Кинематический синтез, анализ и условия передачи движения в кривошипных безмуфтовых прессах в холостом режиме работы

В статье предложен уточненный двухэтапный метод синтеза рычажного механизма третьего класса для реализации холостого режима работы безмуфтового механического пресса, гарантирующий сборку этого механизма при полном угле поворота входного кривошипа.

На первом этапе с использованием условного четырехзвенника и вспомогательной системы координат определяется верхнее предельное положение ползуна, занимаемое им в холостом режиме работы пресса, а также находятся расположения направляющей ползуна и оси ординат основной системы координат. Второй этап синтеза ведется в соответствии с методами проектирования механизмов с приближенным выстоем на основе использования их предельных положений. Для оценки величины малых перемещений (колебаний) ползуна в холостом режиме работы пресса и условий передачи движений получены аналитические зависимости, позволяющие численными методами рассчитывать функции положения механизма и угла давления в нем.

Приведен пример, подтвердивший возможность реализации холостого режима работы механического безмуфтового пресса рычажным механизмом третьего класса при тех же параметрах, что приняты при его синтезе для рабочего режима. Подтверждена возможность получения незначительных колебаний рабочего ползуна в холостом режиме работы пресса и приемлемых для этого режимов углов давления.

1. Алмаматов М. З., Толошов Ч. О., Байгазиев М. История развития механизмов переменной структуры прессов // Вестник Кыргызского государственного университета строительства, транспорта и архитектуры им. Н. Исанова. 2013. № 2. С. 130–133. EDN: TQKBXZ.

2. Аскаров Е. С., Жанкелди А. Ж., Муртазина Б. Т. Кривошипный пресс — проблемы эксплуатации и пути их решения // Вестник Казахской академии транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева. 2016. № 4 (99). С. 48–53.

3. Новокщенов С. Л., Куц В. В., Смоленцев Е. В. Состояние современного уровня развития технологических процессов и оборудования кузнечно-штамповочного производства // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2025. Т. 21, № 1. С. 134–147. https://doi.org/10.36622/1729-6501.2025.21.1.020. EDN: UYNXLH.

4. Иванов Ю. В., Коган М. С. Анализ шумообразования при работе механических прессов и опыт снижения акустической активности пневмомеханизма системы управления // Вестник Ижевского государственного технического университета. 2006. № 2 (30). С. 49–52. EDN: KASMNV.

5. Зыков А. С. К вопросу совершенствования конструкций исполнительных механизмов кривошипно-шатунных прессов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2010. № 2-3 (280). С. 40–43.

6. Хохлова О. А., Пономарева Е. В. Структурная классификация механизмов переменной структуры // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2012. № 2 (54). С. 57–62.

7. Середа Н. А. Семейства кривошипно-коромысловых механизмов: монография. Москва: Изд-во «Спутник+», 2019. 96 с. ISBN 978-5-9973-5191-5.

8. Chang C. H., Liao B. J., Kuo C. C. Structural design for open gap stamping press. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2024;134:853–870. https://doi.org/10.1007/s00170-024-14146-x.

9. Akay O. E., Catalkaya M. Synthesis of a four-bar mechanism using nonlinear regression analysis. Journal of Mechanical Science and Technology. 2025;39:1427–1434. https://doi.org/10.1007/s12206-025-0234-1.

10. Gohil D., Guha A., Kulkarni M. Machine learning-based joint clearance prediction from coupler curve deviations in planar four bar mechanism. Journal of Mechanical Science and Technology. 2026;14:169. https://doi.org/10.1007/s40435-026-02100-6.

11. Etesami G., Felezi M. E., Nariman-Zadeh N. Optimal transmission angle and dynamic balancing of slider-crank mechanism with joint clearance using Pareto Bi-objective Genetic Algorithm. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. 2021;43:185. https://doi.org/10.1007/s40430-021-02834-8.

12. Анцифиров А. А., Кривошеин В. А. Способы штамповки и перспективы модернизации коленных прессов // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2014. № 11. С. 126–136. https://doi.org/10.7463/1114.0733635. EDN: TDVPBF.

13. Olguner S., Bozdana A. T. Design, construction, and demonstration of a novel die system for deep drawing applications with utilization of ultrasonic vibrations. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. 2024;46:124. https://doi.org/10.1007/s40430-024-04689-1.

14. Хомченко В. Г. Кинематический синтез безмуфтового механического пресса на основе рычажного механизма третьего класса // Омский научный вестник. 2022. № 1 (181). С. 7–12. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2022-181-7-12. EDN: UWZJDM.

15. Хомченко В. Г. Проектирование плоских рычажных механизмов цикловых машин-автоматов и манипуляторов. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1995. 152 с. ISBN 5-230-13864-5.