г.1. Присутствовали:от ОАО «Белорецкий металлургический комбинат»:

219. Мамыкин E.JI. замначальника прокатного цеха,

220. Косарев М.И. — пом.начальника цеха по мех.обоудованию;от Магнитогорского государственного технического университета:

221. Кутлубаев И.М. доцент кафедры ПТМ и Р:от «завод Ремстроймаш»:

222. Тарасов А.И. зам. директора по «завод Ремстроймаш»

223. В результате 5 непрерывных циклов работы бунтовязальной машины

224. Механизмы: задачи проволоки; зажима переднего конца проволоки; формирования узла оплеткой; механизм рихтовки проволоки; реза проволоки работают устойчиво без отклонений от требуемого режима.

225. Выход проволоки из направляющих проводок осуществляется легко, без усилий.

226. Проводки обеспечивают надежное удержание катанки при ее задаче.

227. Сформированный узел выходит из воротка без значительных усилий.

228. Время задачи проволоки составляет —10 с, подтяжки —2 с, формирования узла 3 с, реза проволоки 1 с.