Отмечены затруднения, возникающие при аналитическом расчете амортизаторов с нелинейными характеристиками и пространственным восприятием нагрузок. Рассмотрены трудности численного моделирования троса для анализа механического поведения амортизаторов, связанные со структурной сложностью и размерностью задачи. Разработан технически обоснованный подход к построению линеаризованной численной модели тросового амортизатора, базирующийся на экспериментальных оценках жесткости. Данный подход позволяет снизить размерность и требования к вычислительным ресурсам за счет упрощения структуры троса. Подчеркнуто, что адекватность и возможность использования полученной численной модели тросового амортизатора для предварительных упрощенных расчетов систем амортизации с последующей экспериментальной отработкой и уточнением результатов опираются на анализ погрешности численной модели
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Строительство
Традиционно статический расчет систем амортизации выполняется на начальном этапе их разработки и предназначен для обеспечения рационального выбора количества и способа размещения амортизаторов в составе системы [1, 2]. Исходные данные для расчета включают в себя величины и направления действия сил инерции, характеристики жесткости амортизаторов (предполагается их установка в соответствии с этими направлениями). В случае нелинейных характеристик жесткости они описываются нагрузочной диаграммой (зависимостью прогиба амортизатора от нагрузки), в противном случае используется постоянная величина коэффициента жесткости (упругости). Результатом расчета, заключающегося в составлении и решении системы уравнений статического равновесия, выступает отсутствие перекосов амортизируемого объекта, равенство прогибов амортизаторов
Список литературы
1. Ильинский В.С. Защита РЭА и прецизионного оборудования от динамических воздействий. М.: Радио и связь. 1982. 296 с.
2. Вибрация энергетических машин: справочное пособие / под ред. Н.В. Григорьева. Л.: Машиностроение. 1974. 464 с.
3. Бацула А.П. Конструирование радиоэлектронных устройств: учебное пособие. Томск: ТМЦ ДО. 2002. 231 с. EDN: XULKNF
4. Разработка и исследование характеристик тросового виброизолятора пространственного нагружения для защиты приборов и оборудования транспортных систем / С.В. Архангельский [и др.] // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2005. № 33. С. 202-206. EDN: JXKNQD
5. Пономарев Ю.К., Посохов П.В. Исследование возможностей совершенствования характеристик тросовых виброизоляторов с кольцевыми элементами // Новые материалы и технологии в машиностроении. 2014. № 19. С. 100-106. EDN: SEIQLH
6. Глушко М.Ф. Стальные подъемные канаты. Киев: Технiка. 1966. 327 с.
7. Малиновский В.А. Стальные канаты. Часть 1. Некоторые вопросы технологии, расчета и проектирования. Одесса: Астропринт. 2001. 188 с.
8. Свидлер Р.П. Производство канатов: учебное пособие. М.: Металлургия. 1973. 184 с.
9. Zhu Z.H., Meguid S.A. Nonlinear FE-based investigation of exural damping of slacking wire cables // International Journal of Solids and Structures. 2007. V. 44. Р. 5122-5132. EDN: KETKPL
10. Рекомендации по выбору типов и расчету прочности стальных канатов, применяемых в строительных металлических конструкциях. М.: ЦНИИПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯ им. Мельникова. 1991. 33 с.
11. Инструкция по эксплуатации стальных канатов в шахтных стволах (РД 03-439-02). Серия 03. Выпуск 13 / Колл. авт. М.: Государственное унитарное предприятие “Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России”. 2002. 216 с.
12. Raoof M., Kraincanic I. Analysis of large diameter steel ropes // Journal of engineering mechanics. 1995. V. 121. № 6. P. 667-675.
13. Raoof M., Davies T.J. Simple determination of the maximum axial and torsional energy dissipation in large diameter spiral strands // Computers and Structures. 2006. V. 84. P. 676-689.
14. Prawoto Y., Mazlan R.B. Wire ropes: computational, mechanical and metallurgical properties under tension loading // Computational Materials Science. 2012. V. 56. P. 174-178.
15. Velinsky S.A. Design and mechanics of multi-lay wire strands // Transactions of the ASME. 1988. V. 110. P. 152-160.
16. Balaji P.S., Moussa L., Rahman M.E., Ho L.H. An analytical study on the static vertical stiffness of wire rope isolators // Journal of Mechanical Science and Technology. 2016. V. 30 (1). P. 287-295. EDN: HROFTP
17. Kastratović G.M., Vidanović N.D. Some aspects of 3D finite element modeling of independent wire rope core // FME Transactions. 2011. V. 39. P. 37-40.
18. A Finite element model for a 6 × K31WS + FC wire rope and a study on its mechanical responses with or without wire breakage /j. Gai [et al.] // Applied Sciences. 2023. V. 13. P. 8407.
19. Cen B., Lu X., Zhu X. Research of numerical simulation method on vertical stiffness of polycal wire rope isolator // Journal of Mechanical Science and Technology. 2018. V. 32 (6). P. 2541-2549. EDN: YJTHMT
20. Виброизоляция электроники на транспорте. URL: https://dempfer.ru (дата обращения: 12.03.2024).
Выпуск
Другие статьи выпуска
Рассмотрено совершенствование процесса приобретения товаров, которое ведет к снижению производственных расходов, а также к увеличению прибыли промышленного предприятия. В ходе анализа данных создан алгоритм, определяющий идеальное количество товара. Подчеркнуто, что этот алгоритм значительно улучшит качество поставок и производства, сократит затраты на складирование и износ продукции. Отмечено, что он базируется на принципе продолжения траекторий, который сводит задачу прогнозирования к соответствующей последовательности задач линейного программирования
Разработаны алгоритмы управления конечным состоянием нечеткой динамической системы. Для этого рассмотрена система управления, в которой пространство состояний системы представляет собой компактное метрическое пространство. Пространство управлений рассматриваемой системы также является компактным метрическим пространством. Для построения данных алгоритмов эволюция системы была описана как нечеткое отношение, представленное в произведении пространств управления и состояния системы. Данное отношение задано нечетким множеством с соответствующей ему функцией принадлежности. Согласно принципу оптимальности Беллмана произведен поиск элементов последовательности управления, позволяющих получить максимальную реализацию нечеткой цели.
Представлены результаты, полученные в ходе разработки модулей звуковой сигнализации систем управления производством смесей на основе торфа. Выделены задачи, решаемые в ходе контроля, сигнализации и управления технологическими конвейерами. Приведен пример функциональной схемы автоматизации привода конвейера для подачи торфа, определены его состояния. Предложено математическое описание звуковых тональных сигналов для оператора с введением классов состояний, сигналов и реакций на сигнал. Отмечено, что алгоритм формирования сигнала включает выбор вида и параметров сигнала по продукционным правилам. Приоритет звукового сигнала рассмотрен как один из параметров. Подчеркнуто, что коррекция параметров происходит на основе оценки реакции оператора на сигнал; добавление к основной частоте звука вариации приводит к изменению спектра сигнала при оценке времени реакции и ошибок оператора
Представлены результаты исследования изменения механических свойств поверхностей, восстановленных пластическим деформированием с использованием прилегающей поверхности. Отмечено, что данный способ восстановления обладает рядом преимуществ перед традиционными методами восстановления изношенных поверхностей и может быть использован при ремонте дефицитных деталей торфяных машин. Для оценки изменения механических свойств восстановленных пластическим деформированием поверхностей проведены исследования их микротвердости. Для изученных материалов установлено, что значительных изменений механические свойства восстановленных поверхностей не претерпевают.
С помощью трехфакторного планирования эксперимента на испытательном стенде валкового сита со шнековым интенсификатором получены уравнения регрессии, описывающие влияние кинематических параметров устройства и подачи гравия на желоб на эффективность разделения материала и удельную производительность просеивания мелкой фракции. Приведены графические зависимости эффективности грохочения и удельной производительности на валковом желобе от изменения скорости вращения валов с дисками и от частоты вращения шнека. Рассмотрено влияние изменения величины подачи материала на показатели удельной производительности валкового сита для всего диапазона варьирования частоты вращения валов с дисками и скорости вращения шнека. Для максимальной подачи гравия определены рациональные режимные параметры валов желоба и шнекового интенсификатора, обеспечивающие высокие показатели разделения каменного материала
Раскрыта физика процесса погрузки горной массы, отделенной шнековыми исполнительными органами малого диаметра. Установлены регрессионные зависимости экспоненциального вида мощности, удельных энергозатрат погрузки как функции ширины захвата шнека и скорости перемещения машины. На основе выполненных экспериментальных и теоретических исследований разработаны методика и математическая модель оптимизации структуры и параметров очистных комбайнов под заданные горно-геологические и горнотехнические условия эксплуатации. Отмечено, что рациональные значения геометрических и режимных параметров и структуры комбайна обеспечат рост технической производительности в 1,1…2,1 раза и снижение мощности и удельных энергозатрат разрушения и погрузки в 1,3…1,5 и 1,3…2,3 раза соответственно
Отмечено, что переход абсолютного большинства торфодобывающих компаний на использование тракторов и машин на пневмоколесном ходу обозначил ярко выраженную проблему проходимости техники по грунтам с пониженной несущей способностью. Одним из путей решения данной проблемы является сдваивание колес для увеличения как периметра, так и площади пятна контакта колеса с торфяной залежью. Подчеркнуто, что для обоснованного «доукомплектования» всех машин необходимо правильно рассчитать нагрузки на сдвоенный колесный ход. В настоящий момент такая методика носит весьма приблизительный и условный характер, подразумевая равенство нагрузок на оба колеса в блоке. Вместе с тем опыт эксплуатации пневмоколесной техники, особенно на дорогах с твердым покрытием, показывает, что внутренние колеса изнашиваются значительно быстрее наружных, и это свидетельствует о большей нагруженности внутренних колес. Представлена методика по ориентировочному расчету нагрузок на оба колеса в блоке, подтверждающая данный вывод
Представлен анализ известных способов и технологических средств для установки валов на центрах металлорежущих станков. Изложена сущность разработанного способа установки, в котором передача крутящего момента от шпинделя на вал обеспечивается без закрепления вала. Раскрыты устройство и принцип действия сконструированного кулачкового патрона. Проведены сравнительные анализы спроектированных способа и патрона с аналогичными известными решениями. Отражены оригинальность разработок и достигаемый технический результат
В работе приведена новая модель адгезионного изнашивания поверхностей при наложении магнитного поля. Предложено учитывать магнитостатические силы, действующие в процессе отделения частиц износа. Подчеркнуто, что на качественном уровне модель хорошо согласуется с экспериментальными результатами. Отмечено, что полученные результаты могут быть использованы для прогнозирования свойств трибоузлов, работающих в магнитных полях.
В работе выявлен и изучен эффект магнитострикционного изменения топографии поверхности полимерного композиционного материала под действием магнитного поля. Установлено, что при использовании в качестве магнитного наполнителя порошка магнитострикционного материала TeFe2 с линейной магнитострикцией λs = 2 ⋅ 103 изменение среднего арифметического отклонения профиля составляет 5…20 %. Показано, что изменение высоты сглаживания профиля равняется 5 ⋅ 10–8 мкм. В абсолютных значениях изменение микрогеометрии поверхности составляет десятки нанометров. Проведена оценка интегрального изменения топографии на значительной по площади поверхности магнитопласта путем измерения скорости протечки газа через контакт магнитопласта с контртелом. Подтверждена магнитострикционная природа изменения топографии поверхности в магнитном поле. Подчеркнуто, что величина эффекта возрастает с увеличением поля и зависит от магнитной структуры материала, т. е. определяется его составом, концентрацией, размерами и ориентацией микродисперсного магнитного наполнителя
В работе описаны результаты экспериментального исследования фрикционных и электроконтактных характеристик четырех наиболее распространенных материалов для электрических контактов. Исследования проводили на машине трения типа ГП (горизонтальная плоскость) по схеме торцевого трения одноименных материалов с коэффициентом взаимного перекрытия, стремящимся к нулю, при температурах от 20 до 150 оС. Представлены экспериментальные зависимости коэффициента трения f и контактного электрического сопротивления R в статике и при трении скольжения от температуры. Эксперименты показали, что при повышенных температурах определяющее влияние на эксплуатационные характеристики исследованных электроконтактных материалов оказывают поверхностные окисные пленки. Установлено, что результаты экспериментов находятся в хорошем соответствии с полученными ранее данными о параметрах удельной силы трения, толщине и прочности окисных пленок для изученных материалов
Издательство
- Издательство
- ТВГТУ
- Регион
- Россия, Тверь
- Почтовый адрес
- 170026, Тверская обл, г Тверь, наб Афанасия Никитина, д 22
- Юр. адрес
- 170026, Тверская обл, г Тверь, наб Афанасия Никитина, д 22
- ФИО
- Твардовский Андрей Викторович (ИСПОЛНЯЮЩИЙ ОБЯЗАННОСТИ РЕКТОРА)
- E-mail адрес
- tvardovskiy@tstu.tver.ru
- Контактный телефон
- +7 (482) 2526335