Развитие теории и методов проектирования машин с системами инфрачастотной виброзащиты

• Автор: Говердовский, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 333 с. : ил.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА И АББРЕВИАТУРА

1. МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ИНФРАЧАСТОТНОЙ ВИБРОЗАЩИТЫ

1.1. Методы проектирования и показатели качества традиционных систем виброзащиты

1.1.1. Выбор типа упругих связей

1.1.2. Выбор типа диссипативных связей

1.2. Развитие концепции активной виброизоляции

1.3. Методы минимизации жесткости упругих связей

1.3.1. «Прямые» методы. Оценка предельных возможностей минимизации жесткости пневматической пружины
1.3.2. Методы проектирования систем, упругие связи которых имеют свойство «отрицательной» жесткости

Выводы по главе

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕХАНИЗМОВ

ДЛЯ СИСТЕМ ВИБРОЗАЩИТЫ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
2.1. Структурные схемы механизмов преобразования движения
2.1.1. Обзор схем исходных механизмов
2.1.2. Атлас механизмов преобразования движения, содержащих кинематические цепи для присоединения избыточных упругих связей с «отрицательной» жесткостью
2.2. Источники снижения показателей качества структурных элементов систем виброзащиты
2.2.1. Схемы распределения подвижных соединений звеньев и упругих связей с приводом

2.2.2. Источники снижения качества на элементном уровне
2.2.3. Источники снижения качества на подсистемном уровне
2.2.4. Источники снижения качества на системном уровне
2.3. Введение избыточности разного уровня
2.3.1. Системная избыточность
2.3.2. Избыточная упругая связь с приводом
2.3.3. Избыточная кинематическая цепь
2.4. Оптимальные по качеству схемы механизмов с параллельной
структурой
Выводы по главе
3. АЛГОРИТМ ВЫБОРА ТИПА УПРУГОЙ СИСТЕМЫ С «ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ» ЖЕСТКОСТЬЮ
3.1. Методы определения и измерения хаотического движения
3.1.1. Качественные методы
3.1.1.1. Амплитудные характеристики и фазовые траектории
3.1.1.2. Сечения (отображения) Пуанкаре
3.1.1.3. Бифуркационные диаграммы
3.1.2. Количественные методы
3.1.2.1. Фрактальная размерность
3.1.2.2. Наибольшая экспонента Ляпунова
3.2. Выбор типа системы с упругими связями «отрицательной» жесткости
3.2.1. Системы «первого» типа и виброизолирующие механизмы
на их основе
3.2.2. Системы «второго» типа
3.3. Оценка влияния уровня демпфирования на устойчивость
«в большом» управляемого виброизолирующего пневмомеханизма
с избыточными упругими связями «отрицательной» жесткости
Выводы по главе

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОИЗОЛИРУЮЩИМИ ПНЕВМОМЕХАНИЗМАМИ
С УПРУГИМИ СВЯЗЯМИ МИНИМАЛЬНОЙ ЖЕСТКОСТИ
4.1. Объект управления и диапазоны регулирования управляющих параметров
4.1.1. Диапазон регулирования жесткости
4.1.2. Диапазон регулирования демпфирования
4.2. Уравнения движения
4.3. Результаты синтеза закона управления
4.3.1. Диапазон минимумов жесткости
4.3.2. Критерии управления пневмомеханизмом
4.4. Алгоритм управления
4.4.1. Работа алгоритма в режиме выбора исходной позиции
4.4.2. Работа алгоритма при регулировании высоты исходной позиции
4.4.3. Работа алгоритма в режиме адаптивного управления
4.4.4. Работа алгоритма в режиме стабилизации
4.5. Организация системы управления виброизолирующим
пневмомеханизмом
Выводы по главе
5. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ МЕХАНИЗМОВ С УПРУГИМИ СВЯЗЯМИ «ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ» ЖЕСТКОСТИ
5.1. Ограничения на компоновку системы виброзащиты в составе машины. Требования к жесткости упругих связей
5.2. Обобщенная модель элемента упругих связей с «отрицательной» жесткостью
5.2.1. Оценка возможностей регулирования «отрицательной» жесткости
5.2.2. Выбор кандидатов на роль элемента упругих связей

Некоторое дополнительное снижение жесткости к, возможно за счет способа нагружения пневматической пружины. Так, например, варьируя величину осевого эксцентриситета е между опорами, можно уменьшить ее жесткость на сжатие за счет поперечной неустойчивости резинокордной оболочки (см. рис. 1.1,а). В результате частота свободных колебаний СВЗ может быть снижена до 0.6 Гц. Однако участок перемещений, где имеет место малая жесткость, составляет za < 0.3гд, здесь za- свободный ход МПД ВИМ в вертикальном направлении [89]. Это недостаточно при больших относительных перемещениях, особенно, если пружина предназначена также для регулирования исходной позиции МПД.
1.3.2. Методы проектирования систем, упругие связи которых имеют свойство «отрицательной» жесткости.
Существует значительное количество упругих систем, имеющих несмежные формы устойчивого равновесия при закритическом деформировании и, соответственно, «отрицательную» жесткость. Смена одной формы устойчивого равновесия другой вызывает скачкообразные относительные перемещения звеньев механизмов, имеющих как жесткие подвижные соединения, так упругие связи. При этом на некотором участке перемещений происходит резкое уменьшение жесткости упругих связей в направлении деформирования и/или ином направлении.
Развитию теории синтеза и исследованиям поведения таких существенно нелинейных упругих систем посвятили множество работ отечественные ученые: П.М. Алабужев, В.В. Болотин, С.Н. Коробейников, Г.С. Мигиренко, Я.Г. Пановко, В.И. Феодосьев, - а также зарубежные ученые: В. Budianski, R. Grammel, H. Kauderer, R.S. Lakes, J.M.T. Thompson и др. [1, 8,11,47, 52,61,90,91,103,106].
Локальная или общая неустойчивость системы является необходимым условием существования «отрицательной» жесткости. Вопросам