+
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ЗОЛОТНИК ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ
стр.5-16
Хабарова Д.Ф., Битюцких С.Ю., Исмагилов А.Р., АРДАШЕВ Д.В.
Разработка и проектирование золотниковых электрогидравлических усилителей мощности с высокими требованиями к динамическим характеристикам сопряжены с необходимостью точного расчета силовых воздействий на золотник. При работе усилителя наибольшее воздействие на золотник оказывает гидродинамическая сила, которая определяется расходом жидкости и углом отклонения струи. Вместе с тем существующие методики расчета величины гидродинамической силы не учитывают действительную форму гильзы и буртов золотника, что негативно сказывается на точности расчета. Статья посвящена разработке методики расчета величины результирующего воздействия гидродинамической силы на золотник электрогидравлического усилителя мощности с применением средств вычислительной гидродинамики, учитывающей действительную форму гильзы и буртов золотника. В статье представлены параметры и результаты моделирования течения жидкости через золотниковую пару электрогидравлического усилителя мощности в различных положениях золотника при перепаде давлений на усилителе 7МПа в условиях отсутствия нагрузки. По результатам моделирования для каждого из рассматриваемых положений золотника определен фактический расход жидкости через гидроусилитель, а также углы отклонения струй с учетом действительной геометрии пары золотник - гильза. По данным о фактических расходах определены коэффициенты расхода усилителя и построена его расходная характеристика. С применением данных об углах отклонения струй и полученной расходной характеристики рассчитана зависимость результирующего воздействия гидродинамической силы на золотник электрогидравлического усилителя мощности от положения золотника. По результатам исследования сформулирована пошаговая методика расчета результирующего воздействия гидродинамической силы на золотник, которая применима для различных режимов работы гидроусилителя, определяющихся давлением питания и величиной нагрузки.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
АНАЛИЗ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПОРШНЕВОГО W-ОБРАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ПРИЦЕПНЫМИ ШАТУНАМИ
стр.17-30
Маслов А.П., Рождественский Ю.В., Задорожная Е.А., Левцов М.В.
В данной статье представлен анализ и результаты аналитических, расчетных и конструкторских решений, направленных на реализацию задач по развитию отечественного рынка разработки поршневых (тракторных, автомобильных, авиационных и специальных) двигателей. Авторами предложена оригинальная конструкция W-образного двигателя с прицепными шатунами и выполнен сравнительный анализ особенностей конструкции. Основной особенностью предложенной W-образной конструкции двигателя является существенное уменьшение его длины, а следовательно, длины коленчатого вала. Как известно, процесс изготовления коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания является длительной, сложной и дорогой процедурой по количеству технологических операций как по его механической, так и по термической обработке. При этом важным аспектом при конструировании коленчатого вала являются работы по расчету механической напряженности, крутильным колебаниям, а также оценке гидромеханических характеристик коренных и шатунных подшипников, включая и уравновешиваемость двигателя в целом. В конце статьи представлены три схемы организации работы секции двигателя (авторами принято, что секция - это четыре поршня, два главных и два прицепных шатуна, кинематически связанных с одной шатунной шейкой). Представленные конструкторские отличия от классических схем кривошипно-шатунного механизма (КШМ) позволяют организовывать работу W-образного двигателя в соответствии с задачами, стоящими перед разработчиками. Например, реализация максимальной мощности обеспечивается применением варианта а с повышением силовой и тепловой напряженности деталей цилиндропоршневой группы двигателя (ЦПГ), при организации работы секции по варианту б и в - нагруженность деталей КШМ возрастает, но нагруженность деталей ЦПГ снижается. Учитывая, что представленная W-образная конструкция двигателя с прицепными шатунами имеет одинаковый ход поршней в главном и боковом цилиндрах, а характер протекания рабочего процесса в каждом цилиндре идентичен и сдвинут по углу поворота коленчатого вала, что позволит организовывать работу двигателя по вышепредставленным вариантам, эксплуатационные характеристики такого двигателя существенно расширяются за счет электронного управления организацией работы секции. Дальнейшим продолжением работ для развития данной тематики авторы считают выполнение полного комплекса расчетных исследований с учетом конструктивных особенностей двигателя с W-образной конструкцией КШМ.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ КОЛОСНИКА НА ОТДЕЛЕНИЕ СОРА ОТ ЛЕТУЧКИ
стр.31-38
В существующих серийных очистителях от крупного сора установлены неподвижные колосники одинакового размера круглого сечения для очистки хлопка от крупных сорных примесей. Для увеличения очистительного эффекта была попытка активизации рабочих поверхностей колосников с полимерными покрытиями, хотя они несколько повышали очистительный эффект, но не нашли промышленного применения. В последние годы проявляется тенденция, основанная на способе сообщения подвижности (степени свободы) колосникам. Практическая реализация этого способа осуществляется двумя путями: 1) колосниковая решетка, где колосники получают движение под действием технологической нагрузки, 2) когда колосникам сообщается принудительно. На улучшение очистительного эффекта в пильчатых очистителях большое влияние оказывает форма поперечного сечения колосника. В статье предложены профильные колосники из кривых конфигураций эпициклоидов. Для определения влияния формы поперечного сечения колосника на процесс отделения сора от летучки хлопка-сырца рассмотрено взаимодействие засоренной летучки и колосника в момент их контакта. Определена сила отрыва сора от летучки (τy), в различных модулях эпициклоидов которая зависит от частоты вращения и формы поперечного сечения колосника. Зная значения углов обхвата, определили, что основными параметрами являются угол обхвата колосника летучкой и относительная скорость движения летучки по колоснику. А угол обхвата колосника летучкой зависит от формы и размеров поперечного сечения колосника.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОНСТРУКЦИИ ПИТАТЕЛЯ РОТОРНОГО СНЕГООЧИСТИТЕЛЯ, ИСХОДЯ ИЗ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
стр.39-48
Алешков Д.С., Корчагин П.А., Тетерина И.А., Хирьянов Е.В.
Проектная деятельность в области машиностроения должна быть обеспечена наличием относительно простых соотношений, на основании которых можно делать выводы об эффективности, ресурсном состоянии или о вариантах применения рабочих органов строительно-дорожных машин. Наличие таких показателей дает возможность делать обоснованный выбор в пользу той или иной конструктивной схемы, геометрических и кинематических параметров рабочих органов машин, в том числе роторных снегоочистителей. Таким образом, задача, поставленная при проведении исследования, в первую очередь, заключается в необходимости оценить возможность обоснования эффективности внедрения и применения каких-либо конструкторских решений на ранних стадиях проектирования машин, что, в свою очередь, подразумевает решение таких вопросов, как обоснование показателей, на основе которых будет даваться оценка об эффективности и описание механизма получения их расчетных значений. В результате проведенных исследований были получены аналитические выражения вырезаемых объемов снежной массы горизонтальной и вертикальной фрезами питателя роторного снегоочистителя. Произведена оценка времени транспортирования вырезанной снежной массы. Показана степень влияния ряда конструктивных и технологических параметров на величину вырезаемой снежной массы и время ее транспортирования. В результате исследований определена область значений, в которой длина траектории вырезания снежной массы для горизонтальной фрезы меньше длины траектории вырезания снежной массы для вертикальной фрезы.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СИЛ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ
стр.49-60
Гузеев В.И., Дерябин И.П.
В работе рассмотрен вариант прогнозного определения составляющих силы резания для условий несвободного резания при токарной обработке. Установлено, что на величину и направление действия составляющей влияют как процесс пластического деформирования, так и процесс трения по задним поверхностям, прилегающим к главной и вспомогательной режущим кромкам инструмента. Результирующая сила определяется как векторная сумма сил, возникающих на главной и вспомогательной режущих кромках. Направление действия силы при несвободном резании предлагается определять как вектор в направлении схода стружки относительно главной режущей кромки. Фиксация угла отклонения стружки проведена путем фотографирования процесса резания. Подтверждено, что при свободном резании направление схода стружки перпендикулярно главной режущей кромке. Обработка фасонных поверхностей на токарных станках с ЧПУ сопровождается изменением направления движения подачи и, как следствие, изменением кинематических главного и вспомогательного углов в плане режущего инструмента. Увеличивающаяся в данной ситуации активная длина главной режущей кромки приводит к увеличению площади контакта задней поверхности главной режущей кромки с обрабатываемой поверхностью, а следовательно, и к увеличению составляющей силы . Экспериментальное измерение составляющих силы резания позволило определить степень влияния составляющих силы, связанных как с процессом пластического деформирования обрабатываемого материала, так и с процессом трения на задних поверхностях, прилегающих к главной и вспомогательной режущим кромкам инструмента. Полученные аналитические зависимости выражают функциональную взаимосвязь между элементами режимов резания, геометрическими параметрами резцов, степенью его износа, формой обрабатываемой поверхности, физико-механическими свойствами обрабатываемого материала. Большой набор параметров, входящих в формулы для определения составляющих силы резания, позволяет адекватно отслеживать характер силового взаимодействия элементов технологической системы в процессе обработки деталей.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
АВТОКОЛЕБАНИЯ НАТЯЖНЫХ СТАНЦИЙ ТРАВИЛЬНОГО АГРЕГАТА, СОВМЕЩЕННОГО СО СТАНОМ ТАНДЕМОМ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ 2000
стр.61-71
Краснов М.Л., Качурин П.Л., Вишняков С.Г., Савченко Ю.И., ВАСИЛЬЕВ В.А., Ницкий А.Ю., Иванов А.И.
На многоклетьевых станах холодной прокатки, совмещенных с непрерывным травильным агрегатом, автоколебания могут возникать не только на клетях стана, но и на натяжных станциях травильного агрегата. При этом на роликах натяжных станций появляются усталостные трещины, а на поверхности ролика, покрытой полиуретаном, - характерные дефекты. Для контроля автоколебаний на подшипниковых опорах ролика установлены МЭМС-акселерометры. Сбор данных о вибросостоянии происходит параллельно с контролем технологических параметров. Для хранения данных используются базы данных временных рядов. Гибридная база данных позволяет синхронно обрабатывать как технологические, так и вибрационные параметры. При появлении нештатной ситуации можно построить зависимость автоколебаний от технологических параметров. Используя результаты промышленного эксперимента, удалось получить характеристику трения прокатываемой полосы на ролике натяжной станции при малых скоростях движения полосы. При скоростях полосы от 0,5 до 1 м/с характеристика трения находится в переходном режиме, может быть как положительной, так и отрицательной. При отрицательной характеристике трения появляется неустойчивость (автоколебания), при положительной характеристике движение ленты стабилизируется. Обработка сигнала проводилась с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ). По спектральной характеристике можно определить количество полных циклов, действующих на колебательную систему. Имея достаточный объем информации во времени, можно рассчитать количество циклов и оценить остаточный ресурс до возникновения трещин на торцовых поверхностях ролика натяжной станции.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЧИСЛЕННОГО ПРОЧНОСТНОГО АНАЛИЗА СИЛОВОГО КАРКАСА КВАДРОЦИКЛА
стр.72-82
Далида Н.В., Зыков С.Н., ФИЛЬКИН Н.М.
Проектирование конструкции квадроцикла является сложной комплексной инженерной задачей, где разработка силовой несущей рамы является одной из приоритетных, что требует системной методологии. Сугубо аналитические подходы к расчетам, результаты которых могут использоваться при разработке объемной трубчатой рамной структуры, в настоящее время уходят в прошлое, поскольку применяемые в аналитических методах допущения дают существенную расчетную погрешность, что позволяет получить лишь очень приближенную картину распределения напряжений и возникающих деформаций конструкции. Также необходимо учесть, что современные технологии проектирования предусматривают одновременное применение разнообразных профилей не только круглого, но и более сложного сечения, что должно обеспечивать необходимую функциональность разных участков рамы (при обеспечении достаточно большого количества конструкционных требований, предъявляемых к ней), но существенно усложняет расчетные процедуры. При таких вводных данных предварительное виртуальное электронное моделирование реальных изделий в сочетании с последующим численным инженерным анализом является оптимальным и позволяет учесть различные конструктивные и технологические нюансы. Такие программные комплексы, как CATIA, относящиеся к PLM-системам (PLM - англ. product lifecycle management system), дают возможность в рамках единой интерактивной среды производить как моделирование изделий, так и, собственно, серию численных экспериментов. В условиях реального проектирования на производственных мощностях такие работы являются методологически не освоенными и новаторскими. Целью статьи является рассмотрение подходов к оптимизации конструкции силовой рамы квадроцикла с использованием программных компьютерных средств инженерного анализа и предварительно созданной электронной геометрической модели квадроцикла. В частности, затрагиваются вопросы подготовки модели для последующего конечно-элементного разбиения, оценки результатов численного исследования применительно к оценке работоспособности проектируемого силового каркаса квадроцикла в условиях использования компонентной базы ранее разработанных силовых рам мотоциклов и багги.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
