CC BY
10
Вывод. На основе выполненного расчета нагрузок, приходящихся на переднюю ось автомобиля LADA GRANTA, сконструированы несущий подрамник и рычаги передней подвески. Моделирование элемен-
тов конструкции выполнялось при помощи программного комплекса K0MnAC-3D, а расчет на прочность при предельных нагрузках производился в программном комплексе SolidWorks Simulation.
ЛИТЕРАТУРА
1. Раймпель Й. Шасси автомобиля: Элементы подвески / Под ред. Г.Г. Гридасова. - М.: Машиностроение, 1987. - 288 с.
2. Растяжки и каркасы. Автомобильный портал In-Drive.Ru [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://in-drive.ru/3231-rastjazhki-i-karkasy-ukrepljaem-kosti.html (дата обращения 15.02.2018)
3. Упругие элементы подвески [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://dmitry1952-titarenko■narod■ru/olderfiles/1/Uprugie jelementy podveski.pdf (дата обращения 15.02.2018)
человека, точностью и скоростью рабочих движений, перемещением участков одежды относительно тела при движении, темпом движений.
/- | 1
1
32 АЦП 0
1—1
УДК 621.757
Лаптев В.А., Лаптева А.В.
ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», Самара, Россия
СИСТЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Существующие и разрабатываемые в настоящее время автоматизированные системы научных исследований позволяют выполнять научно-исследовательские работы в различных научных направлениях, в том числе и в научных исследованиях показателей качества продукции легкой промышленности (например, эргономических свойств одежды). В данной работе предложена концепция построения виртуального измерительного комплекса.
Ключевые слова:
КАЧЕСТВО, НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Известно, что для построения автоматизированной системы сбора и обработки данных кроме персонального компьютера необходимы датчики физических величин, интерфейсное устройство в виде аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и программное обеспечение, позволяющее обрабатывать получаемую информацию, сохранять ее в требуемом виде и соответствующим образом интерпретировать [1,2].
Преобразование физических переменных в выходные электрические сигналы осуществляют измерительные преобразователи (датчики), однако данные обычно бывают представлены в аналоговой форме и прежде чем они вводятся в персональный компьютер, данные должны преобразовываться в цифровую форму. Преобразование обычно осуществляется с помощью таких компонентов, как усилители, фильтры, схемы выборки хранения, мультиплексоры и аналого-цифровые преобразователи.
Предлагаемая концепция построения виртуального измерительного комплекса позволяет создать на базе персонального компьютера систему сбора и обработки измерительной информации и моделирования различных параметров физических процессов, протекающих в системе «человек-одежда», тем самым персональный компьютер превращается в мощный измерительный комплекс.
Для сбора информации с внешних устройств в настоящем исследовании был использован 12 разрядный АЦП типа ЛА-2USB-12 (Россия), позволяющий подключать до 32 однополюсных каналов к порту USB компьютера. Были использованы каналы для измерения усилия, линейных перемещений и другие.
Общий вид автоматизированной системы научных исследований (АСНИ) с использованием датчиков, АЦП и персонального компьютера представлен на рисунке 1.
Вместе с тем, в настоящее время обеспечение качества продукции имеет огромное значение, носит комплексный характер и охватывает всю систему производства и потребления продукции.
Показатели качества, функциональности, уникальности, а также мода на одежду и обувь могут быть различными и определяются в основном ее назначением и требованиями рынка. В последние годы наиболее важным считается показатель комфортности одежды и обуви в системе «человек -изделие - окружающая среда», характеризующийся ее эргономическими свойствами. Известно, что для эргономических свойств одежды первостепенное значение имеет ее антропометрическое соответствие размерам и форме тела человека, зависящее от геометрических размеров и формы изделия на различных участках.
Динамическое соответствие одежды размерам тела человека характеризуется: степенью ограничения движений человека и напряженностью участков одежды. Степень ограничения движений человека оценивается: размахом движений рук одетого
Рисунок 1 - Автоматизированная система научных исследований: 1- персональный компьютер, 2- АЦП ЛА-2USB-12, 3- блок первичных преобразователей
Для определения внешнего и внутреннего динамического соответствия одежды с телом человека известны способы и устройства, основанные на применении контактного и бесконтактного методов измерений. Недостатком является то, что каждый из них предназначен для измерения либо только внутреннего, либо только внешнего показателя динамического соответствия.
На комфортность одежды, улучшение самочувствия человека, удовлетворение его физиологических потребностей значительное влияние оказывают такие свойства материалов, как гибкость, упругость и такие характеристики, как жесткость, драпируемость, сминаемость, несминаемость, растяжимость при нагрузке меньше разрывной, предельное растяжение, предельная нагрузка. Эти свойства связаны между собой и характеризуют соответствие размеров, формы, цвета изделия, взаимного расположения его частей антропометрическим, физиологическим, психологическим требованиям и при этом обеспечивают удобство изделия, оптимизацию физической и психофизической нагрузки на человека.
Подобную взаимосвязь можно проследить на примере давления, которое оказывает одежда на человека. Известно, что давление зависит от свойств материала. С увеличением жесткости и толщины оно увеличивается и уменьшается с увеличением относительного удлинения пакета материалов и влажности. Многократное сжатие материалов сопровождается накоплением в них остаточных деформаций, которые способствуют изменению толщины материалов и приводят к сминаемости материала. Уменьшение толщины материала, в свою очередь приводит к снижению исходной пористости, увеличению средней плотности материалов, что
способствует изменению теплофизических свойств материалов.
Из-за различий в силе и интенсивности движений тела человека сминаемость в исследуемых областях будет разной. Наибольшая величина смина-емости наблюдается в области локтя. Несколько ниже сминаемость в области колена, значительно ниже в области талии и сидения. На сминаемость ткани оказывают влияние деформационные воздействия, вызванные телодвижением человека, а также формы одежды, ее конструктивные и технологические особенности. Снижение деформационной способности тканей в одежде приводит к сковыванию движений человека, к дискомфорту, снижению работоспособности [3].
несминаемость
В этой связи, были проведены исследования некоторых свойств материалов с помощью разработанной АСНИ. Разработанная методика заключалась в последовательном определении показателей качества. Результаты эксперимента представлены ниже (рис. 2-3).
у—■<
/ / \
/ —1 л
/ \ \
/ < k \ \\
\ > N <
Рисунок 2 - Несминаемость (%)
Рисунок 3 - Жесткость (мкН*см2)
Анализируя полученные результаты можно сказать, что, обладая высокой плотностью ткань «Букле» характеризуется наибольшей несминаемо-стью (Рис.2) и жесткостью (Рис.3). Это говорит о том, что изготовление из этой ткани верха (например, пальто) будет сопротивляться изменению формы, изгибу, плохо драпироваться, ложиться пологими складками, иными словами будет стеснять движение человека и плохо облегать форму.
Таким образом, можно констатировать высокую эффективность использования АСНИ в проведении контрольных замеров важнейших свойств материалов используемых в легкой промышленности.
80
70
60
50
S 40
30
20
10
ЛИТЕРАТУРА
1. Гель П. Как превратить компьютер в измерительный комплекс: Пер. с франц. - 2-е изд., испр. -М.: ДМК, 1999. -144 с.
2. Батищева О.М., Шуваев В.Г., Папшев В.А., Анкудинов Д.В. Методика и результаты экспериментальных исследований процесса ультразвуковой запрессовки зубков шарошечных долот с использованием автоматизированной системы научных исследований // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13. № 1-2. С. 415-417.
3. Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности (швейное производство). - 2-е изд., стер. - М.: Академия, 2004. - 439с.
УДК 620.179
Быков А.П., Наседкин А.В., Андросов С.В., Пиганов М.Н.
АО «Ракетно-космический центр «Прогресс», Самара, Россия
ФГБОУ высшего образования «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева» (Самарский университет)г Самара, Россия
МЕТОД УМЕНЬШЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
В данной статье проверяется возможность применения метода вибрационного снятия остаточных напряжений к приспособлениям, используемым при проведении механических испытаний радиоэлектронной аппаратуры. В статье также приведены результаты проведенного исследования, которое доказывает эффективность данного метода.
Ключевые слова:
МЕТОД СНЯТИЯ ОСТАТОЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВИБРАЦИЕЙ (ВСОН), VSR, СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА (СТО), АЧХ, ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРОСТЕНД
Для оценки надёжности РЭА проводятся соответствующие испытания. Для аппаратуры космического и военного назначения предполагается длительный срок активного существования изделия, при котором обычные методы испытаний становятся неприемлемыми из-за большого времени их реализации. Ввиду этих ограничений на первый план выходят методы ускоренных испытаний, которые позволяют значительно сократить время исследования, а также уменьшить его стоимость.
Для выявления различных процессов разрушения существуют различные типы испытаний. Для ускорения механизмов разрушения, от которых зависит долговечность изделий, необходимо выполнить испытания на тепловую усталость, тепловой удар, вибрационные испытания и испытания на удар. Выбор типа и условий испытаний должен осуществляться на основании соответствующих механизмов отказа или повреждения и условий эксплуатации [1].
При термоциклировании изделия подвергаются поочередному воздействию высоких и низких температур с определенными временами выдержки. Во
избежание теплового удара скорость изменения температуры не должна превышать 20°С/мин. Для создания повреждений от процессов усталости/ползучести, с учётом космической области применения, необходим диапазон температур от -30°С до +80°С с выдержками порядка 15 минут при определённых значениях температур.
По результатам исследований, спектральный состав вибраций, воздействию которых подвергается электронная аппаратура, распределён в широком диапазоне частот. Это означает, что вибрации любой частоты присутствуют одновременно в различных сочетаниях интенсивности. Эксперименты, проводимые в управляемых условиях, показали, что широкополосное воздействие при испытаниях можно успешно моделировать, применяя непериодическую (случайную) вибрацию.
Испытания на механический удар представляют собой интенсивное ускорение, которое имитирует жесткие условия эксплуатации. К этим условиям относятся мгновенно приложенные нагрузки или резкие изменения характера движения (например, при старте ракетоносителя). Удары этой категории
