ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

Работа посвящена исследованию общей и местной прочности конструкций методом статического прочностного анализа. В качестве объекта исследования рассмотрен элемент стартового ракетного комплекса (башня обслуживания), представляющий собой сложную ферменную конструкцию. Произведен расчет общей прочности, по его результатам сделан вывод о необходимости проведения анализа местной прочности (МП). Анализ МП реализован тремя различными способами с рассмотрением достоинств и недостатков каждого метода. По результатам расчетов сделан вывод, произведена проверка достоверности расчетов МП путем, а также произведено сравнение всех трех методов и сделан вывод о наиболее оптимальном по мнению авторов методе.

Представлено описание разработанного на кафедре «Инструментальная техника и технологии» МГТУ имени Н.Э.Баумана комплекса для оценки износостойкости инструментальных материалов и сил резания при точении при использовании как специальных инденторов, так и стандартных токарных резцов. Приведены вид, основные конструктивные элементы и назначение узлов и деталей, входящих в состав комплекса. Подробно рассмотрена конструкция разработанного нагрузочного устройства. Показана область использования комплекса - провидение предварительных экспериментальных оценочных работ по поиску рациональных технических и технологических решений в области токарной обработки резанием конструкционных материалов.

В современном машиностроении последние 30-40 лет широко используют высоконаполненные полимерные материалы (ВНПМ). У таких материалов, для достижения заданных характеристик, металлических компонентов относительно много по сравнению с полимерным связующим и оно не обеспечивает достаточного сцепления металлических частиц, а следовательно и необходимой механической прочности. В этом случае для повышения прочности изделий из ВНПМ используют гидростатическое (всестороннее) прессование при больших (100 МПа и более) давлениях. При этом получаются материалы, механическое поведение которых отличается от всех ранее изученных материалов. Это требует разработки специальных методов исследования механических характеристик таких материалов, а также разработки моделей механического поведения ВНПМ, позволяющих проводить расчеты изделий из таких материалов. Комплекс работ по решению этих двух вопросов был выполнен на факультете СМ МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Резонансные крутильные колебания можно предотвратить, правильно подобрав крутильную жёсткость упругой муфты, соединяющей узлы машины. В данной статье рассмотрены три конструкции упругих муфт, обеспечивающие плавное регулирование крутильной жёсткости. Показано, что крутильную жёсткость упругих муфт можно изменять в достаточно широком диапазоне. По расчётам наиболее широкий диапазон регулирования крутильной жёсткости обеспечивает муфта с возможностью изменения мест закрепления на полумуфтах кольцеобразных стальных упругих элементов (или упругого элемента в виде стальной винтовой пружины, свёрнутой в тор).

Работа посвящена исследованию общей и местной прочности конструкций методом статического прочностного анализа. В качестве объекта исследования рассмотрен элемент стартового ракетного комплекса (башня обслуживания), представляющий собой сложную ферменную конструкцию. Произведен расчет общей прочности, по его результатам сделан вывод о необходимости проведения анализа местной прочности (МП). Анализ МП реализован методом встраивания более подробной модели выбранного элемента конструкции в первоначальную модель с проведением повторного анализа модели без изменения параметров и условий нагружения. По результатам обоих расчетов сделан вывод, произведена проверка достоверности расчета МП путем сравнения эпюр распределения коэффициентов запаса в полной модели в обоих вариантах расчета.

В статье рассмотрены виды испытаний на надёжность фрезерного оборудования. Наиболее подробно представлена информация о стендовых испытаниях и особое внимание уделено организации и проведению стендовых ускоренных испытаний. В частности, испытаний по методу «запросов». Определены основные конструктивные узлы и механизмы фрезерных станков, лимитирующие их надёжность. Проанализированы конструкции нагрузочно-имитирующих устройств испытательных стендов для исследования надёжности механизмов фрезерных станков. Даны рекомендации применения их для решения задач по оценке и прогнозированию надёжности механизмов фрезерных станков на этапах проектирования и отработки опытных образцов, а также для проведения сертификационных испытаний серийного фрезерного оборудования.

Технология производства компонентов транспортных средств играет важную роль в определении долговечности и надежности агрегатов транспортных средств, а также затрат на их эксплуатацию. При разработке новых или доработке существующих конструкций необходимо учитывать опыт, накопленный ведущими отечественными и зарубежными автопроизводителями. В статье рассмотрены типовые технологические процессы термообработки, механической обработки заготовок (нарезание зубчатых венцов, фрезерная обработка, шлифование, хонингование зубьев, зенкерование отверстий, накатка резьбы и профилей), а также литья. Проведенный обзор существующих применяемых технологий производства компонентов систем привода ведущих колес позволяет выявить новые тенденции, наиболее эффективные технологии и способы производства и обработки деталей систем привода ведущих колес транспортных средств.

Процесс воспламенения заряда твердого ракетного топлива (ТРТ) оказывает существенное влияние на параметры работы ракетного двигателя на твердом топливе (РДТТ) на начальном участке работы. Существующие рассчетные методики для определения параметров работы воспламенительного устройства носят преимущественно эмпирический характер. В то же время, скорость горения ТРТ на начальном этапе работы РДТТ определяется в том числе профилем температуры по глубине поверхностного слоя топлива. Прогрев топлива на значительную глубину способен привести к нежелательному забросу давления на начальном этапе работы двигателя. Недостаточный прогрев топлива может привести к затянутому выходу двигателя на режим, либо потуханию заряда. В статье рассмотрено численное моделирование процесса прогрева топлива за счет конвективного воздействия продуктов сгорания воспламенительного устройства в канале круглого сечения, а так же влияние параметров продуктов сгорания на тепловое состояние поверхностного слоя топлива на момент воспламенения заряда.

Рассмотрены основные особенности установок для усталостных испытаний проволоки. Обстоятельно проанализирована конструкция и принцип действия базовой установки, определены ее технические недостатки и сформулированы основные задачи, которые необходимо было решить при проектировании новой установки. Разработаны схемы и чертежи панели управления, привода, блока подсчета циклов до разрушения, устройства, задающего напряжения в образцах. Большое внимание уделено простоте и надежности конструкции установки, обеспечению точности получаемых результатов. Приведены результаты усталостных испытаний латунированной проволоки из стали 80, полученные на базовой и новой установке.

Представлены результаты экспериментального исследования эффективности газовой завесы в плоском сверхзвуковом сопле со щелевым тангенциальным вдувом воздуха в пограничный слой. Исследовано влияние таких факторов, как параметр вдува, наличие предвключенного теплоизолированного участка и участка теплообмена на эффективность газовой завесы по длине сопла. Показано, что с увеличением параметра вдува происходит снижение температуры восстановления газа на теплоизолированной стенке на расчетном режиме течения газа. Установлено хорошее соответствие экспериментальных данных с результатами расчетов с использованием теории предельных законов теплообмена и трения по методу Кутателадзе – Леонтьева.

Работа посвящена проблеме моделирования опорно-двигательного аппарата спортсмена. Приведены основные факторы, влияющие на показатели спортсмена. Рассмотрены основные принципы тренировок спортсменов. Подробно рассмотрены основные типы моделей и методы моделирования. Описаны системы, подходящие для моделирования биомеханических объектов. Тщательно описан процесс создания модели человеко-машинного взаимодействия в среде MSC Adams\LifeModeler. Рассмотрены последствия изменения параметров мышц модели. В заключении приведены основные преимущества использования САПР при моделировании локомоторного аппарата человека.

При разработке новых или модернизации существующих транспортных средств важным этапом является формирование предложений по перспективным решениям по приобретению испытательного оборудования по изучению нагрузочной способности систем привода ведущих колес транспортных средств. Это достигается на основе поиска и анализа известных типов перспективного испытательного оборудования и опыта существующих мировых научно-исследовательских центров. В статье представлен обзор испытательного оборудования ведущих мировых производителей по изучению нагрузочной способности систем привода ведущих колес, а также оборудование, установленное в существующих научно-исследовательских центрах.

Целью работы является рассмотрение некоторых вопросов статических расчетов при проектировании высокоэффективного объемного нерегулируемого гидропривода. Рассмотренные пути определения геометрических рабочих параметров гидродвигателей (эффективная рабочая площадь и рабочий объем) позволяют провести выбор параметров насосной установки. В условиях, не позволяющих высокоэффективно обеспечить выполнение требуемых параметров геометрическими размерами, рассмотрены схемные пути повышения эффективности гидропривода. Использование принципа сохранения постоянства проводимости позволяет уточнять величины потерь давления на используемых гидроустройствах при некаталожных режимах работы. Все рассмотренные действия создать нерегулируемый объемный гидропривода, обеспечивающий  работу при требуемых силовых и кинематических параметрах с высоким КПД.

Рассмотрен вариант решения проблемы регулирования частоты вращения очесывающего ба-рабана экспериментального прицепного очесывающего устройства. Предложено использовать объемный гидропривод, позволяющий бесступенчато регулировать частоту вращения барабана. В результате анализа типов регулирования объемного гидропривода было выбрано регулирование с использованием регулятора потока, позволяющего получить стабильную нагрузочную характеристику гидропривода. Получены зависимости для расчета частоты вращения гидромотора при последовательном и параллельном включении регулятора пото-ка. Анализ зависимостей показал, что наибольшей стабильностью частоты вращения вала барабана при изменяющейся нагрузке обладает гидропривод с регулятором потока, установ-ленным последовательно на входе в гидромотор.

Для выбора параметров системы управления использована оригинальная разновидность корневого метода синтеза. Предложена универсальная схема корректирующего  фильтра, обладающая дифференцирующими свойствами, построенная на интеграторах.  При известном порядке объекта выбирается порядок корректирующего фильтра, после чего задается желаемый вид характеристического уравнения замкнутой системы (желаемые корни). Далее однозначно вычисляются параметры фильтра, которые обеспечивают желаемое расположение корней.    Метод применен к синтезу системы управления по току и по напряжению. Получены передаточные функции по положению якоря и управляющим параметрам, построены переходные процессы. Произведено сравнение способов управления.

Работа посвящена исследованию общей и местной прочности конструкций методом статического прочностного анализа. Рассмотрены теоретические основы перехода от анализа общей прочности к расчету местной прочности. Произведен общий расчет для конструкции башни обслуживания в ПК Sadas. На основании данного расчета с учетом принятых условий перехода к анализу местной прочности использован метод расчета при задании граничных условий в виде внутренних силовых факторов. Для этого создана отдельная трехмерная модель в ПК ANSYS. Проведено сравнение результатов обоих расчетов для проверки правильности произведенных расчетов.

Одним из возможных направлений развития противодействия высокоскоростным частицам космической среды является использование защитных экранов (щитов Уиппла), вынесенных на некоторое удаление от космического аппарата из механохимически активных материалов.Физический эффект такой защиты заключается в следующем. Внедрение высокоскоростных частиц в активные элементы защиты приводит к быстрому фазовому превращению, в результате которого повышается давление в зоне контакта до величины 1,2…2,6 ГПа. Это приводит к увеличению разрушающего воздействия на внедряющуюся частицу, быстрому ее разрушению и более интенсивному радиальному разбросу элементов.В настоящей работе предложена физико-математическая модель рассмотренного явления и результаты численного моделирования экранной защиты космического аппарата из различных механохимически активных веществ.

В статье рассмотрены основные параметры элементов солнечных электростанций (СЭС), доступных каждому желающему построить свою индивидуальную электростан-цию для уменьшения зависимости от сбоев в работе системы централизованного энерго-снабжения или при ее отсутствии вообще. Для ориентации в многочисленных предложе-ниях оборудования для таких станций в статье собраны и проанализированы тенденции развития солнечной энергетики в мире и России, а также сведения по элементам СЭС и их стоимости по состоянию на январь 2014 года. Отмечено лидерство Германии (программа «1000 солнечных крыш»), США (программа «1000000 солнечных крыш»), закон о «зеле-ном тарифе», являющийся по существу законом о господдержке солнечной энергетики и принятый не только в странах-лидерах, но и в Белоруссии, Украине, Монголии и с ого-ворками в России, где до сих пор успешно продолжается только программа «накопления первоначального капитала» и программа прогнивших крыш. В статье проанализирована взаимосвязь между эксплуатационными характеристиками солнечных панелей, аккумуляторных батарей, контроллеров их заряда/разряда и инверто-ров в зависимости от вида нагрузки (постоянного или переменного тока), потребляемой мощности, географического положения, времени года, среднестатистических данных о погодных условиях.

Показан принцип работы одного из типов токарных самоцентрирующих патронов - клинового. Представлен обзор конструкций токарных клиновых патронов. Приведены описания принципов их работы, особенностей используемых механизмов и узлов, а также достоинства и недостатки клиновых токарных патронов. Представлены технические характеристики стандартизованных клиновых патронов и их основные размеры. В обзор включены четырнадцать патронов. Среди них: универсальный, механизированные, со встроенным пневмоприводом, с противовесами кулачков и с цилиндрическими кулачками, быстропереналаживаемые, эксцентриковый, клинореечный и др.

В работе дан анализ точностных возможностей по расположению осей отверстий при обработке на автоматических линиях с приспособлениями-спутниками. Проведен анализ схем расположения узлов направления режущих инструментов по трем вариантам: 1. Кондукторные плиты, стационарно установленные в позициях; 2. Кондукторные плиты, стационарно установленные в спутниках; 3. Кондукторные плиты, подводимые при движении подачи агрегатной головки и фиксируемые по специальным элементам самих спутников. Установлено, что кондукторные плиты, располагаемые на спутнике, имею преимущества по условиям достижения точности расположения осей отверстий. Однако, с учетом условий работы автоматической линии и затрат на изготовление кондукторных плит, наиболее целесообразно применение стационарных плит, устанавливаемых в позиции и лишь отдельные кондукторные втулки целесообразно размещать в корпусе спутника.