2012 год → Выпуск 3
← Вернуться к содержанию
Анализ и синтез машин
В.В. Гусаров, С.В. Газиалиев
Улучшение уравновешенности одноцилиндрового двигателя путем подбора положения его центра масс
Приведен анализ неуравновешенности одноцилиндрового двигателя, связанный с возмущениями от действия момента сил инерции относительно центра масс силового агрегата. Показано, что в некоторых случаях этим моментом можно частично уравновесить реактивный крутящий момент двигателя. Разработана программа, позволяющая находить наилучшие координаты центра масс таких двигателей.
Ключевые слова: одноцилиндровый двигатель, уравновешенность двигателя, центр масс двигателя и силового агрегата
Полный текст (PDF)
Технологии машиностроения
В.И. Малыгин, Ф.В. Черепенин, С.М. Сковпень, Н.В. Лобанов, Д.А. Ульяничев
Способ программного управления подачами копировальных токарно-карусельных станков с асинхронным электроприводом
Предлагаемый способ цифрового управления, при котором на основе исходного чертежа обрабатываемой детали создается цифровая модель ее профиля, состоящего из координат множества элементарных отрезков, и в дальнейшем используется для формирования сигналов управления, обеспечивающих последовательное движение рабочего органа станка по всем элементарным отрезкам. При этом в процессе обработки на каждом элементарном отрезке дополнительно осуществляется автоматическое слежение траектории движения резца за положением линии отрезка. Рассмотрены несколько методов слежения и обоснован выбор оптимального метода управления траекторией движения резца. Установлено, что эффективность применения разработанных цифровых методов управления близка к эффективности применения различных интерполяторов на станках с автономными электроприводами для каждой координатной оси. Разработанные цифровые методы позволяют повысить качество обработки поверхности изделий и расширить функциональные возможности станков.
Ключевые слова: одноприводные станки, электромагнитная муфта, методы управления, траектория движения, автоматическое слежение, элементарный отрезок
Полный текст (PDF)
Конструкционные материалы
О.Ф. Трофимов
Прогнозирование усталостных повреждений материалов конструкций при стохастических режимах их нагружения
Приведены результаты испытаний некоторых распространенных материалов при случайных режимах изменения напряжений как при наличии концентраторов напряжений, так и без них. Исследовано влияние уровня энергии случайного процесса на долговечность объекта. Установлена корреляционная связь параметров уравнения исходной кривой усталости с параметрами уравнения функции долговечности того же материала при нагружении случайным процессом, что позволяет определять долговечность конструкций, существенно повышая точность прогнозирования по сравнению с корректированной линейной гипотезой накопления повреждений.
Ключевые слова: кривая усталости, гипотеза накопления повреждений, долговечность конструкций
Полный текст (PDF)
Математическое и компьютерное моделирование машин и систем
В.И. Бажанов, М.В. Марченков, А.В. Рябухин
Компьютерное моделирование возникновения газовой кавитации в вихревых устройствах
На примере модельной задачи – движения воды в цилиндре с вращающимися лопастями – рассмотрено явление возникновения газовой кавитации (выделения из воды растворенного в ней воздуха). Задача решена методом расщепления. С помощью пакета прикладных программ STAR-CCM+ решены система уравнений Навье – Стокса и уравнение неразрывности, получено поле скоростей для жидкости. Методами Кранка – Николсона и верхней релаксации (SOR) решено уравнение диффузии для растворенного в воде воздуха. Обнаружено вихревое движение жидкости в цилиндре, которое приводит к увеличению объемной доли растворенного в воде воздуха в области, близкой к центру вихря. Установлено, что объемная доля растворенного воздуха оказывается больше допустимой, определяемой законом Генри, и поэтому его избыток будет выделяться в виде газа, в результате чего и возникает газовая кавитация.
Ключевые слова: газовая кавитация, вихревое движение жидкости
Полный текст (PDF)
Математическое и компьютерное моделирование машин и систем
А.М. Локощенко, К.А. Агахи, Л.В. Фомин
Изгиб балки при ползучести с учетом поврежденности и разносопротивляемости материала*
Решена задача определения всех характерных параметров чистого изгиба балки прямоугольного поперечного сечения в процессе ползучести с учетом различных пределов прочности материала при растяжении и сжатии, а также с учетом увеличения поврежденности. В качестве определяющего соотношения ползучести и кинетического уравнения для поврежденности использована гипотеза о нелинейной вязкости с сингулярной составляющей. Проведены расчеты всех характеристик вплоть до времени разрушения балки, характеризуемого достижением осевыми напряжениями предельных значений, включая движение фронта разрушения.
Ключевые слова: балка, изгиб, ползучесть, разносопротивляемость, пределы прочности при растяжении и сжатии, поврежденность материала, дробно-степенная модель, фронт разрушения
Полный текст (PDF)
Математическое и компьютерное моделирование машин и систем
К.А. Палагута, А.А. Алексеев
Построение кинематической траектории движения автомобиля в экстремальных условиях
Приведен анализ возможности предотвращения столкновения автомобиля с динамическим препятствием и, в частности, лобового столкновения автомобилей. Предложен метод прогнозирования лобового столкновения и сформулировано условие оценки эффективности маневра, направленного на предотвращение лобового столкновения путем перестроения на соседнюю полосу. Представлены результаты экспериментальной проверки предложенного метода.
Ключевые слова: кинематическая траектория, лобовое столкновение, метод прогнозирования, транспортное средство, автомобиль
Полный текст (PDF)
Математическое и компьютерное моделирование машин и систем
В.Н. Скопинский, А.Н. Берков, С.А. Гавренков, А.К. Фокин
Выполнен расчетный анализ напряжений в тройниковых соединениях трубопровода с коническим отводом, которые рассматриваются как пересекающиеся цилиндрическая и коническая оболочки. Расчет проведен с применением метода конечных элементов и теории тонких оболочек. Рассмотрены особенности конечно-элементного моделирования оболочек. Представлены результаты анализа влияния угла конусности и угла наклона отвода на значения максимальных напряжений в оболочках при нагружении моментом.
Ключевые слова: пересекающиеся оболочки, конический отвод, метод конечных элементов, концентрация напряжений
Полный текст (PDF)