- •к.т.н., начальник отдела ОНИР СиМУ ЭЛТИ, сопредседатель секции №1
- •д.т.н., профессор, зав. каф. фмпк эфф, председатель секции № 9
- •СЕКЦИЯ 1. ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА
- •АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТА СТРУКТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ
- •ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГОПОЛЯ В МОРСКОЙ ВОДЕ
- •КАБЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ
- •Колпаков В.А., Паранин В.Д., Мокеев Д.А………………...86
- •СПОСОБЫ СЕЛЕКЦИИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
- •СЕКЦИЯ 2. ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
- •ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ СПОСОБА КОМПЕНСАЦИИ ДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИИ НА ГИРОМАЯТНИК
- •РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОМЕХАНИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА
- •НОРМИРОВАНИЕ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОТЛИВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
- •ИНВЕРТОРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ СВАРКИ МОДУЛИРОВАННЫМ ТОКОМ
- •ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ КОРПУСА НА ЦИКЛ РАБОТЫ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРНОГО МЕХАНИЗМА
- •ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В БУРОВОЙ КОЛОННЕ ПРИ ВРАЩАТЕЛЬНО-УДАРНОМ БУРЕНИИ СКВАЖИН МАЛЫХ ДИАМЕТРОВ
- •СЕКЦИЯ 4. ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
- •ВЛИЯНИЕ ДЛИНЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ КРЕПЛЕНИЯ
- •РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ХАРАКТЕРИСТИК СИНХРОННОГО ГИБРИДНОГО ДВИГАТЕЛЯ
- •РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С АКТИВНЫМ И РЕАКТИВНЫМ ДИСКАМИ В МАГНИТНОЙ СИСТЕМЕ
- •ПРОГРАММА ВЫЯВЛЕНИЯ ФАКТОРОВ РИСКА РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА МЕТА-АНАЛИЗА
- •ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА ФОТОМЕТРИРОВАНИЯ КАПЕЛЬНЫХ ПРОБ ДЛЯ ОЦЕНКИ АГРЕГАЦИОННЫХ СВОЙСТВ КЛЕТОК КРОВИ
- •ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОВОЛНОВОЙ РАДИОТЕРМОМЕТРИИ В ДИАГНОСТИКЕ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
- •УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КЛАПАННЫХ ЗАМЕНИТЕЛЕЙ, КАК ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА И ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ КАРДИОХИРУРГИИ
- •Введение
- •ЭКОНОМИЧНЫЙ И ЭКОНОМНЫЙ УМЗЧ 2×200Вт С БЛОКОМ ПИТАНИЯ
- •Мариненко А.В.
- •Благодарности
- •Компонента
- •МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ КАРТИН ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ПОЛОС
- •ЛИТЕРАТУРА:
- •Описание процесса моделирования
- •Вывод
- •Благодарности
- •ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ СПОСОБА КОМПЕНСАЦИИ ДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИИ
- •НА ГИРОМАЯТНИК
- •Перспективы
- •Экспериментальная часть
- •Заключение
- •Рисунок 3. Результаты моделирования работы системы
- •ЛИТЕРАТУРА:
- •СКОРОСТНОЙ ЭФФЕКТ В ВИХРЕТОКОВОМ КОНТРОЛЕ
- •Введение
- •Благодарности
- •ЛИТЕРАТУРА:
- •E-mail: yuyug@npi.tpu.ru
- •Наименование параметра
- •Полоса
- •частот, Гц
- •Результаты и обсуждение
- •ЛИТЕРАТУРА:
- •ЛИТЕРАТУРА:
- •Тогда энергия, переданная упругому элементу, согласно (2) будет равна:
- •ПРОБЛЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ ТРЕХЗВЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ
- •ЛИТЕРАТУРА:
- •420066, г. Казань, Красносельская ул., 51
- •E-mail: BakirovAR@rambler.ru
- •420066, г. Казань, Красносельская ул., 51
- •E-mail: BakirovAR@rambler.ru
- •Введение
- •Выводы
- •Выводы
- •ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВОК ТИПА УЭЦН С ПЧ
- •ЦИФРОВАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
- •ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОМЕНТ В ИНДУКЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЯХ
- •Материал и методы исследования
- •Заключение и некоторые перспективы
- •ЛИТЕРАТУРА:
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
протекать по цепи: (+) ИП - W1'' |
- VS3 - VS4 - |
способам, |
|
описанным |
в |
[13]. |
Данные |
|||||||||||||||
(-) ИП. Cо вторичной полуобмотки W2'', |
алгоритмы реализуются при помощи БОСН, |
|||||||||||||||||||||
выходного понижающего трансформатора Т, |
который, |
согласно |
применяемому |
способу, |
||||||||||||||||||
ток поступает в нагрузку. |
|
Одновременно с |
задает длительность основных импульсов и |
|||||||||||||||||||
моментом отпирания тиристоров VS3 и VS4, с |
пауз в зависимости от среднего напряжения |
|||||||||||||||||||||
третьего выхода усилителя У2, управляющий |
дугового промежутка, а также длительность |
|||||||||||||||||||||
импульс, через Т-триггер Т2 поступает на |
дополнительных импульсов и их частоту. |
|
||||||||||||||||||||
вход ШИМ, который отсчитывает время |
Техническим |
|
|
результатом, |
|
при |
||||||||||||||||
протекания тока в нагрузке. |
|
Длительность |
реализации |
данных |
алгоритмов |
управления |
||||||||||||||||
протекания |
тока |
определяется |
схемой |
технологическим процессом СМТ, является |
||||||||||||||||||
управления, причем при максимальной |
устранение |
|
недостатков, |
|
|
которые |
||||||||||||||||
длительности протекания |
тока |
сердечник |
проявляются |
при |
работе |
с |
устройствами |
|||||||||||||||
выходного понижающего трансформатора не |
модуляции первого поколения СМТ [13]. |
|
||||||||||||||||||||
входит в насыщение [8]. |
|
|
|
|
|
Разработанный |
опытный |
образец |
ИИП |
|||||||||||||
Для прекращения протекания тока в |
прошел |
испытания |
на |
|
эквивалентную |
|||||||||||||||||
нагрузке |
|
управляющими |
|
импульсами, |
сварочной дуге нагрузку и показал высокую |
|||||||||||||||||
которые подаются с усилителя У5, |
надежность работы его силовой части как в |
|||||||||||||||||||||
отпираются тиристоры VS2 и VS6. Момент |
непрерывном режиме, так и при реализации |
|||||||||||||||||||||
включения усилителя У5 также определяется |
указанных |
выше |
алгоритмов |
управления |
||||||||||||||||||
схемой управления. После отпирания |
технологическим |
|
процессом |
сварки |
в |
|||||||||||||||||
тиристоров VS2 и VS6, конденсатор С3, |
широком диапазоне параметров режимов. |
|||||||||||||||||||||
который был предварительно заряжен с |
ЛИТЕРАТУРА: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
плюсом на левой обкладке, начинает |
1 Пентегов И.В., Мерещак С.Н., Кучеренко |
|||||||||||||||||||||
частично перезаряжаться по цепи: (+) ИП - |
В.А. Источники питания для дуговой сварки с |
|||||||||||||||||||||
W1'' - VS3 - C3 - VS2 - (-) ИП; а тиристор VS4 |
использованием инверторов. Автоматическая |
|||||||||||||||||||||
восстанавливает |
|
свою |
|
запирающую |
сварка - 1982-№7. - С.29-35. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
способность, поскольку к нему приложено |
2 Лебедев В.К. Тенденции развития |
|||||||||||||||||||||
обратное напряжение по цепи: левая |
источников питания для дуговой сварки. |
|||||||||||||||||||||
обкладка коммутирующего конденсатора С3 - |
Автоматическая сварка - 1995-№5. - С.3-6. |
|||||||||||||||||||||
VS2 |
- |
VS4. |
При |
этом |
напряжение |
на |
3 Коротынский А.Е. Состояние, тенденции |
|||||||||||||||
коммутирующем конденсаторе С3, за счет |
и перспективы |
развития |
высокочастотных |
|||||||||||||||||||
частичного перезаряда по цепи: С3 - VS2 - L4 |
сварочных |
|
преобразователей |
|
(Обзор). |
|||||||||||||||||
- VS6 - C3, понижается до необходимого для |
Автоматическая сварка - 2002-№7. - С.50-63. |
|||||||||||||||||||||
нормальной работы инвертора. В результате |
4 Миронов С. Инверторные источники |
|||||||||||||||||||||
такого |
|
перезаряда |
напряжение |
на |
питания для дуговой сварки. Сварочное |
|||||||||||||||||
коммутирующем конденсаторе С3 сменит |
производство - 2003-№4. - С.41-43. |
|
|
|||||||||||||||||||
свою полярность (плюс будет находится на |
5 Гецкин О.Б., Яров М.В. Опыт создания |
|||||||||||||||||||||
правой |
|
обкладке |
|
коммутирующего |
высокоэффективного |
|
|
|
сварочного |
|||||||||||||
конденсатора С3). По окончанию перезаряда |
оборудования |
|
в |
|
НПП |
«Технотрон». |
||||||||||||||||
конденсатора С3, тиристоры VS3 и VS2 |
Сварочное производство - 2000-№5. - С.28- |
|||||||||||||||||||||
выключаются. Тиристор VS6 выключается в |
32. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
тот |
момент, |
когда |
ток |
перезаряда |
6 Фетисов Г.П., Синельников Н.Г. |
|||||||||||||||||
конденсатора С3 через дроссель L4 станет |
Статические |
|
|
|
|
высокочастотные |
||||||||||||||||
равным нулю. |
|
|
|
|
|
|
|
преобразователи энергии для дуговой сварки. |
||||||||||||||
Второй |
полупериод |
работы |
инвертора |
Автоматическая сварка - 1982-№7. - С.59-63. |
||||||||||||||||||
аналогичен первому. Однако в данном |
7 Князьков А.Ф., Князьков С.А., Князьков |
|||||||||||||||||||||
случае, для протекания тока в нагрузке |
В.Л. Ручная дуговая сварка модулированным |
|||||||||||||||||||||
отпираются тиристоры VS1 и VS2, а для его |
током электродами с покрытием - Научно- |
|||||||||||||||||||||
прекращения - тиристоры VS4 и VS5. |
|
производственный |
|
форум |
|
|
2005: |
|||||||||||||||
БОСТ |
|
формирует |
|
крутопадающую |
Экологические |
проблемы |
и |
техногенная |
||||||||||||||
внешнюю |
|
характеристику |
разработанного |
безопасность строительства, эксплуатации и |
||||||||||||||||||
ИИП. В БОСТ введены заданные значения |
реконструкции |
|
нефтегазопроводов, |
новые |
||||||||||||||||||
основных и дополнительных импульсов, |
технологии |
|
и |
материалы |
|
1-4 |
марта |
|||||||||||||||
которые можно изменять в диапазоне |
2005г./Программа и сборник тезисов. |
|
|
|||||||||||||||||||
30…200 А, а также величина тока дежурной |
8 Князьков А.Ф., Князьков С.А., Деменцев |
|||||||||||||||||||||
дуги, которая устанавливается в пределах |
К.И. Инверторный источник питания для |
|||||||||||||||||||||
5…30 А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дуговой сварки. - Заявка № 2006112873, |
||||||||||||
В |
|
разработанном |
опытном образце |
приоритет от 17.04.2006 г. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
заложены |
|
алгоритмы |
|
управления |
9 Пат. РФ2140344, MKИ В 23 К 9/09. |
|||||||||||||||||
технологическим |
процессом СМТ, |
согласно |
Инверторный |
|
источник |
|
питания |
для |
||||||||||||||
294
Современные техника и технологии 2007
электродуговой сварки/ А. Ф. Князьков, О.Г. Брунов, С.А. Князьков - Заявл. 16.07.1997.
10http://www.technotron.ru
11Dzelnitzki D. Modulare Mehrprozess - Stromquellen ermöglichen verschiedene schweissverfahren // Maschinenmarkt. - 1997. - 103, №51. - S.24-27.
12 LINCOLN electric: INVERTEC STT II.
Руководство по эксплуатации IM - 582 -1997. 13 Пат. РФ2268809, MПК В 23 К 9/095.
Способ электродуговой сварки с импульсной модуляцией тока / А. Ф. Князьков, В. Л. Князьков, С.А. Князьков - Заявл. 12.02.2004.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ВАКУУМНАЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННАЯ УСТАНОВКА «КВАДРО»
Денисов В.В., Яковлев В.В.
ИСЭ СО РАН, Россия, 634055, г. Томск, проспект Академический, 2/3
E-mail: volodyadenisov@yandex.ru
Вакуумные ионно-плазменные технологии |
особоответственных |
|
деталей |
машин и |
||||||||||||
используются в таких передовых отраслях |
механизмов путем нанесения на их |
|||||||||||||||
промышленности(атомная, авиакосмическая, |
поверхность |
металлических |
и |
|||||||||||||
машиностроение и другие), где традиционные |
композиционных |
покрытий |
|
методом |
||||||||||||
технологии не в состоянии удовлетворить |
электродугового |
|
плазменно |
– |
||||||||||||
предъявляемому |
комплексу |
условий |
и |
ассистированного напыления сверхтвердых |
||||||||||||
требований к обрабатываемым изделиям. |
наноструктурированных слоев. «Квадро» |
|||||||||||||||
Число |
отраслей применения непрерывно |
обладает |
набором |
функциональных |
||||||||||||
возрастает, поскольку идет накопление опыта |
возможностей |
как |
для |
промышленного |
||||||||||||
и |
понимание |
физики |
процессов, |
производства, так и для научных и |
||||||||||||
происходящих |
в |
вакууме, |
а |
также |
технологических исследований. |
|
|
|||||||||
совершенствование |
техники |
получения |
Основные |
технические |
характеристики |
|||||||||||
плазменных |
|
образований |
для |
установки «КВАДРО»: |
|
|
|
|
|
|||||||
технологических целей. Поэтому во всем |
1. Размеры установки – 2500(длина)× |
|||||||||||||||
мире увеличивается спрос на вакуумные |
2500(ширина) ×2000(высота) мм. |
|
|
|||||||||||||
установки, |
реализующие |
современные |
2. |
Размеры рабочей вакуумной камеры – |
||||||||||||
вакуумные ионно-плазменные технологии. |
600(длина)× 600(ширина) ×600(высота) мм. |
|||||||||||||||
При этом установки должны удовлетворять |
3. Потребляемая мощность – до 50 кВт. |
|||||||||||||||
следующим основным требованиям: |
|
|
4. Рабочее давление – 0,01 - 1 Па. |
|||||||||||||
• |
Реализовывать новые эффективные |
|
5. Водяное охлаждение – 2 м3/час. |
|||||||||||||
технологические процессы модернизации |
|
6. |
Скорость нанесения ионно-плазменных |
|||||||||||||
материалов и изделий; |
|
|
|
|
покрытий – до 3 мкм/час. |
|
|
|
||||||||
• |
иметь автоматизированное управление |
7.Однородность толщины покрытий – ± |
||||||||||||||
технологическим процессом; |
|
|
|
5% в рабочей зоне диаметром 500 мм и |
||||||||||||
• |
допускать |
|
|
возможность |
высотой 200 мм. |
|
|
|
|
|
||||||
перепрограммирования |
технологического |
В состав установки «КВАДРО» входят |
||||||||||||||
процесса с учетом его особенностей; |
|
|
четыре |
основных |
|
электрофизических |
||||||||||
• |
обладать многофункциональностью |
и |
устройства: |
|
|
|
|
|
|
|||||||
комплексностью, |
т.е. |
|
возможностью |
• |
|
Газоразрядный |
источник |
ПИНК |
||||||||
реализации в едином технологическом цикле |
(плазменный источник с накаленным катодом, |
|||||||||||||||
нескольких операций, набор которых можно |
обеспечивающий ток несамостоятельной дуги |
|||||||||||||||
менять для конкретных образцов и изделий, |
до 100А без катодного пятна)[1]; |
|
|
|||||||||||||
добиваясь |
необходимого |
результата |
• |
|
Газоразрядный |
источник |
ПИХПК |
|||||||||
обработки. |
|
|
|
|
|
|
(плазменный источник с холодным полым |
|||||||||
Создаваемая в ИСЭ СО РАН вакуумная |
катодом, обеспечивающий ток дуги с |
|||||||||||||||
ионно-плазменная установка «КВАДРО» |
катодным пятном до 100А). Оба источника |
|||||||||||||||
проектировалась с учетом этих требований. |
предназначены для нагрева, очистки и |
|||||||||||||||
Основное назначение установки «КВАДРО» – |
активации поверхности изделия, а также |
|||||||||||||||
упрочнение |
режущего |
инструмента |
из |
плазменного ассистирования при напылении |
||||||||||||
быстрорежущей стали и твёрдых сплавов, |
функциональных покрытий. При этом ПИНК |
|||||||||||||||
штамповой оснастки, пресс-форм, а |
также |
предназначен |
для |
работы |
с |
инертными |
||||||||||
295
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
газами и азотом, а ПИХПК для работы с |
электронным |
нагревом с |
использованием |
|||||||||||
активными газами – кислородом и |
плазмогенераторов – ПИНКа, ПИХПКа; |
|||||||||||||
углеводородами.[1] |
|
|
|
|
|
• ионная очистка, травление и активация |
||||||||
• Два дуговых испарителей с током до |
поверхности изделий дуговой плазмой, |
|||||||||||||
150А, которые служат для распыления |
генерируемой ПИНКом и ПИХПКом; |
|
||||||||||||
материала |
катода |
и |
нанесения |
• химико-термическая |
|
обработка |
||||||||
функциональных покрытий. При этом |
(азотирование) для формирования на |
|||||||||||||
свойства напыляемой пленки зависят как от |
поверхности |
обрабатываемого |
изделия |
|||||||||||
материала катода дугового испарителя, так и |
диффузионного |
слоя, |
обладающего |
|||||||||||
от вида используемого рабочего реактивного |
повышенной |
твердостью |
и коррозионной |
|||||||||||
газа[1]. |
|
|
|
|
|
|
стойкостью; |
|
|
|
|
|
|
|
Конструктивно |
вакуумная |
установка |
• нанесение электродуговым плазменно- |
|||||||||||
«КВАДРО» включает: вакуумную рабочую |
ассистированным |
методом |
однослойных и |
|||||||||||
камеру, высоковакуумную и форвакуумную |
многослойных |
|
сверхтвердых |
|
(>40Гпа) |
|||||||||
системы откачки, которые монтируется в |
нанокристаллических |
покрытий |
на |
основе |
||||||||||
едином перемещаемом основном блоке. |
чистых |
металлов |
или |
их |
соединений |
|||||||||
Стойка управления и силового питания |
(нитридов, карбонитридов, карбидов). |
|||||||||||||
монтируются |
отдельными модулями |
и |
В |
установке |
реализуется |
возможность |
||||||||
соединены с основным блоком коробами с |
комбинированного включения в работу всех 4 |
|||||||||||||
электрическими кабелями. |
|
|
|
|
источников плазмы. Электрические блоки |
|||||||||
На боковых сторонах рабочей вакуумной |
питания всей установки являются частотно- |
|||||||||||||
камеры размещены дуговые испарители с |
импульсными и занимают один шкаф 19” и |
|||||||||||||
магнитными |
|
сепараторами |
для |
высотой 2м. Управление блоками питания |
||||||||||
предотвращения |
попадания |
микрокапель |
дистанционное по интерфейсу RS-485 от |
|||||||||||
материала катода, генерируемых в катодном |
системы управления установкой. |
|
|
|||||||||||
пятне. На фронтальной двери размещается |
Таким образом, «КВАДРО» представляет |
|||||||||||||
плазменный источник с холодным полым |
собой установку, на которой возможно |
|||||||||||||
катодом(ПИХПК). На верхней части камеры |
реализовать |
современные |
технологические |
|||||||||||
размещается |
плазмогенератор |
ПИНК. |
циклы |
вакуумной |
ионно-плазменной |
|||||||||
Размеры фланцев унифицированы, что |
обработки |
с |
параметрами, |
которые |
||||||||||
позволяет менять местами плазмогенераторы |
недостижимы |
при |
использовании |
других |
||||||||||
и дуговые испарители. |
|
|
|
|
аналогичных известных установок. Это |
|||||||||
Установка |
оснащена |
системой |
подачи |
открывает перспективу |
создания |
новых |
||||||||
отрицательного напряжения смещения (до |
функциональных |
покрытий |
с |
уникальными |
||||||||||
1500 В) на обрабатываемые детали с |
свойствами. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
устройством гашения микродуг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
На установке |
реализуются |
следующие |
ЛИТЕРАТУРА: |
|
|
|
|
|
||||||
основные технологические процессы: |
|
|
1. Коваль Н.Н., Лопатин И.В., Щанин П.М. |
|||||||||||
• предварительный |
нагрев |
|
и |
и др. // Изв. Вузов. Физика.-2001.-№9.- С.28-35 |
||||||||||
обезгаживание |
|
поверхности |
|
изделий |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
инфракрасными нагревателями (ТЭН-ами) |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ КОРПУСА НА ЦИКЛ РАБОТЫ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРНОГО МЕХАНИЗМА
Яненко А.А., Дерюшева В.Н., Крауиньш П.Я.
Томский политехнический университет, Россия, г. Томск, пр.Ленина, 30 E-mail: vderusheva@mail.ru
Пневмогидравлический |
ударный |
– бойка установлен второй боек 3. Между |
механизм, рассмотренный более подробно в |
торцами поршня – бойка и вторым бойком |
|
статье [1], представлен на рис 1. Ударный |
имеется камера, заполненная жидкостью. |
|
узел состоит из корпуса 1, в газовой полости |
Поршень – боек 2, совместно со вторым |
|
которого установлен поршеньбоек 2. Во |
бойком 3 образуют рабочий поршень и шток |
|
внутренней цилиндрической полости поршня |
возвратного цилиндра, причем рабочая |
|
296
Современные техника и технологии 2007
площадь |
|
|
|
|
|
|
этого |
|
|
|
|
цилиндра |
существенно |
эффективно |
|
тормозится. |
Особенность |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
меньше поршня – бойка, на который |
поведения поршня – бойка заключается в |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
воздействует газ. Система управления |
том, что в момент, когда координата поршня – |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
движением поршня – бойка совместно со |
бойка превышает заданное ограничение x10, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
вторым бойком включает рабочие окна, |
происходит удар промежуточного бойка об |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
выполненные в корпусе 5, поворотную втулку- |
ударник. В этот момент в камере между |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
золотник |
|
|
|
|
|
4, |
|
|
|
|
|
динамические |
накопители |
промежуточным бойком и поршнем – бойком |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
подвода 6 и слива 7 жидкости. На расчетном |
из-за движения последнего давление резко |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
расстоянии от торца второго бойка |
повышается. Это упругое взаимодействие |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
установлен |
|
наголовник |
8, |
воспринимающий |
двух бойков учтено коэффициентом c0. Так |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
удар и передающий его нагрузке. |
|
|
|
|
|
|
|
как в динамическом накопителе имеется |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
незначительный |
запас накопленной энергии |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жидкости, то после достижения некоторой |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
промежуточной координаты x20, поршень – |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
боек возвращается в начальное положение с |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
усилием |
незначительно |
превышающем |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
усилие со стороны газовой полости. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, при определенных |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
параметрах n, |
k, |
m1, |
m2, c0, Pα , |
P0, x10, |
x20, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
получили установившийся режим работы. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предположим, что корпус двигается |
|||||||||
|
|
|
|
|
Рис 1. Принципиальная схема |
|
|
независимо от поршня и имеет импульсное |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
движение. |
С |
помощью |
математического |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
пневмогидравлического ударного механизма |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
моделирования |
|
была |
|
исследована |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Динамика |
|
|
|
|
|
|
работы |
ударного |
|
узла, |
устойчивость цикла к малым изменениям |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
приведенного на рис.1 |
|
может быть описана |
точек x10, x20 и начало координат. |
|
что |
при |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
следующей |
|
|
|
системой |
|
дифференциальных |
Исследования |
показали, |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
изменении положения начало координат цикл |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
является устойчивым в интервале -0,31 до |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
d |
|
2 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
m |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
+ P |
|
|
1 |
= P ; |
1 |
|
|
≥ 0, x ≤ x |
10 |
; |
|
|
|
|
3,4. При изменении положения начала |
||||||||||||||||||||||||||
12 |
|
|
dt2 |
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
0 |
|
dt |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
координат за пределы этого интервала цикл |
||||||||||||||||||||
m |
d 2 x1 |
|
+ P |
dx1 |
|
|
+ c |
|
x = P |
(1− n);x |
|
|
≤ x ≤ x |
|
; |
переходит |
|
на |
другой |
режим |
и |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
dt2 |
|
|
|
|
α |
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
1 |
|
|
0 |
|
|
|
10 |
|
1 |
20 |
|
устанавливается на нем. Интересно, что |
||||||||||||||||||
|
|
|
d |
|
2 |
x1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
dx1 |
|
= P0 (1−k); |
dx1 |
|
|
|
|
|
|
|
максимальная |
скорость внутри |
интервала |
||||||||||||||||||||||
m12 |
dt2 |
|
|
+ Pα |
|
dt |
|
|
dt |
≤ 0, x1 ≤ x10 ; |
|
|
10,7 м/с, а за пределами интервала 26,6 м/с . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
dx1 |
|
dx1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При всем этом частота импульсов |
|||||||||||||||||
Pα |
=α |
|
; |
< 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воздействующих на положение точки начала |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
координат никак не влияет на устойчивость |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx1 |
|
|
|
|
|
|
|
dx1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Pα = Pα 0 − kα1 |
|
;V10 > |
|
≥ 0; |
|
|
|
|
|
|
|
ударного механизма. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
dt |
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис 2 и 3 приводятся графики |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
2 |
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зависимости |
скорости |
от перемещения |
|||||||||||||||||||
P |
= k |
α |
2 |
|
|
1 |
|
|
; |
|
|
|
|
1 |
≥V ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поршня-бойка |
|
в |
пределах |
|
найденного |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
α |
|
|
|
|
dt |
|
|
|
dt |
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
интервала |
|
и |
за |
пределами |
его |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
соответственно. На графиках хорошо видно |
|||||||||||||
Приведенная масса поршня бойка m12 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
устойчивые режимы работы. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
включает |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
присоединенную |
|
|
|
|
массу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
промежуточного |
|
|
|
|
|
|
бойка |
|
и |
|
жидкости, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
вытесняемую им в динамический накопитель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
слива. Потери изменяются в зависимости от |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
величины и направления скорости поршня- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
бойка. Более подробно потери рассмотрены в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
статье [2]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Когда поршень – боек достигает |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
координаты x10, сливная полость отсекается |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
золотником 4 и одновременно подключается |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
динамический накопитель энергии подвода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Усилие, |
|
|
|
|
|
|
|
создаваемое |
|
со |
|
|
|
|
стороны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
гидравлического |
|
|
|
|
накопителя |
существенно |
Рис 2. График зависимости скорости от |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
превышает усилие со стороны газовой |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
полости, |
|
|
|
|
|
|
поэтому |
|
|
поршень |
|
|
– |
боек |
перемещения |
при |
изменении |
|
положения |
|||||||||||||||||||||||||||||||
297
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
точки начала координат в интервале от -0,31 |
Рис 5. График зависимости скорости от |
||||||||||||||||
см до 3,4 см. |
|
|
|
|
|
|
перемещения |
при |
изменении положения |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
точки х10 при |
х10=-1 см. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
На |
рис |
4 |
представлен |
график |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
зависимости скорости от перемещения при |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
изменении положения точки х10 в интервале |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
х10 от -0,1 см до 0,0327 см., а на рис 5 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
график |
зависимости |
при х10=-1 |
см |
. При |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сравнении графиков видно, что при |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
уменьшении |
х10 <-0,1 цикл работы ударного |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
узла уменьшается, но на устойчивость это не |
|||||||||
Рис3. График зависимости скорости от |
влияет. Также было установлено, что при |
||||||||||||||||
перемещения |
при |
изменении |
положения |
уменьшении частоты импульсов возмущения |
|||||||||||||
точки |
начала координат |
за |
пределами |
найденный |
|
интервал |
устойчивости |
||||||||||
интервала от -0,31 см до 3,4 см. |
|
|
увеличивается. |
При |
возмущении |
точки |
х20 |
||||||||||
|
|
был также определен интервал |
х20 |
|
от - |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Исследования |
цикла |
|
при |
возмущении |
0,015 |
до + ∞, |
в |
котором |
ударный |
узел |
|||||||
точки x10, показали, что частота импульсов |
работает устойчиво. При уменьшении |
х20 < |
|||||||||||||||
действующих на эту точку влияет на |
-0,015 цикл работы переходит на другой |
||||||||||||||||
устойчивость. При постоянном возмущении |
устойчивый режим, а увеличение |
х20 |
не |
||||||||||||||
этой точки x10 |
был найден интервал |
х10 от - |
влияет на устойчивость работы, так как |
||||||||||||||
0,1 до 0,0327, в пределах которого ударный |
поршень-боек останавливается и сам |
||||||||||||||||
механизм |
работает |
устойчиво. |
При |
возвращается в исходное положение. При |
|||||||||||||
увеличении значения |
x10>0.0327 ударный |
уменьшении частоты импульсов возмущения |
|||||||||||||||
механизм также переходит на другой режим |
найденный |
|
интервал |
устойчивости |
|||||||||||||
работы. А при уменьшении значения |
x10 < −0.1 |
увеличивается. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Таким образом, малое изменение режима |
|||||||||||||||||
цикл |
работы |
уменьшается |
и при |
x10 < −3.4 |
движение корпуса не влияет на его |
||||||||||||
машина перестает работать. |
|
|
устойчивость, |
следовательно, |
|
|
при |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
проектировании |
|
корпуса |
необходимо |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
поставить амортизатор, включая активные |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
демпферы, гасящие его колебания, и |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
подобрать оптимальную массу, которая |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
позволит обеспечить малое возмущение. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА: |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Дерюшева В.Н., Крауиньш П.Я., |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Модель |
|
первого |
|
каскада |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
пневмогидравлического |
|
ударного |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
механизма.// |
|
Проблемы |
|
механики |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
современных машин: Материалы третьей |
|||||||||
Рис 4. График зависимости скорости от |
международной конференции/ ВСГТУ. –Улан- |
||||||||||||||||
Удэ, 2006 – Т.1. – с. 223-227. |
|
|
|
|
|||||||||||||
перемещения |
при |
изменении |
положения |
2. Дерюшева В.Н., Крауиньш П.Я., |
|||||||||||||
точки х10 в интервале от -0,1 см до 0,0327 см. |
|||||||||||||||||
Сотников |
Н.Н. Влияние |
потерь |
|
на |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
формирование энергии удара.// Современные |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
проблемы машиностроения. Труды III |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Международной |
|
научно-технической |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
конференции. – Томск: Изд-во ТПУ, 2006. – с. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
160-162. |
|
|
|
|
|
|
|
||
298
Современные техника и технологии 2007
ИНТЕРПРЕАЦИИ РЕШЕНИЯ "ЗАДАЧИ ЭЙЛЕРА" ПРОДОЛЬНОГО ИЗГБА СТЕРЖНЯ
Елегечев В.Н., Анфилофьев А.В.
Томский политехнический университет, Россия, г.Томск, пр.Ленина, 30 E-mail: ZVM@tpu.ru
Продольный изгиб стержня был исследован |
является |
следствием |
линеаризации |
|||||||
Эйлером в ряде работ [1]. Его приближённое |
уравнения упругой линии. Оно является |
|||||||||
решение оказалось самым значимым. "Метод |
приближённым и верно лишь при малых |
|||||||||
нахождения |
кривых |
линий, |
имеющих |
прогибах". |
|
|
|
|
||
несущественное отклонение от прямых" нашел |
Отметим ещё некоторые неувязки, |
|||||||||
широкое |
|
применение |
в |
сопротивлении |
ранее |
не |
замеченные, |
которые |
||
материалов и «положил начало» двум теориям - |
подвергают сомнению это заключение. |
|||||||||
теории |
продольного |
изгиба |
и |
теории |
Так, в теории малых искривлений |
|||||
устойчивости. |
|
|
|
действительны |
дифференциальные |
|||||
Всвоё время, отмечал Ясинский [2], соотношения
"решение возбудило много сомнений и |
EJ |
|
d |
4 |
y |
= |
d |
2 |
M |
|
|
= |
|
dT |
= ±q , |
(1) |
|||||||||||||||
разногласий, |
и |
даже |
было |
сочтено |
за |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
d x4 |
d x2 |
|
|
|
d x |
|||||||||||||||||||||||||
математический парадокс". Причина этого - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
где M, T, q - соответственно, |
|||||||||||||||||||||||||||||||
возможность его широкого толкования. Он же |
|||||||||||||||||||||||||||||||
заявил, что "при настоящем состоянии развития |
изгибающий момент, поперечная сила и |
||||||||||||||||||||||||||||||
теории эллиптических функций вопрос о |
интенсивность распределённой нагрузки. |
||||||||||||||||||||||||||||||
продольном |
изгибе |
упругих |
|
длинных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
цилиндрических тел, подверженных действию |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
продольных сил, приложенных к оконечностям |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
оси, стал на твёрдую почву, и все толкования о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
парадоксах |
являются |
лишь |
|
простым |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
анахронизмом". |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Однако, |
Феодосьев |
В.И. отмечает |
[3], |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
"проблема устойчивости деформируемых систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
далеко не исчерпана, прежде всего, в самой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
постановке", Болотин В.В. указывает, что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
решение Эйлера "не включает в себе, по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
существу, понятия |
устойчивости"[4], |
Вольмир |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
А.С. |
[5] определил |
его |
как |
трактовку |
решения |
Рис.1. |
|
|
|
Стержень |
в продольном |
||||||||||||||||||||
задачи устойчивости "в первом приближении". |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
изгибе и его эквивалент. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
Рассматриваемая только с позиции теории |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
устойчивости эта задача и её решение Эйлером |
Для |
|
|
|
|
|
|
|
стержня |
(рис.1,а) |
|||||||||||||||||||||
ассоциировали состояние продольного изгиба с |
дифференциальное |
|
|
уравнение |
упругой |
||||||||||||||||||||||||||
потерей устойчивости. |
|
|
|
|
|
линии с приближённым выражением её |
|||||||||||||||||||||||||
Общеизвестны |
затруднения интерпретации |
кривизны имеет вид: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
этого решения. Действительно, в постановке |
К ≈ |
d |
2 |
y |
|
= − |
|
P |
|
y . |
|
(2) |
|||||||||||||||||||
задачи стоит определение усилий, |
при которых |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
d x2 |
|
EJ |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
возможно равновесие стержня с изогнутой осью, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Продифференцируем |
|
дважды |
|||||||||||||||||||||||||||||
а вывод из её решения несколько неожиданный - |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
они |
соответствуют |
нагрузкам |
мгновения |
уравнение (2): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
выпучивания. |
|
|
|
|
|
|
EJ |
d |
4 |
y |
|
= −P |
|
d |
2 |
y |
. |
|
(3) |
||||||||||||
Странным является |
также |
вывод |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
d x |
4 |
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||||||||||||||||
существовании нескольких критических нагрузок, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d x |
|
|
|||||||||||||||||||
Из сравнения (1) и (3) следует, что |
|||||||||||||||||||||||||||||||
требующий творческих объяснений. Странны и |
|||||||||||||||||||||||||||||||
объяснения. К примеру [3]: "получается, что при |
стержень в продольном изгибе имеет |
||||||||||||||||||||||||||||||
нагрузке равной критической стержень принимает |
эквивалент (рис.1,b). Им является |
||||||||||||||||||||||||||||||
криволинейную форму, а при значении, |
стержень в силовой среде, действие |
||||||||||||||||||||||||||||||
несколько большем, снова становится прямым, |
которой |
|
|
|
проявляется |
при |
его |
||||||||||||||||||||||||
что не вяжется с физическими представлениями |
искривлении. Нагрузка, действующая на |
||||||||||||||||||||||||||||||
о механике |
изгиба стержней. Но |
теперь |
эти |
этот стержень равна |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
неувязки нас смутить не могут. Мы знаем, что это
299
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
q = P |
d 2 y |
или по (2): q = |
P 2 |
y . |
|
d x 2 |
EJ |
||||
|
|
|
Для него дифференциальное уравнение
d 4 y |
|
P |
2 |
|
|
= |
|
|
y |
d x 4 |
|
|||
|
EJ |
|
||
где p = P
EJ .
или |
d 4 y |
− p 2 y =0 , (4) |
|
d x 4 |
|||
|
|
Рис.2. Изгиб стержня "следящей" p x . силой
С граничными условиями |
|
|
|
|
В традиционном изложении в системе |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
осей U, V [6] из решения следует, что |
|||||||||||||||||||
|
d 2 y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
y =0, |
=0 для x =0 и x =l формируется |
"стержень не имеет форм равновесия, |
|||||||||||||||||||||
d x2 |
отличных от прямолинейной. По Эйлеру – |
||||||||||||||||||||||
определитель: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лагранжу |
это |
|
означает, |
что |
система |
|||||||
|
|
|
|
C2 + |
|
|
C4 =0, |
устойчива |
при |
любых значениях силы. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Однако |
более |
углублённый |
анализ |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
C2 − |
|
|
C4 =0, |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
показывает, что, начиная с некоторого |
|||||||||||||
C sh |
p l+C |
2 |
ch |
p l+C |
3 |
sin |
p l+C |
4 |
cos |
p l=0,. |
значения |
силы, |
существует |
движение |
|||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стержня |
с |
нарастающей |
амплитудой |
||||||||||
C1sh |
p l+C2ch |
p l−C3 sin |
p l−C4 cos |
p l=0. |
|||||||||||||||||||
Из равенства нулю определителя системы |
колебаний. |
Таким |
образом, |
происходит |
|||||||||||||||||||
переход не к новой форме равновесия, а к |
|||||||||||||||||||||||
получаем уравнение sh( p l) sin ( |
|
p l) =0 |
|||||||||||||||||||||
|
некоторой форме движения". |
|
|
||||||||||||||||||||
из которого следует: |
|
l |
p = n π . (5) |
|
Изменим форму решения. В системе |
||||||||||||||||||
|
|
координат |
|
X, |
Y |
|
будем |
устанавливать |
|||||||||||||||
Уравнение кривой стержня рис.1,b имеет |
|
|
|||||||||||||||||||||
линию, |
кривизна |
которой |
задана |
||||||||||||||||||||
такое же выражение, которое следует из (2) для |
функцией К = ру . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
стержня рис.1,а: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из дифференциального |
уравнения |
||||||||||||
|
|
|
y =C3 sin( |
|
p x) |
|
|
|
|
(6) |
кривой y''= p y |
следует: |
|
|
p ). |
||||||||
Решение (7) для стержня рис.1,а позволяет |
|
y =C1ch (x |
p )+C2 sh (x |
||||||||||||||||||||
допустить |
|
|
существование |
|
безразличного |
При начальных условиях: |
|
|
|||||||||||||||
состояния |
равновесия |
|
|
вблизи |
прямолинейной |
|
|
||||||||||||||||
|
|
x =0, y = 0, y'=0 |
постоянные |
|
|
||||||||||||||||||
формы без изменения внутренней энергии. Для |
|
|
|||||||||||||||||||||
интегрирования C1 = C2 = 0. |
|
|
|
||||||||||||||||||||
его эквивалента это допущение не состоятельно, |
|
|
|
||||||||||||||||||||
так как искривление стержня приводит к |
Из решения можно только заключить, |
||||||||||||||||||||||
появлению внутренней энергии. Для стержня рис. |
что кривой линии с таким изменением |
||||||||||||||||||||||
1,b было бы неестественным допустить |
кривизны при таких начальных условиях |
||||||||||||||||||||||
несколько форм искривления и соответствующих |
не существует. Однако, динамический |
||||||||||||||||||||||
им нагрузок, но тогда они невозможны и для |
метод даёт нагрузку, существенно |
||||||||||||||||||||||
стержня рис. 1,a. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
превышающую первую критическую РЭ . |
|||||||||||||
РЭ С |
представлением |
о |
|
|
возможности |
Очевидно, при этой нагрузке устойчивы |
|||||||||||||||||
существования нескольких критических нагрузок |
колебания |
|
с |
|
некоторой |
|
формой |
||||||||||||||||
связано представление о том, что если нагрузка |
искривления оси стержня, но что |
||||||||||||||||||||||
следит за нормалью концевого сечения стержня |
происходит со стержнем до этого |
||||||||||||||||||||||
(следящая нагрузка), то прямолинейная форма |
состояния динамический метод, по- |
||||||||||||||||||||||
равновесия существует и при нагрузке, которая |
видимому, не может дать ответа. |
||||||||||||||||||||||
может быть больше первой критической. |
|
Эта задача решалась энергетическим |
|||||||||||||||||||||
Эта задача (рис.2) обычно приводится в |
методом |
|
и |
|
высказаны |
|
сомнения |
||||||||||||||||
учебных |
пособиях |
|
|
для |
доказательства |
относительно |
|
значения |
|
критической |
|||||||||||||
ограниченных |
|
|
возможностей |
|
|
"статического |
нагрузки, |
определяемой |
динамическим |
||||||||||||||
метода Эйлера" в исследованиях устойчивости |
методом [7]. Эйлер полагал, что он |
||||||||||||||||||||||
стержней и конструкций. |
|
|
|
|
|
|
|
определил |
|
силу, |
выпучивающую |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стержень. Однако, согласно постановке |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
задачи он изучал состояние продольного |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изгиба, |
но |
|
не |
его |
появление. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ассоциирование нагрузки, |
удерживающей |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стержень в искривлённом состоянии с тем |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
значением её, при котором возможен |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
переход |
от |
прямолинейной |
формы |
||||||
300
Современные техника и технологии 2007
равновесия к равновесному искривлённому состоянию, есть утверждение без доказательства. Точное решение задачи продольного изгиба стержня с предельным переходом к прямолинейному состоянию подтверждает существование критической нагрузкиРЭ , но также по той же причине не даёт
основания для вывода, что при этой нагрузке стержень теряет устойчивость.
Лагранж [8] пришёл к утверждению, что стержень РЭ может выдержать не искривляясь.
Киселёв В.А. [9] в приближённом решении с учётом изменения длины стержня отмечает, что "при силе Р= РЭ продольного изгиба ещё нет". В
нелинейной постановке задачи [10] получена нагрузка, при которой стержень теряет устойчивость приP =1,032PЭ . Однако этот
результат сомнителен, так как различие в 3% можно было бы заметить в экспериментах.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Николаи Е.Л. О работах Эйлера по теории продольного изгиба //Тр. по механике. - М.:
ГИТТЛ.,1955.- С.436-453.
2.Ясинский Ф.С. Избранные задачи по устойчивости сжатых стержней. - М-Л.:
ГИИТЛ., 1962. - 427с.
3.Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. -М.: Наука, 1979. - 560с.
4.Болотин В.В. Неконсервативные задачи теории упругой устойчивости. -М.:
ГИФМЛ., 1961. - С.17.
5.Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем.-2-е изд., -М.:
Наука, 1967. - С.26-30.
6.Феодосьев В.И. Десять лекций - бесед по сопротивлению материалов. -
М.: Наука, 1969. - С.52-65.
7.Шериньш В.А. Приближённые решения двух задач упругой устойчивости //Сб. Вопросы динамики и прочности. -
Рига.: "Зинатне", вып. 35. - С.152-157.
8.Lagrange J.L. Sur la figure des colonnes. /Oeuvres de Lagrange. Tome 2. – Paris, 1868, pp.125-170
9.Киселёв В.А. Строительная механика. Учебник для вузов. Изд. 3-е,
доп. - М.: Стройиздат, 1976. - С.488-489.
10.Бондарь Т.А. Устойчивость Эйлерова стержня. Нелинейный анализ
//ПМТФ, 1993, №2. - С.134-141.
ОБЪЕКТНЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРИЛОЖЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ
Елисеев Д.Б., Иптышев А.А., Карасев Е.В. политехнический институт Сибирского федерального университета, Россия, г.
Красноярск, 660074, ул. Киренского, 26
E-mail: Dimasel@yahoo.com
При |
исследовании |
|
|
влияния |
совершенствования |
существующего |
на |
|||||
геометрических |
параметров |
|
на |
качество |
сегодняшний |
день геометрического расчета |
||||||
конических передач возникает потребность в |
конических |
передач |
по ГОСТ19624-74, |
|||||||||
хорошо структурированной унифицированной |
ГОСТ19326-73. Результатом в данном случае |
|||||||||||
и гибкой к изменениям математической |
является |
возможность |
провести |
сравнение |
||||||||
модели. |
Современные |
тенденции |
в |
между существующей методикой расчета и |
||||||||
численном |
моделировании |
|
предполагают |
методикой полученной в результате изучения |
||||||||
использование |
объектного |
подхода |
при |
влияния |
геометрических параметров |
на |
||||||
проектировании |
приложений. |
Идеология |
качество передачи. Кроме того, интеграция |
|||||||||
которого, заключается в структурированном |
расчетного модуля в современные CAD/CAM |
|||||||||||
описании задачи, причем таким образом, что |
системы, стала возможна только при |
|||||||||||
принцип |
ее |
решения |
закладывается |
использовании объектной модели. |
|
|||||||
непосредственно в объект и, следовательно, |
При создании объектной модели был |
|||||||||||
возможно многократное использование этого |
проведен |
системный |
анализ |
процедуры |
||||||||
решения |
без |
непосредственного |
участия |
расчета |
|
геометрических |
параметров |
|||||
разработчика объектной модели.[1] |
|
|
конических передач. В результате, которого |
|||||||||
Гибкость объектной модели к изменениям |
была создана иерархическая |
структура |
||||||||||
позволяет |
без |
нарушения |
унификации |
классов, инкапсулирующая в себе всю |
||||||||
добавлять новые методы и процедуры для |
методику |
|
расчета |
геометрических |
||||||||
301
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ» |
|
|||||||||
параметров с интерфейсами для корректного |
осевых форм зубьев. Наследники класса |
|||||||||
доступа к информации. |
|
|
|
|
TStraightBevelGear |
|
|
являются |
||
TBaseBevelClass |
– |
базовый |
класс |
непосредственно классы передач с прямыми |
||||||
передачи в котором объявлены общие для |
зубьями |
со |
|
смещением |
||||||
всех типов конических |
передач |
параметры |
TSBGWithDisplacement, и |
без |
смещения |
|||||
(количество зубьев шестерни, колеса; |
TSBGWithOutDisplacement. |
|
Наследники |
|||||||
внешний окружной модуль; межосевой угол), |
класса TCircularBevelGear |
являются класс |
||||||||
а также виртуальные методы позволяющие |
передачи с круговыми зубьями со II |
|||||||||
инициализировать переменные, записывать и |
(TCBGFormII) |
осевой |
формой |
и |
||||||
считывать информацию с двоичного файла. |
дополнительный |
класс, |
в |
котором |
||||||
От этого класса порождены дополнительные |
реализованы общие методы для расчета |
|||||||||
классы |
TStraightBevelGear |
для |
реализации |
геометрических |
параметров |
передач |
с |
|||
расчета |
общих параметров |
прямозубых |
круговыми зубьями I (TCBGFormI) и III |
|||||||
передач со смещением и без него, |
(TCBGFormIII) осевых форм. Описание |
|||||||||
TCircularBevelGear класс, объединяющий в |
структуры дерева классов представлено на |
|||||||||
себе расчет общих параметров для |
всех |
(рис. 1). |
|
|
|
|
||||
Рисунок 1 . Структура дерева классов расчета геометрических параметров конических передач
На (рис. 2) представлена подробная |
исследования |
качественных |
характеристик |
||
информация о переменных, методах, |
конических передач за счет интеграции |
||||
процедурах и свойствах инкапсулированных в |
модуля в приложения, где необходимо |
||||
определенную структуру классов, для |
рассчитать |
геометрические |
параметры |
||
прямозубых конических передач. |
|
передачи. |
|
|
|
Созданная |
структура классов |
позволяет |
|
|
|
повысить |
эффективность |
процесса |
|
|
|
302
Современные техника и технологии 2007
Рисунок 2 Пример реализации иерархии классов по расчету геометрических параметров для прямозубых конических передач
Основными преимуществами данного объектного модуля, являются: возможность добавления новых классов, функций и процедур, описывающих различные типы профилей зубьев (Новикова, цевочные, улитка Паскаля и др.), не нарушая целостности структуры; простота интеграции и адаптации его, в другие прикладные программы и использование его при написании новых программ.
Созданная объектная модель позволяет полностью унифицировать расчет геометрии конических передач, и позволяет создавать единую структуру расчетных модулей в различных программных пакетах.
Использование вышеописанной модели в «Программном комплексе для моделирования и анализа конических прямозубых передач»[2, 3] позволило интегрировать его посредством интерфейса TStream в виде двоичного файла с
CAD/CAM/CAE средой CATIA фирмы Dassault Systemes, которая широко применяется на ОАО ПК «Красноярский завод комбайнов».
ЛИТЕРАТУРА:
1.Гамма Э. - Приемы объектноориентированного программирования. Паттерны проектирования / Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Дж. – СПб: Питер, 2001. – 368 с.: ил.
2.Елисеев Д.Б. - Разработка программного комплекса для моделирования
ианализа конических прямозубых передач
(Development of a program complex for modeling and the analysis bevel straight transmission) / Елисеев Д.Б., Иптышев А.А.,
Карасев Е.В., Усаков В.И. - а.с. №2006611390 от 24 апреля 2006 г.
3.Елисеев Д.Б. - Разработка программного комплекса для управления качеством конических прямозубых передач / Елисеев Д.Б., Иптышев А.А., Карасев Е.В - XII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии», 27-31 марта 2006 г. Труды в 2-х т. – Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2006 – Т.1. – 524 с. – с. 209-211.
303
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ АНАЛИЗА РАЗВИТИЯ ВСЕЛЕННОЙ
Епихин А. В., Карнеев К. В., к.т.н. Соколов А. П.
Томский политехнический университет, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 30 E-mail: ss2b52215@sibmail.com
Известное красное смещение – это наблюдаемое смещение спектральных линий в сторону длинных волн от далекого космического источника в расширяющейся Вселенной. Красное смещение объясняют эффектом Доплера. Зная его значение, можно определить скорость удаления космических объектов, а также расстояние до галактики. Общепринятое объяснение этому состоит в том, что Вселенная на самом деле расширяется. То есть испущенный звездами свет расширился вместе с пространством, по которому он путешествовал. Таким образом, красное смещение также является мерой времени от начала расширения Вселенной до момента испускания света в галактике. Красное смещение, объясненное эффектом Доплера, является фактическим подтверждением теории Большого Взрыва. Но в последнее время обнаружено много несоответствий в этой гипотезе.
С другой стороны, альтернативным объяснением красного смещения является теория Новикова И. Д. о “покраснении квантов”. Она гласит, что кванты “краснеют” за счет потери энергии во время движения. Но сам ученый отказывается от своей теории, сказав, что кванты скорее рассеются, чем «покраснеют». Рассмотрение теории “покраснения квантов” может поддержать новые гипотезы о происхождении Вселенной и ее развитии. [4] Рассмотрим вопрос о потерях энергии с позиции механики и отметим: в природе нет незатухающих волн, как нет вечного двигателя. Значит, какое пространство бы не рассматривалось, везде имеет место рассеяние и поглощение волн, просто это вопрос времени и плотности
вещества. |
Поэтому, |
межзвездное |
|
пространство |
способно |
оказывать гасящее |
|
влияние на световые волны. |
|
||
Некоторое |
время |
назад |
американские |
астрономы сообщили сенсационную новость. Они обнаружили квазар, находящийся на расстоянии 24 миллиарда световых лет от Земли. Теория утверждает, что возраст Вселенной, составляет приблизительно 13,9 миллиарда лет. Это вызывает несоответствие: квазар должен был двигаться почти в два раза быстрее света, что запрещается теорией относительности. [2]
Следующий вопрос еще более интересен: он ставит в противоречие теорию относительности Эйнштейна и теорию Большого Взрыва. Если рассуждать о взрыве согласно теории, то учеными было доказано, что “для достижения за 10-35 секунды наблюдаемого размера Вселенной, скорость расширения должна в 3,3·1053 раз превысить скорость света ”. А теория относительности гласит: “при приближении скорости объекта к скорости света, его масса возрастает до бесконечности”, то есть, связывая два понятия, приходим к противоречию. Если допускать такую скорость разлета сгустков материи, то можно сделать вывод: взрыв разнес точку с бесконечной массой на бесконечное количество бесконечно больших масс. Странно звучит! Если не допускать искажения теории относительности, то возможен только один вывод: взрыв огромной силы потратил всю энергию на разрыв материальной точки на кварки и разнос их по просторам Вселенной.
Помимо этого, сторонники теории Большого Взрыва сталкиваются с серьезной проблемой – нехватка математического аппарата. Исходное состояние Вселенной в разработанной ими модели не поддается математическому описанию. На самом деле, математика – это система условных обозначений при логических рассуждениях. Не означает ли это, что недостаток математического аппарата – это нехватка рассуждений и знаний?
Нобелевский лауреат С. Вайнберг отмечал: "К сожалению, я не могу начать свой фильм (документальный фильм о Большом Взрыве) с нулевой точки отсчета, когда времени еще не существовало, а температура была бесконечно велика". Таким образом, теория Большого Взрыва вообще не описывает происхождение Вселенной, так как исходная сингулярность, по определению, не поддается описанию. Очевидно, что в пульсирующей модели Вселенная является циклической, каждый цикл в ней заканчивается коллапсом, то есть живёт она от сингулярности до сингулярности. [3]
С позиций гипотезы о Большом Взрыве, источником всего последующего движения и развития можно было считать Взрыв. Если обратиться к классической механике, то
304
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Современные техника и технологии 2007 |
||||||
нетрудно заметить, что в земных условиях |
говорит теория Большого Взрыва, после этого |
||||||||||||||||
нет ни одного примера, когда Взрыв создавал |
произошел взрыв такой силы, что материя |
||||||||||||||||
бы что-то. Взрыв всегда несет в себе |
разлетелась на сгустки. Энергия этих сгустков |
||||||||||||||||
деструктивные |
|
функции. |
Кроме |
того, |
была настолько велика, что они разлетаются |
||||||||||||
особенно |
важно |
объяснить |
источник |
до сих пор. Вот здесь и остаются главные |
|||||||||||||
колоссальной энергии Взрыва! |
В модели с |
загадки: каков тот детонирующий механизм |
|||||||||||||||
круговоротом |
|
|
материи |
|
загадка |
этой точки, как собственно материя от взрыва |
|||||||||||
неисчерпаемой энергии выступила выпукло, |
такой силы разлетелась на сгустки? Ответ на |
||||||||||||||||
не замаскировано, что сделало ее более |
первый вопрос, в принципе, не найден, так |
||||||||||||||||
острой и заметной. Почему не затухает |
как не доказана гипотеза Большого Взрыва. |
||||||||||||||||
вечный круговорот материи? Какая энергия |
Еще |
несколько |
слов |
о |
возможном |
||||||||||||
его обеспечивает? Что дает эту энергию? |
строении Вселенной. Допустим, что у |
||||||||||||||||
Если вечное движение - обязательный |
Вселенной есть некий центр, вокруг которого |
||||||||||||||||
атрибут |
материи, |
|
то |
существование |
происходит вращение множества галактик. |
||||||||||||
Вселенной, при любой модели, невозможно |
Это похоже на модель атома, где вокруг ядра |
||||||||||||||||
без неисчерпаемого источника энергии и без |
вращаются электроны. Причем эту гипотезу |
||||||||||||||||
столь же бездонного холодильника (как цикл |
сложно откинуть в сторону, ведь все в |
||||||||||||||||
тепловой машины в термодинамике)! |
природе, от самого простого до самого |
||||||||||||||||
Существует |
|
гипотеза, |
что |
все |
это |
сложного, построено |
на аналогии. Например, |
||||||||||
обеспечивается за |
|
счет |
непрерывного |
вокруг большого ядра атома водорода |
|||||||||||||
рождения нейтрино и антинейтрино. А |
вращается маленький электрон, вокруг |
||||||||||||||||
сочетание процессов рождения вещества и |
Солнца вращаются планеты... Предположим, |
||||||||||||||||
энергии нужны Природе, чтобы замкнулся |
что галактики |
вращаются |
вокруг |
чего-то |
|||||||||||||
круговорот |
материи. |
|
Если |
найдутся |
массивного, способного их притянуть? Но что |
||||||||||||
доказательства этой гипотезе, то замкнется |
это может быть? Представим себе, это |
||||||||||||||||
цепь главных вопросов и ответов о принципах |
огромная черная дыра. Если существует |
||||||||||||||||
устройства Вселенной. |
|
|
|
|
|
такая возможность, то можно сразу объяснить |
|||||||||||
Одной из альтернатив теории Большого |
так называемое “разбегание галактик” – это |
||||||||||||||||
Взрыва |
является |
также |
пульсирующая |
просто вращение галактик и крупных звезд по |
|||||||||||||
модель Вселенной. Что же она представляет |
орбитам относительно центра Вселенной. |
||||||||||||||||
собой? Радиус кривизны данной Вселенной |
Очевидно, что длина орбиты измеряется в |
||||||||||||||||
«возрастает |
|
от |
|
|
нуля, |
достигает |
миллионах или миллиардах световых лет. |
||||||||||
максимального |
значения |
|
и |
снова |
Если |
выше |
|
описанную |
|
теорию |
|||||||
уменьшается до нуля». |
|
|
|
|
|
рассматривать |
с |
позиции |
пульсирующей |
||||||||
Каждая из гипотез имеет право на |
Вселенной, то можно прийти к поразительным |
||||||||||||||||
существование. В связи с этим мы можем |
выводам! Пусть Вселенная не просто |
||||||||||||||||
изложить пару своих предположений на тему |
сужается |
и |
разжимается |
относительно |
|||||||||||||
образования Вселенной и вынести её на суд |
некоего центра, но при этом пусть происходит |
||||||||||||||||
множества ученых. |
|
|
|
|
|
|
вращение вокруг этого центра. Но тут |
||||||||||
Первое |
|
предположение |
– |
это |
вступает в силу закон природы: “Ничто не |
||||||||||||
производная от двух гипотез: большого |
вечно”. Не вечен и колебательный процесс |
||||||||||||||||
взрыва |
и |
|
пульсирующей |
Вселенной. |
сжатия и расширения. То есть всякая волна, |
||||||||||||
Вероятно, они должны быть каким-то образом |
или колебание, имеет свойство затухать, а |
||||||||||||||||
объединены. |
|
Во-первых, |
|
подчеркнем |
амплитуда – уменьшаться. По прошествии |
||||||||||||
невозможность |
взрыва |
|
без |
детонирующего |
некоторого времени колебания стихнут, а |
||||||||||||
механизма или возбуждающей реакции? Это |
вращение галактик по орбитам вокруг центра |
||||||||||||||||
невозможно! Рассмотрим начальную стадию |
останется незыблемым. Значит, в таком |
||||||||||||||||
развития Вселенной не как материальную |
случае |
теория |
пульсирующей |
вселенной |
|||||||||||||
точку с бесконечно большой массой, |
а как |
подтверждает |
наши |
предположения об |
|||||||||||||
“кварковый суп” [1]. Что произошло дальше? |
атомарном строении Вселенной. Другой |
||||||||||||||||
Следует обратить внимание на строение |
вопрос, как и откуда, |
возникли пульсирующие |
|||||||||||||||
всего нас окружающего и на законы механики |
колебания? На этот счет есть следующее |
||||||||||||||||
(ведь нередко ученые обращаются к |
предположение, исходящее из известного |
||||||||||||||||
механике, чтобы найти ответы на многие |
факта, что бесконечно большие массы |
||||||||||||||||
сложные вопросы, возникающие перед ними, |
искривляют пространство: допустим, что |
||||||||||||||||
например, в кантовой физике). Допустим, |
образование черной дыры стало причиной |
||||||||||||||||
начался процесс сближения кварков и их |
колебаний. Возникает другой вопрос: что |
||||||||||||||||
слипания. Пусть Вселенная сжалась до |
стало причиной возвращающей силы и |
||||||||||||||||
размера точки, то есть в этом кусочке |
затухания колебаний? Возможно, объекты |
||||||||||||||||
материи |
содержалась |
|
вся |
её |
масса. Как |
Вселенной пытаются |
преодолеть |
силы |
|||||||||
305
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
притяжения к центру, на это тратится энергия (уменьшается амплитуда колебаний), но при этом гравитационные силы настолько велики, что происходит реакция пружины на растягивание - сжатие.
Также можно заметить интересную особенность: у галактик, которые расположены в плоскости нашего зрения (в виде “тарелки”) мы можем измерить значения красного смещения на противоположных концах. Это даст нам скорость вращения этого космического объекта и соответственно его возраст. Зная эти параметры, мы можем судить о возрасте Вселенной и её развитии с другой позиции.
впечатление, что мы уходим от истоков нашего развития не в ту сторону, хотя в некоторых моментах следовало бы оглянуться назад. Механика – это то, с чего начали познавать мир наши предки и от чего мы так пытаемся дистанцироваться. На основе анализа космогонических гипотез автором была предложена своя, достаточно убедительная гипотеза, которая сделана на основе механистического подхода. Тем самым доказано, что методология механики не исчерпала себя в анализе развития Вселенной.
ЛИТЕРАТУРА:
1. http://www.astrolab.ru/cgibin/
Скаждым годом мы наблюдаем manager2.cgi?id=32&num=108
усложнение |
представлений об |
окружающем |
2. |
|
||
нас мире. Постепенно в мир науки вводится |
http://nauka.relis.ru/16/0009/16009096.htm |
|||||
все больше и больше абстракций, |
3. |
|
||||
немыслимых на первый взгляд допущений… |
http://astronet.sai.msu.ru/db/msg/1210276#370 |
|||||
Молодое |
поколение |
воспитывается на |
4. |
Новиков И.Д. Эволюция Вселенной. - |
||
установленных, |
но |
неподтвержденных |
М.: Наука. 1990. - 192 с. |
|||
представлениях |
о |
мире! |
Создается |
|
|
|
СОВРЕМЕННЫЕ ОПОРНЫЕ И БЕЗОПОРНЫЕ ДВИЖИТЕЛИ
Еремеев А.В.
Юргинский технологический институт Томского политехнического университета, Россия, 652000 г. Юрга, ул. Ленинградская 26
E-mail: uti_k_ai@rambler.ru
История |
развития |
техники |
неразрывно |
гусеничный движитель и пр., для движения по |
|||||||||
связана |
с |
непрекращающимися |
поисками |
воде - гребные колеса, гребные винты, |
|||||||||
наиболее |
|
эффективных |
|
способов |
водометные движители и др. Для летательных |
||||||||
передвижения. Чтобы понять и оценить |
аппаратов применяют воздушный винт, а также |
||||||||||||
достижения сегодняшнего дня, необходимо |
реактивный |
двигатель, |
органически |
||||||||||
иметь представление и о «дне вчерашнем». |
сочетающий в себе двигатель и движитель. |
|
|||||||||||
В начале необходимо уточнить, что такое |
3 |
Современный |
Энциклопедический |
||||||||||
движитель. Для этого обратимся к словарям: |
словарь – движитель - устройство для |
||||||||||||
1 Словарь Ушакова - движитель (тех.) – |
преобразования |
работы |
|
двигателя |
или |
||||||||
то, что приводит что-нибудь в движение, |
источника энергии в работу по перемещению |
||||||||||||
заставляет что-нибудь двигаться (какой- |
транспортной машины. Движитель для |
||||||||||||
нибудь прибор, человеческая или животная |
перемещения по суше - колеса, гусеницы и др., |
||||||||||||
сила и т.п.). |
|
|
|
|
|
|
по воде - винты, водометы и др., по воздуху - |
||||||
2 |
Военно-авиационный |
словарь |
- |
винты, реактивные сопла и др. |
|
|
|||||||
движитель - устройство, использующее |
Обобщив все определения можно сказать |
||||||||||||
сообщаемую ему энергию для создания |
что движитель это устройство для |
||||||||||||
движения |
|
транспортного |
|
аппарата |
преобразования |
энергии |
природного |
||||||
(транспортного |
средства), на |
котором |
оно |
источника или механического двигателя в |
|||||||||
(устройство) установлено. В зависимости от |
полезную работу, обеспечивающую движение |
||||||||||||
характера и состояния пути или среды, по |
транспортных средств. |
|
|
|
|||||||||
которому или в которой совершается движение, |
Основным |
видом |
движителя |
для |
|||||||||
а также от скорости движения применяют |
сухопутных транспортных |
средств является |
|||||||||||
различные движители, в частности, для |
колесо, взаимодействующее с полотном |
||||||||||||
движения |
по |
суше |
применяют |
колеса, |
дороги (в автомобилях, мотоциклах и т. |
п.), |
|||||||
306
Современные техника и технологии 2007
или с рельсовой колеей (в трамваях, локомотивах и т. п.). Для движения по мягкому грунту и бездорожью применяют гусеничный движитель (в тракторах, танках, снегоходах). Перемещение больших масс на незначительные расстояния может осуществляться шагающими движителями (например, в экскаваторах).
Движителем, преобразующим энергию ветра, является парус; для использования энергии восходящих воздушных потоков применяется парящая плоскость (в планёрах) или гибкий купол (в парашютах). Для движения в воздухе, по суше и на воде применяют воздушный винт (в самолётах, вертолётах, дирижаблях, аэросанях, глиссерах, судахна воздушной подушке). Для движения судов применяют вёсла, гребные винты и гребные колёса, крыльчатые движители, а также водометные движители. Для перемещения в воздушной среде и космическом пространстве широко применяют движитель в виде реактивного сопла.
Крыльчатый движитель, судовой движитель с вертикальными поворотными крылообразными лопастями, которые расположены на равных угловых расстояниях по окружности ротора, вращающегося относительно вертикальной оси. Ротор, приводимый во вращение от главного двигателя через редуктор, устанавливается внутри корпуса заподлицо с наружной обшивкой; в воде же находятся только лопасти, выступающие ниже днища судна. Крыльчатый движитель имеет 3—7 лопастей; последние при вращении ротора поворачиваются относительно своих продольных осей, благодаря чему на каждой лопасти, как на крыле, создаётся сила упора, направленная в сторону движения судна. Сила упора регулируется изменением углов установки лопастей. Крыльчатый движитель может создавать силу упора в любом направлении, что позволяет поворачивать судно без помощи руля как при движении вперёд или назад, так и без хода.
Перечисленные виды движителей работают только при наличии какой-либо опоры, то ли это поверхность земли либо вода или воздух. Именно поэтому они нашли широкое применение и являются основными при конструировании различных машин.
Вся история существования проблемы безопорного движения с середины прошлого века и до наших дней постоянно свидетельствует о не прекращающейся борьбе между сторонниками и противниками этой идеи. Первые, движимые самыми лучшими помыслами облагодетельствовать
человечество, идеальными средствами передвижения, часто, закрыв глаза на основные законы физики, строили и предлагали для широкого использования образцы своих работающих устройств и аппаратов. Вторые, не обременяя себя серьезным анализом работы нередко движущихся моделей в соответствии с уже известными законами физики, отказывали первым в факте возможности безопорного движения как такового: как противоречащего основным законам механики. Причем, и те и другие объяснялись довольно часто друг с другом при помощи общих формулировок основных законов физики и механики, трактуя их каждый на свой лад, ссылаясь зачастую при этом на высказывания некоторых известных ученых, которые относились, как правило, к примерам далеким от тех которые авторы предлагали для рассмотрения экспертам. Эксперты при этом особо не задумывались, почему некоторые модели все же двигались и, что необходимо было сделать, чтобы они работали еще лучше, еще эффективнее.
Основное направление при решении проблемы безопорного движения получили так называемые инорциоиды.
Так в 1983 году ВНИИГПЭ выдал авторское свидетельство на изобретение - инерционный движитель, который по утверждениям автора, работает на основе принципа, обратного Второму Закону Кеплера. Т.е. силы системы двух тел, в которой одно тело вращается вокруг второго по эллиптической орбите с постоянно сориентированными в пространстве осями с закономерностью обратной Второму Закону Кеплера, вызывают смещение центра масс этой системы с преодолением сил внешнего сопротивления. На защите ведущим экспертам была представлена действующая модель этого устройства, заключенного в герметичный плоскоцилиндрический контейнер, который соприкасался с внешней твердой средой исключительно гладким плоским пластмассовым дном диаметром около 25 сантиметров. Этот контейнер создавал однонаправленное импульсное движение с усилием до 300 грамм. Справедливости ради, надо сказать, что помимо упомянутого принципа в модели присутствовал ещё один эффект трансформации потенциальной энергии тела в кинетическую и наоборот.
В 2001 году получен патент РФ № 2150984 «Машина Романова» (Рис. 1) которую тоже относят к инерциоидам. Как видно, малая шестерня, вращаясь против часовой стрелки, будет создавать усилие на большую шестерню в одну сторону, перемещаясь в другую. Как же реагирует на
307
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
эти действия большая шестерня и плавучее |
Рис.1 Кинематическая схема «Машины |
||||||
основание? |
|
|
|
Романова»: |
|
|
|
Смещенная |
стойка |
делит |
плавучее |
1 – зубчатое колесо; 2 – шестерня; 3 – |
|||
основание на две неравные части. Как же |
платформа; 4 – водило; 5 – противовес. |
||||||
действует на них малая шестерня? У нее два |
|
|
|
|
|||
усилия. Одно возникает, когда она толкает |
Проведя краткий анализ всех безопорных |
||||||
своими зубьями большую шестерню и тем |
движителей можно сделать вывод, что для их |
||||||
самым плавучее основание, его большую |
использования в гравитационном поле Земли |
||||||
часть. Другое усилие (когда она уходит в |
предназначены только инорциоиды. А вот для |
||||||
противоположную сторону), возникает от |
космоса, где вакуум и невесомость, |
||||||
инерции вращающихся элементов (планка, |
разработаны макеты различных безопорных |
||||||
электродвигатель, |
противовес), |
оно |
движителей: плазменный; инертный; ртутный |
||||
заставляет укороченную |
часть |
плавучего |
и многие другие. И это еще не весь перечень |
||||
основания перемещаться в ту же сторону, в |
безопорных движителей ввиду того, что |
||||||
какую перемещалась |
большая |
сторона |
большая часть таких разработок остаются |
||||
плавучего основания. Эти два усилия и |
неопубликованными. Даже, несмотря на то, что |
||||||
создают движение данному механизму. |
многие ученые, противники безопорного |
||||||
|
|
|
|
движения не хотят его принимать исходя из того, |
|||
|
|
|
|
что оно противоречит всем законам физики и |
|||
|
|
|
|
механики, есть немало ученых, инженеров, |
|||
|
|
|
|
конструкторов и изобретателей работают над |
|||
|
|
|
|
проблемойбезопорного движения. |
|
||
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА: |
|
|
|
|
|
|
|
1. Толковый словарь русского языка: В 4 |
|||
|
|
|
|
т. / Под ред. Д. Н. Ушакова. Т. 1. М., 1935; Т. |
|||
|
|
|
|
2. М., 1938; Т. 3. М., 1939; Т. 4, М., 1940. |
|||
|
|
|
|
Репринтное издание: М., 1995; М., 2000. |
|||
|
|
|
|
2. Военно-авиационный словарь, Москва, |
|||
|
|
|
|
Воениздат |
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Современный Энциклопедический |
||
|
|
|
|
словарь: |
Изд. |
"Большая |
Российская |
|
|
|
|
Энциклопедия", 1997 г. |
|
||
ПРИБЛИЖЁННОЕ ВЫРАЖЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ЭЛАСТИКИ СТЕРЖНЕЙ
Ефимов С.В., Анфилофьев А.В.
Томский политехнический университет, Россия, г.Томск, пр.Ленина, 30 E-mail: zvm@tpu.ru
Установление |
упругих |
линий |
изгибаемых |
методы, идеей которых служит замена |
|||||
стержней с математически точным выражением |
подынтегральной функции |
в порядке |
|||||||
их кривизны (задачи эластики) приводит к |
приближения |
другой |
функцией, |
||||||
решениям |
в |
интегралах, |
которые |
не |
примитивная которой элементарна и в то |
||||
определяются элементарными функциями (1). |
же время близка к примитивной данной |
||||||||
Изыскание |
путей |
выражения |
|
интегральных |
функции. |
|
|
||
решений |
в приближённых |
элементарных |
Пути второй группы специфичны, и |
||||||
функциях имеет большое теоретическое и |
применительно к задачам эластики один |
||||||||
практическое значение. |
|
|
|
|
из вариантов можно реализовать, если |
||||
Такие пути можно разделить на две большие |
рассматривать упрощающие |
допущения |
|||||||
группы: пути первой группы исходят из |
как дополнительные функции в процессе |
||||||||
первоначального |
определения |
интеграла |
как |
определения |
интегрального |
выражения. |
|||
предела |
сумм; |
вторую |
группу |
составляют |
Вначале с |
помощью их |
образуется |
||
308
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Современные техника и технологии 2007 |
|
|||||||||||||
подынтегральная функция, примитивная которой |
|
|
|
d |
(I1 )− |
|
d |
|
[I1* N1 (θ)] |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
элементарна, затем произведённое изменение |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
dθ |
|
dθ |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
компенсируется другой функцией. Зная эффект |
ε1 = |
|
|
|
|
|
≈ min . |
(7) |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
первоначального |
допущения |
|
на |
|
результат |
|
|
|
|
|
|
d |
|
(I1 ) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
dθ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
интегрирования, |
|
|
очевидно, |
|
|
его |
|
можно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Очевидно, что при значениях ε1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
скорректировать допущением противоположного |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
действия и, таким образом окончательный |
близких к нулю можно для двух функций |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
результат |
|
определить |
|
|
|
приближённым |
получить близость первого порядка и |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
элементарным выражением. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
согласование |
|
|
по |
углам |
наклона |
|
||||||||||||||||||||||
Для установления эффективности этого пути |
касательных. |
|
|
|
|
При |
менее |
строгом |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
рассмотрим изгиб стержня постоянной жёсткости |
соблюдении условия (7) может быть |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
сосредоточенной нагрузкой (рис.1): p = P/ EJ . |
|
обеспечена в какой-то мере близость |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нулевого порядка, но этого может быть |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
достаточно |
|
|
|
|
для |
|
удовлетворения |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
соотношения (6). |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общий |
|
характер |
|
корректирующей |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
функции N1(θ) |
|
известен: она должна быть |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обратная |
первоначальной, |
поэтому |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
примем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N1 (θ)=(cosθ0 cosθ)−m . |
(8) |
|
|
||||||||||
Рис.1. Эластика изгибаемого стержня |
|
Показатель степени m установим из |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
В указанной системе координат упругая |
условия |
|
|
(7), |
которое |
после |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
кривая определяется уравнениями [1]: |
|
|
|
|
дифференцирования функций I1 и I1* |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
x |
p = |
2(sinθ0 −sinθ), |
|
|
|
(1) |
принимает вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
θ |
|
|
|
sinθ dθ |
|
|
|
|
|
|
ε1 =1−cosθ N1(θ)+2(sinθ0 −sinθ)dN1(θ) |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
y |
p = − ∫ |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
(2) |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2(sinθ0 |
−sinθ) |
|
|
, где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
θ0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по (8): |
|
|
|
|||||||||||||||||
Длина дуги: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
θ |
|
|
|
dθ |
|
|
|
|
dN1 (θ)= m (cosθ0 cosθ)−m−1 cosθ0 sinθ . |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
Lx |
p = − |
|
|
|
|
|
|
|
|
(3) |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончательно: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
sin θ0 − sin θ |
|
|
(sinθ0 −sinθ )sinθ |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
θ0 |
|
ε1 =1− |
|
1 |
|
|
|
[(cosθ )1−m −2m |
]. |
||||||||||||||||||||
Сформируем приближённое решение задачи, |
(cosθ0 )m |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(cosθ )m+1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||
используя |
упрощающие |
|
|
допущения |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
определении интегральных выражений (2) и (3). |
На рис.2 |
|
приведены значения ε1 для |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
Выделим интеграл: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
dθ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нескольких значений показателя m . |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
θ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
I1 = ∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
(4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
sin |
θ0 |
− sin |
θ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
θ0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Умножим |
подынтегральное |
|
выражение |
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
упрощающую функциюcosθ . С этой функцией (4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
принимает вид: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
θ |
dθ cosθ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
I1* = ∫ |
|
|
|
= − 2 |
|
sinθ0 − sinθ |
(5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
sinθ0 − sinθ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
θ0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
С целью коррекции произведённого изменения примем допущение компенсирующего действия в полученном результате. Будем определять его функцией N1 (θ ) так, чтобы
I1 ≈ I1* N1 (θ). |
(6) |
Функцию N1(θ) устанавливаем |
из условия |
близости интеграла I1 и произведения [I1* N1 (θ )].
Естественно считать их близкими, если они как функции близки по значениям ординат и по направлениям касательных к линиям, которые они определяют [98]. Сформулируем условие близости в виде:
Рис.2. К определению функции N1(θ)
Как следует из полученных зависимостей, функция ε1 имеет малые
отклонения от нуля при показателе m ≈ 0,5 . С этим результатом интеграл (6)
получает определение
I1 ≈ −2 sinθ0 |
−sinθ |
|
1 |
|
(cosθ0 |
cosθ)0,5 |
|||
|
|
(9)
и, соответственно ему, длины дуги (3):
309
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
|
|
Lx |
p ≈ |
2(sinθ |
0 −sinθ) |
. |
|
(10) |
||||||||||||||||
|
|
cosθ0 cosθ |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Обратимся теперь к уравнению ординат точек |
||||||||||||||||||||||||
упругой кривой (2). Преобразуем его: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
θ |
|
sinθ0 dθ |
|
|
|
|
|
|
θ |
(sinθ0 −sinθ )dθ |
|
|||||||||||
y p = − ∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ ∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|||||
2(sinθ0 −sinθ) |
|
|
2(sinθ0 −sinθ ) |
|||||||||||||||||||||
|
|
θ0 |
|
θ0 |
|
|
||||||||||||||||||
− |
sinθ0 |
θ |
|
dθ |
|
|
+ |
|
|
1 |
|
θ |
|
sinθ0 −sinθ dθ. |
||||||||||
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2 |
θ0 |
sinθ0 −sinθ |
|
|
2 θ0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
С обозначением I2 = |
θ |
|
sinθ0 −sinθ dθ |
оно |
|
|||||||||||||||||||
∫ |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
θ0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
имеет вид: |
|
|
y |
p = −sinθ0 |
|
1 |
I1 |
+ |
1 |
I2 . |
(11) |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
Определим интеграл |
|
|
|
|
|
|
I2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Рис.3. К определению функции N2 (θ)
С дополнительной функцией cosθ его приближённое выражение
I2* = θ∫(sinθ0 −sinθ )1
2 d(sinθ)= − 23 (sinθ0 −sinθ )3
2.
θ0
Корректирующая функция:
N 2 (θ)=(cosθ0 cosθ)−m .
|
Соответствующее условие близости: |
|
|||||||||||||||||||||
ε2 |
=1− |
|
|
1 |
|
|
|
|
[(cosθ )1−m − |
2 |
m |
(sinθ0 −sinθ )sinθ |
]. |
||||||||||
(cosθ0 )m |
|
3 |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(cosθ)m+1 |
|
|||||||||
Графики этой функции приведены на рис. |
|
||||||||||||||||||||||
3. |
Ориентируясь |
на нулевое |
значение |
|
|||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
функции |
|
в |
|
|
|
|
|
середине |
интервала |
|
|||||||||||||
интегрирования, |
примем |
|
m = 1 6 . |
|
|||||||||||||||||||
Соответственно получаем: |
|
|
|
||||||||||||||||||||
I2 ≈ I2* N2 (θ)= − |
|
2 |
(sinθ0 −sinθ)3 2 |
(cosθ0 cosθ )−1 6. |
|||||||||||||||||||
3 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
интеграловI1 , I2 и |
|
||||||||
С |
определениями |
|
|||||||||||||||||||||
выражением длины дуги (10) находим по |
|
||||||||||||||||||||||
(11) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
y |
=sinθ0 − |
1 |
|
(sinθ |
0 −sinθ )3 cosθ0 cosθ . |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
Lx |
|
|
|
|
3 |
|
(12) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Соответственно уравнение (1)) имеет |
|
|||||||||||||||||||||
вид: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
x |
|
= |
cosθ0 cosθ . |
|
|
|
|
(13) |
|
|||||||||||
|
|
|
Lx |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Точность |
|
|
(10), |
(12), |
(13) |
|
оценена |
|
||||||||||||||
сравнением |
с |
|
результатами |
известного |
|
||||||||||||||||||
решения |
задачи |
поперечного |
изгиба |
|
|||||||||||||||||||
(приθ =0 в защемлении) |
в эллиптических |
|
|||||||||||||||||||||
интегралах |
|
|
|
[3], |
данного |
таблицей |
|
||||||||||||||||
числовых |
|
|
|
значений |
|
перемещений |
|
||||||||||||||||
концевого сечения. В скобках указаны значения полученного решения.
|
|
p L2 |
|
θ0 (град) |
|
|
f / L |
|
/ L |
|
|
|
|
0,25 |
|
7,11 (7,125) |
|
0,083 (0,083) |
0,04 |
(0,0039 |
|
||
|
|
0,50 |
|
14,04(14,04) |
|
0,162(0,1625) |
0,0149 |
(0,0150) |
|
||
|
|
0,75 |
|
20,52 (20,55) |
|
0,235 (0,2366) |
0,0332 |
(0,0323) |
|
||
|
|
1 |
|
26,46 (26,56) |
|
0,302 (0,3036) |
0,056 |
(0,0543) |
|
||
|
|
2 |
|
44,82 |
(45,0) |
|
0,494 (0,4971) |
0,160 |
(0,1591) |
|
|
|
|
3 |
|
56,52 (56,31) |
|
0,603 (0,6041) |
0,255 |
(0,2552) |
|
||
|
|
4 |
|
64,26 (63,43) |
|
0,670 (0,6664) |
0,329 |
(0,3312) |
|
||
|
|
5 |
|
69,66 |
(68,2) |
|
0,714 (0,7060) |
0,388 |
(0,3906) |
|
|
|
|
6 |
|
73,53 (71,56) |
|
0,744 (0,7332) |
0,434 |
(0,4376) |
|
||
|
|
7 |
|
76,41 (74,05) |
|
0,767 (0,7532) |
0,472 |
(0,4758) |
|
||
|
|
8 |
|
78,66 (75,96) |
|
0,785 (0,7685) |
0,504 |
(0,5075) |
|
||
|
|
9 |
|
80,46 (77,47) |
|
0,799 (0,7806) |
0,531 |
(0,5342) |
|
||
|
|
10 |
|
81,99(78,69) |
|
0,811 (0,7906) |
0,555 |
(0,5571) |
|
||
|
|
∞ |
|
90 |
(90) |
|
1 |
(1,0) |
1 |
(1,0) |
|
ЛИТЕРАТУРА: |
|
|
|
|
|
|
|
заданном законе изменения её кривизны. Изв. |
|||
11.Анфилофьев |
А.В. |
Определение |
вузов. Машиностроение. 2000. – №4. – С.17- |
||||||||
формы упругой линии |
гибкого |
стержня |
при |
22. |
|
|
|
||||
310
|
Современные техника и технологии 2007 |
12.Эльсгольц Л.Э. Дифференциальные |
13.Тимошенко С.П., Гере Дж. Механика |
уравнения и вариационное исчисление.- |
материалов. - М.: Мир, 1976. - 669с. |
М.: Наука, 1969. - 424с. |
|
СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ НАБРЫЗГИВАНИЯ ПРИ РДС ПОКРЫТИМИ ЭЛЕКТРОДАМИ
Ильященко Д.П; Зернин Е.А.
Технологический институт Томского политехнического университета в г. Юрге, 652050, Кемеровская обл., г. Юрга, ул. Ленинградская, 26
Е-mail: mita8@rambler.ru
Разбрызгивание электродного |
металла |
осуществлялся (с помощью щетки) легко |
|||||||||||||||||
сопровождается |
набрызгиванием его |
на |
удаляемых |
капель |
и |
механическим путем |
|||||||||||||
поверхность |
свариваемых |
деталей |
при |
(трудноудаляемых капель); 3 - при |
|||||||||||||||
сварке покрытыми электродами, которое |
взвешивание определили массу собранных и |
||||||||||||||||||
может |
достигать |
существенных |
значений |
срезанных капель. Применяли защитные |
|||||||||||||||
таблица 1 [1,2]. Согласно результатам |
покрытия 1 [3] и 2 (Каустическая Сода, КБЖ, |
||||||||||||||||||
проведенных исследований по определению |
Вода) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
трудоемкости |
|
отчистки |
|
поверхности |
Выводы |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
свариваемых |
|
изделий |
от |
брызг |
1 |
|
В |
|
результате |
|
проведенного |
||||||||
расплавленного металла, было установлено |
исследования |
|
определена |
|
величина |
||||||||||||||
[2], что при сварке электродами диаметром 3 |
набрызгивания |
(массы |
трудноудалимых |
||||||||||||||||
мм время на зачистку (в ручную с помощью |
(срезанных) |
капель |
|
с |
поверхности |
||||||||||||||
зубила и молотка) составляет 35% от |
свариваемых деталей) на поверхность |
||||||||||||||||||
времени сварки, а электродами диаметром 4 |
свариваемых изделий при ручной дуговой |
||||||||||||||||||
мм – 42% от времени сварки. Следовательно, |
сварке |
покрытыми |
|
электродами |
различных |
||||||||||||||
проблема борьбы с набрызгиванием при |
марок в зависимости от величины сварочного |
||||||||||||||||||
ручной |
дуговой |
сварке |
покрытыми |
тока. |
Установлено, |
что |
трудноудалимые |
||||||||||||
электродами не менее актуальна, чем при |
брызги находятся не более чем на 40 мм от |
||||||||||||||||||
сварке в СО2 |
|
|
|
|
|
|
|
оси шва; |
|
|
|
|
защитного |
покрытия |
|||||
Снизить величину набрызгивания, капель |
2 |
|
Применение |
|
|||||||||||||||
расплавленного металла |
на |
поверхность |
различного |
состава |
позволяет |
снизить |
|||||||||||||
свариваемых |
деталей, |
можно |
двумя |
величину набрызгивания более чем в 2 раза, |
|||||||||||||||
способами: |
|
|
|
|
|
|
|
при этом для эффективной защиты |
|||||||||||
1 устранить или снизить величину |
поверхности от брызг, покрытие необходимо |
||||||||||||||||||
разбрызгивания |
(1 |
разработкой |
систем |
наносить не менее чем на 40 мм от оси шва. |
|||||||||||||||
управления |
переносом |
металла; |
2 |
3 |
При |
сварке |
электродами |
марок МР-3 |
|||||||||||
разработкой новых сварочных материалов, |
(ЭСАБ), LВ-52 целесообразно применение |
||||||||||||||||||
технологий и приемов сварки); |
|
|
|
покрытия 2, для электродов – МР-3, ОК 53.70 |
|||||||||||||||
2 применением покрытий для защиты |
на режимах до 100Апокрытие 1, а на |
||||||||||||||||||
поверхности свариваемого металла от брызг |
режимах свыше покрытие 2 |
|
|
|
|||||||||||||||
расплавленного металла. |
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА: |
|
|
|
|
|
|
||||||||
На рисунке 1 – 5 представлены |
1 Федько В.Т., Ястребов А.П., Ильященко |
||||||||||||||||||
результаты |
|
|
экспериментальных |
Д.П. Состояние вопроса потерь электродного |
|||||||||||||||
исследований |
по |
определению |
величины |
металла на разбрызгивание при ручной |
|||||||||||||||
набрызгивания |
|
(массы |
трудноудалимых |
дуговой |
сварке |
различными |
покрытыми |
||||||||||||
(срезанных) |
капель |
с |
|
поверхности |
электродами//Труды |
|
Х |
Юбилейной |
|||||||||||
свариваемых деталей) при РДС покрытыми |
Международной |
|
научно |
|
практической |
||||||||||||||
электродами |
с |
применением |
защитного |
конференции студентов, аспирантов и |
|||||||||||||||
покрытия и без него. Методика проведения |
молодых ученых «Современная техника и |
||||||||||||||||||
эксперимента заключалась в следующем: 1 - |
технологии», посвященная 400-летию – |
||||||||||||||||||
производили сварку двух пластин покрытыми |
Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2004. |
||||||||||||||||||
электродами |
с |
нанесением |
защитного |
Т.1.-308 с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
покрытия и без него; 2 - |
сбор |
капель с |
2 Федько В.Т., Ястребов А.П., Ильященко |
||||||||||||||||
поверхности |
|
свариваемых |
|
изделий |
Д.П.проблемы |
разбрызгивания |
металла при |
||||||||||||
311
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
ручной |
дуговой |
сварке |
покрытыми |
Ильященко Д.П., Сапожков С.Б., Зернин Е.А. |
|||
электродами |
(обзор)//Технология |
Покрытие для защиты поверхности от |
|||||
машиностроения.-2005. №3. С.23-31 |
налипания брызг расплавленного металла |
||||||
3 Решение о выдаче патента на |
при дуговой сварке плавлением. Приоритет |
||||||
изобретение № 2006106996/02(0075) (РФ) |
от 09.03.2006. |
||||||
Таблица 1 - Величина набрызгивания на поверхность свариваемых изделий при ручной |
|||||||
дуговой сварке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
марка |
диаметр |
|
коэффиц |
|
|
|
|
электро |
|
иент |
вид |
|
|
|
|
электрод |
да, мм |
|
набрызг |
электодного |
|
|
|
а |
|
|
ивания, |
покрытия |
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
АНО-5 |
Ø 5 |
|
4,4 |
рутил- |
|
|
|
|
|
корбанатное |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦМ-7 |
Ø 5 |
|
6,5 |
кислое |
|
|
|
АНО-1 |
Ø 5 |
|
1,5-4,5 |
рутиловое |
|
|
|
АНО-6 |
Ø 4 |
|
3-7 |
ильменитово |
|
|
|
Ø 5 |
|
4-7 |
е |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
ОММ-5 |
Ø 4 |
|
8-11 |
кислое |
|
|
|
Ø 5 |
|
8-11 |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
АНО-Т |
|
|
2-3 |
основное |
|
Рисунок 1 |
Рисунок 2 |
Рисунок 3 |
Рисунок 4 |
312
Современные техника и технологии 2007
Рисунок 5
Подрисуночные надписи:
Рисунок 1 - График зависимости величины набрызгивания от силы сварочного тока при ручной дуговой сварке электродами марки УОНИ 13/45
Рисунок 2 - График зависимости величины набрызгивания от силы сварочного тока при ручной дуговой сварке электродами марки ОК 53.70
Рисунок 3 - График зависимости величины набрызгивания от силы сварочного тока при ручной дуговой сварке электродами марки ЛВ 52
Рисунок 4 - График зависимости величины набрызгивания от силы сварочного тока при ручной дуговой сварке электродами марки МР-3
Рисунок 5 - График зависимости величины набрызгивания от силы сварочного тока при ручной дуговой сварке электродами марки МР-3 (ЭСАБ)
ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В БУРОВОЙ КОЛОННЕ ПРИ ВРАЩАТЕЛЬНОУДАРНОМ БУРЕНИИ СКВАЖИН МАЛЫХ ДИАМЕТРОВ
Казанцев А.А.*, Саруев Л.А. Томский политехнический университет,
*Юргинский технологический институт ТПУ, Кемеровская обл., г. Юрга, ул. Ленинградская, 26 e-mail: ak_uti@rambler.ru
В настоящее время при буровзрывной |
Однако, ввиду малой распространенности |
|||||||||||
отбойке металлических руд все большее |
ниппельных соединений и их несовершенной |
|||||||||||
применение находят скважины больших |
конструкции, скважины больших диаметров |
|||||||||||
диаметров (80-130 мм), однако в [1] указано, |
продолжают доминировать при разработке |
|||||||||||
что отбойка руд скважинами малых |
рудных месторождений не только в России, |
|||||||||||
диаметров гораздо более эффективна, при |
но и зарубежом. Для того, чтобы расширить |
|||||||||||
этом снижается процент разубоживания руды |
область |
применения |
скважин |
малых |
||||||||
и выход кусков негабарита, но, не смотря на |
диаметров, |
|
было |
|
разработано |
|
новое |
|||||
эти |
преимущества |
широкого |
ниппельное |
|
соединение |
[2] |
и |
его |
||||
распространения, она не получила. Это |
доработанные версии [3, 4, 5], не только |
|||||||||||
можно объяснить в значительной мере |
устраняющее |
недостатки |
предыдущих |
|||||||||
различием |
|
взглядов |
влияния диаметра |
конструкций, |
но |
и |
сочетающее |
их |
||||
взрывных скважин на крупность дробления |
преимущества, |
что |
|
позволяет |
|
более |
||||||
руды |
и, |
пожалуй, |
отсутствием |
эффективно |
бурить |
|
скважины |
малых |
||||
высокопроизводительного |
оборудования, |
диаметров. Для того, чтобы показать, как |
||||||||||
хотя, для того, чтобы элементарно уменьшить |
происходит передача ударного импульса по |
|||||||||||
диаметр |
скважины |
нужно |
использовать |
ниппельному |
соединению, |
необходимо |
||||||
буровой инструмент ниппельного соединения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
313
XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»
обратиться к волновой теории передачи |
безразмерной |
постоянной |
|
распространения |
||||||||||||||||||||
удара. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
продольных волн был запрограммирован на |
|||||||||||
Закономерности |
|
работы |
соединений |
компьютере. На основе проведенных |
||||||||||||||||||||
буровых штанг и их влияние на передачу |
расчетов была составлена таблица 1 для |
|||||||||||||||||||||||
энергии |
силового |
|
импульса |
мы |
определения наименьшего, отличного от нуля |
|||||||||||||||||||
рассматривали |
|
|
на |
основе |
теоретического |
корня γ10. Входом в таблицу является |
||||||||||||||||||
описания |
процесса |
прохождения |
импульса |
значение отношения наружнего r1 и |
||||||||||||||||||||
через муфтовое соединение штанг [6]. Тот же |
внутреннего r0 радиусов штанги r1/r0. |
|||||||||||||||||||||||
принцип справедлив и для ниппельного |
|
По этому значению находится величина |
||||||||||||||||||||||
соединения, поэтому в данной работе его |
произведения (r1 – r0) γ10, исходя из которого |
|||||||||||||||||||||||
рассматривать нет необходимости. Здесь |
определяется γ10. Если значение r1/r0 не |
|||||||||||||||||||||||
более |
|
интересно |
рассмотреть |
совпадает с табличным, то для нахождения |
||||||||||||||||||||
распространение волн в волноводах, коим и |
(r1 – r0) γ10 с двумя знаками после запятой |
|||||||||||||||||||||||
является буровая колонна. |
|
|
|
|
достаточна линейная интерполяция. |
|||||||||||||||||||
В [7], в разделе посвященном энергетике |
|
На основе таблицы 1 и соотношения (1) |
||||||||||||||||||||||
волновых полей в волноводах, отмечено, что |
были построены графики, показанные на рис. |
|||||||||||||||||||||||
на большинстве частот почти вся подводимая |
1 и выражающие зависимость частоты |
|||||||||||||||||||||||
к торцу цилиндра энергия уносится только |
отсечки ω0 от внешнего радиуса штанги r1 для |
|||||||||||||||||||||||
одной модой. Однако эта доминирующая |
различных значений относительной толщины |
|||||||||||||||||||||||
мода не является одной и той же на всех |
его стенок ho = (r1 – r0)/ r1. Анализ графиков |
|||||||||||||||||||||||
частотах. |
|
На |
|
низких |
частотах |
приводит к выводу, что увеличение внешнего |
||||||||||||||||||
распространяется лишь первая мода, |
радиуса и уменьшение толщины стенок ведет |
|||||||||||||||||||||||
уносящая практически всю энергию. При |
к уменьшению частоты отсечки, а значит и |
|||||||||||||||||||||||
появлении |
распространяющихся изгибных |
и |
снижает |
эффективность |
работы буровой |
|||||||||||||||||||
продольно-сдвиговых мод происходит резкий |
колонны. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
спад |
относительной |
величины |
энергии, |
|
При наличии в буровом инструменте |
|||||||||||||||||||
переносимой первой модой, и энергия будет |
|
|||||||||||||||||||||||
нескольких участков с различными внешними |
||||||||||||||||||||||||
уноситься |
модами |
высших |
порядков. |
и внутренними радиусами необходимо найти |
||||||||||||||||||||
Учитывая, что изгибные и продольно- |
значения ω0 для всех участков. В этом случае |
|||||||||||||||||||||||
сдвиговые |
|
волны |
|
не |
оказывают |
полоса пропускания всей буровой колонны |
||||||||||||||||||
существенного |
|
|
влияния |
на |
процесс |
определится |
минимальным |
значением |
||||||||||||||||
разрушения |
|
|
обрабатываемой |
|
среды |
частоты отсечки. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
машинами |
ударного |
действия, |
энергия, |
|
Таким образом, «частота отсечки» у |
|||||||||||||||||||
производящая работу разрушения, будет |
|
|||||||||||||||||||||||
бурового |
инструмента |
меньшего |
диаметра |
|||||||||||||||||||||
переноситься только волнами первой моды. |
выше, а значит и полоса пропускания больше, |
|||||||||||||||||||||||
Таким образом, разрушение обрабатываемой |
чем у инструмента с большим диаметром, а |
|||||||||||||||||||||||
среды будут производить только волны с |
это означает, что применение скважин малых |
|||||||||||||||||||||||
частотами меньшими частоты возникновения |
диаметров |
для буровзрывной |
отбойки |
|||||||||||||||||||||
второй моды, то есть с частотами |
|
|
|
металлических руд более эффективно, |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
γ10 c0 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
ω ≤ ω0 = |
|
|
(1) |
|
|
нежели |
чем |
скважин |
большего |
диаметра, |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
даже только с точки зрения эффективности |
|||||||||||||||
|
|
2(1+ν) |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
буровых работ. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
где γ10 − наименьший, отличный от нуля |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
корень уравнений безразмерной постоянной |
|
Таблица 1. Таблица для определения корня |
||||||||||||||||||||||
распространения продольных волн, |
|
|
|
|
|
|
|
γ10 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
с0 – скорость распространения звука в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
металле, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r1/ r0 |
|
(r1 − r0 ) γ10 |
|
r1/ r0 |
|
(r1 |
− r0 ) γ10 |
|
|||
ν − коэффициент Пуассона. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Частота |
ω0 |
называется |
частотой |
|
1,05 |
|
0,049 |
|
3,00 |
|
|
|
1,027 |
|
||||||||||
«отсечки», т.е. абсолютным значением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
1,07 |
|
0,068 |
|
3,50 |
|
|
|
1,143 |
|
||||||||||||||
частоты волны разрушения, волны с |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
частотами |
выше |
данного |
значения |
не |
|
1,10 |
|
0,095 |
|
4,00 |
|
|
|
1,233 |
|
|||||||||
оказывают |
сколь |
|
либо |
существенного |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
влияния на передачу энергии ударного |
|
1,15 |
|
0,140 |
|
4,50 |
|
|
|
1,306 |
|
|||||||||||||
импульса. |
Пользуясь |
терминологией |
других |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
1,20 |
|
0,182 |
|
5,00 |
|
|
|
1,364 |
|
||||||||||||||
разделов физики можно сказать, что буровой |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
инструмент является фильтром низких частот |
|
1,30 |
|
0,262 |
|
6,00 |
|
|
|
1,452 |
|
|||||||||||||
с полосой пропускания от нуля до ω0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
1,40 |
|
0,335 |
|
7,00 |
|
|
|
1,514 |
|
||||||||||||
Здесь |
неизвестной величиной |
является |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
только |
γ10. |
|
Поиск |
корней |
уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
314