1 Литературный обзор 11
1.1 Введение 11
1.2 Классификации и обзор МПК 12
Заключение 26
2 Расчеты и аналитика 27
2.1 Принципиальная схема устройства 27
2.2 Исследования и математическая модель 29
2.3 Исследование кинематики 5D-принтера 31
2.3.1 Движение одновременно одного ползуна 32
2.3.2 Движение одновременно двух ползунов 41
2.3.3 Движение одновременно трех ползунов 46
2.3.4 Движение одновременно четырех ползунов 49
2.3.5 Движение одновременно пяти ползунов 49
2.3.6 Движение одновременно всех ползунов 50
2.4 Результаты исследований 52
2.5 Эскизная проработка 57
2.5.1 Выбор двигателя 57
2.5.2 Выбор шарнирных опор 60
2.5.3 Выбор датчиков положения 61
Заключение 63
3 Динамика 64
Заключение: 72
4 Социальная ответственность 73
4.1 Анализ установки и полезные факторы для человечества 73
4.2 Заслуги работодателя по организацию работы 74
4.3 Требования к производственным помещениям 75
4.4 Микроклимат 76
4.5 Освещенность на рабочем месте 78
4.6 Требования к организации освещения производственных
помещений и рабочих мест 78
4.7 Анализ пожаро-взрывоопасности 80
4.8 Средства пожаротушения 81
4.9 Организационные меры по обеспечению пожарной
безопасности 81
4.10 Медикопрофилактическое обслуживание работников и
проведение медицинскох осмотров 82
Заключение 84
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 85
5.1 Общие сведения о научном исследовании 85
5.2 Потенциальные потребители результатов исследования 86
5.3 Анализ конкурентных технических решений 87
5.4 SWOT-анализ 88
5.5 Определение возможных альтернатив проведения научных
исследований 90
5.6 Планирование научно-исследовательских работ 91
5.6.1 Структура работ в рамках научного исследования 91
5.6.2 Определение трудоемкости выполнения работ 92
5.6.3 Разработка графика проведения научного исследования.. 93
5.6.4 Расчет материальных затрат НТИ 96
5.6.5 Основная заработная плата исполнителей 97
5.6.6 Дополнительная заработная плата исполнителей темы .... 99
5.6.7 Отчисления во внебюджетные фонды 100
5.6.8 Оплата работ, выполняемых сторонними организациями и
предприятиями 101
5.6.9 Накладные расходы 103
5.6.10 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 103
5.7 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 104
Заключение 107
Выводы 108
Список используемых источников 109
ПРИЛОЖЕНИЕ А 110
Объектом исследования данной работы является 5D-MexaHroM с параллельной кинематикой, обеспечивающий шесть степеней свободы выходному звену с помощью шести управляющих приводов, расположенных веерообразно в пространстве. Развитие машиностроительной индустрии России требует совершенствования средств и методов обработки, а также контроля геометрии поверхностей деталей сложной формы на основе технологического оборудования, использующего принципы мехатроники.
Предметом исследования является кинематика устройства, обеспечивающего шесть степеней свободы выходному звену, которое обладает высокой точностью позиционирования.
Цель данной работы: исследование кинематики 5D-механизма с параллельной кинематикой при веерообразном пространственном расположении управляющих приводов
Для достижения цели сформулировано несколько задач:
1. Анализ состояния проблемы и методов ее решения.
2. Проектирование модели механизма.
3. Описание работы механизма.
4. Кинематический и динамический анализ механизма.
5. Оценка экономических показателей устройства.
6. Анализ установки с точки зрения полезности для человечества.
В ходе выполнения раздела «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» был определен целевой рынок, для разрабатываемого 5D механизма. Проведен анализ конкурентов из которого следует, что проектируемое устройство конкурентоспособное. Рассчитаны материальные затраты на изготовление данного устройства, затраты на основной и дополнительной зарплате, отчисления во небюджетные фонды, контрагентные расходы, накладные расходы, на основании которых составлен бюджет затрат на НТИ. Произведена сравнительная характеристика эффективность разработки на основании интегрального показателя эффективности. По результатам таблицы 20 можно сделать вывод о наибольшей эффективности первого исполнения устройства.
Выводы
Основные выводы по проделанной работе:
1) В разделе литературный обзор приведена классификация и обзор механизмов с параллельной кинематикой.
2) В разделе расчеты и анализ было проедено исследование кинематики предложенного механизма. Определены его предельные положения, а также проведена эскизная проработка с выбором двигателей, шарнирных опор, подшипников, датчиков и т.д.
3) В разделе динамика были скорректированы динамические параметры и определена величина переходного процесса при подаче импульса.
4) В разделах финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосережение и социальная ответственность рассчитана стоимость научно технологического исследования для двух исполнений механизма, на основе которой выбрано наиболее экономически выгодное решение. Описаны меры безопасности при данном виде работ, меры по пожарной безопасности.
