Математическая модель систем виброзащиты оператора при проектировании сидений и помостов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_

Список использованной литературы:

1. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Потребности в водоснабжении и водоотведении на тепловых электрических станциях. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3. - С. 98-100.

2. Борьба с биологическим обрастанием. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://wwtec.ru/index.php?id=418.

3. Гафуров Н.М., Кувшинов Н.Е. Общие сведения о мембранной технологии очистки воды. // Инновационная наука. - 2016. - № 4-3. - С. 65-66.

4. Гафуров Н.М., Кувшинов Н.Е. Способы удаления углекислоты из воды на тепловых электрических станциях. // Инновационная наука. - 2016. - № 4-3. - С. 63-65.

© Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М., 2016

УДК: 534.833:621

Кочетов О.С., д.т.н., профессор, Зав.кафедрой, Московский технологический университет, г. Москва, РФ,

е-mail: o_kochetov@mail.ru

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМ ВИБРОЗАЩИТЫ ОПЕРАТОРА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИДЕНИЙ И ПОМОСТОВ

Аннотация

Рассмотрена динамика систем виброизоляции подвески сиденья и помоста с учетом поведения тела человека-оператора, описываемой системой обыкновенных дифференциальных уравнений.

Ключевые слова

Система виброизоляции, собственные частоты, динамический гаситель.

Вибрация является одним из основных вредных производственных факторов, поэтому одной из актуальных задач исследователей на современном этапе является создание эффективных технических средств виброзащиты производственного персонала от их воздействия [1,с.93; 2,с. 118].

Рисунок 1 - Общий вид подвески виброзащитного сиденья с направляющим механизмом параллелограммного типа.

Рисунок 2 - Математическая модель виброизолирующего сиденья человека-оператора с учетом его биомеханических характеристик.

На рис.1 изображен общий вид виброзащитного сиденья с равночастотными свойствами. Виброзащитная подвеска сиденья содержит механизм стабилизации крена, состоящий из цилиндрического

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_

корпуса 1, к которому крепится подушка сиденья, кареток 2 и 3 с упругими элементами 4 и 5. Корпус 1 через ось 6 соединен с параллелограммным механизмом, состоящим из подвижной 7 и неподвижной 10 П-образных скоб. Рычаги 9 параллелограммного механизма расположены в опорах качения 8, а упругий элемент 11 имеет возможность настройки заданной на вес оператора жесткости системы посредством регулирующего механизма 12.

1

Рисунок 3 - Математическая модель виброизолирующего помоста с учетом его биомеханических

характеристик тела человека-оператора.

а) а)

Рисунок 4 - Общий вид упругих элементов виброизоляторов для помоста: а) с тарельчатыми упругими элементами, центрирующимися по внутреннему диаметру, б) - по внешнему диаметру.

На рис.4 изображены упругие элементы, состоящие из последовательно соединенных тарельчатых упругих элементов 3, внутренняя поверхность которых взаимодействует с расположенной с ними соосно втулкой 2, жестко связанной со стержнем 6, проходящим через отверстие в опорной поверхности 7 помоста. Стопорный механизм, используемый при перевороте помоста во время уборки цеха, представлен контргайками 5 и 6.

Динамика рассматриваемой системы виброизоляции описывается:

г^2 ^ + — Z2)+ с {¿х — Z2 ) = 0,

72 52 Z 2 + Ъ^ 2 — Z!)+с & 2 — Z!)+ Ъ2 2 —и)+ с2 {г 2 — и ) = о' (1)

гдн: т1 — масса оператора; с — жесткость оператора; Ь — его относительное демпфирование:

7 _ ^

Ъ1 = I-(здесь Ы и Ь2 - абсолютное демпфирование); т2 — масса подвижных частей подвески

2 ^ СХШ\

сиденья; с2 — ее жесткость и Ь2 - демпфирование. Динамический гаситель колебаний, включающий все параметры колебательной системы т1, с1, Ь1, с наибольшей достоверностью имитирует поведение тела

человека-оператора в реальных условиях. Была составлена программа расчета на ПЭВМ (язык программирования «СИ++»). Анализируя результаты, полученные при проведении машинного эксперимента на ПЭВМ получены следующие выводы: с уменьшением Ю1 уменьшается величина первого резонансного пика динамической характеристики со смещением влево по частотной оси, а величина второго резонансного пика динамической характеристики увеличивается, также смещаясь влево (рис.5-6).

^ W1 =21 .00

/ / W1=2E ¿\ W1=3C .00 .00

/ / /\>Л=ЗЕ / У ЛА/1 =4С .00 .00

i-/-

F1

С 17 33 50 Б7 83 100

Рисунок 5 - Динамические характеристики системы «оператор на виброизолирующем сиденье» при следующих параметрах: Р1 = 80 кГс; Ю1 (уаг 20...40 с-1 ); Ь1 = 0,2; Р2 = 50 кГс; Ю2 = 37,68 с-1 ; Ь2 =0,05.

I.TW

/

/ Ь2=1.[ ]

/У Ь2=0. /// Ь2=0.5 Ь 0 _

0 50 100 150 20 0 25 0 300

Рисунок 6 - Динамические характеристики системы «оператор на виброизолирующем сиденье» при следующих параметрах: Р1 = 80 кГс; Ю1 = 25,4 с1 ; Ь1 = 0,6; Р2 = 50 кГс; о>2 = 62,8 с1 ; Ь2 ^г 0...1).

При этом величина амплитудного провала, обусловленного поведением тела человека-оператора как динамического гасителя, уменьшается со смещением его максимума влево по частотной, а изменение демпфирования в схеме, моделирующей тело оператора, т.е. Ы в диапазоне от 0 до 1,0 слабо сказывается на изменении в динамической характеристике системы.

Список использованной литературы: 1.Кочетов О С., Щербаков В.И., Филимонов А.Б., Терешкина В.И. Двухмассовая механическая модель

виброизолирующего помоста основовязальных машин. Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 1995, № 5. С. 92-95.

2. Сажин Б.С., Кочетов О.С., Шестернинов А.В., Ходакова Т.Д. Методика расчета резиновых виброизоляторов для пневматических ткацких станков. Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2006. № 1. С. 116-120.

© Кочетов О.С., 2016

УДК 631.3 004.12

А.В. Леонов

Студент 1 курса магистратуры РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, г. Москва РФ

КАЧЕСТВО ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕНННОЙ ТЕХНИКИ

Аннотация

Рассмотрены причины низкого качества запасных частей для сельскохозяйственной техники: отсутствие системы качества при производстве, наличие контрафактных изготовителей, проблемы сертификации и недобросовестность продавцов.

Ключевые слова Запасная часть, бракованная продукция, контроль, сертификация

Качество новых и прошедших ремонт машин для сельского хозяйства низкое [1], основные причины -это слабая система контроля и организации метрологического обеспечения [2] и неиспользование системы менеджмента качества по требованиям международных стандартов серии ИСО 9000 [3].

Качество машиностроительной продукции во многом зависит от продукции предприятий-поставщиков, поставляющих комплектующие изделия на конвейер и запасные части [4].

При проектировании узлов сельскохозяйственной техники назначаются допуски, которые значительно меньше зон рассеяния металлообрабатывающих станков машиностроительных, и тем более ремонтных предприятий [5]. И появляется бракованная продукция - внутренний брак, от которого растут внутренние потери [6]. Машиностроительные предприятия, чтобы не нести убытки, продают бракованную продукцию оптовым складам запасных частей по сниженной цене. А оптовики, в свою очередь, реализуют брак через магазины и поставляют его ремонтным предприятиям по цене годных изделий. Выигрывают все, кроме потребителей - предприятий по эксплуатации такой техники, начиная от крупных холдингов и кончая фермерскими хозяйствами. А покупка импортной техники для крупных холдингов не проблема, и в настоящее время на полях холдингов эксплуатируются John Deere, Claas, Amazone и др. марки зарубежной техники. И зарубежный партнер не подведет - есть и сервисная служба, есть и запасные части, рекомендованные заводом - изготовителем и имеющие его одобрение (сертификат качества). Что делать фермеру? Бесконечно ремонтировать отечественную технику, ибо денег на покупку «иномарок» у него нет. Но после долгих мучений фермер купит подержанную технику у холдинга. Кто понесет убытки? Конечно выигравший вначале машиностроительный завод - изготовитель отечественной сельхозтехники. У него не будет заказов, не будет реализации, конвейер будет простаивать, рабочие уйдут в неоплачиваемые отпуска. Возникнет необходимость продавать готовую продукцию дешевле. Начнутся внешние потери [7], которые на несколько порядков выше внутренних [8].

Еще больший вред машиностроительному заводу и потребителю наносит продукция вторичных поставщиков. Это малые предприятия по производству запасных частей, организованные как в России, так и в Турции, Китае, Таджикистане и др. странах. И после нескольких ремонтов с использованием таких