CC BY
6
Список литературы
1. Gu P., Zhu, C.M., Wu Y.Y., Mura A. Energy Consumption Prediction Model of SiCp/Al Composite in Grinding Based on PSO-BP Neural Network. Solid State Phenom. 2020, P. 168.
2. Guo H. Design and Research of Automatic Detection System for Crankshaft of Vehicle Engine; Xi'an University of Technology: Xi'an. China, 2017. P. 24.
3. Ma C., Zhao L., Mei X., Shi H., Yang J. Thermal error compensation of high-speed spindle system based on a modified BP neural network. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2017. P. 35.
4. Marcotuli V., Marelli S., Casartelli R., Scaccabarozzi D., Saggin B., Tarabini M. Compensation of Temperature Effects on an Automatic System for Diameter Measurement. In Proceedings of the 2020 IEEE International Workshop on Metrology for Industry 4.0 & IoT, Roma, Italy, 3-5 June 2020. P. 327.
5. Meraihi Y., Ramdane-Cherif A., Acheli D., Mahseur M. Dragonfly algorithm: A comprehensive review and applications. Neural Comput. Appl. 2020. P. 22.
6. Rahman C.M., Rashid T.A. Dragonfly Algorithm and Its Applications in Applied Science Survey. Comput. Intell. Neurosci. 2019. P. 55.
7. Wu J., Cheng Y.-M., Liu C., Lee I.-K., Cha J.-S., Huang W.-L. A BP Neural Network Based on Improved PSO for Increasing Current Efficiency of Copper Electrowinning. J. Electr. Eng. Technol. 2021. P. 42.
Никольский Сергей Михайлович, аспирант, serg.nickolscky@yandex.ru, Россия, Тула. Тульский государственный университет
RESEARCH OF THE EFFECT OF TEMPERATURE ON THE ACCURACY OF THE MEASURING EQUIPMENT OPERATION WHEN CONTROL OF THE CRANKSHAFT
C.M. Nikolsky
This article discusses the effect of temperature on the accuracy of measuring equipment, which is used in the production of automobile crankshafts. A number of experiments have been carried out. A method of temperature compensation using a neural network is considered.
Key words: measuring equipment, temperature conditions, work accuracy, production of crankshafts.
Nikolsky Sergey Mikhailovich, postgraduate, serg.nickolscky@yandex.ru, Russia, Tula. Tula State University
УДК 658.56
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-9-501-504
К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ВЫДЕРЖИВАЕМОЙ НАГРУЗКИ ТРУБ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ С ДЕФЕКТАМИ
А.И. Кондратова
Проведено исследование влияния дефекта в трубах, которые используются в металлических конструкциях, на выдерживаемую нагрузку. Проведено моделирование нагружения некачественных труб, имеющих поперечные и продольные трещины.
Ключевые слова: качество, дефект, металлоконструкция, моделирование, нагрузка, некачественная труба.
Металлоконструкция является весьма популярной технологией строительства, которая применяется для возведения не только ангаров и складов, но и для жилых зданий. Поэтому вопрос о применении некачественных колонн и последствиях этого является весьма актуальным. В колоннах могут возникнуть различные дефекты: трещины; поры;
расслоения;
потеря металла.
Такие дефекты не всегда заметны и детали могут даже пройти контроль качества, если он выполнялся без необходимого оборудования и без требуемой тщательности. Трещины могут возникать на различных этапах ее производства (при литье, прокатке), на этапе транспортировки, монтажа, сваривания. Поэтому полноценно оценить качество детали после каждого этапа практически невозможно, поэтому актуальным и важным является определения влияния трещин на поведение оцениваемого элемента конструкции при его непосредственном нагружении.
Далее будет проведен анализ того, как трещина в полой трубе круглого сечения влияет на нагрузку, выдерживаемую этой трубой. Для этого проведено моделирование нагружения труб [1-6], диаметром 300 мм с толщиной стенки 12 мм. Трубы изготовлены из качественной конструкционной стали 08. При этом нагрузка была исключительно осевая, вертикальная, без любых других составляющих силы. Было проведено несколько нагружений разных труб:
1 - трубы без дефектов;
2 - с продольной трещиной;
3 - с поперечной трещиной.
При этом трещины составляли в длину 200 мм, в ширину - от 1 до 10 мм. Были получены деформационные изменения в трубах, представленные на рис. 1, где под буквами А и Г представлены изображения деформирования трубы без трещины, под буквами Б и Д - с продольной трещиной, а под буквами В и Е - с поперечной трещиной.
где Рис. 1. Стадии деформирования труб
Изображения показывают, что труба без трещин начинает изгибаться примерно в середине высоты, при этом трубы с трещинами изгибаются на высоте соответствующей высоте имеющихся трещин. Наиболее интенсивно изгибаются образцы с трещинами, так как непосредственно трещина создает концентратор напряжений, и данная область является наименее устойчивой.
На рис. 2 и 3 приведены изображения деформирования самих трещин в большем масштабе, соответственно приведены продольная трещина и поперечная.
Из рисунков видно, что дефекты подвергаются значительным деформациям. Так как нагружение является основным параметром, который нас интересует, то были получены графики нагрузки, представленные на рис. 4.
б
Рис. 2. Разрушение металла при нагружении трубы с продольной трещиной
б
Рис. 3. Разрушение металла при нагружении трубы с поперечной трещиной
1говмжс
1ГЮТОО
_ выюкж
п
5. еизсосо
п
х «шжо гоооо&в а
(
- Без дефектов
-С поперечнойтрещмнай
- С продольной трещиной
Время, с
Рис. 4. Нагрузка
Образцы нагружались в течение 2 секунд. Как показал график, наибольшую осевую нагрузку выдерживает труба с продольной трещиной и без трещин. Образец с поперечной трещиной выдерживает наименьшую нагрузку, а именно 6,5 МН, в то время как труба без трещин выдерживает почти на треть больше - 9 МН. Наибольшую нагрузку, а именно 11 МН способна выдержать труба с продольным дефектом. Однако после увеличения нагрузки на трубу с продольной трещиной более 9 МН все-таки начинает возникать деформирование трубы.
503
а
в
а
в
Выводы:
1. Труба с продольной трещиной способна выдержать нагрузку выше, чем труба с поперечной трещиной.
2. Поперечная трещина из рассматриваемых вариантов является наиболее неблагоприятным обстоятельством, влияющим на выдерживаемую нагрузку.
3. Скачки в графике нагрузки детали с поперечной трещиной связаны с характером деформирования, которое проходит неравномерно.
Таким образом, дефекты не всегда оказывают исключительно негативные влияния. Однако стоит заметить, что в исследовании рассматривалась только строго осевая нагрузка. В случае использования такой некачественной трубы при изгибе или кручении дефекты окажут скорее негативное воздействие, нежели положительное. Поэтому любой дефект в несущих конструкциях может повлечь серьезные последствия и скорее не может являться позитивным фактором.
Список литературы
1. Кондратова А.И. Общий обзор и определение товаров ненадлежащего качества // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 8. С. 4043.
2. Никифорова А.П. Применение метода исследования опасности и работоспособности для управления качеством продукции литейного производства // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 9. С. 395-401.
3. Женина Е.С., Юдин С.В. Оценка качества изделий по данным контроля в производстве и в эксплуатирующих организациях // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2. С. 431-434.
4. Афанасьев В.Б. Особенности проектирования системы информационной поддержки качества продукции оборонного предприятия // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 5. С. 255-269.
5. Кондратова А.И. Основные виды и особенности сертификатов качества // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 8. С. 36-39.
6. Грачева А.Д., Лисютина А.И., Никихина М.С. Методы повышения точности измерений // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 6. С. 441-444.
Кондратова Анастасия Игоревна, магистрант, an.kondratova@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
TO THE QUESTION OF ESTIMATION OF WITHDRAWAL LOAD OF STEEL STRUCTURE PIPES
WITH DEFECTS
A.I. Kondratova
A study of the effect of a defect in a pipe used in metal structures on the withstand load has been carried out. Modeling of loading of low-quality pipes with transverse and longitudinal cracks has been carried out.
Key words: quality, defect, metal structure, modeling, load, poor-quality pipe.
Kondratova Anastasia Igorevna, undergraduate, an.kondratova@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
