Другие журналы

электронный научно-технический журнал

ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

Издатель: Общероссийская общественная организация "Академия инженерных наук им. А.М. Прохорова".

Машиностроение

Методика экспериментального исследования устройства подготовки двухфазной среды
# 09, сентябрь 2014
УДК: 621.6, 535-92
Писаревский А. Н., Белова О. В., Чернышев А. В., Кулаков Н. Н.
Необходимость обеспечения высокой эффективности процесса смешивания газа с распыленной жидкостью, создала потребность в изучении рабочих процессов протекающих в системах смешения. В данной статье приведена новая оптическая методика исследования данных устройств, основанная на изучении света, отраженного потоком распыленной жидкости. Основными ее преимуществом является простота организации проведения экспериментальных работ, и возможность использования фотоаппарата или видеокамеры в качестве регистрирующей аппаратуры. Приведен пример схемы экспериментального стенда. Показано сравнение результатов полученных при помощи данной методики с данными, имеющимися в специальной литературе.
Исследование радиальных деформаций ротора молекулярно–вязкостного вакуумного насоса
# 09, сентябрь 2014
УДК: 81.29.14
Никулин Н. К., Свичкарь Е. В.
В данной работе проведено исследование изменения величины зазора между рото-ром и статором молекулярно–вязкостного вакуумного насоса (МВВН) в зависимости от рабочего давления и диаметров роторов насоса. Основная задача работы – оценить влияние суммарной радиальной деформации на значение радиального зазора между ротором и статором в рабочем состоянии. Суммарная радиальная деформация возникает в результате действия центробежных сил и теплового расширения материала ротора. Таким образом, данная работа позволяет оценить величину уменьшения статического зазора в динамическом состоянии. В результате проведения данного исследования получена зависимость суммарного перемещения точек на внешнем радиусе ротора при разных частотах вращения ротора.
Расчет вихревого регулятора давления газа
# 10, октябрь 2014
УДК: 621.6
Белова О. В., Стародубцев А. А., Чернышев А. В.
В данной статье, на основе обзора литературы и патентного обзора, рассмотрено состояние вопроса на сегодняшний день по использованию, разработке и методах расчета вихревых регуляторов, приводятся различные схемы подвода потока управления вихревых регуляторов и их влияние на поток управления. Рассматривается возможность запирания питающего канала управляющим каналом. Разработана математическая модель расчета вихревого регулятора, описывающая процессы течения рабочих сред, на базе которой проведен численный расчет вихревого регулятора с различными типами управляющего канала с помощью CFD-пакета.
Рекуперативный теплообменный аппарат для наддува топливных баков жидкостного ракетного двигателя
# 10, октябрь 2014
УДК: 536.24: 621.45
Пелевин Ф. В., Авраамов Н. И., Семенов П. Ю.
Выполнен анализ рекуперативных теплообменных аппаратов для наддува топливных баков. Показано, что эффективность теплообмена в тракте с межканальной транспирацией теплоносителя сквозь пористый сетчатый металл при межсеточной фильтрации теплоносителя выше, чем у других теплообменных трактов. Установлено, что эффективность тракта особенно велика при малых числах Рейнольдса в диапазоне 1•103–5•104 и увеличивается с уменьшением пути движения теплоносителя сквозь пористый сетчатый металл и с увеличением теплопроводности пористого сетчатого металла. Эффективность теплообмена уменьшается с ростом числа Рейнольдса. Отсюда следует вывод, что увеличивать эффективность теплообмена надо не за счет увеличения скорости движения теплоносителя, а за счет развития поверхности теплообмена. Применение пористых сетчатых металлов с хорошо развитой поверхностью теплообмена и переход от традиционного продольно–канального движения теплоносителя к межканальному движению теплоносителя сквозь ПСМ позволяет работать при малых числах Re и максимальной эффективности теплообмена.
Экспериментальное исследование рабочего процесса в газогенераторе кислород-метанового ракетного двигателя
# 10, октябрь 2014
УДК: 536.46
Ягодников Д. А., Антонов Ю. В., Ворожеева О. А., Масальский Н. Л., Новиков А. О., Чертков К. О.
Представлены описания экспериментального стендового оборудования, систем измерения и регистрации, методики проведения экспериментальных исследований особенностей рабочего процесса в двухзонном модельном газогенераторе жидкостного ракетного двигателя, использующего в качестве компонентов топлива газообразные кислород и метан, соотношение между которыми соответствует диапазону изменения коэффициента избытка окислителя в диапазоне 0,1 – 0,25. С использованием визуализации внутрикамерного процесса во второй зоне газогенератора с помощью цветной цифровой видеосъемки и регистрации интенсивности излучения продуктов сгорания с помощью фотосопротивления определены условия, при которых вероятен процесс сажеобразования.
Алгоритм горизонтирования транспортной платформы
# 10, октябрь 2014
УДК: 621.391.535.8
Семенов С. Е., Андреев М. А.
Предложен простой алгоритм горизонтирования транспортной платформы, позволяющий построить простую и эффективную автоматическую систему управления горизонтированием. Алгоритм пригоден для использования в системах управления транспортными платформами как с жесткими опорами, так и управляемой пневмогидравлической подвеской, оснащенными следящими по положению приводами. Алгоритм учитывает выход приводов на упоры с последующим анализом целесообразности дальнейшего горизонтирования. Алгоритм представлен в виде блок-схемы, которая может быть использована при написании программы на любом языке программирования.
Расчетное обоснование времени назначения дублирующего контроля при сварке нефте– и газопроводов в условиях экстремально низких температур
# 10, октябрь 2014
УДК: 621.791
Розанов Д. С.
Статья посвящена выбору рационального времени дублирующего контроля при сварке нефте- и газопроводов в условиях экс-тремально низких температур (до - 60°С), применяемого для повышения вероятности обнаружения дефектов типа холодных трещин. Описана методика определения времени дублирующего контроля, указаны основные дефекты, причины, время их возникнове-ния. Показана роль диффузионного водорода в определении вероятности образования дефектов. Приведены примеры расчета для сварки нефте- и газопроводов из труб различных толщин (от 8 до 33 мм), свариваемых при различных температурах окружающего воздуха.
Плавление шугообразного водорода в вертикальной цилиндрической емкости
# 10, октябрь 2014
УДК: 536.246:532.517.2.
Товарных Г. Н.
Предложена математическая модель расчета времени плавления шугообразного водорода в вертикальной цилиндрической емкости при дренажном хранении. Рассмотрена задача о нахождении температурного поля в области чистой жидкости и положения границы раздела между жидкостью и шугой с учетом  тепловых потоков со стороны стенок и наличия пограничного слоя на боковых стенках емкости. Принято, что область шуги изотермична и имеет температуру плавления твердой фазы, свободная поверхность жидкости неподвижна и имеет температуру насыщения при заданном давлении. Поле температур в области чистой жидкости определяется из одномерного уравнения тепломассопереноса. Задача решена численно, с применением метода сеток, по явной схеме расчета.
Рост давления в плоской щели при замерзании теплоносителя
# 11, ноябрь 2014
УДК: 624.072: 536.42
Товарных Г. Н.
В статье рассматривается задача об изменении давления, действующего на пластины плоской щели круглой формы, заполненной жидкостью при ее замерзании. Предполагается, что при замерзании жидкости из-за разности плотностей твердой и жидкой фаз изменяется объем, который она занимает в щели и под действием разности давлений между внешней средой и внутренней областью происходит деформация стенок щели. Используя допущение о не сжимаемости твердой и жидкой фаз,  изменение объема внутренней области щели за счет деформации ограждающих стенок приравнивается  к изменению объема жидкости за счет изменения агрегатного состояния.Предполагается, что замерзание происходит в верхней части щели, температура жидкости постоянна и равна температуре кристаллизации, а граница раздела твердой и жидкой фаз является плоской. Боковые стенки и дно считаем теплоизолированными и абсолютно жесткими.Получены аналитические выражения для определения давления, действующего на пластины плоской щели круглой формы, заполненной жидкостью при ее замерзании.
Анализ столкновений
# 11, ноябрь 2014
УДК: 004.92
Горячкина А. Ю.
В работе рассматривается задача анализа столкновений геометрических объектов в двумерных и трехмерных сценах. Дана классификация моделей, предназначенных для анализа геометрических столкновений (априорные и апостериорные). Сделан обзор современных методов геометрического моделирования. Рассмотрены основные приемы, которые используются в современных алгоритмах анализа пересечений: геометрическая аппроксимация (оболочки) и иерархическая аппроксимация геометрического объекта. Рассмотрены способы и критерии построения рациональных BVH деревьев. Обсуждаются основные подходы к ограничению перебора при анализе столкновений в динамических сценах.
Математическое моделирование испарения и горения капель керосина в камере сгорания жидкостного ракетного двигателя с использованием плотности распределения вероятности
# 09, сентябрь 2014
УДК: 536.46
Ягодников Д. А., Бенуа Ж.
Выполнено математическое моделирование рабочего процесса в камере сгорания жидкостного ракетного двигателя с использованием плотности распределения вероятности температуры и размера капель горючего. В качестве объекта моделирования выбрана камера сгорания ЖРД РД-171М конструкции НПО «Энергомаш» имени академика В.П. Глушко. Составлено уравнение баланса плотности распределения количества капель керосина для плоской системы координат в нестационарной постановке с учетом скоростей изменения температуры и радиуса капель за счет процессов тепло- массообмена с окружающей средой. Исходное распределения капель по размерам моделируется лог-нормальным распределением. Приведены результаты тестовых расчетов процесса испарения капель и результаты расчетов процессов испарения и горения капель в условиях камеры сгорания ЖРД РД-171М. Полученное значение для коэффициента расходного комплекса (0,995) удовлетворительно согласуются с экспериментальным значением (0,98), что свидетельствует об адекватности разработанной математической модели и корректности принятых допущений.
Исследование в среде MathCAD крутильных колебаний электропривода стана дуо-160
# 09, сентябрь 2014
УДК: 621.771
Мальцев А. А., Соболев В. А., Кожевников И. В.
Металлургические машины имеют жесткие динамические режимы работы, их детали и узлы являются высоконагруженными и часто выходят из строя. Практически 90% разрушений деталей машин носят усталостный характер и происходят из–за действия динамических нагрузок. При конструировании новых прокатных станов, особенно в тех случаях, когда создание опытных образцов исключена, невозможно получить точную экспериментальную информацию (осциллограммы) о характере и степени нагружения деталей и узлов оборудования. Тем не менее, такая информация необходима для того, чтобы оценить ресурс прокатного стана нового поколения, выявить слабые места в конструкции и принять меры к их устранению еще на стадии проектирования. Остается только один теоретический путь получения приблизительной информации о нагружении деталей и узлов — математическое моделирование. Авторами разработана программа в среде MathCAD, позволяющая приблизительно оценить динамическую нагруженность электропривода валков прокатного стана дуо (пока рассмотрены только крутильные колебания), дать прогноз ресурса на основании формулы Серенсена-Когаева. Работа выполнена на базе стана дуо-160 лаборатории кафедры МТ-10 МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Проектный анализ космического аппарата для обеспечения астероидной безопасности земли
# 09, сентябрь 2014
УДК: 629.7
Журавлёв Е. И., Коваль О. А.
В данной статье рассмотрена проблема астероидно-кометной опасности. Проанализированы основные способы воздействия на опасные космические объекты. В качестве потенциально опасного объекта выбран астероид Апофис. Выявлены главные преимущества и недостатки различных способов противодействия космической угрозе. На основе известных параметров орбиты опасного астероида составлен сценарий полёта к Апофису. Разработана конструкция космического аппарата, обеспечивающего астероидную безопасность Земли. Описаны его системы и перспективные средства выведения на опорную орбиту. В качестве главного метода устранения опасного столкновения рассмотрен способ воздействия с помощью взрывных ядерных устройств.
Методика расчета температурного состояния головных частей элементов ракетно-космической техники при их наземной эксплуатации
# 09, сентябрь 2014
УДК: 621.396
Копытов В. С., Пучков В. М.
Представлены результаты математического моделирования процесса изменения температур в элементах головных частей ракетно-космической техники, имеющих коническую форму для различных режимов их наземной эксплуатации. Математическая модель включает в себя рассмотрение изменения температуры объекта конической формы в процессе термостатирования, теплообмена объекта с внутренним воздухом изотермического объема (контейнера) и теплообмен изотермического объема с окружающей средой в зависимости от времени года. Дан анализ влияния расчетных параметров на выбор схемы циркуляции воздуха в изотермических объемах систем термостатирования.
Анализ вопросов выбора способа транспортировки перспективных ракет космического назначения на стартовую позицию
# 09, сентябрь 2014
УДК: 629.7.085
Бошняк В. А., Языков А. В.
В статье рассматривается вопрос выбора способа транспортирования перспективных унифицированных ракет космического назначения (РКН) среднего и тяжёлого классов на стартовую позицию (СП) из монтажно-испытательного корпуса (МИКа). Даётся краткий обзор способов транспортировки, используемых в отечественной и мировой практике с указанием их положительных и отрицательных сторон. Делается вывод, что из-за конструктивных особенностей перспективных ракет космического назначения для их транспортировки целесообразно использовать транспортный или транспортно-установочный агрегат на двухколейном железнодорожном ходу.
Методика оценки теплового и напряженно-деформированного состояния камеры ЖРД многократного включения
# 09, сентябрь 2014
УДК: 621.455
Антонов Ю. В., Ягодников Д. А., Ворожеева О. А., Чертков К. О., Гаврюшин С. С.
Разработан и численно реализован алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) стенки камеры жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) тягой ~ 50 кН многократного включения, работающего на компонентах топлива «жидкий кислород + сжиженный природный газ (СПГ)», с учетом особенностей внутрикамерного процесса и теплоотвода в огневую стенку. Получены распределения температур, напряжений и деформаций в конструкции камеры двигателя после первого и второго включений. По итогам численных исследований дана оценка напряженно-деформированного состояния участков камеры рассматриваемого ЖРД, показаны элементы конструкции, в которых наблюдаются пластические деформации, а так же сформулированы практические рекомендации для снижения величины последних.
Компрессорный автохолодильник в изотермической сумке и результаты его испытаний
# 09, сентябрь 2014
УДК: 621.56(075)
Карлащук В. И.
Разработана конструкция автохолодильника на базе встраиваемого холодильного агрегата UR 25 компании Indel B (Италия) и изотермической сумки объемом 30 л. Холодильник отличается малым весом (около 9 кг), компактностью и высокой степенью транспортабельности. Установлено, что в режиме 24-вольтового питания UR 25 потребляемая мощность примерно на 23 % меньше по сравнению с 12-вольтовым, что объясняется необходимостью использования повышающего DC-DC-преобразователя для питания 24-вольтового электродвигателя компрессора. В результате испытаний установлено, что UR 25 отличается весьма высокой бесшумностью работы, расширенным диапазоном отрицательных температур (–10 °C вместо заявленных производителем –2 °C), удовлетворительным коэффициентом рабочего времени и хорошими динамическими свойствами при охлаждении продуктов.
Методика оценивания результатов выбора оборудования проектируемых технологических комплексов машиностроительного производства
# 10, октябрь 2014
УДК: 658.512
Волчкевич И. Л., Прохоренкова Е. В.
В статье предложена методика сравнительного анализа вариантов выбора оборудования проектируемых технологических комплексов. Изложен математический аппарат расчета времен цикла изготовления партии деталей для станка с ЧПУ, последовательности универсальных станков и переналаживаемой автоматической линии. Приведен пример сравнительного расчета и граничные критерии принятия решений. Предложенная методика может быть использована при проектировании технологических комплексов механосборочного производства, а также при составлении проектов технического перевооружения и модернизации машиностроительных предприятий.
Метод проектирования пространственных древовидных исполнительных механизмов шагающих роботов
# 11, ноябрь 2014
УДК: 681.5
Ковальчук А. К., Кулаков Д. Б., Семенов С. Е., Яроц В. В., Верейкин А. А., Кулаков Б. Б., Каргинов Л. А.
Предложен метод проектирования древовидных исполнительных механизмов (ИМ) шагающих роботов (ШР), основанный на совместном использовании алгоритма восстановления кинематической схемы биологического прототипа (человека или позвоночных животных) по фотографическим изображениям их скелетов, теории графов и теории матриц (4х4). Метод позволяет в автоматизированном режиме получать множество вариантов искомой кинематической структуры, предоставляя разработчику право выбора оптимального. На примерах расчёта кинематических структур ИМ конкретных ШР (робота-собаки, робота-краба, антропоморфного шагающего робота) показана эффективность применения предлагаемого метода. Представлены уравнения динамики древовидного ИМ и специально разработанная в среде MATLAB программа для его исследования. Они учитывают влияние действующих на ИМ внешних сил и моментов, а также позволяют вычислять силы и моменты от наложенных внешних связей, возникающие в точках его контакта с опорной поверхностью.
К вопросу санитарно- гигиенической оценки сварки стальных конструкций с защитными покрытиями
# 11, ноябрь 2014
УДК: 621.6.06; 621.6.076; 621.6.073.5
Шатов А. П.
В статье приведены результаты исследований санитарно-гигиенических условий сварки стальных конструкций с защитными покрытиям (металлическим цинком и различными лакокрасочными покрытиями). Установлено, что при сварке стали по цинковым покрытиям различной толщины, расчетный воздухообмен производится по наиболее токсичному химическому соединению, содержащегося в сварочной аэрозоле – оксиду марганца, так же и по различным лакокрасочным покрытиям. В местах выполнения сварки внутри резервуаров, колодцев и трубопроводов, где применение общеобменной вентиляции затруднено, предлагается использовать установки индивидуального и группового подачи очищенного воздуха в зону дыхания сварщиков, под специально оборудованные системой подачи воздуха щитки.
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (499) 263-69-71
© 2003-2024 «Инженерный вестник» Тел.: +7 (499) 263-69-71