Динамика механических колебательных систем с учетом пространственных форм соединения элементарных звеньев

• Автор: Упырь, Роман Юрьевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 189 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТОК В ВИБРОЗАЩИТЕ И ВИБРОИЗОЛЯЦИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
1.1. Виброзащита и виброизоляция технических объектов. Конструктивные решения. Теоретические подходы
1.2. Расчетные схемы в локальных задачах транспортной динамики. Элементная база. Формы соединения элементов
1.2.1. Типовые расчетные схемы в задачах транспортной динамики
1.2.2. Управляемые виброзащитные системы
1.3. Математическое моделирование в задачах защиты объектов от вибраций и ударов
1.4. Частотные характеристики механических колебательных систем
1.5. Структурные схемы систем и их преобразование
1.6. Некоторые приложения структурной теории ВЗС
1.7. Выводы по Гой главе
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ РАСШИРЕНИЯ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. ВВЕДЕНИЕ ОБОБЩЕННЫХ ПРУЖИН И РЫЧАЖНЫХ СВЯЗЕЙ
2.1. Методологические основы структурных подходов в построении ВЗС
2.2. Возможные формы структурных представлений обобщенных упругих элементов. Обобщенные пружины
2.3. Обоснование введения и учета особенностей рычажньтх связей
2.4. Выводы по 2-й главе
ГЛАВА 3. ВОЗМОЖНОСТИ И ФОРМЫ РЫЧАЖНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СИСТЕМЕ, СОДЕРЖАЩЕЙ ТИПОВЫЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЗВЕНЬЯ
3.1. Упругое звено в рычажных соединениях с устройствами для преобразования движения
3.1.1. Использование рычажных механизмов (или связей) второго рода
3.1.2. Рычажные связи в передаче механических воздействий

3.2. Новый подход в оценке возможностей последовательного соединения типовых элементов в структурных интерпретациях виброзащитных
систем
3.2.1. Метод определения приведенной жесткости
3.2.2. Учет введения устройств с преобразованием движения
3.2.3. Введение в структуру соединения рычага первого рода
3.3. Особенности параллельных соединений типовых элементов
3.4. Выводы по 3-й главе
ГЛАВА 4. РЫЧАЖНЫЕ СВЯЗИ В ЗАДАЧАХ ВИБРОЗАЩИТЫ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ
4.1. Оценка динамических свойств в виброзащитной системе рычажного типа
4.2. Влияние сочленения твердых тел на динамические свойства виброзащитных систем
4.3. Рычажные механизмы в системах балочного типа
4.4. Зубчатое зацепление в схеме балочного типа
4.5. Выводы по 4-й главе...:
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНЕРЦИОННОФРИКЦИОННЫХ ДЕМПФЕРОВ В СИСТЕМАХ ПОДВЕШИВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
5.1. Особенности амортизаторов на основе устройств для преобразования движения
5.2. Методика проведения экспериментальных исследований
5.3. Оценка демпфирующих свойств амортизатора в зависимости от
конструкционных параметров
5.4.0писание испытательного стенда. Обработка результатов эксперимента
5.5. Заключение
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Приложение методов теоретической механики к задачам транспортной динамики создает необходимую базу для решения вопросов обеспечения надежности машин, увеличения долговечности работы узлов и деталей при одновременном снижении материалоемкости конструкций. Решение задач по обеспечению интенсивного уровня перевозок требует значительного увеличения скоростей движения и веса транспортных средств, повышения интенсивности использования подвижного состава и создания новых, более совершенных конструкций, вагонов и локомотивов, автомобилей и др.
Создание высокоскоростных транспортных средств влечет за собой возрастание динамических нагрузок, действующих на конструкции, приборы, оборудование и аппаратуру. В связи с тем, что интенсивность вибраций и ударов подвижного состава, опасность схода его с рельсов и динамическое воздействия на путь возрастают с увеличением скорости движения, дальнейшее развитие транспортных средств связано с повышением требований к надежности ходовых частей. И именно объекты транспортной динамики (подвижной состав, автомобильный транспорт) широко используют различного рода амортизаторы, рессоры, гасители колебаний, демпферы, пневматические баллоны и средства для снижения динамических нагрузок между узлами машин и их деталями, а также другие средства ограничения параметров динамического состояния машин [6,15,24,23,30, 112].
Создание амортизирующих средств, обладающих ограниченными размерами и весом и обеспечивающих безопасность движения, является достаточно сложной технической задачей и требует развития системных подходов в оценке ситуации, если иметь в виду рассмотрение вопроса с более широких позиций, привнося в рассмотрение идеи, основанные на представлениях о формировании вибрационного состояния и изменения последнего путем введения различных связей.
Чаще всего «объектами» изучения и детализированного исследования становятся механические колебательные системы, состоящие из твердых тел, соединенные между собой упругими и диссипативными связями. В этом классе задач, мето-

Зависимость коэффициента динамичности по смещению от частоты в логарифмической системе приведена на рис. 1.26 для различных сочетаний типов обратных связей. При использовании обратной связи по ускорению (кривая 1) получают без-резонансную виброзащитную

систему с передаточной функцией типа 1/(Тр + 1), где постоянная времени Т = —;

-коэффициент усиления обратной связи по ускорению; Fn - эффективная площадь поршня [110,121].
При проектировании низкочастотных виброзащитных систем важное значение имеют статические перемещения 5 под действием приложенных ускорений. Для виброзащитных систем (активных и пассивных) с низкой собственной частотой они чрезвычайно велики (при /0 * 0,5 Гц, <5-25 мм).
В электрогидравлической виброзащитной системе их уменьшают введением обратной связи по интегралу от относительного смещения. Это несущественно изменяет амплитудно-частотную характеристику (кривая 4) виброзащитной системы, так как обычно применяются относительно малые коэффициенты усиления по ин-

тегралу перемещения к, =— и большие значения постоянной времени г интегра-

тора в контуре обратной связи по относительному перемещению. Характеристики, представленные на рис. 1.26, справедливы лишь в области низких частот. В области высоких частот они деформируются из-за резонансов в гидросистеме. На рис. 1.27 приведены резонансные кривые виброзащитной системы. Низкочастотный резонанс 1 определяется выбором коэффициентов усиления ку и kd; высокочастотный гидравлический резонанс 3 располагается в области частот 56-200 Гц. Улучшение
Рис. 1.25. Схема электрогидравлической виброзащитной системы

/ / И /

Рис. 1.26. Резонансные кривые электрогидравлической виброзащитной системы