


编号 4 (2024)
МЕХАНИКА МАШИН
Математическое моделирование аэроупругого отклика диска, имеющего нелинейно-упругий подвес и взаимодействующего со слоем вязкого газа
摘要
В статье предложена математическая модель нелинейных аэроупругих колебаний диска, имеющего подвес с жесткой кубической нелинейностью и взаимодействующего со слоем вязкого газа, пульсирующего за счет заданного возмущения на его контуре. Проведен асимптотический анализ, позволивший свести исходную модель к обобщенному уравнению Дуффинга, на базе решения которого методом гармонического баланса найден основной аэроупругий отклик диска и его фазовый сдвиг. Характеристики, в частных случаях, обеспечивают переход к несжимаемой вязкой жидкости и линейно-упругому подвесу, а их численное исследование позволило установить, что сжимаемость газа приводит к возрастанию значений резонансных частот и увеличению амплитуд колебаний диска. Расчеты показали возможность подавления неустойчивых колебаний диска вблизи резонансных частот путем изменения толщины слоя газа. Полученные результаты можно использовать для изучения динамики газовых и жидкостных демпферов и опор, а также чувствительных упругоподатливых элементов датчиков давления.



Модификация платформы Гауфа–Стюарта с шестью степенями свободы
摘要
Платформа Гауфа–Стюарта заняла важное место в производственных и научных отраслях, позволяя облегчить различные циклы производства или провести необходимые исследования. Ее развитие позволяет решать более новые и сложные задачи или облегчать выполнение уже существующих. В настоящей статье рассмотрена модификация классической платформы, рассмотрены решения прямой и обратных задач кинематики, реализация программы визуализации и алгоритма управления, как физической моделью платформы, так и виртуальной, проведена оценка параметров платформы. Прямая и обратная задачи кинематики являются одними из основных задач, описывающих платформу, на их основе можно рассмотреть поведение платформы в различных конфигурациях заданных параметров. Программа визуализации позволяет не только рассмотреть поведение платформы без необходимости применения физической модели платформы, но и управлять реальной платформой, передавая соответствующие сигналы в управляющий контур.



НАДЕЖНОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
Выбор базового растительного масла для разработки биоразлагамого смазочного материала с помощью метода TOPSIS
摘要
Рассмотрены растительные масла и животные жиры как базовые основы для разработки биоразлагаемых смазочных материалов. Проведена классификация таких материалов с помощью метода Уорда на основе расстояния Евклида с последующим уточнением методом k-средних по физико-химическим свойствам. Выбор материала, обладающего оптимальными характеристиками, осуществлялся с помощью метода TOPSIS. На основе рассчитанных коэффициентов относительной близости к “идеальному” материалу построен рейтинг смазочных материалов, среди которых наибольший интерес представляет рапсовое масло. Приведены сравнительные триботехнические характеристики растительных масел, имеющих наилучший рейтинг. Показано, что растительные масла не уступают минеральному и синтетическому. Результаты ранжирования могут использоваться в дальнейших фундаментальных и прикладных исследованиях по разработке биоразлагаемых смазочных материалов.



Исследование динамики параметров обработки при точении заготовки из алюмоматричного литого композиционного материала
摘要
В статье представлено решение задачи определения составляющих силы резания и температуры резания при точении алюмоматричного литого композиционного материала. В качестве параметра оптимизации приняты составляющие силы резания и температура резания при обработке алюмоматричного литого композиционного материала твердым сплавом. Исследования проводили на специально сконструированной для этих целей экспериментальной установке, состоящей из токарного станка и стенда для регистрации, контроля и анализа динамических процессов, в виде сигнала от резца, при проведении токарной обработки. Проведена компьютерная и математическая обработка методом наименьших квадратов полученных результатов, которая позволила вывести расчетные формулы для определения значений исследуемых факторов. Определены оптимальные значения факторов, соответствующие оптимальным значениям составляющих силы резания, и соответствующие им значения температуры резания.



Особенности изменения физико-механических свойств системы “износостойкая наплавка–основной металл” на примере лезвия лемеха “LEMKEN”
摘要
Представлены материалы о симметричном влиянии тепловых полей на обратную от наплавки сторону, выражающемся в одинаковой форме эпюр распределения твердости. Введение условных критериев оценки свойств зоны термического влияния позволило косвенно оценить ее напряженное состояние. Получены числовые значения твердости отдельных участков наплавленного образца.



Разработка методики подбора манжет для герметизации фланца коробки передач ЯМЗ при ремонте
摘要
Теоретически обоснована и практически апробирована методика подбора манжет для поверхностей валов при ремонте. Методика заключается в обосновании диаметров ремонтных размеров валов на основании данных по износам и подбора манжет под эти размеры по внутреннему диаметру с целью обеспечения таких же натягов, как у новых соединений. Практическое применение методики рассмотрено на соединении выходного вала коробки передач.



НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Реверс-инжиниринг в производстве и ремонте сложнопрофильных и крупногабаритных изделий
摘要
Разработаны методы контроля и диагностики степени износа и потери геометрической формы поверхностями. Проведен выбор технологических маршрутов при комплексном восстановлении рабочих поверхностей крупногабаритных изделий с применением электрофизических источников энергии при наплавке порошков и проволок. Показано, что стоимость капитального ремонта при восстановлении шнекового вала в среднем в два раза ниже, чем изготовление нового. Актуальным является регулярный контроль степени износа витков вала и их локальное восстановление с использованием наплавочных материалов и технологий.



Конструктивно-технологические решения аддитивного изготовления деталей в объеме материала
摘要
В статье рассматривается особенности технических решений аддитивного изготовления деталей. В отличие от существующих решений послойного синтеза предлагается новый способ и устройство для осуществления движения рабочего инструмента в объеме порошка. Рассматриваются различные варианты исполнения, используя морфологический анализ путем построения морфологической таблицы. Это обеспечивает обоснованность предлагаемых технических и технологических решений и, следовательно, позволит повысить технический уровень и эффективность синтезируемых систем. Проведен анализ решений, которые обеспечивают менее дорогостоящее изготовление трехмерных объектов, за счет лучшей управляемости процесса, что приводит к более высокой производительности и снижению стоимости, как технологического процесса, так и оборудования. Также появляется возможность создавать более компактное, легкое и дешевое оборудование для синтеза трехмерных объектов. Предлагаемые технические решения расширяют функциональные возможности оборудования за счет осуществления как послойного (горизонтального) синтеза, так и объемного – вертикального или смешанного горизонтально-вертикального синтеза деталей.



Особенности конечноэлементного моделирования лазерной ударной сварки алюминия с нержавеющей сталью
摘要
Работа посвящена изучению технологии лазерной ударной сварки при сваривании тонкой алюминиевой пластины с пластиной из нержавеющей стали. Было проведено конечноэлементное моделирование технологии лазерной ударной сварки c помощью конечноэлементного пакета ABAQUS. Полученные результаты показали, что качество сварного шва в основном определяется двумя параметрами – энергией лазерного импульса и начальным расстоянием между пластинами. Установлены условия, при каких параметрах лазерной ударной сварки получаются сваривать алюминиевую пластину с пластиной из нержавеющей стали. Получены распределения пластических деформаций и температур вдоль сварного шва.



АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Анализ и синтез складных параболических антенн с осесимметричной укладкой лепестков и сферическими механизмами раскрытия с коническими зубчатыми парами
摘要
Рассмотрена проблема автоматизации процессов анализа и синтеза складных параболических антенн. Выбраны и исследованы взаимосвязанные варьируемые параметры сопрягаемых элементов складного параболического зеркала антенны с осесимметричной укладкой лепестков и сферическими механизмами их раскрытия в виде конических зубчатых пар. Проведен сравнительный анализ вариантов механизмов раскрытия лепестка с постоянным и переменным передаточными отношениями.



Устойчивость распределенной автоматизированной системы управления с учетом модели прогнозирования последствий непреднамеренных деструктивных воздействий
摘要
В статье изложены задачи прогнозирования возможного сценария непреднамеренных деструктивных воздействий (массовые воздействия – перепады напряжений, индустриальные электромагнитные помехи, воздействия природного характера) на распределенную автоматизированную систему управления. Предложены аналитические соотношения для оценки последствий подобных деструктивных воздействий (система передачи сигналов, система связи). Рассмотрен один из возможных сценариев таких воздействий на систему с учетом распределения их интенсивности.



ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕХАНИКА. ДИАГНОСТИКА ИСПЫТАНИЯ
Фазовый состав титановых порошков, полученных для аддитивных машин электродиспергированием отходов сплава ОТ4 в спирте
摘要
На основании проведенных экспериментальных исследований, направленных на исследование фазового состава титановых порошков, полученных для аддитивных машин электродиспергированием отходов сплава ОТ4 в пропиловом спирте, отмечено наличие в частицах титанового порошка следующих фаз: α-Ti, TiО и Ti3Al. Проведенные исследования позволят определить наиболее рациональную область применения полученных титановых порошков для производства из них аддитивных изделий.



Пароводяной генератор колебаний давления
摘要
Приведены результаты экспериментального исследования пароводяного струйного инжектора в режиме генерации нелинейных колебаний давления релаксационного характера. Обнаружены высокочастотные затухающие скачки давления на переднем фронте кривой колебаний. Показано, что при возбуждении колебаний происходит смена режима работы инжектора от сверхзвукового к дозвуковому. Дано объяснение процессу колебаний давления за время совершения цикла. При давлении рабочего пара 8–10 бар получен размах колебаний 5–6 бар на частотах 5–20 Гц.


