CC BY
19
МЕХАНИКА. ТРАНСПОРТ. МАШИНОСТРОЕНИЕ. ТЕХНОЛОГИИ
№ а)
20
40
60
80
100
Рис.4. График зависимости /(к, а) от параметра к
Из графика видно, что по сравнению с обычной конструкцией уплотнения, когда оболо-чечный элемент работает только в радиальном направлении, введение дополнительной осевой жесткости может вызвать как увеличение, так и уменьшение приведенной жесткости уплотнения. Даже увеличение приведенной жесткости не приведет к значимому изменению динамической на-
грузки, возникающей при срабатывании клапана. Однако осевая жесткость седла может быть использована для компенсации износа в стыке уплотнения, что позволит увеличить ресурс уплотнения.
При подборе геометрических параметров упругих элементов необходимо учитывать их прочностные свойства, в том числе с учетом давления среды.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Долотов, А.М. Основы расчета и проектирование уплотнений пневмогидроарматуры летательных аппаратов / А.М. Долотов, П.М. Огар, Д.Е. Чегодаев // М.: Изд-во МАИ, 2000. - 296с.
2. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Л.А. Кондаков, А.И. Голубев, В.В. Гордеев и др.; Под общ. ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова.- М.: Машиностроение, 1994448 с.
Рябов И. М., Чернышёв К. В., Воробьёв В. В., Уруков И. Н.
УДК 62-82(075)
0
к
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПОДВЕСКИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ИНЕРЦИОННО-ФРИКЦИОННЫМ АМОРТИЗАТОРОМ
Расчётная схема колебательной модели подвески с инерционно-фрикционным амортизатором (ИФА) имеет вид, показанный на рис. 1. Примем следующие допущения для упрощения модели:
- движение машины по местности прямолинейно и горизонтально;
- профиль пути под обоими колёсами одной оси одинаков;
- упругая характеристика подвески линейная;
- трение в элементах подвески сухое постоянной величины;
- коэффициент распределения подрессоренных масс равен единице;
- профиль пути гармонической формы.
Для данной расчётной схемы перемещение подрессоренной массы М может быть описано системой дифференциальных уравнений [1]:
М2 + Т - г) + С (2 - г) +
тр / • ■ \
+-( - г - Гшфмах ) = °
¿мах 'Фмах - МТР ( - г - Шмах ) = 0
тг + кш (г - Ч) + сш (г - Ч) -
- Т sgn(Z - г) - С (2 - г) -
М тр ■ ■ --^п(2 - г - гшФмах ) =
(1)
ш
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
M ТР • i + Т sgn
Z - z - - фм i
= 0,
Jмахфмах - MТР sgn ^ Z - z -
mz + К( z - q ) + сш( z - q) -
- à
. г мах i
- T sgn(Z - z) - C (Z - z) -
M ТР
l
-sgn(Z - z - -фиах ) = i
M
С
фмах
прижимная пружина
Рис. 1. Расчётная схема подвески автомобиля с реечным ИФА: М - подрессоренная масса; т - неподрессоренная масса; Т - постоянное трение в подвеске; С - жесткость упругого элемента подвески; Z - абсолютное перемещение подрессоренной массы; q - амплитуда кинематического возмущения; фмах - угол поворота маховика; сш - жесткость шины; кш - коэффициент демпфирования шины. 1 -фрикционная муфта, МТР - момент трения в муфте; 2 -маховик, Jмaх - момент инерции маховика; 3 - рейка; 4 -вал-шестерня, гш - радиус шестерни
Для изучения влияния на демпфирующие свойства амортизатора редуктора схема была преобразована (рис. 2) [2]. Она, в свою очередь, описывается следующей системой дифференциальных уравнений:
М2 + Т sgn(Z - &) + С (2 - &) +
(2)
Рис. 2. Расчётная схема ИФА с редуктором и рычагом: М
- подрессоренная масса; т - неподрессоренная масса; Т -постоянное трение в подвеске; С - жесткость упругого элемента подвески; Z - абсолютное перемещение подрессоренной массы; q - амплитуда кинематического возмущения; фмах - угол поворота маховика; сш - жесткость шины; кш - коэффициент демпфирования шины. 1 -фрикционная муфта, МТР - момент трения в муфте; 2 -маховик, Jмaх - момент инерции маховика; 3 - редуктор, /
- передаточное число редуктора; 4 -рычаг и шатун, преобразующие поступательное движение во вращательное, I -длинна рычага, связанного с входящим валом редуктора
Достоверность математической модели оценивается как с позиции функционирования, то есть оценки качественных характеристик, так и с позиции параметрической идентификации - сравнении количественных оценок. Оценка качественной стороны функционирования ИФА проводилась путём сравнения наложенных друг на друга расчетных и экспериментальных графиков соответствующих параметров в одном масштабе (рис.5).
Решение систем дифференциальных уравнений (1) и (2) проводилось численным методом Рунге-Кутта четвёртого порядка. Для его использования была составлена программа вычисления с помощью ЭВМ на языке Turbo Pascal (рис. 3). После ввода всех необходимых условий эксперимента, задаётся частота колебаний. Решение изображается графически на дисплее ЭВМ и представляет собой совокупность различных кривых (рис. 4), соответствующих определённым (искомым) параметрам исследований, которые отображают процесс колебаний во времени [3].
File Edit Search Run Compile Debug Tools Options Window Help
п=[Ч = 777\М5_РЕ0.РА5 1=[1]=П
CONST
А= 0 .05 ; { Амплитуда возмущения,м }
lli=80G: { Подрессоренная масса кг }
{ Mmah=60; { Масса маховика кг }
Ftr=50; { Постоянная сипа трения, Н }
Rmah 0.068; { Радиус маховика, м )
Hmah = 0.03 ;
{ Rsh = 0.01 ; { Радиус шестерни,м )
Cpr = 80000 ; { Жёсткость пружины, Н/м }
Mtr=12 ; { Максимальный момент трения (Н*м) )
{ 1 = 0.1; { Длина рычага редуктора }
{ iper=17; { Передаточное отношение повышающего редуктора }
f mat = 7 ; [ Коэффициент плотности материала }
h=0.001; { Шаг по времени )
hi=0.2; { Шаг по частоте )
(*} n= 48 ; ( Число колебаний до начала расчёта }
{ k=1323 ; {psi=0.25) { Коэффициент неупругого сопротивления }
{ Ktr= 20 ; ( Коэффициент сопротивления (Н*с) )
( ip=4; ( Передаточное отношение редуктора }
- = =m _1
I F1 Help F2 Save F3 Open Alt+F9 Compile F9 Make Alt+F10 Local menu
Рис. 3. Интерфейс программы для расчёта математической модели на ЭВМ в среде Turbo Pascal
МЕХАНИКА. ТРАНСПОРТ. МАШИНОСТРОЕНИЕ. ТЕХНОЛОГИИ
Рис. 4. Вывод искомых параметров после расчёта матема- Рис. 5. Сопоставление АЧХ перемещений для проверки тической модели на ЭВМ адекватности математической модели
Графики наглядно показывают совпадение АЧХ по всем задаваемым параметрам колебательной системы (д, М, Мтр, I) в заданном частотном диапазоне. Полученная сходимость оценок значений параметров АЧХ свидетельствуют как о достоверности воспроизведения качественной стороны процесса, так и о правильности принятых допущений.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Новиков, В.В. Исследование инерционно-фрикционного амортизатора "СКАРН"/ В.В. Новиков, И.М. Рябов, К.В. Чернышов, Д.В. Быкодоров, В.В. Воробьёв, А.В. Галлов // Прогресс транспортных средств и систем: Материалы международной научно-практической конференции (7 - 10 сентября 1999 г.). Ч.2. / Волгоградский государственный технический
Асламова В. С., Жабей А. А.
университет. - Волгоград, 1999. - Часть 2, С. 160-162.
2. Воробьёв, В.В. Влияние параметров инерционно-фрикционного амортизатора на его демпфирующие свойства / В.В. Воробьёв, И.М. Рябов // материалы 49-ой международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров» Москва, МГТУ «МАМИ» Часть 1. - С. 49-55.
3. Горобцов А. С., Карцов С. К. Опыт компьютерного моделирования вибрации конструкций транспортных средств / А.С. Горобцов, С.К. Карцов // Труды Пятой международн. конф. по проблемам колебаний «1СОУР - 2001. - М., 2001. С. 186-190.
УДК 004.65
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ЦИКЛОНОВ
В настоящее время не разработано общедоступного программного обеспечения для прогнозирования эффективности очистки и гидравлического сопротивления проектируемых циклонных пылеуловителей. Существующий программный комплекс серии «Кедр» («Воздух») НПП «Логус» ориентирован на инвентаризацию источников выбро-
сов и выделений загрязняющих веществ в атмосферу, расчет валовых выбросов с учетом их нестационарности и подготовки проектов разрешений на выбросы и ведение учета полученных разрешений. В этом комплексе реализована лишь возможность расчета фактической степени очистки по данным инструментальных замеров [1].
