Роторы испытательных центрифуг, предназначенных для воспроизведения больших ускорений

• Автор: Пуленец, Николай Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 168 с. : ил.

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И КОНСТРУКТИВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫМ ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ И
ГРАДУИРОВОЧНЫМ ЦЕНТРИФУГАМ
1Л. Механические испытания изделий на центрифугах
1.2. Требования к испытательным и градуировочным центрифугам
1.3. Анализ принципов построения и конструктивные особенности испытательных и градуировочных центрифуг
1.4. Классификация роторов центрифуг
1.5. Проблемы динамики быстро вращающихся роторов испытательных и градуировочных центрифуг
1.6. Постановка задач исследования
Выводы по главе
Глава 2. РАЗВИТИЕ МЕТОДИК РАСЧЕТА И ВЫВОД КРИТЕРИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СТЕРЖНЕВЫХ РОТОРОВ ЦЕНТРИФУГ
2.1. Постановка задачи расчета стержневых роторов
2.2. Развитие методики расчета ротора в виде стержня
постоянного сечения
2.2.1. Вывод критерия предельных возможностей
ротора
2.2.2. Определение области выполнения критерия предельных возможностей ротора и аналитические формы его представления
2.2.3. Показатель несущей способности ротора центрифуги
2.2.4. Анализ механических характеристик ротора.
2.3. Постановка задачи и развитие методики расчета ротора в виде стержня ступенчатого сечения
2.4. Уточнение методики расчета ротора в виде стержня с линейно изменяющейся площадью сечения
2.5. Анализ методики расчета ротора в виде равнопрочного стержня, анализ критерия предельных возможностей такого ротора
2.6. Основы методики расчета ротора с системой параллельных штанг, обоснование применения критерия предельных возможностей такого ротора
Выводы по главе
Глава 3. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ
РОТОРОВ ЦЕНТРИФУГ И РАЗВИТИЕ МЕТОДИК ИХ
РАСЧЕТА
3.1. Основные принципы построения осесимметричных роторов центрифуг
3.2. Основы методики расчета ротора в виде диска постоянного и переменного сечения, анализ критерия предельных возможностей такого ротора
3.3. Развитие методики расчета ротора в виде равнопрочного диска
3.4. Возможности применения тонкостенных оболочек в конструкциях роторов центрифуг

3.5. Постановка задачи и анализ методики расчета кольцевого ротора при распределенной по контуру массе
3.6. Построение ротора в виде многоугольника с криволинейными сторонами при исключенном изгибе
3.7. Особенности методики расчета ротора с элементами, нагруженными изгибающими моментами, анализ результатов расчета
3.8. Построение роторов в виде решеток
3.9. Обоснование и постановка задачи разработки методик расчета устройств крепления испытуемых изделий
Выводы по главе
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ
РОТОРА ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ ЦЕНТРИФУГИ
ПЦ-14 «ЭНЕРГИЯ»
4.1. Технические требования к центрифуге ПЦ-14 и их анализ
4.2. Описание особенностей конструкции центрифуги ПЦ
4.3. Расчет и анализ конструкции ротора с незамкнутой центральной частью
4.4. Модернизированный стержневой ротор с замкнутой центральной частью
4.5. Обоснование принципиально новой конструкции ротора центрифуги ПЦ
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА

а, МПа НкН

1800
20.
1200

а/г)

0 I
0,5
г, м
Рис.2.2, действующие силы и напряжения по длине ротора постоянного сечения
Из выражений (2.5) и (2.6), как и следовало ожидать, получается, что сила и напряжение возрастают при приближении к оси вращения (в данном случае при приближении к центральной части ротора, когда г-1). Графики действующих напряжений о(г) и сил Г(г) по длине ротора (при радиусе ротора Я = 1 м, воспроизводимом ускорении а = 50000 м/с“, массе установочного устройства с объектом испытаний то = 50 кг, сечении ротора 5о ~ 0,06 м2 и плотностью материала ротора р = 7800 кг/м3) представлены на рис.2.2. У корня стержня ротора, при г = /, значение напряжения будет максимальным, т.е. можно записать, что
'щ | р(й2-/Ц
сг(/)

(2.7)
Допустим, что расстояние / от оси вращения до корня стержня (радиальный размер центральной части) по сравнению с его длиной мало и им можно пренебречь; т.е.
<т(/)*а( 0), (2.8)