Ашық рұқсат
Рұқсат берілді
Тек жазылушылар үшін
№ 5 (2024)
МЕХАНИКА МАШИН
Реализация режима постоянных скоростей для управления манипулятором с удаленным центром вращения
Аннотация
Предметом статьи являются проблемы ручного управления манипулятором, использующего задатчики движения с логическим выходным сигналом. Рассмотрены задатчики различной конструкции и логики действия. Освещены различные режимы и принципы управления, допускающие одновременную работу нескольких приводов на примере механизма с четырьмя степенями свободы и удаленным центром вращения. Приведены рекомендации для выбора способов и законов управления при разработке пространственных манипуляторов.
3-8
Колебания систем, обладающих геометрической симметрией. Влияние асимметрии
Аннотация
Исследуются колебания механических систем, обладающих геометрической симметрией. Показано, что в системах с малой асимметрией возникает расслоение кратных собственных частот, что приводит к неустойчивости вынужденных колебаний в этой частотной области, а также возникновению биений при собственных колебаниях. В механических системах симметрично расположенные элементы конструкции имеют, как правило, несколько степеней свободы или являются отдельными подсистемами. Поэтому введены блочные операторы симметрии и базисные векторы, характеризующие взаимодействия этих элементов конструкции, обусловленных условиями симметрии. Показано, что для систем с иерархией симметрий результирующий оператор симметрии равен произведению операторов, соответствующих каждой группе симметрии. Найдено, что базисные векторы для данного типа симметрии остаются такими же и для нелинейных систем с тем же типом симметрии. Их использование позволяет разделить исходные уравнения с нечетной функцией нелинейности на независимые нелинейные уравнения, каждое из которых описывает свою координату. Используется математический аппарат теории представления групп.
9-19
НАДЕЖНОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
Трибологические и термодинамические свойства высокоэнтропийных сплавов CrMnFeCoNi, CuCrMnFeCoNi, их стабильность и прогноз структуры
Аннотация
Высокоэнтропийные покрытия на основе 3d-металлов обладают уникальным сочетанием прочности и пластичности в широком температурном диапазоне, и могут быть получены по технологии вакуумного ионно-плазменного магнетронного напыления. Однако модельные расчеты термомеханических свойств таких сплавов осложнены отсутствием в литературе стабильных и равновесных решеток с полной структурной информацией. В статье реализован прогноз стабильности фаз эквиатомного высокоэнтропийного покрытия CrMnFeCoNi методом обратных выпуклых оболочек, определены термодинамические, механические свойства. Обнаружено, что вплоть до комнатной температуры к стабильным фазам относится также среднеэнтропийный, 4-х элементный сплав состава MnFeCoNi.
20-31
Исследование влияния толщины электролитического наномедного покрытия, созданного на поверхности деталей из высокопрочного чугуна, на уровень звукового давления
Аннотация
В настоящей статье изучается влияние однослойных электролитических покрытий из наноразмерных медных порошков, полученных методом химического осаждения на уровень звука, т. е. на уровень звукового давления высокопрочных чугунов. Однако демпфирующая способность высокопрочного чугуна ниже, а прочность его высокая. Это позволяет создавать новые материалы покрытий с использованием новых технологий и новых методов улучшения свойств высокопрочного чугуна. С целью улучшения демпфирующей способности путем нанесения гальванического покрытия на поверхность высокопрочного чугуна удалось несколько приблизить его демпфирующие способности к способностям серого чугуна.
32-41
Исследование корректирующей функции для расчетов долговечности при стохастическом нагружении
Аннотация
В статье проведен численный анализ влияния корректирующей функции на расчетную долговечность. Сформированы границы изменения аргументов — пределов выносливости и максимальных амплитуд напряжений разрушающего блока нагружения. При граничных условиях, приводимых в источниках, получены парадоксальные на первый взгляд результаты, представленные графиками.
42-51
Методика обработки изображений дисперсных микроструктур алюминиевой бронзы
Аннотация
В статье описана методика и выполнен анализ оптической микроструктуры многофазного сплава БрАЖ9-4 на основе меди, подвергнутого структурному измельчению. Особенности микроструктуры сплава исследуются с помощью оценки пространственной однородности материалов по геометрическим характеристикам фаз и структурных составляющих. Для анализа структурных характеристик материала использованы следующие количественные характеристики изображения: статистическое разделение фаз с помощью кластеризации, выделение фаз по уровню окрашенности пикселей изображения серого оттенка, определение гистограмм распределений размеров зерен, суммарных площадей (длины) границ зерен и фаз. По результатам исследования сделан вывод о степени измельчения α и β фаз, укрупнения γ фазы за счет распада α и β фаз при охлаждении сплава после обработки РКУП, об увеличении длины границ зерен материала и однородности распределения зерен фаз по площади микрошлифа.
52-62
Расчет и выбор посадок для соединений комбинированной упруго-втулочной пальцевой муфты
Аннотация
В статье рассмотрены особенности использования упругих втулочно-пальцевых муфт. Представлен расчет и выбор посадок для случая применения упруго втулочно-пальцевых полумуфт разных исполнений с различными диаметрами посадочных отверстий. В качестве объекта исследований было выбрано соединение вала электродвигателя А280S8 — вала вакуумного насоса ВВН1-25 с упругой втулочно-пальцевой муфтой. Установлено, что соединения вала электродвигателя с муфтой Ø80 мм при сборке методом запрессовки должна быть назначена посадка Н8/t6, а при нагреве муфты – Н8/t7. Для соединения вала вакуумного насоса ВВН1-25 с муфтой Ø65 мм при любом виде сборки можно назначить посадку Н8/t6, при которой наибольший натяг на 4 мкм превышает установленную границу наибольшего технологического натяга, что может привести к разрушению чугунной муфты. В связи с этим, рекомендовано заводу-изготовителю муфт повысить точность оборудования для того, чтобы обеспечить посадку для соединения вала вакуумного насоса ВВН1-25 с муфтой Ø65 мм в виде Н7/t6, которая будет удовлетворять рассчитанным требованиям точности.
63-68
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Лазерная доплер-анемометрия дисперсной смеси двух жидкостей с близкими плотностями
Аннотация
Лазер-Доплер-анемометром были измерены профили скоростей и объемной концентрации для вертикально восходящего двухфазного жидко-жидкостного капельного потока в цилиндрической трубе, у которого разность плотностей фаз относительно мала. Такой режим моделирует течение двухфазной газожидкостной смеси в невесомости. Экспериментально измерена малая скорость скольжения фаз. Разработаны новые методы использования лазер-Доплер-анемометра для измерения скорости и объемной концентрации фаз для дисперсного двухфазного потока.
69-73
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕХАНИКА. ДИАГНОСТИКА ИСПЫТАНИЯ
Экспериментальный анализ динамики нелинейной колебательной системы с самосинхронизирующимися вибровозбудителями при взаимодействии с сыпучим материалом
Аннотация
Представлены результаты экспериментального анализа влияния упругого ограничителя колебаний на динамику вибромашины с самосинхронизирующимися вибровозбудителями при взаимодействии с гранулированным материалом в резонансной области частот. Экспериментальный макет выполнен по схеме одномассовой вибромашины с плоскими колебаниями рабочего органа (платформа), которые возбуждаются двумя дебалансными вибровозбудителями. Получены зависимости амплитуд колебаний макета и взаимной фазы вращения вибровозбудителей от частоты возбуждения при различных значениях массы материала. Установлено, что контакт с упругим ограничителем приводит к расширению области частот вблизи второй резонансной частоты, в которой обеспечивается синхронное вращение вибровозбудителей с взаимной фазой близкой к нулю, а также к снижению в резонансных областях частот чувствительности амплитуд колебаний платформы к изменениям массы материала. Показана эффективность введения упругого ограничителя при обработке гранулированных материалов.
74-83
Анализ причин отказов системы подачи воздуха автомобиля Ford Transit с дизельным двигателем EURO 5
Аннотация
В статье проведена оценка технического состояния системы подачи воздуха коммерческого автомобиля Ford Transit. После проведенного анализа были получены результаты, позволяющие установить причины отказа системы впуска дизельного двигателя с экологическими нормами Euro 5. Выявлено что неисправность турбокомпрессора напрямую влияет на общее состояние двигателя, его эксплуатационные характеристики. Основные отказы связаны с неисправностью самого турбокомпрессора, негерметичностью патрубков или интеркулера. Для двигателя Duratorq TDCi 2.2 определены вероятности появления данных отказов.
84-91
92-96
Ионно-плазменное напыление антифрикционных покрытий AlMg14 и AlMgB14–50 масс. % TiB2
Аннотация
В статье представлены результаты исследований покрытий, полученных методом высокочастотного ионно-плазменного распыления порошковых керамических мишеней составов AlMgB14 и AlMgB14–50 масс. % TiB2 с последующим осаждением на твердосплавных подложках ВК-8. Установлено, что формируемые покрытия характеризуются аморфно-кристаллической структурой, в которой присутствуют межатомные связи B–B, B–O, Ti–O. Состав исходной мишени не оказывает существенного влияния на морфологию и шероховатость получаемых покрытий. Твердость покрытий составила до 35±2 ГПа, при наименьшем коэффициенте трения 0.12, для покрытий без добавления TiB2. При этом, установлено, что при использовании мишени AlMgB14–50 масс. % TiB2, формируемые покрытия характеризуются более высокими значениями адгезионной прочности и износостойкости.
97-106
Исследование динамики импульса давления при работе модульного твердотопливного генератора ударных волн
Аннотация
Повышение эффективности использования энергии взрыва для разрушения породного массива при работе твердотопливных генераторов ударных волн, к которым относится взрывореактивный комплекс, во многом зависят от параметров импульса давления, физико-механических свойств пород и горно-геологических условий. В статье приведены результаты моделирования параметров взрывного импульса при работе взрывореактивного комплекса, исследованы величины амплитуд импульса давления в различных режимах его длительности. Определен рациональный режим работы взрывореактивного комплекса при разработке пород с коэффициентом крепости f = 5–20 по шкале проф. М. М. Протодьяконова.
107-115
Алгоритм прогнозирования работоспособности изделий по результатам контроля его агрегатов
Аннотация
В статье на основе синтеза и совершенствования существующих методов предложена модель прогнозирования, включающая в себя алгоритм проверки работоспособности изделия по результатам контроля его агрегатов. Разработаны модели прогнозирования параметров контроля сложных технических систем и методы оптимизации числа испытаний агрегатов технических систем при проведении контроля их работоспособности. Эффективность предложенного алгоритма прогнозирования работоспособности продемонстрирована на примере. Материалы и результаты статьи можно использовать инженерным работникам конструкторских бюро, научно-исследовательских институтов и научно-производственных объединений в процессе проектирования высоконадежных систем.
116-126