Возможности интеграции аппарата теории цепей и теории автоматического управления в задачах динамики машин

• Автор: Московских, Александр Олегович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 210 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИНАМИКИ МАШИН
1.1. Методы исследования. Направления развития
1.2. Технические объекты и проблемы их математического
моделирования
1.3.0 связи понятий расчетная схема, механическая и электрическая цепи;
свойства цепи
1.4. Аналитические подходы в оценке динамического состояния
Выводы по Гой главе
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ В ПРЕДСТАВЛЕНИИ МЕХАНИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ НА ОСНОВЕ АППАРАТА ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ И ТЕОРИИ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
2.1. К вопросу о развитии соотношений эквивалентности динамических состояний в механических системах
2.2. О введении дополнительных элементов в механические системы на основе струкутрных интерпретаций
2.3. Расширение типового набора элементов. О связи структуры систем автомаитческого управления со структурными интерпретациями электрических и механических систем
2.4. Особенности цепных структур
Выводы по 2-ой главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ОБОБЩЕННОГО МЕТОДА ПРЕОБРАЗОВАНИЙ МЕХАНИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ НА ОСНОВЕ ВВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ УСТРОЙСТВ В СОЕДИНЕНИЯ
3.1. Особенности преобразований при соединении элементов в механической цепи
3.2. Рычаг как соединение двух элементов. Динамические аспекты

3.3. Оценка форм взаимодействия между парциальными
системами
Выводы по 3-ей главе
ГЛАВА 4. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ С ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИМИ СВЯЗЯМИ. НЕКОТОРЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТЫ
4.1. Возможные упрощения механических колебательных
систем
4.2. Особенности взаимодействия элеткричеких и механических
систем
4.3. Электродинамические связи в механических колебательных системах
4.4. Экспериментальное исследование макета электродинамической
опоры
Выводы по 4-ой главе
5. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Работа машин обеспечивается взаимодействием технических систем, состоящих, в свою очередь, из элементов различной физической природы. В механических системах в виде механизмов используются элементы электро-, гидро-, пневмоавтоматики; широко применяются электрические цепи, имеющие силовые электромагнитные устройства и приводы. Обеспечение надежности и безопасности машин часто в значительной степени зависит от рационального выбора и возможностей систем защиты оборудования, приборов и аппаратуры от внешних, в том числе, вибрационных воздействий. Современные машины чаще всего представляют собой автоматизированные комплексы, в которых выбор параметров, расчеты рациональных режимов, поиск и выбор вариантов решения задач в оптимизационных подходах, осуществляются на основе математического моделирования. Разработке различных подходов в построениях математических моделей, отражающих динамические взаимодействия технических систем различной физической природы, посвящены работы отечественных и зарубежных ученых: Артоболевского И.И., Фролова К.В., Генкина М.Д., Синева A.B., Блехмана И.И., Дружинского И.А., Елисеева С.В., Ольсона Г.Ф., Гарднера М.Ф., Бэрнса Дж.Л., Атабекова , Г.И., Бакалова В.П., Харкевича A.A., Ден-Гартога Дж.П., Тимошенко С.П., Быховского И.И., Шмитца H., Новотного Д., Ungar E.R., Snowdon I.S, Nevsler P., Nelson P.A., Elliot S.I, Preumont A., Ulrich H. и др.
Математический аппарат теории автоматического управления оказался достаточно эффективным подходом для объединения в обобщенных структурных интерпретациях многих задач динамического взаимодействия, а операторные методы исследования и оценки динамических свойств систем при периодических воздействиях получили широкое распространение. Вместе с тем, существует обширный класс задач, связанный с учетом специфических свойств механических цепей, а также электрических цепей, использующих устройства для преобразования движения и энергии. Ряд вопросов методологического характера и конкретного методического обеспечения в решении

мирует алгоритмические основы автоматизированного исследования обобщенного спектра динамических свойств транспортных средств.

ІА КЦ ТА Ч т*
Рис. 1.12. Пространственные колебания четырехосного грузового вагона
VI. Рычажные связи, использование которых является достаточно распространенным явлением в расчетных схемах транспортной динамики, учитываются при конструктивно-технической проработке систем рессорного подвешивания, обеспечения устойчивости наклонов кузова и боковых колебаний, а также в режимах обеспечения тяги и торможения. Однако такие связи, как правило, участвуют в расчетах статических нагружений, но они не являются и не рассматриваются как элементы динамической природы. В этом плане интересные разработки представлены в работах [30,61-Й08], связанных с задачами защиты человека-оператора. Области применения рычажно-шарнирных механизмов на железнодорожном транспорте, представленное также в работе [72], могут быть существенно расширены. На рис. 1.13 приведена классификационная схема рычажношарнирных виброизоляторов пассивного типа.
I Рычажно-шарнирные виброизоляторы пассивного типа I
~г~——~Т т
По виду пассивного виброизолирующего элемента
упругим элементом

Комбинация упругого элемента с демпфером различной физической природы
С механизмом преобразования вида движения (присоединение инерционных масс)
Смешанного типа
По способу создания виб рои золи ру ющей
По способу регулирования виброизолирующей силы
Пружинные (на базе упругих элементов)
Демпферные (сухого трения, пневмо-, гидродемпферы)
Магнитные (на базе постоянных магнитов)
~»| Электромагнитные |-
Г равитационного действия (на базе использования сил тяжести)
-»| Комбинированные р
С механизмом коррекции (переключения) жесткости упругодемпфирующего элемента
С переставляемой осью вращения рычага
На базе адаптивной механической системы клин-подпружиненный плунжер
На базе механизмов, использующих дополнительные источники энергии (давление газа или жидкости, электроэнергия и пр.
Комплексные
Рис. 1.13. Классификация рычажно-шарнирных виброизоляторов пассивного тина