Разработка и исследование аналитических моделей динамики механизмов с зазорами в сопряжениях деталей

• Автор: Корольков, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 176 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние проблемы обеспечения работоспособности поршневых машин (на примере поршневых компрессоров)
1.1. Исследование и анализ работоспособности и причин отказов
1.2. Обзор методов исследования динамики рычажных механизмов
1.3. Методы исследования технического состояния поршневых машин
1.4. Вибрационная диагностика
Выводы и формулирование задач исследования
Глава 2. Моделирование изменения зазоров в кинематических парах рычажных механизмов в процессе изнашивания
2.1. Моделирование изнашивания цилиндро-поршневой группы 38.
2.2. Расчет изменения зазоров в поршневой паре численными методами
2.3. Расчет изнашивания подшипников скольжения и шарнирных
соединений численными методами
Глава 3. Моделирование динамики рычажных механизмов с учетом зазоров в трибосопряжениях
3.1. Математическое описание динамики механизмов с неудерживающими связями в кинематических парах
3.2. Математическая модель динамики механизма с учетом зазоров в кинематических парах
3.3. Методы решения уравнений движения механизмов
3.4. Моделирующий алгоритм динамики поршневых машин
Глава 4. Методика проведения экспериментальных исследований
технического состояния поршневых компрессоров
4.1. Выбор объекта исследования
4.2. Методика определения параметров технического состояния поршневых компрессоров
4.2.1. Обследование технического состояния компрессоров с остановкой на ремонт
4.2.2. Обследование технического состояния компрессоров во время эксплуатации
Выводы
Глава 5. Влияние конструкционных и эксплуатационных факторов на динамику поршневых компрессоров
5.1. Исследование движущего момента и сил сопротивления
5.2. Влияние инерционных нагрузок на динамику компрессора
5.3. Влияние рабочих режимов компрессора на его динамику
5.4. Влияние износа сопряжений на динамику компрессора
5.5. Виброакустические исследования поршневых
компрессоров
Выводы
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Обеспечение надежности и безопасной эксплуатации машин и механизмов в условиях повышения энергоемкости и производительности технологических процессов, увеличения скоростей и нагрузок
промышленного оборудования и транспортных машин, а также старение производственных фондов делает особо актуальным проблемы анализа их технического состояния, прогнозирования остаточного ресурса и возможности аварийных ситуаций.
В перечне мероприятий по обеспечению техногенной безопасности одной из главных задач машиноведения является совершенствование методов диагностирования и мониторинга технического состояния. Решение этих задач невозможно без моделирования изменения параметров технического состояния во времени в зависимости от многочисленных факторов внешнего воздействия, режимов эксплуатации, конструкции механических систем с учетом износа деталей, обратных связей входных и выходных параметров, что позволяет производить имитацию изменения технического состояния машины в течение ее жизненного цикла.
Такое моделирование позволяет не только создавать надежные конструкции, но и обеспечивать точность оценки технического состояния косвенными методами (вибродиагностикой, по состоянию смазочных материалов и др.), а также прогнозировать поведение объектов в будущем времени эксплуатации.
При работе в машине протекает ряд взаимосвязанных и обуславливающих друг друга процессов (динамические процессы, изнашивание сопряженных деталей, изменение механических свойств материалов и др.).
Совершенствование моделирования технического состояния машин и механизмов на многокритериальной основе является одним из актуальных направлений современного машиноведения.

В 80-90-е годы были разработаны и внедрены более чем на десятке предприятий России автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией КОМПАКС®: на технологических
установках — стационарные системы мониторинга состояния оборудования КОМПАКС®, стационарные системы КОМПАКС -КСА и персональные системы автоматической диагностики Compacs®-micro, в ремонтном производстве — стендовые системы контроля качества ремонта агрегатов и их узлов, в целом на предприятии - компьютерная диагностическая сеть Compacs-Net®, позволяющая осуществлять непосредственное управление процессом эксплуатации в реальном времени. Системы мониторинга состояния оборудования КОМПАКС® позволяют без участия специалистов определять различные типы неисправностей: нарушение центровки;
нарушение балансировки, в т. ч. износ рабочего колеса, полумуфты; дефекты подшипников качения и скольжения; неисправности клапанов и кривошипно-шатунной группы поршневого компрессора и др.
Следует отметить экспертную систему мониторинга и диагностики фирмы Bently Nevada (США), которая позволяет оценивать техническое состояние машин и надежно определять причины его изменения. Контролируются и анализируются относительные колебания ротора в подшипниках, орбита вала, среднее положение шеек ротора, фаза гармоник оборотной частоты и графики полного спектра.
Из российских экспертных программ отметим также программы А. В. Баркова («ВАСТ», Санкт-Петербург) [3] и В. А. Русова («Виброцентр», г. Пермь) [89]. Барковым разработан метод огибающей спектра и внесен существенный вклад в диагностику подшипников качения.
Выводы и формулирование задач исследований