Расчетно-экспериментальные методы проектирования сложных резинокордных конструкций узлов агрегатов и машин

• Автор: Трибельский, Иосиф Александрович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 396 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние вопроса, цели и задачи исследования
1Л. Выводы по главе
Глава 2. Проектирование бортовых соединений
2.1. Конструкции и расчетные модели бортовых соединений
2.2. Уточненный расчет бортовых соединений на основе МКЭ
2.2.1. Метод расчёта напряжённо-деформированного состояния бортовых соединений резинокордных оболочек при действии рабочих нагрузок
2.2.2. Метод прогнозирования работоспособности бортовых зон резинокордных оболочек с учётом влияния релаксационных процессов
2.3. Методы инженерного расчета бортовых соединений резинокордиых оболочек
2.3.1. Метод инженерного расчёта характеристик бортов
резинокордных оболочек при обжатии фланцами
2.3.2. Метод инженерного расчёта характеристик бортовых зон резинокордных оболочек при воздействии рабочей среды
2.3.3. Оценка релаксационных свойств борта и его поведение во
времени в процессе эксплуатации
2.4. Методика расчета режима имитационных испытаний для прогнозирования состояния бортовых соединений РКО в процессе эксплуатации
2.5. Экспериментальные исследования бортовых соединений
2.6. Расчёт необходимого количества и периодичности подтяжек
бортовых соединений РКО на начальном этапе эксплуатации
2.7. Выводы по главе
Глава 3. Методика проектирования упругих муфт
3.1. Конструкции и расчётные модели упругих муфт с резинокордными оболочками
3.2. Метод расчёта осесимметрично нагруженных резинокордных
оболочек высокоэластичных муфт
3.2.1. Расчетная модель резинокордной оболочки муфты. Основные допущения расчета
3.2.2. Геометрия оболочки и нитей каркаса. Нагрузки, действующие
на оболочку со стороны нитей
3.2.3. Система уравнений осесимметричной деформации резинокордной оболочки муфты
3.2.4. Краткое описание программы расчета. Сопоставление расчета с экспериментом
3.3. Метод расчета кососимметрично нагруженных резинокордных оболочек высокоэластичЕплх муфт
3.4. Методика расчетного исследования влияния различных конструктивных параметров баллонов ШПМ на их статические и жесткостные характеристики и напряженное состояние
3.4.1. Основные расчетные зависимости
3.4.2. Алгоритм расчета на ЭВМ. Приближенный расчет радиальной жесткости
3.4.3. Расчетное исследование стабильности рабочего зазора баллона ШПМ
3.5. Расчетный анализ напряженно-деформированного и теплового состояния резинокордных оболочек высокоэластичных муфт
3.6. Приближенный расчет на устойчивость торообразных оболочек высокоэластичных муфт
3.7. Анализ динамики и оценка циклической прочности упругих муфт
3.8. Выводы по главе
Глава 4. Методика расчета РКО пневматических амортизаторов
4.1. Конструкции и расчетные модели РКО вращения и РКО подушечного типа для пневматических амортизаторов
4.1.1. РКО вращения
4.1.2. РКО подушечного типа
4.2. Методика расчета РКО по теории сетчатых оболочек
4.3. Методика расчета РКО по МКЭ
4.4. Исследование напряженно-деформированного состояния вблизи
кромок корда резинокордных оболочек
4.5. Анализ динамики резинокордных оболочек амортизаторов
4.6. Циклическая прочность и прогнозирование долговечности РКО амортизаторов
4.7. Методика расчета резинометаллических амортизаторов
4.8. Метод расчетного исследования прочности и рабочих параметров герметизаторов с резинокордными оболочками различных конструкций
4.9. Выводы по главе
Выводы по работе
Список литературы
Приложение

Введение
В настоящее время резинокордные конструкции, представляющие собой изделия из композиционных материалов, нашли широкое применение в различных отраслях промышленности. Они используются в устройствах для шумовиброизоляции машин и механизмов и снижения динамических нагрузок при ударных воздействиях, сейсмозащиты зданий и сооружений атомных электростанций, нефте- и газопроводов. Упругие элементы на базе резинокордных оболочек (РКО) применяются для подрессориваиия и амортизации автомобильного и рельсового транспорта, в качестве упругих элементов высокоэластичных муфт и амортизирующих конструкций в подземных и подвижных комплексах пусковых установок стратегических ракет. Резинокордные оболочки используются в судостроении в качестве герметизирующих элементов переборочных стаканов, шумовиброизолирующих пневматических амортизаторов и патрубков циркуляционных трасс.
Применение РКО и высокоэластичных муфт для шумовиброизоляции промышленного оборудования, насосных и компрессорных установок, турбин, дизелей и другой техники позволяет:
- повысить плавность работы, понизить шумность и увеличить долговечность машин и механизмов;
- разобщить вал привода и вал насоса, увеличив таким образом срок, службы агрегатов;
- защитить агрегаты от перегрузок, возникающих при перекосах несущих конструкций, уменьшить уровень вибраций;
- производить аварийное перекрытие трубопроводов и нефтепроводов при проведении ремонтно-восстановительных работ;
- предотвратить разрушение фундаментных и рамных конструкций от виброактивных механизмов.
Необходимо отметить, что использование РКО, высокоэластичных муфт, резинометаллических амортизаторов в различных машинах и агрегатах промышленности прочно вошло в инженерную практику, и сегодня появляется всё больше отраслей промышленности, где успешно внедряются новые конструкции на основе РКО.
При всем многообразии сложных резинокордных конструкций к ним предъявляются следующие основные требования:

крутильной жесткости и податливости муфт при осевом, угловом и радиальном смещениях полумуфт. Расчет крутильной жесткости резинокордной оболочки основывается на ее представлении в виде двух взаимодействующих между собой оболочек: безмоментной резиновой и кордной (нитевой).
Взаимодействие этих оболочек упрощенно сводится к нормальному давлению корда на резину. При расчете усилий, действующих на валы со стороны упругого элемента, обусловленных смещениями полумуфт, резиновая оболочка упрощенно представляется в виде набора кривых брусьев переменной ширины, работающих только на изгиб при угловых и осевых смещениях полумуфт и только на сдвиг при радиальных.

ис. 1.12. Муфта высокоэластичная с резинокордной торообразной оболочкой:
1 - оболочка резинокордная; 2, 3 - полумуфты; 4 - фланец прижимной; 5 - кольцо соединительное; 6 - слои корда; 7 - кольцо бортовое проволочное