Математическая модель системы человек-оператор с учетом его биомеханических свойств Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

2. Амелина М.А., Амелин С.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap. Версии 9, 10. -Смоленск, Смоленский филиал НИУ МЭИ, 2013. - 618 с., ил.

3. Вилесов Д.В., Воршевский А.А., Гальперин В.Е., Сухоруков С. А. Возникновение и распространение импульсных помех в судовых электроэнергетических системах; Учеб., пособие. Л.: Изд. ЛКИ, 1987.

© А.В. Бочкарев, А.А. Северин, 2016

УДК: 534.833:621

В.А.Булаев, доцент, к.т.н., (РГСУ), В.И.Шмырев, доцент, к.т.н., (РГСУ), О.С.Кочетов, профессор, д.т.н., (МТУ) е-шай: v-bulaev@bk.ru

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕК-ОПЕРАТОР С УЧЕТОМ ЕГО

БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Аннотация

Приведен расчет на ПЭВМ подвески сиденья с учетом поведения тела человека-оператора, описываемое системой обыкновенных дифференциальных уравнений. Выявлено поведение тела человека-оператора как динамического гасителя колебаний.

Ключевые слова система виброизоляции, собственные частоты, динамический гаситель

Одной из актуальных задач исследователей на современном этапе является создание эффективных технических средств виброзащиты производственного персонала от воздействия вибрации [1,с.64; 2,с.93; 3,с.33; 4,с.59].

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.

Динамика рассматриваемой системы виброизоляции описывается следующей системой обыкновенных дифференциальных уравнений:

ms

Is 2 Z ! + V(Z ! - Z 2 )+ q (Z ! - Z 2 )= 0,

Z2 + b,s(Z2 -Z1)+q(Z2 -Z!)+b2s(Z2 -U)+¿2(Z2 -U) = 0'

ms

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №2/2016 ISSN 2410-6070

где: mi — масса оператора; ci — жесткость оператора; bi — его относительное демпфирование:

b _ h

и\ ~ I-(здесь hi и h2 - абсолютное демпфирование); m2 — масса подвижных частей подвески

2 у

сиденья; с2 — ее жесткость и b2 - демпфирование. Динамический гаситель колебаний, включающий все параметры колебательной системы mi, с1, bi, с наибольшей достоверностью имитирует поведение тела человека-оператора в реальных условиях. С уменьшением rai уменьшается величина первого резонансного пика динамической характеристики со смещением влево по частотной оси, а величина второго резонансного пика динамической характеристики увеличивается также смещаясь влево. При этом величина амплитудного провала, обусловленного поведением тела человека-оператора как динамического гасителя, уменьшается со смещением его максимума влево по частотной оси (рис. 3,4).

Рисунок 3 - 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 о"1 ; Ь2 =0,05.

2.127

1.773

1.418

■. 0S4

0.709

0.355

■ TW

/

/ Ь2=1.0 ]

/у t>Z=U.t ff/ Ь2=0.5 ь, 0

/ff^t&slLD

50 100 150 200 250 300

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

Список использованной литературы:

1. Кочетов О С., Сошенко М.В., Булаев В.А. Пружинный виброизолятор с маятниковым подвесом. В сборнике: Теоретические и прикладные вопросы науки и образования. // Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 16 частях. - Тамбов: Издательство ООО «Консалтинговая компания Юком». 2015. С. 63-65.

2. 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.

3.Кочетов О С. Расчет виброзащитного сиденья оператора. Безопасность труда в промышленности. № 11. 2009. С. 32-35.

4.Кочетов О.С., Новиков В.К., Баранов Е.Ф., Киселева Т.В. Исследование систем виброзащиты рабочих мест на объектах водного транспорта. Речной транспорт (XXI век). 2014. № 3 (68). с. 57-60.

© Булаев В.А., Шмырев ВИ., Кочетов О.С., 2016

УДК 621.731.1

Ю.Г. Вергазова

Ст. преподаватель РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, г. Москва, РФ

E-mail: uvergazova@ya.ru

ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА В РЕМОНТНОМ

ПРОИЗВОДСТВЕ

Аннотация

Обоснована необходимость внедрения систем контроля качества и метрологического обеспечения как отдельных элементов в систему менеджмента качества предприятия по ремонту машин и оборудования.

Ключевые слова Контроль, надежность, допуски, брак, метрологическое обеспечение.

Отечественная сельхозтехника имеет низкий уровень надежности, и это не только из-за использования не дорогих материалов [1] и старого технологического оборудования [2], но и из-за отсутствия должного метрологического обеспечения предприятий и выполнения операций контроля.

Расчеты норм точности [3] приводят к формированию допусков, которые не обеспечиваются существующим технологическим оборудованием ремонтных предприятий [4]. Появляются бракованные изделия. От этого страдает потребитель, и начинает думать о покупке импортной техники.

Предприятия по производству запасных частей, организованные как в России, так и в других странах, используют старое, списанное с базового машиностроительного завода, технологическое оборудование [5]. Поэтому наблюдается полное нарушение типовых технологий. Например, несоответствие предельным размерам, требованиям к шероховатости поверхности, отклонениям формы и расположения, отсутствие заданных марок материалов, требуемых термических операций, и др.

Улучшение качества ремонта сельхозтехники возможно только путем ввода операций контроля. Требования к метрологическому обеспечению работ по ремонту техники должны представлять собой перечень действий, которые направлены на обеспечение единства измерений и требуемой точности. Требуемую точность средств измерений, испытаний и контроля лучше выбирать по технико-экономическим