Решение обобщенных задач виброзащиты и виброизоляции на основе структурных методов математического моделирования

• Автор: Димов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 187 с. : ил.

ГЛАВА 1 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ОБЗОР, ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ, УПРАВЛЕНИЕ УРОВНЕМ ВИБРАЦИЙ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
1Л. Виброзащита и виброизоляция как управление колебаниями объектов
1.1.1. Методы активной виброзащиты и виброизоляции
1.2. Упругие колебания и особенности динамики исполнительных механизмов промышленных роботов
1.3. Дискретно-континуальные динамические системы
1.3.1. Методы математического исследования динамических систем
1.3.2. Сравнительный анализ возможных вариантов решений задач виброизоляции объектов, расположенных на несущих конструкциях
1.4. Задачи динамики подвижного состава
1.5. Некоторые обобщения подходов в постановке задач виброзащиты и виброизоляции
1.6. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2 ЭЛЕМЕНТЫ СТРУКТУРНОЙ ТЕОРИИ ВИБРОЗАЩИТНЫХ
СИСТЕМ
2.1. Введение дополнительных пассивных связей
2.2. Обобщенная постановка задачи виброзащиты
2.3. Моделирование и задачи динамики в системах с дополнительными связями
2.3.1. Учет сил сухого трения в механизме с возвратновращательным движением 55 ,
2.4. Некоторые особенности структурных представлений двухмассовых колебательных систем
2.5. Возможности введения дополнительных (последовательных) каскадов
2.6. Учет периодического характера приведенной массы в системе при вынужденных колебаниях

2.7. Рычажные механизмы (двухзвенники) в структуре виброза-щитных систем
2.8. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3 НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ МЕХАНИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В ЗАДАЧАХ ВИБРОЗАЩИТЫ
3.1. Динамические нагрузки в дополнительных связях
3.2. Расчет моментов сил инерции, действующих на элементы дополнительных связей при сложном движении
3.3. Колебания шарнирного двухзвенника. Вывод уравнений движения
3.3.1. Вывод уравнений движения
3.4. Приближенное определение собственных частот звеньев вибро-защитной системы
3.5. Математические модели пространственных виброзащитных систем с дополнительными активными связями
3.6. Влияние центробежных сил на динамические свойства системы при вращении двухзвенника
3.7. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4 ОБЩИЕ ПОДХОДЫ И АЛГОРИТМЫ ФОРМАЛИЗАЦИИ
ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
4.1. Определение собственных частот и форм колебаний
4.2. Расчет Вибрационного состояния сложных виброзащитных систем при динамическом воздействии
4.3. О формализации представления кинематических цепей в сложных виброзащитных системах с дополнительными связями
4.4. Технология автоматизированного проектирования, исследования и расчёта виброзащитных систем
4.5. Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность темы и формулировка проблемы. Современная техника предоставляет много примеров работы различных технических средств в условиях интенсивного динамического нагружения: повышается мощность двигательных установок, растут скорости движения рабочих органов. Вместе с тем возрастают требования к надёжности функционирования машин, агрегатов, приборов и обеспечению деятельности человека-оператора. Особенно наглядными в этом плане являются проблемы, связанные с эксплуатацией транспортных систем различного назначения.
С одной стороны, вибрации и удары, сопровождающие эксплуатацию транспортных средств, стимулируют разработку проблем виброзащиты, виброизоляции, нормирования и ограничения динамических воздействий применительно к оборудованию, приборам, аппаратуре. С другой стороны, вибрационные процессы находят применение в различных технологиях, что инициирует поиск и разработку методов и средств, позволяющих управлять вибрационным состоянием различных объектов, разрабатывать варианты конструкторско-технологических решений по обеспечению необходимого спектра динамических свойств.
Известность получили работы отечественных и зарубежных ученых: Фролова К.В., Коловского М.В., Вейца В.Л., Вульфсона И.И., Болотина В.В., Алабужева П.М., Пановко Я.Г., Елисеева С.В., Кононенко В.О., Охоцимского Д.Е., Черноусько Ф.А., Троицкого В.А., Ильинского B.C., Карамышкина В.В., Nikravesh P.E., Roberson R.E., Denavit J., Crede Ch., Ружечки A., Крен-делла С., Тимошенко С.П., Нашафа A., Ден. Гартога Дж., Roland С. и др.
Транспортные технические устройства в плане решения проблем защиты от вибрации и ударов являются сложными объектами. Теории и практике транспортной динамики, защиты машин, оборудования, приборов посвящены работы Силаева Н.И., Меделя В.Б., Хоменко А.П., Камаева В.А., Тибилова Т.
А., Галиева И.И., Грачевой Л.О., Пахомова М.П. и др. В разное время рассматривались различные аспекты этой проблемы, связанные с уточнением математических моделей, введением новых связей, в том числе на основе использования внешних источников энергии, применением элементов автоматики и подходов, опирающихся на методы теории автоматического управления, включая прямое управление с помощью средств вычислительной техники. От рассмотрения отдельных динамических явлений и процессов наметилась вполне определённая тенденция к изучению вибрационных состояний

Ь - коэффициент демпфирования
Относительное отклонение: Ь0С + а,р + а0 МЬ0р2 + а{р + СЬ0 Абсолютное отклонение:

А//;., р + а, р
Др+Д| Р

Яе+ов

~НП „ Иг Пг

д0 5* 0, а, 5* О
а2 =... = ат =0.
60 Ф 0, 6| = 0,
62 = ... = 6Л

і- х, і.
... £
Относительное отклонение:
у= ьх + щр2
(МЬ0 + а2)р1 +С*0 Абсолютное отклонение:
(МЬ0+а2)р +СЬ0
а2 = Ь {поз. 4)
Д;Р2

МЬп + я,
а0 = 0, а, = 0, а2 * 0, а3 = ... = ат = 0.
£>0 5* 0, 62
Ьъ =... = Ь„ =0. Получаем частный случай поз. 4.
Структурная схема аналогичная поз. 8.
1 . м!
с «к і!
ІТ -І
Для преобразования движения, могут быть использованы различные механизмы. Схемы по поз. 9 являются вариантами поз. 8 и частными случаями по поз. 4.