CC BY
12
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
OPTIMIZATION OF STAND FOR DYNAMIC-STRENGTH TEST OF MAGNETIC SHOCK Nesvit V.1, Evsyukov V.2, Stepanishev N.3, Korshenko K.4, Bondarec O.5,
Bondarec N.6
ОПТИМИЗАЦИЯ СТЕНДА ДЛЯ ДИНАМИКО-ПРОЧНОСТНЫХ
ИСПЫТАНИЙ МАГНИТНЫХ АМОРТИЗАТОРОВ Несвит В. Д.1, Евсюков В. А.2, Степанищев Н. А.3, Коршенко К. В.4, Бондарец О. А.5, Бондарец Н. В.6
'Несвит Виталий Дмитриевич /Nesvit Vitaly - кандидат технических наук, доцент;
2Евсюков Виктор Алексеевич / Evsyukov Viktor - кандидат технических наук, доцент;
3Степанищев Николай Николаевич / Stepanishev Nikolai - старший преподаватель, кафедра сопротивления материалов и теоретической механики;
4Коршенко Константин Викторович /Korshenko Konstantin — ассистент, кафедра тракторов и автомобилей;
5Бондарец Олег Анатольевич / Bondarec Oleg — ассистент;
6Бондарец Наталья Валерьевна / Bondarec Natalia — инженер, кафедра сопротивления материалов и теоретической механики, Государственное образовательное учреждение Луганский национальный аграрный университет,
г. Луганск, Украина
Аннотация: для испытания магнитных амортизаторов, как правило, используются навороченные дорогостоящие стенды, задача которых зафиксировать величину определенных параметров. Задача, решаемая в данной статье: интенсификация испытательного процесса с одновременной оптимизацией количества испытуемых параметров амортизаторов, которые определяются путем анализа аналогичных испытаний стандартных амортизаторов. В стенде используется достаточное количество приборов и приспособлений, которые позволяют перекрыть практически весь спектр данных, снимаемых со стенда. В стенде используется параллельное включение приборов, позволяющее избежать влияния магнитных полей. Мощность стенда достаточна для проведения испытаний всего спектра амортизаторов.
Abstract: to test the magnetic shock absorbers are usually used heaped expensive boards, whose task to fix the value of certain parameters. The problem to be solved in this article: the intensification of the test process with simultaneous optimization of the number of test parameters of shock absorbers, which are determined by analysis of similar tests of standard shock absorbers. The stand uses a sufficient number of instruments and tools that allow you to cut off almost the entire range of data taken with the stand. The stand is used parallel connection of devices, allowing to avoid the influence of magnetic fields. Power enough to stand the test of all spectrum of the shock absorbers.
Ключевые слова: магнитный поток, теорема Ирншоу, диамагнетик, магнитопровод, токи Фуко, стенд.
Keywords: magnetic flux, Earnshaw's theorem, diamagnetic, magnetic, eddy currents, stand.
УДК 62-567.7
Постановка задачи. Амортизаторы по влиянию на безопасность движения такие же составляющие, как и элементы системы активной безопасности автомобиля; скаты, тормозные системы и рулевое управление. Поэтому испытание амортизатора на стенде - одно из условий безопасности водителя. А от качества стенда зависит и качество амортизатора.
1. Для того чтобы оптимизировать эксперимент по количеству замеряемых параметров необходимо, как говорят, отделить зерно от плевел. Некоторые экспериментаторы увеличивают число жизненно важных параметров амортизатора, не озабочиваясь тем, какое место в системе они занимают и главное, как влияет замеряемый параметр на работоспособность амортизатора (с учетом его долговечности). Задача экспериментатора получать достоверные и, главное, необходимые данные. Поэтому рекомендовано иметь ТЗ на разработку стенда, которое составляется совместно с исполнителем. И как результат, при проектировании необходимо выработать совместные требования по всем аспектам эксперимента.
Основная часть. При разработке стенда, авторами анализировались известные разработки, широко применяется в промышленности и на основании анализа выбирались лучшие.
Например, стенд для динамометрических испытаний гидравлических амортизаторов, описанный в книге Дербаремдикер А. Д. Гидравлические амортизаторы автомобилей. М. Машиностроение, 1965 г. В этой книге представлен ряд стендов, состоящих из рам, на которых установлены устройства в виде кривошипно-шатунных механизмов, обеспечивающих в итоге поступательные перемещения штоков амортизаторов в вертикальной плоскости. С дальнейшей регистрацией и изучением колебательных процессов и силового нагружения их деталей с помощью различной по конструкции и устройству тензометрической аппаратуры. Несмотря на эффективность использования таких стендов, все они обладают существенным недостатком, заключающимся в том, что последние не имеют конструктивных возможностей, позволяющих имитировать неровности дорожного полотна в широком диапазоне их проявления.
Известен также стенд для снятия характеристик телескопического амортизатора и испытания его, описанный в книге Балабина И. В. и др. Испытания автомобилей: Учебник для машиностроительных техникумов по специальности «Автомобилестроение» / И. В. Балабин, Б. А. Куров, С. А. Лаптев. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1988. 192 с. Так на стр. 96-99 этой книги представлены описание конструкции, принципиальная схема (рис. 56) и работа такого стенда. Стенд состоит из рамы с направляющими, перемещающейся по ним траверсой, на которой закреплен амортизатор. Привод траверсы осуществляется с помощью передаточного механизма с частотой ее перемещения 0,8, 1,2, 1,6 и 2,5 Гц. Такой стенд, так же как и предыдущие, представленные в аналоге, имеет ограниченные возможности по созданию перемещений штока амортизатора, а, следовательно, не позволяет имитировать его колебания в условиях, приближенных к эксплуатационным и т. д.
После анализа устройства и требования к испытательным стендам, научные работы ведущих авторов и фирм, занимающихся магнитными амортизаторами [2; 4; 7], были выбраны основные регламентирующие параметры и под них был разработан стенд, представленный на рис. 1.
а) б)
Рис. 1. Стенд для натурных испытаний магнитных амортизаторов
Стенд (Рис. 1а, б) состоит из электродвигателя 1 с регулируемой частотой вращения, который муфтой соединен с редуктором 3. На вал редуктора насажен диск 4 с отверстиями, соединенный при помощи шатуна 5 со штоком 6. Сам шток жестко соединен с сектором 7 (имеющим постоянный радиус кривизны). Сектор 7 имеет отверстия для крепления корпуса магнитного амортизатора 8, для изменения наклона амортизатора от вертикали. Шток 9 амортизатора соединен с тензометрической балкой 10. На тензометрической балке установлены: вибродатчик 11, тензометрический датчик 12 и индикатор 13, индикатор
предназначен для тарировки тензометрической балки. Тензометрическая балка имеет опоры 14, с помощью которых можно изменять жесткость балки. Все узлы установлены на жесткую опорную конструкцию 15.
Измерительная аппаратура скомпонована в блок 16 и соединена несколькими кабелями с испытательной установкой, в блок измерительной аппаратуры входят: Тахометр, цифровой вольтметр и амперметр, нагрузочное устройство, виброизмерительная аппаратура, тензометрический усилитель, самопишущий прибор и блок питания.
С целью унификации деталей стенда, предварительное проектирование базировалось на использовании стандартных деталей, входящих в конструкцию аналогичных стендов или оборудования, выпускаемого для технического обслуживания автомобилей. Это относится ко всем входящим комплектующим стенда, за исключением измерительной аппаратуры. Дизайнеры исходили из постулата, что не все то, что стоит дорого соответствует веяниям и требованиям оптимального снятия параметров испытаний и главное оптимизации тех измеряемых данных, которые и определяют назначение стенда.
Одной из доминирующих задач является «всеядность» стенда: т.е. он должен позволить испытывать амортизаторы от тех размеров, которые используются для амортизаторов мопедов, байков и т.д. до амортизаторов каминионов. Соответственно и необходимо решать задачу: минимальная металлоемкость при максимальных размерах испытуемых амортизаторов. В результате компьютерного моделирования был выбран стенд (рис. 1) с размерами 600x600x1500 мм с массой использованного металла 115 кг.
Анализ стендов аналогичного профиля по материалоемкости (результат на единицу мощности), показывает, что разработанный стенд вписывается в аналогичные параметры. Для регистрации данных эксперимента выбрано два осциллографа: электронно-лучевой (С-1-93) с регистрацией через %«Ь-камеру ноутбука и осциллографа Н-117 с регистрацией через записывающий аппарат. Вибрация регистрируется с помощью виброрегистратора ВИ-6-67Н -регистрирующий как радиальные, так и тангенциальные перемещения. Регистрация этих перемещений производится с помощью самописца Н327-3. Таким образом, регистрирующая аппаратура охватывает весь спектр вибраций, перемещений, нагрузок и т.д., как на реальном ТС. Тарировка нагрузок производится двумя способами: динамометров специальным приспособлением (рис. 2) в котором используется индикатор с делением 0,002 мм.
Рис. 2. Регистрационные устройства
Такой дополнительный способ измерений был предусмотрен специально с целью исключения «трепатуры» электронных приборов, т.е. на индикатор не влияют магнитные потоки и скачки в энергосистеме и не влияют магнитные поля самих амортизаторов [3]. Дело в том, что один из предлагаемых образцов амортизаторов разработан таким образом, что при движении автономно может вырабатывать электроэнергию: т.е. во время амортизации он еще является генератором. Причем ток, который он вырабатывает, достаточен для зарядки аккумулятора. Принцип работы такого амортизатора генератора достаточно прост. Один из них, например, разработан Мураковским В. Н. (патент РФ № 2173499 от 10.09.2001 г.).
Исходя из вышеизложенного.
Основной параметр испытательного стенда состоит в точности съема результатов эксперимента, точности их фиксации и главное, это все должно увязываться с удобством
работы оператора стенда. Описываемый стенд проектировался исходя именно из этих требований. Оператор стенда видит результаты эксперимента как и ход эксперимента, поэтому он может, не дожидаясь окончательной обработки результатов, изменить нагрузку, мощность магнитного поля, частоту вибраций и т.д. [5]. Изменения параметров нагрузки оператор может производить в ручном режиме в зависимости от того, каких данных, по мнению оператора, не хватает для анализа фактов. Выводы:
1. Представленный стенд по соотношению цена - качество является, на взгляд проектировщиков, оптимальным. Под качеством понимаются все необходимые параметры стенда.
2. По количеству регистрируемых параметров стенд удовлетворяет всем предъявляемым требованиям.
Литература
1. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. 540 с.
2. Коварда В. В. Исследование упруго-диссипативных свойств колебательной системы с магнитожидкостным инертным элементом. Диссертация... кандидата физико-математических наук. Курск, 2005. 123 с.
3. Несвит В. Д., Евсюков В. А., Кириченко В. Е., Бондарец О. А. Оптимизация измерения динамических нагрузок на зубья передач Новикова // Проблемы современной науки и образования, 2016. № 10 (52). С. 27-31.
4. Пат. 2068513 Российская Федерация, МПК F16F 6/00. Регулируемый магнитореологический амортизатор. [Текст] / Коломенцев А. В., Кордонский В. М., Прохоров И. В.; заявитель и патентообладатель Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН № 93037841/28; заявл. 1993.07.23; опубл. 1996.10.27.
5. Пат. 2354867 Российская Федерация, МПК F16F 6/00, F16F 9/53, F16F 9/504. Динамический гаситель. [Текст] / Яманин И. А., Калаева С. З., Макаров В. М., Яманина Н. С., Ерехинская А. Г.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет» № 200744950/11; заявл. 03.12.2007; опубл. 10.05.2009, бюл. № 13. 5 с.
6. Kovarda V. V. Modeling the types of correlation between social and economic development and wildlife impact. World Applied Sciences Journal., 2013.24. P. 675-680.
7. Campbell Peter. Permanent Materials and Their Application, Cambeidge Univ Press., 1994.
8. Rollin J. Parker. Advances in Permanent. Vagnetism. Wiley, 1989.
DANGER OF ATMOSPHERIS DISCHARGES OF FIRE HAZARDOUS SUBSTANCE AND DEFENSE AGAINST THEM Gumbatov M.1, Qafarov E.2, Ahmedova A.3, Hajiyeva I.4. ОПАСНОСТЬ ВЫБРОСА ПОЖАРООПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ЗАЩИТА ОТ НИХ Гумбатов М. О.1, Гафаров Э. К.2, Ахмедова А. Г.3, Гаджиева И. Б.4
'Гумбатов Магомед Орудж оглы / GumbatovMaqomed - кандидат технических наук, доцент;
2Гафаров Эмиль Камиль оглы / Qafarov Emil — ассистент;
3Ахмедова Айтен Гамлет кызы /Ahmedova Ayten — ассистент;
4Гаджиева Ирада Балай кызы /Hajiyeva Irada — ассистент, кафедра чрезвычайных ситуаций и безопасности жизнедеятельности, строительно-технологический факультет, Азербайджанский архитектурно-строительный университет, г. Баку, Азербайджанская Республика
Аннотация: изучены причины возможности выброса вредных и опасных веществ в окружающую среду и их последствия. Расследованием было установлено, что основной причиной выброса легковоспламеняюшихся веществ в окружающую среду является нарушение герметичности реакционных аппаратов. Ha примере аварий нефтехимических производств приведены разрушения зданий, аппаратов коммуникаций, гибели людей. Показаны некоторые примеры и определены поглощающие свойства некоторых материалов с целью их использования при выбросе жидких пожароопасных веществ. Установлено, что целесообразно сжигание газов на факельных установках, а жидкие вещества лучше собирать поглощающими материалами.
