CC BY
23УДК 639.2.081.1
А.А. Недоступ, П.В. Насенков, А.О. Ражев, А.А. Аникин, К.В. Коновалова, М.В. Никифорова
Калининградский государственный технический университет, Калининград, 236022 e-mail: nedostup@klgtu.ru
ПОСТАНОВКА ДИНАМИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НИТЕВИДНО-ВЕРЕВОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
В данной статье рассмотрена проблема описания исследования процессов деформации, разрушения и прогноза надежности крученых нитевидно-веревочных изделий, применяемых для постройки орудий промышленного рыболовства. Данная проблема требует постановки динамической задачи исследования физико-механических свойств этих изделий.
Ключевые слова: нитевидно-веревочные изделия, динамика, физико-механические свойства, исследования.
A.A. Nedostup, P.V. Nasenkov, A.O. Razhev, A.A. Anikin, K.V. Konovalova, M.V. Nikiforova
Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, 236022 e-mail: nedostup@klgtu.ru
FORMULATION OF THE DYNAMIC PROBLEM OF RESEARCH OF PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF THREAD-ROPE PRODUCTS
The problem of describing the study of the processes of deformation, destruction and prediction of the reliability of twisted thread-rope products used to build industrial fishing gear is discussed. This problem requires the formulation of the dynamic task to study the physical and mechanical properties of these products.
Key words: thread-rope products, dynamics, physical and mechanical properties, researches.
Исследование физико-механических свойств (ФМС) нитевидно-веревочных изделий (НВИ) на разрывных машинах становится эффективным инструментом в решении многообразных проблем деформации и разрушения, прогноза надежности и ресурса НВИ, работающих в условиях износа, усталости, динамических и ударных нагрузок, в условиях низких температур и хрупкого разрушения широкого круга материалов, используемых при конструировании орудий промышленного рыболовства. Все предыдущие исследования ФМС базировались на исследованиях статических процессов [1], что в свою очередь не дает общей картины протекания процессов: деформации, разрушения и прогноза надежности НВИ.
Подобные исследования возможны на базе лаборатории рыболовных материалов Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета (ФГБОУ ВО «Даль-рыбвтуз»). Данная лаборатория имеет универсальные разрывные машины Shimadzu Autografh AGS-X10 настольного типа для физико-механических испытаний различных материалов [2]. На рис. 1 изображено окно компьютера разрывной машины, на котором видны изменения параметров НВИ, а на рис. 2 отображен график зависимости T = f(AL), где T - усилие (Н), AL - удлинение НВИ (мм).
Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование
К
оГ
о
450 400 360 320 280
160
40 П
12 18 24 30 36 42 48 54 60
Удлинение, мм
72 78 84 90
Рис. 1. Окно компьютера разрывной машины Рис. 2. Графики зависимости усилия от удлинения T = У(АЬ) Для постановки динамической задачи исследования ФМС НВИ необходимо ввести ряд без-
размерных параметров:
1 р
где х - безразмерная
сила; Тр — разрывное усилие НВИ.
Ъ = — ^ (0,...,в); Ь
где X — безразмерное удлинение НВИ; Ь — длина НВИ; е — относительное удлинение.
т = 1 ^ (0,...,1);
(1)
(2)
(3)
где т — безразмерное время; I — время; ^ — время разрыва НВИ.
V
Л =--> (0,...,1);
(4)
где п — безразмерная скорость перемещения улитки; V — скорость перемещения улитки; vр — скорость перемещения улитки при разрыве НВИ.
а = (1,..., стр); Рр
(5)
где о — безразмерная плотность НВИ; р — плотность НВИ; рр — плотность НВИ при разрыве; ор — безразмерная плотность НВИ при разрыве.
5={ - а...,5р);
(6)
где 5 — безразмерный диаметр НВИ; й — диаметр НВИ; йр — диаметр НВИ при разрыве; 5р — безразмерный диаметр НВИ при разрыве.
Следует отметить, что важными параметрами НВИ являются:
— крутка,
— плетение (для шнуров), ^ (в данной статье не рассматриваются ФМС шнуров);
— материал, который будем характеризовать плотностью НВИ, р.
С учетом приведенных формул для постановки динамической задачи исследования ФМС НВИ необходимо получить ряд зависимостей в явном виде:
г=Ж 5, л, т, О; (7)
Х = / (а, 5, л, т, £);
(8)
р
V
р
В итоге будет получена явная зависимость для НВИ вида
Х = Ж -О; (9)
для различных по структуре, крутке и плотности материалов НВИ.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Калининградской области в рамках научного проекта № 19-48-390004.
Литература
1. Насенков П.В., Суконнов А.В. Экспериментальная оценка методов определения прочностных характеристик рыболовных плетеных шнуров // Рыбное хозяйство. - 2018. - № 2. -С.86-90.
2. Насенков П.В. Экспериментальное исследование физико-механических свойств нитевидно-веревочных изделий // Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана: Материалы V Междунар. науч.-техн. конф. Пленарные доклады (22-24 мая). - Владивосток, 2018. - Ч. 1. - С. 144-147.
