Автоматизированнное проектирование уплотнений гидроагрегатов и пресс-форм для их изготовления Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Решетневские чтения

менные технологии. Системный анализ. Моделирование. ИрГУПС. 2007. Вып. № 2 (14). С. 102-104.

6. Елисеев С. В., Засядко А. А., Упырь Р. Ю. Новый подход в оценке возможности последовательного

соединения элементов в структурных интерпретациях механических колебательных систем // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. ИрГУПС. 2007. Вып. № 1 (13). С. 88-100.

Yu. O. Abrosimova, A. A. Gordeeva, K. S. Baertueva, A. V. Eliseev Irkutsk State Transport University, Russia, Irkutsk

LEVER MECHNUSMS SYSTEMS OF BEAM TYPE

Possibilities of change of dynamical properties of oscillation systems are considered. The introduction of lever mechanisms and selection ofparameters of dynamical absorbtion are offered.

© Абросимова Ю. О., Гордеева А. А., Баертуева К. С., Елисеев А. В., 2011

УДК 004.942.1

А. Н. Антамошкин, В. С. Ереско, С. П. Ереско

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

АВТОМАТИЗИРОВАНННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ УПЛОТНЕНИЙ ГИДРОАГРЕГАТОВ И ПРЕСС-ФОРМ ДЛЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Приводится методика автоматизированного проектирования уплотнений подвижных соединений гидроагрегатов и пресс-форм для их изготовления

Герметизирующие устройства контактного типа неподвижных сопрягаемых поверхностей гидроагрегатов работают по принципу прокладок.

В этом случае для герметизации соединения достаточно такой величины контактных напряжений, которая способна деформировать материал прокладки до полного исчезновения зазоров. При относительном перемещении сопрягаемых поверхностей требуются дополнительные контактные напряжения, так как в пленке рабочей жидкости, затягиваемой в уплотняемый зазор, возникает гидродинамическое давление, компенсирующее некоторую часть контактных на -пряжений.

В данном случае для повышения герметичности важную роль играет форма эпюры распределения контактных напряжений, исключающая или снижающая вероятность возникновения гидродинамического давления, а также обеспечивающая возврат утечки рабочей жидкости в уплотняемую полость [1]. Причиной отказов часто бывают усталостный, абразивный износ, а также недопустимое снижение эффективных контактных напряжений в материале вследствие процессов старения и релаксации напряжений. Под эффективными контактными напряжениями понимаются начальные контактные напряжения, создаваемые при монтаже и обеспечивающие герметич-ность при отсутствии или малых давлениях рабочей жидкости. Герметичность при номинальных давлениях рабочей жидкости обеспечивается способностью эластомерных материалов, подобно вязкой жидкости, передавать эти давления на уплотняемую поверхность за счет эффекта самоуплотнения.

Для ^-образных манжет (см. рисунок) аналитическое выражение для определения коэффициента формы до сих пор не найдено и причиной тому является сложное напряженное состояние деформированной манжеты.

Сечение манжетного уплотнителя ГОСТ 14896-84 [3]

В связи с необходимостью экспериментального измерения контактных напряжений в различных точках по ширине уплотняющей кромки уплотнителей и исследования влияния перечисленных выше процессов на изменение этих напряжений был изготовлен специальный прибор, позволяющий замерять эпюры контактных напряжений у штоковых уплотнителей [2].

Методику оптимизации параметров формы манжетного уплотнителя составим для угла раскрытия профиля сечения манжетного уплотнителя а.

Механика специальных систем

За критерий оптимизации примем минимально необходимое контактное напряжение, обеспечивающее герметичность соединения с учетом действующего статического Рж и гидродинамического РГд давления уплотняемой среды.

Уравнение герметичности для подвижного соединения

Ст0 ^ РгД + сРж . (1)

Модуль упругости относительно модуля, замеренного при нормальных условиях:

Е _ Е iq(—0,0038/+0,076)

(2)

где Е - модуль упругости при температуре Е20 - модуль упругости при нормальных условиях:

где т - время (заданная долговечность уплотнения); v - коэффициент Пуассона; Рж - давление жидкости; t - температура, b - константа скорости релаксации напряжения.

Приведенная методика автоматизированного проектирования уплотнений и прессформ для их изготовления позволяет рассчитывать оптимальные параметры уплотнительных деталей и режимов их работы, а также параметры прессформ для их изготовления с учетом конкретных условий эксплуатации и материалов, что позволит обеспечить гарантированный эксплуатационный ресурс уплотнительных устройств гидроагрегатов уже на стадии их проектирования.

Библиографические ссылки

1. Muller, H. K. Hydrodinamick elastischer Dichtungen // Oelhydraul und Pnenmat. 1965. № 3. Р. 89-93.

2. Ереско С. П. Система управления надежностью уплотнений подвижных соединений гидроагрегатов строительных машин : дис. докт. техн. наук. Красноярск : НИИ СУВПТ, 2003.

3. ГОСТ 14896-84. Манжеты уплотнительные резиновые для гидравлических устройств.

A. N. Antamoshkin, V. S. Eresko, S. P. Eresko Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

SEALING AUTOMATED DESIGN OF HYDROMACHINES AND MOLDS FOR THEIR MANUFACTURING

a< 2arctg

Dm -DBi)|i-

• Е

Рц - Dm

DKi - Р

1Q(-0,0038<+0,076)e~bt

РГД + P-11 -

1 -v

(5)

Sealing automated design methodic of hydromachines movable joints and molds for their manufacturing is described

© AffraMomKHH A. H., EpecKO B. C., EpecKO C. n., 2011

УДК 629.7

Д. Ф. Беляков, А. Н. Смирнов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ ДЕМПФИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Проводится сравнительный анализ автоколебаний, возникающих в исследуемых системах демпфирования.

Основное дифференциальное уравнение свободных колебаний консервативных упругих линейных систем с одной степенью свободы, образованное прямым способом, рассмотрим на примере системы, состоящей из груза с массой т, соединенной упругой пружиной с жесткостью С. При движении груза происходит деформирование упругого элемента системы. Если груз перемещается на расстояния х} от положения равновесия, в котором пружина не деформирована, то удлинение пружины в процессе движения равно Д/1 = (х1 - х0). Деформации пружин вызваны возникновением реактивной силы упругости Я, определяе-

мой удлинениям Д11 [1]. Рассмотрим пример свободных затухающих колебаний

тхс1 + Я + = 0; Я = Схх; = Их; тхс1 + Их + Сх = 0; переходя к характеристическому уравнению

к2 + Ик + - = 0, т т

вводя обозначения

С 2 И — = ю ; п = —, т 2т