CC BY
5
The analysis of military specifications for rifle oils and lubricants for ground and aviation small arms and cannon weapons was carried out. It is shown that in addition to methods for evaluating physicochemical properties and operational properties, they include methods of fire tests and a method for determining the effectiveness of removing gunpowder deposits. Fire tests involve an assessment of the effect of gun oil on the operational characteristics of weapons after exposure to external factors (humidity, sand, dust, salt mist, etc.). To be included in the List ofproducts approved for use, each batch of gun oils and lubricants is tested in the scope of methods of the corresponding specification.
Key words: rifle oils, small arms, specifications, test methods, fire tests.
Mitaygin Valeriy Aleksandrovich, doctor of technical sciences, professor, [email protected], Russia, Moscow, FAA «25th state research Institute of chemmotology of the Ministry of defense of Russia»,
Poplavskiy Igor Vitalevich, employee, [email protected], Russia, Moscow, FAA «25th state research Institute of chemmotology of the Ministry of defense of Russia»,
Tichina Evgenia Aleksandrovna, сandidate of technical sciences, [email protected], Russia, Moscow, FAA «25th state research Institute of chemmotology of the Ministry of defense of Russia»,
Lavrushin Alexey Valentinovich, docent, [email protected], Russia, Ryazan, Guards of the Ryazan higher airborne command school
УДК 004.94:622
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-254-257
ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ВИЛ ПОГРУЗЧИКА НАГРУЗКИ
А.С. Кочеткова
Проводится математическое моделирование, подразумевающее имитацию ситуации, при которой вилы погрузчика значительно перегружаются возложенной на них массой. Данная ситуация является не редкой, поэтому исследования очень полезны, однако при моделировании создавались некоторые допущения. Оцениваются и обрабатываются данные о напряжениях, которые вызваны перегружением вил погрузчика и возникающие деформации, в результате создаваемых сил. Приводятся схемы вил в разрезе и оцениваются наибольшие по величине напряжения и деформации, зарегистрированные по всему телу объектов. Моделирование проводилось в программе с возможностью расчета большой группы физических явлений, что позволяет с высокой точностью эмулировать разнообразные процессы. Такой подход позволяет исследовать все нужные характеристики процессов, а также сделать выводы о наиболее предпочтительных формах и конфигураций этой детали подъемно-транспортирующих устройств и машин, которые являются неотъемлемой частью любого производства, в числе которых и горное дело, в котором оборудование используется для перемещения тяжелых грузов в условиях ограниченного пространства.
Ключевые слова: компьютерное моделирование, обработка информации, вилы погрузчика, материал, напряжения, исследование, горная добыча, вилы, подъемные машины.
Применение программ на подобии Ansys, в том числе так распространено из-за возможности проводить разнообразные исследования и выявлять всевозможные закономерности и влияния одного фактора на другие. Эта возможность отрылась с приходом программного обеспечения для решения прикладных задач, примерами таких программ являются Ansys, LS-DYNA, Nastran, Catia, Comsol. Одной из наиболее популярных программ является именно Ansys благодаря удобному интерфейсу и широким возможностям, которые также включают расчет конструкций при нагружении. Поэтому для решения задачи исследования, а именно определения деформаций и напряжений в вилах погрузчика был выбран Ansys. Особенностью
исследования является изучение этих параметров на нескольких видах вил, которые имеют разную конструкцию: целую и полую, причем полая с толщиной стенки 5 и 6 мм, при этом габариты у вил одинаковы.
Был проведен ряд компьютерных моделирований, которые заключались в фиксации всей конструкции вил с дальнейшим их нагружением плоской поверхностью, что имитирует нагружение погрузчика условным грузом. [1-8]. Масса груза значительно превышала ту, что способны выдержать вилы, чтобы определить предельные возможности, а также изучить механику их деформирования (рис. 1).
Рис. 1. Напряжения и деформации
255
Целью исследования является определение напряжений и деформаций в вилах и были определены математическим моделированием. Данное исследование актуально, потому что многие предприятия, в том числе промышленные, склады, горнодобывающие, строительные и т.д. применяют погрузчики как один из основных или вспомогательных видов транспорта для прощения на расстояние или поднятие грузов на определенную высоту.
Ранее было проведено исследование [9-10] определяющее более удачную конструкцию вил, среди анализируемых были вилы, у которых вертикальная и горизонтальные части были соединены радиусом или прямым углом. Оно показало, что лучше использовать закругленные вилы, так как они выдерживают большую массу грузов. Однако вилы могут иметь и другое отличие, а именно степень наполняемости вил материалом, ведь бывают полые вилы, которые уменьшают вес конструкции, уменьшают их стоимость, но они используются для перемещения меньших по массе грузов. Поэтому интересно поведение материала и его напряжения и деформации при разрушении.
Как показало исследование деформаций (рис. 1, а, в, д), что при нагружении сплошных вил деформирование происходит выше изгиба, а при нагружении полых - ниже. Это говорит о том, какой из элементов является слабым в конструкции и следует его укреплять. При этом величина наибольших деформаций варьируется от 0,85 (при нагружении сплошных вил) до 0,95 (при нагружении полых с толщиной 6 мм стенкой).
Напряжения больше при разрушении полых вил и достигает примерно 800 МПа, а сплошных - 600 МПа. При этом напряжения распределены и выше линии изгиба и ниже ее.
Таким образом были изучены напряжения и деформации вил погрузчика при их перегрузке. Были установлены закономерности при формировании картин напряжений и деформаций, которые помогли определить уязвимые места и при необходимости усилить их и тем самым увеличить способность погрузчиков повысить грузоподъемность для перемещения больших по массе грузов.
Список литературы
1. Григорьев М.С., Ковалёва Т.Е., Тутов С.С. Анализ конструкции и особенности шагающего экскаватора, применяемого в горной промышленности // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 6. С. 251-254.
2. Еремеев А.А., Изотов Е.А., Шаронина Е.В. Деформирование строительной двутавровой балки с гофрированной стенкой // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2. С. 139-142.
3. Транспортные машины: метод. указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 150402 "Горные машины и оборудование" / Сост.: В.М. Юрченко. -Кемерово, 2006. - 32 с.
4. Галкин В.И. Транспортные машины / В.И. Галкин, Е.Е. Шешко. - М.: Издательство "Горная книга" МГТУ, 2010. 588 с.
5. Бедрань Н. Г. Машины для обогащения полезных ископаемых : учеб. пособие для вузовпо специальности "Обогащение полез. ископаемых" / Николай Гаврилович Бедрань. - Киев: Вища шк., 1980. 416 с.
6. Горные машины и комплексы: учебник для вузов по спец. "Технол. икомплексная механизация подзем. разраб. месторождений полез.ископаемых" и "Горные машины и комплексы" / Под общ. ред. А. В.Топчиева. М.: Недра, 1971. 558 с.
7. Кузнецов Ю.А., Тарасов Е.С., Смикалин Н.С. Применение и конструкции подъемно-транспортных машин при строительстве // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 7. С. 80-84.
8. Косилова А.Г., Сухов М.Ф. Технология производства подъемно-транспортных машин: Учебное пособие для машиностроительных вузов. М.: Машиностроение, 1982. 301 с.
9. Ковалёва Т.Е. Математическое моделирование поведения вил подъемника при повышенных нагрузках // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 2. С. 260-263.
10. Кочеткова А.С. Анализ и компьютерное моделирование подъемника при перегрузке // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 2. С. 270-273.
Кочеткова Анастасия Сергеевна, студентка, tutowserg@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
MATHEMATICAL MODELING AND PROCESSING OF DATA ON THE LOADER FORK LOAD
PERCEPTION
A.S. Kochetkova
Mathematical modeling is being carried out, which implies a simulation of a situation in which the loader forks are significantly overloaded with the mass placed on them. This situation is not uncommon, so studies are very useful, but some assumptions were made in the modeling. Evaluated and processed data on the stresses that are caused by overloading the forks of the loader and the resulting deformations as a result of the generated forces. Schemes of the pitchfork in the section are given and the largest stresses and strains recorded throughout the body of the objects are estimated. The simulation was carried out in a program with the ability to calculate a large group of physical phenomena, which makes it possible to emulate various processes with high accuracy. This approach allows you to explore all the necessary characteristics of the processes, as well as draw conclusions about the most preferred forms and configurations of this part of lifting and transporting devices and machines, which are an integral part of any production, including mining, in which equipment is used to move heavy loads. in limited space conditions.
Key words: computer simulation, information processing, loader forks, material, stresses, research, mining, forks, lifting machines.
Kochetkova Anastasiya Sergeevna, student, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 623.592
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-257-260
ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРУШЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ
Д.А. Скарятин, А.В. Егоров
Описаны различные механизмы разрушения материала при ударном нагружении, а также проведен анализ математической модели метания пластин продуктами детонации. Обозначены основные направления исследования в области формирования высокоскоростных ударников и их взаимодействия с преградами.
Ключевые слова: ударное нагружение, математическая модель, фазовые переходы.
В данной статье приведены примеры различных механизмов разрушения тел.
При построении модели разрушения тела полезно иметь ввиду следующее - существуют только два пути, разрушаться материалы: отрыв и сдвиг. Так же следует учитывать многостадийность процесса разрушения, который, начинаясь с микроскопических дефектов. Заканчивается макроскопическими трещинами.
В работе на основании анализа результатов исследования разрушения твердых тел при динамических нагрузках выделяют следующие механизмы разрушения [1].
1) Общее пластическое течение. Такое состояние характеризуется пластической деформацией во всем сечении образца иди элемента конструкции. Определяющую роль при таком разрушении играет пластическое течение) Примером такого разрушения могут служить разделение кумулятивной струй (КС) на части в процессе удлинения, а также отрыв хвостовой части компактного элемента (КЭ) при его формировании.
2) Сдвиговое разрушение, происходящее в результате зарождения и роста полос адиабатического сдвига (ПАС), является сложным и до настоящего в времени не вполне изученным явлением. Одним из наиболее известных случаев разрушения тела в результате зарождения и роста ПАС является выдвижение пробки с тыльной стороны преграды, вследствие проникания в последнюю высокоскоростного ударника [2].
257
