Формы и особенности динамического взаимодействия звеньев в виброзащитных системах с расширенным набором типовых элементов

• Автор: Насников, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИЙ ВИБРОЗАЩИТЫ И ВИБРОИЗОЛЯЦИИ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 Управление колебаниями в виброзащитных системах как современное направление разработок
1.2 Динамические свойства виброзащитных систем
1.3 Современные способы измерения вибраций
1.4 Принципы построения виброзащитных систем
1.5 Технологии анализа и синтеза виброзащитных систем
1.6 Возможности настройки и управления динамическим состоянием...43 Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ МЕХАТРОННЫХ ПОДХОДОВ В ЗАДАЧАХ ВИБРОЗАЩИТЫ И ВИБРОИЗОЛЯЦИИ
2.1 Соединение элементарных звеньев в цепи дополнительной связи
2.2 Дополнительные связи в задачах виброзащиты (каскадные соединения)
2.3 Возможности упрощения структурной схемы введением обобщенной пружины
2.4 Некоторые формы динамического гашения в системах с несколькими степенями свободы
2.5 Особенности динамики трехмассовых виброзащитных систем
2.6 Развитие подходов к упрощению структурных схем
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. УПРАВЛЯЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В СТРУКТУРАХ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕ-
СКИХ МЕХАНИЗМОВ
3.1 Особенности размещения активных или управляемых элементов в структурах виброзащитных систем
3.2 Активные элементы в структурах виброзащитных систем. Математические модели
3.2.1 Математические модели элементов активных виброзащитных систем
3.2.2 Структурная схема гидравлической активной виброзащитной системы с насосом постоянной производительности
3.3 К вопросу о выборе закона формирования управляющей силы
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. НЕКОТОРЫЕ ОЦЕНКИ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
4.1 Реакция ВЗС на ударные воздействия. Переходные процессы
4.2 Об использовании переходных процессов для оценки качества виброзащитных систем
4.3 Динамические свойства активных виброзащитных систем с управлением по возмущению
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Динамика машин в последние годы активно развивается в направлениях, связанных с управляемыми механическими системами, что подтверждается значительными продвижениями в создании роботов и манипуляторов, автоматизированных комплексов для сборочных работ, локомоционных машин и транспортных средств, обладающих адаптационными свойствами. Вибрационные и ударные воздействия сопровождают работу машин, особенно тех, которые взаимодействуют с внешней средой. В этом случае решение многих задач, связанных с обеспечением надежности машин и безопасности человека-оператора, стимулирует разработку способов и средств виброзащиты. Многие машины используют вибрации для интенсификации технологических процессов.
Теория и практика создания виброзащитных систем опирается не только на аналитический базис, определяемый уровнем развития теоретической механики и ее различных приложений, но и соответствующими разработками в области системного анализа, теории автоматического управления, динамики управляемого движения, теории колебаний. Расчетные схемы современных машин, в том числе транспортных средств различного назначения, представляют собой, как правило, механические колебательные системы с одной или несколькими степенями свободы, в составе которых используются пассивные элементы (пружины, демпферы) и управляемые устройства. Использование управляемых устройств электро-, пневмо- и гидравлических исполнительных механизмов, по-существу, превращает виброзащитные системы (ВЗС) в специализированные системы автоматического управления. Поэтому активное развитие мехатронных подходов, естественным образом, предопределяет интерес к динамике управляемых систем, развитию методов анализа и синтеза комбинированных систем, в которых проблемными становятся вопросы устойчивости работы, физической реализации управлений, быстродействия, надежности функционирования и экономической эффективности.
Теории и практическим приложениям в динамике управляемых систем и вопросам защиты от вибраций и ударов посвящены работы ученых: Бабакова И.М., БидерманаВ.Л., Бишопа Э., Блехмана И.И., Болотина В.В., Бутенина

уровне, как и сиденья. Это необходимо для сравнения различных направляющих механизмов по компоновочным возможностям [13,43].
Упругие элементы виброзащитных систем. В качестве упругих элементов в пассивных виброзащитных системах можно использовать пружины из стали, резину и элементы, наполненные газом. Однако наполненные газом баллоны, изготовленные обычно из резины, со временем теряют упругость вследствие утечки газа через поры резиновых стенок, требуют постоянной подзарядки [62]. Наиболее часто в пассивных виброзащитных системах в качестве упругих элементов используют витые цилиндрические пружины сжатия, растяжения и кручения. Для этих целей широкое применение находят торсионы круглого и прямоугольного сечения.
Несколько реже в пассивных системах виброзащиты в качестве упругих элементов применяют плоские пружины, работающие на изгиб, которые принято называть листовыми рессорами или просто рессорами [176]. На рис. 1.12 представлены различные виды подвесок с различными упругими элементами.
Как отмечалось выше, расширение диапазона эффективной виброзащиты пассивных подвесок возможно в основном, благодаря снижению резонансной частоты амплитудно-частотной характеристики. Снижение жесткости упругого элемента приводит к появлению ряда технических трудностей, связанных с обеспечением низких значений этой жесткости [56]. На рис. 1.13а-е показаны принципиальные схемы подвесок, позволяющие обеспечить жесткость упругих элементов с прогрессирующим изменением усилия. Анализ рассмотренных упругих элементов показывает, что их разнообразие обусловлено тем, что ни один из них не может универсально решить комплекс проблем, возникающих в про-

г з *
ТгI; { »ч
10 11 11 и

—А.«
») 3) и)
Рис. 1.12. Принципиальные схемы упругих элементов пассивных подвесок сидений