В статье обосновывается применение ручных ударных машин с линейным электромагнитным приводом для соединения строительной арматуры в стальных цилиндрических втулках. Произведен выбор наиболее подходящей энергии удара для соединения арматуры диаметром 10…14 мм как наиболее часто использующейся в плитах перекрытия и фундаментах зданий. Сравнив усилие на разрыв обжимного и сварного соединения, установлено, что качество таких соединений сопоставимо. С помощью модели системы «оператор - машина - обрабатываемое изделие» выявлены наиболее виброопасные фазы рабочего цикла ударной машины, а с помощью модели машины как колебательной системы установлены частоты, в которых необходимо производить замеры виброускорения. Экспериментально установлено, что уровень вибронагрузки при опрессовке арматуры находится в пределах допустимых значений, однако существует необходимость снижения вибронагрузки на корпус устройства. Результаты исследования показывают, что с помощью ручных ударных машин с энергией удара 50 Дж возможно соединять строительную арматуру диаметром 10…14 мм. При этом необходимо усовершенствование конструкции известных машин для обеспечения вибробезопасности.
Научно-технический вестник Брянского государственного университета
2020. — Выпуск 1
Содержание:
Вибрационные нагрузки оказывают большое влияние на долговечность автомобиля и его комфортабельность. Необходимость в улучшении виброзащитных систем, проведении тестирования автомобиля на шум и вибрации при его движении и разработке новых методов оптимизации колебаний автомобиля в целом является современной и актуальной задачей автомобилестроения. В статье рассмотрены проблемы вибраций и шума, связанные с интеграцией трансмиссии в состав кузова автомобиля, также определены методы повышения виброзащитных свойств автомобиля путем оптимизации жесткостных характеристик кузова транспортного средства. Практическое значение исследования заключается в определении передаточной функции, связывающей между собой крутильные колебания трансмиссии и продольные колебания кузова автомобиля и формировании рекомендаций по снижению вибрационных нагрузок, передаваемых на водителя, что позволит на ранних этапах разработки кузова транспортного средства принять оптимальные технические решения. При помощи системы инженерного анализа или совмещенных методологий, процесс для оптимизации виброакустических характеристик транспортного средства должен основываться на системном подходе и оценивать соответствующий компромисс между высоким уровнем безопасности, снижением массы, обеспечением топливной экономичности автомобиля и такими требованиями заказчика, как управляемость и виброакустический комфорт. В статье на основании анализа литературных источников выявлены виброакустические явления, связанные с различными компонентами и подсистемами трансмиссии. Установлены частотные диапазоны и характер проявляемых шумов. Установлено, что чувствительность к акустическим колебаниям кузова определяется передаточной функцией вибрационных нагрузок и шума от элементов крепления на кузов и органы управления транспортного средства. Одним из ключевых показателей эффективности конструкции кузова автомобиля является ее статическая и динамическая жесткость. Для обеспечения хорошей фильтрации вибрационной нагрузки локальная динамическая жесткость кузова в зонах установки должна быть в несколько раз выше соответствующей жесткости резиновых опор, при этом собственные частоты крутильных колебаний кузова не должны совпадать с собственными частотами неподрессоренной массы и частотой колебаний двигателя на холостом ходу.
Ключевые слова
В статье рассмотрены устройства для защиты гидравлических систем от аварийных выбросов рабочей жидкости при разгерметизации трубопроводов. Представлена информация о влиянии гидравлического масла, используемого в качестве рабочей жидкости, на окружающую среду. Установлено, что гидравлическое масло, разлившееся на поверхности в результате аварийного выброса при разгерметизации нагнетательных трубопроводов, относится к отходам 3 класса опасности. Период восстановления окружающей среды после вредного воздействия разлившегося гидравлического масла составляет не менее десяти лет и является нарушением экологических и санитарно-эпидемио-логических требований. Разработана математическая модель, включающая уравнения расходов гидравлического масла и утечек из поврежденной части нагнетательного трубопровода, объема разлившегося гидравлического масла, интенсивности изменения давления в нагнетательной и сливной магистралях. Представлены результаты численного анализа математической модели о влиянии параметров гидравлической системы на динамику изменения давления в нагнетательной и сливной магистралях с целью поиска информационных параметров для создания устройств, исключающих значительные потери рабочей жидкости. Установлено, что информационным параметром для создания системы защиты гидросистемы от аварийных выбросов гидравлического масла является производная давления.
Ключевые слова
В статье раскрывается возможность оценки опасности и рисков колесных автомобильных транспортных средств при использовании в различных климатических условиях на примере эксплуатации в Иране. Приведены результаты анализа климатических и дорожных условий эксплуатации автомобильных транспортных средств. Внимание уделено анализу конструктивной безопасности и аварийности автомобилей, производимых в Иране. Общий подход к оценке безотказности и рисков автомобильных транспортных средств описан с учетом определяющих факторов. Порядок оценки рисков показан на примере тормозной системы широко распространённого в стране легкового автомобиля. Предлагаемая в статье методика анализа и оценки рисков позволяет повысить надёжность и безопасность эксплуатации автомобиля благодаря предупреждению отказов и предотвращению возможных аварий. Организация эксплуатации новых моделей автомобильных транспортных средств и обоснование гарантийных обязательств поставщика с применением предложенного двухэтапного подхода позволяет разработать и внедрить в практику работы автотранспортных предприятий и дилерских компаний систему технических мероприятий, обеспечивающих безаварийную эксплуатацию автотранспортных средств и снижающих расходы на ремонт автомобилей в гарантийный период с учетом региональных особенностей эксплуатации.
Ключевые слова
В статье рассмотрен процесс проектирования на раннем (предэскизном) этапе электромеханического привода подъемной платформы, представляющего собой совокупность асинхронного частотно-регулируемого электрического двигателя, двухступенчатого эвольвентного косозубого зубчатого редуктора и рычажного механизма ножничного типа. На предварительном этапе проектирования электромеханического привода подъемной платформы определялась его структура, виды входящих в ее состав двигателей и механизмов, а также основные технические характеристики привода. В частности, определялись параметры рычажного механизма (геометрические и массо-инерционные характеристики), зубчатого редуктора (геометрические параметры, модули, числа зубьев, передаточные числа), осуществлен выбор электродвигателя, проведен расчет кинематических и силовых характеристик, динамическое исследование привода. Предварительное проектирование было осуществлено с использованием программы Mechanic. В результате предпроектного исследования было сформировано схемно-конструктивное решение подъемной платформы и электромеханического привода, определены основные их технические характеристики. В результате было доказано, что использование программы Mechanic может быть эффективно применено на начальных этапах проектирования подъемной платформы и различных подъемно-транспортных механизмов и машин.
Ключевые слова
В данном исследовании рассматриваются вопросы эффективности использования инновационного продукта на российском рынке транспортно-логистических услуг контейнера-трансфор-мера «SmartBox». Главным вектором развития производства в области транспортных перевозок становится наиболее полный учет потребностей транспортных компаний, которые нуждаются не просто в машинах для грузоперевозок, а в эф-фективных решениях транспортных задач, позво-ляющих повысить рентабельность бизнеса. Рас-сматриваемый в исследовании контейнер-транс-формер «SmartBox» претендует на качественное решение сформировавшихся задач, стоящих сегодня перед транспортно-логистическими компаниями. Исследование проводится в значимом для Ростовской области агропромышленном секторе экономики, который по оценке экспертов в ближайшее время станет драйвером в развитии грузоперевозок. Базой исследования стал крупнейший агрохолдинг Ростовской области - группа компаний «Юг Руси». Задачей исследования является обоснование технико-экономических преимуществ применения контейнера-трансформера «SmartBox» для перевозки растительного масла наливом. Для решения данной задачи был проведен анализ современного состояния транспортно-логистической системы в агропромышленном комплексе. Проведен обзор используемых в настоящее время способов автомобильной перевозки растительного масла наливом, выявлены недостатки. Проанализированы существующие недостатки в сфере контейнерных грузоперевозок. Идентифицированы ключевые требования к контейнерным перевозкам со стороны транспортно-логистических компаний. Проведен качественный сравнительный анализ технико-экономических параметров контейнера-трансформера «SmartBox» и традиционных способов перевозки растительного масла наливом. Актуальность данного исследования заключается в практической значимости для развития и совершенствования системы транспортных грузоперевозок.
Ключевые слова
Уменьшение вибраций оператора дорожных и строительных машин, передающихся человеку-оператору через его кресло, является актуальной задачей, поскольку вибрации оператора отрицательно влияют на процессы его жизнедеятельности, работоспособность и утомляемость, точность выполняемых машиной операций и т.д. Преимуществами для применения в виброзащитных системах обладают механические устройства без использования гидравлических и электрических элементов, как более надежные и долговечные. Среди них могут быть выделены виброзащитные системы с использованием механизмов с перескоком. Механизм с перескоком обеспечивает отрицательную жесткость, когда сила, создаваемая подобным механизмом, сонаправлена отклонению от положения равновесия и возрастает с увеличением этого отклонения. Сочетание подобного механизма с обычной пружиной обеспечивает квазинулевую жесткость. Согласно разработанным кинематическим схемам трех механизмов, рассмотренных в качестве примера (фермы Мезиса, ромбового механизма и трехточечного механизма), методом прямого вывода составлены аналитические уравнения, связывающие значение отклоняющей силы механизма от перемещения рабочей точки, связанной с креслом и оператором. Полученные аналитические зависимости позволили провести сравнительный анализ статических характеристик трех механизмов с перескоком. Габаритные размеры механизмов и жесткость пружин принимались равными. Приведены графики вертикально направленных сил, создаваемых рассматриваемыми механизмами, в зависимости от вертикального перемещения рабочей точки в диапазоне десяти сантиметров. Численно получены зависимости значений кривизны функций вертикальных сил трех механизмов от вертикального перемещения рабочей точки. Сравнительный анализ показал преимущества ромбового и, в особенности, трехточечного механизмов перед фермой Мезиса в плане обеспечения меньшей кривизны функций отклоняющей силы от перемещений рабочей точки, а также меньшего количества пружин. В ромбовом и трехточечном механизмах используются пружины растяжения вместо пружин сжатия в ферме Мезиса. Наибольшую отклоняющую силу при одинаковой жесткости пружин и одинаковых габаритных размерах механизмов создает трехточечный механизм.
Ключевые слова
В статье рассматривается задача моделирования рабочих гидродинамических процессов, протекающих в гидроприводах с частотно-дроссельным регулированием механизмов движения тяговых и несуще-тяговых канатов, на всех стадиях работы механизма движения - стадии разгона транспортируемого груза, стадии установившегося (стационарного) движения с постоянной скоростью и стадии торможения при подходе к конечной точке останова. В качестве схемы, реализующей дроссельное регулирование, рассматриваются возможные варианты исполнения гидравлической схемы при последовательной установке регулируемых дросселей относительно гидромотора - односторонняя установка одного дросселя и двухсторонняя установка двух дросселей с одинаковой и различной настройкой. Для решения указанной технической задачи были разработаны математическая модель гидропривода и реализующая ее компьютерная программа. Модель обеспечивает компьютерное моделирование во времени процессов изменения во времени таких основных технических характеристик гидропривода, как давления и объемные расходы рабочей жидкости в характерных точках по длине гидросистемы, перепад давления на гидромоторе и мгновенная мощность гидропривода, а также кинематических и силовых параметров движения тяговых и несуще-тяговых канатов (пройденного расстояния, линейной скорости и ускорения, требуемой мощности, преодолеваемых эксплуатационных нагрузок). Применительно к конкретному варианту мобильного канатного комплекса были проведены расчеты указанных гидродинамических, кинематических и силовых параметров, а также выполнен анализ полученных результатов. Показано влияние различных вариантов схемы установки регулируемых дросселей и их настройки на результаты расчетов.
Ключевые слова
Известный недостаток пневматических шин, заключающийся в потере их работоспособности при сквозных механических повреждениях, определяет необходимость поиска принципиально новых конструктивных решений автомобильных колёс для повышения безопасности автомобилей и живучести специальной колёсной техники, одним из которых является применение безвоздушных шин из эластичных полимерных материалов. На кафедре машиностроения и транспорта Братского государственного университета созданы экспериментальные образцы колёс с безвоздушными шинами из эластичных полиуретанов отечественного производства для легкового автомобиля малого класса. Теоретическая оценка упругих свойств, несущей способности и силовой неоднородности экспериментальных образцов осуществлялась методом конечных элементов с использованием созданных электронных твёрдотельных геометрических моделей безвоздушных шин, атрибуты которых соответствуют номинальным параметрам физических моделей автомобильных колёс. Для нелинейного статического анализа были приняты нелинейные упругие изотропные модели полиуретановых эластомеров. Результатами расчёта являются характеристики нормальной жёсткости безвоздушных шин и графики колебаний нормальной силы при постоянном нормальном прогибе в разных положениях колёс относительно своих центральных поперечных плоскостей. Результаты теоретических исследований могут быть востребованы изготовителями колёсной техники и тракторов, строительных и дорожных машин, спецавтотранспорта и колёсных планетоходов.
Ключевые слова
В статье рассмотрен вопрос создания параметрической детали в Autodesk Invevtor с применением технологии iLogic. Представлен алгоритм и инструменты создания управляемых 3D-моделей с помощью iLogic на примере проектирования 3D-модели зубчатого колеса. В зависимости от исходных данных, которыми являются передаваемый крутящий момент, передаточное число и допускаемое контактное напряжение, в файле детали AutodeskInventor проводится проектный и проверочный расчет зубчатого колеса, в результате которого, при каждом изменении исходных данных 3D-модель перестраивается и на экран выводятся ее геометрические параметры и масса. Создан удобный интерфейс диалоговых окон ввода исходных данных и вывода результатов расчета детали. Приведены примеры исследований, проведенных с помощью созданного программного продукта в AutodeskInvevtor с применением iLogic, проведен анализ изменения геометрических и физических параметров зубчатого колеса при различных комбинациях исходных данных, приведены данные о быстродействии созданного программного продукта. Параметризация трехмерных моделей с применением технологии iLogic позволит инженеру в короткие сроки решать различные исследовательские и оптимизационные задачи, создавать библиотеки типовых и стандартных изделий в CAD-программе, получать быстрое перестроение геометрии изделия, которое происходит на основе созданных расчетов внутри CAD-программы.
Ключевые слова
Представлены результаты научно-исследовательской в сфере транспортно-логисти-ческих технологий и машин для урбанизированной среды, полученные учеными Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского в 2019 году. Дано описание и анализ эффективности новых технических решений применительно к конструкциям манипуляционных систем мобильных транспортно-технологических машин, пассажирских и грузовых подвесных канатных дорог и мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов.
Ключевые слова
Величины действующих внешних нагрузок и воздействий на мобильную машину зависят от текущего режима движения и его параметров. В статье представлены подходы к имитационному моделированию режимов движения мобильной транспортно-технологической машины. Моделирование включает два этапа. На первом этапе с помощью имитационной модели определяются параметры режимов движения (порядок чередования различных режимов движения, скорости машины, продолжительность режимов) На втором этапе с помощью математической модели динамики исследуются рабочие процессы мобильной транспортно-технологической машины. Результаты моделирования представляют собой совокупность значений параметров движения, а также реализации процесса динамической нагруженности.
Ключевые слова
В настоящее время фрезерование является одним из основных рабочих процессов, применяемых при строительстве и ремонте автомобильных дорог. При выполнении технологической операции на рабочем органе возникают резко переменные, случайные нагрузки. Это связано с периодическим характером взаимодействия режущих элементов с обрабатываемым материалом и случайным характером условий и режимов работы агрегата. В статье рассмотрена модель формирования момента сопротивления на фрезе. Представлен случай, когда она состоит из участков, каждый из которых имеет несколько плоскостей резания и различное число ножей, равномерно расположенных в плоскости. В статье предложена аналитическая методика определения взаимных спектральных плотностей моментов сопротивления, формируемых на различных участках, которая позволяет на стадии проектирования рассчитывать спектральную плотность момента на рабочем органе с учетом его конструкции, угловой скорости, случайной изменчивости физико-механических свойств обрабатываемой среды, глубины фрезерования. Вероятностные характеристики нагрузок на фрезе служат исходной информацией для динамического анализа системы привода и конструкции агрегата, его прочностного анализа, выбора оптимальных параметров и режимов работы.
Ключевые слова
Разработана математическая модель шарнирно-сочлененного манипулятора валочно-пакетирующей машины типа ЛП-19, позволяющая выявлять законы движения стрелы и рукояти, а также стойки захватно-срезающего устройства в зависимости от объема рабочей жидкости в приводных гидроцилиндрах. На основании результатов математического моделирования разработан способ и средство управления траекторией рукояти, стрелы и захватно-срезающего устройства машины типа ЛП-19 одним комплексным устройством управления, которое обеспечивает движение захватно-срезающего устройства близкого к плоскопараллельному. Выявлены зависимости положения захватно-срезающего устройства в вертикальной плоскости от вылета стрелы и рукояти при использовании и без использования разработанного комплексного устройства управления траекторией рукояти, стрелы и захватно-срезающего устройства. Использование разработанного комплексного устройства управления траекторией рукояти, стрелы и захватно-срезающего устройства машины типа ЛП-19 обеспечивает отклонения от вертикали захватно-срезающего устройства при горизонтальном перемещении стрелы и рукояти в диапазоне от +5 до -11 см. Использование разработанного комплексного устройства управления обеспечивает относительное снижение отклонения от вертикали захватно-срезающего устройства при горизонтальном перемещении стрелы в диапазоне от 150 до 1600% по сравнению с базовой конструкцией машины типа ЛП-19. Экспериментально установлено, что использование разработанного комплексного устройства управления обеспечивает сокращение времени осуществления операции наводки захватно-срезающего устройства машины типа ЛП-19 (изменение вылета стрелы) с 13,2 с до 7,7 с. Экспериментально установлено, что при использовании разработанного комплексного устройства управления среднее время производства одного кубического метра древесины меньше чем у базовой машины, что позволило увеличить производительность на 17 %.
Ключевые слова
Изложены результаты петрографических и петрохимических исследований ультрабазитов и базитов Тескудук-Ченгельдинского массива Северного Тамдытау (Западный Тянь-Шань). Определены формы нахождений и вещественные составы главных минералов-носителей и минераллов-концентраторов хрома, никеля и кобальта, платиноидов, золота, серебра и редкоземельных металлов. С использованием масс-спектрометрического анализа (ICP-MS) получена геохимическая характеристика пород массива и подтверждена специализация их на хром, никель и кобальт. Содержания золота, серебра и сопутствующих им элементов (Se, Sb, Te, As, Bi) увеличиваются от перидотитов к габброидам и их дериватам. Сделан вывод о формировании рудно-магматической системы Тескудук-Ченгельдинского массива в условиях спрединга, эволюция которой сформировала хром-никелевое оруденение с платиноидно и золото-серебряной нагрузкой.