Структурний синтез імпульсних запобіжних муфт і шнеків методом морфологічного аналізу

Abstract

Проведено синтез імпульсних запобіжних муфт методом морфологічного аналізу й обрано такі їх основні морфологічні ознаки: ведуча та ведена півмуфти, елемент зачеплення, демпфер, пружний елемент, сприйняття навантаження, гайка. Загальна кількість варіантів конструктивних виконань є досить значною – 59270400 і вимагає значних витрат часу для вибору найкращих рішень. Тому для отримання конструкцій імпульсних запобіжних муфт окремих типів запропоновано складати спрощені матриці, що дозволили обмежити кількість видів виконання конструктивних елементів. Згідно зі скороченою морфологічною матрицею кулачкових запобіжних муфт загальна кількість можливих варіантів становить 1600, а низькочастотних кулькових – 21600. Серед різних варіантів синтезованих схем запобіжних муфт, що мають покращені експлуатаційні характеристики, шляхом експертного оцінювання обрано понад 20. У процесі синтезу шнеків складено морфологічну матрицю й обрано такі основні морфологічні ознаки: жорсткий шнек, гнучкий секційний шнек, гнучкий суцільний шнек, з’єднання шнека. Загальна кількість варіантів шнеків, що синтезуються, є дуже великою і важко піддається повному перебору. Встановлено, що вибір варіанта конструкції шнеків залежатиме, у першу чергу, від характеру виконання процесу і навантаження на гвинт. Тому, виходячи з необхідності забезпечення проектування рівноміцних спіралей, можна обмежити кількість варіантів конструктивних рішень і згенерувати значну кількість працездатних конструкцій.

In the process of the safety clutches synthesis a morphological matrix, which contains the limited amount of elements and connections between them, that present the basic structural features of the safety clutches, was made the followings basic morphological features of the safety clutches are selected: driving and drived half-clutches, clutch element, damper, elastic element, load reception, nut. General number of variants is 59270400, it is hardly to be exceeded and takes much time to choose the best decisions. To simplify the search and to obtain some types of impulsive safety clutches the simplified matrices are made. According to the simplified morphological matrix of the cam safety clutch general number of possible variants is 1600, and low frequency 21600. Among different variants of the synthesized schemes of the safety clutches by means of expert estimation more than 20 were selected. Some are patented in Ukraine. In the process of synthesis of crews a morphological matrix, which contains the limited amount of variants of their implementations and connections, is made. The followings basic morphological features of screws are selected: rigid screw, flexible sectional screw, flexible continuous screw, screw connection. General number of variants of structural application of screws is very large and is hardly to be exceeded. It was found, that the choice of screw construction variant will depend on the character of operation and the loading on the screw. As a result of synthesis, taking into account the necessity to provide the design of equally strong spirals, it is possible to construct a great number of operating constructions. Developed system of coding and synthesis of structural elements of spiral conveyers with the improved technological possibilities allows, while using the proper software and set limitations, to develop and to select the most capable constructions of conveyers, which at the minimum expenses can provide high-quality fulfillment of the transport technological processes.