Машиностроение и транспорт. Рубрика в журнале - Инженерные технологии и системы
Статья научная
В статье приведены особенности обработки поверхностей деталей со сложным профилем незакрепленным шлифовальным материалом. В предыдущих исследованиях были определены интервалы изменения давления абразивной среды на обрабатываемую поверхность, а также скорости резания, при которых обеспечивается возможность высокой производительности и качества процесса обработки и исключается появление брака вследствие перегрева детали. Исследования обработки деталей типа дисков и кулачков осуществлялись на экспериментальной установке, которая зафиксирована на столе вертикально-сверлильного станка или радиально-сверлильного станка и соединена с его шпинделем. работа такого устройства осуществляется следующим образом. Обрабатываемую деталь закрепляют на специальной оправке, которая устанавливается на вал ротора. Перемещение оси оправки относительно оси ротора обеспечивается шарнирным поводком с шариками. ротор помещают в камеру с эластичными стенками, заполненную абразивной средой, и сообщают ему вращение с определенной угловой скоростью со. В кольцевую полость камеры подают воздух под давлением, в результате чего среда уплотняется, а камере сообщается вращательное движение посредством зубчатой передачи. Кроме этого, она совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси вращения, перемещаясь относительно неподвижных кулачков. Для уменьшения нагрузки на кулачки служит демпфирующая пружина. Проведенные экспериментальные исследования показывают, что на качество формируемой поверхности детали при камерной обработке оказывают влияние в основном следующие параметры: давление воздуха, прикладываемое к эластичной оболочке, зернистость абразивного материала, твердость детали, соотношение диаметральных размеров детали и эластичной оболочки при обработке. В статье представлены результаты практической реализации финишной обработки, которые позволяют получить заданную величину шероховатости обрабатываемых поверхностей.
Бесплатно
Статья научная
Теория и практика оптимизации занимает важное место в естествознании и технике. При этом алгоритмы решения оптимизационных задач требуют многократного обращения к процедуре вычисления функций оптимизации (прямой расчет). Эти функции, как правило, заданы алгоритмически в пространстве высокой размерности и трудновычислимы. В связи с этим актуальной является задача построения упрощенных метамоделей (аппроксимаций) для объекта оптимизации, адекватных исходной «точной» модели в некоторой подобласти пространства и не требующих для своего анализа больших вычислительных затрат. Целью данной работы является количественная оценка вычислительной эффективности решения оптимизационных задач, основанных на аппроксимациях разного типа. В качестве объекта оптимизации рассматривается оболочка вращения, подверженная флаттеру. Исходной моделью является конечноэлементная модель оболочки, для которой образующая и распределение толщины вдоль меридиана заданы Безье-функ-циями. Определение критического параметра флаттера в алгебраической части сводится к решению несимметричной обобщенной задачи на собственные значения, которая реализована программно в виде AddIn-приложения SolidWorks. Для построения упрощенных метамоделей используются аппроксимации двух видов: локальные и промежуточные. В первом случае решение задачи сводится к применению метода Хана и Пауэлла, во втором - к поэтапной замене исходной модели метамоделями в подобластях пространства оптимизации конечных размеров, анализу адекватности аппроксимаций и определению на этой основе стратегии поиска. Нами была решена задача весовой оптимизации оболочки, подверженной сверхзвуковому флаттеру с использованием локальных и промежуточных многоточечных аппроксимаций. В качестве управляемых параметров в статье рассматриваются координаты ключевых точек Безье; проводится сравнительный анализ вычислительной эффективности решения в каждом из этих двух случаев. В качестве критерия вычислительной эффективности рассматривается количество обращений к процедуре прямого расчета.
Бесплатно
Динамический анализ загруженности двигателя фрезерного мотокультиватора «Нева» МК-200
Статья научная
Работа посвящена динамическому анализу загруженности двигателя мотокультиватора с учетом особенностей конструкции фрезерных рабочих органов и их взаимодействия с почвой. Рассмотрены области применения фрезерных мотокультиваторов как отечественных, так и зарубежных производителей. Указаны особенности конструкций рабочих органов фрезерных мотокультиваторов и отмечены их недостатки, приводящие к увеличению затрат мощности, снижению производительности и качества обработки почвы. Для установления причин снижения эффективности и наиболее оптимальных режимов функционирования фрезерных мотокультивторов с учетом конструктивных особенностей рабочих органов и конкретных почвенных условий приведен подробный анализ конструкции фрезерных рабочих органов мотокультватора «Нева» МК-200, заключающийся в установлении порядка и расчета рабочего угла взаимодействия их ножей с почвой. В результате динамического исследования, которое проводилось с использованием известных графоаналитических методов с учетом одного рабочегой цикла, равного одному полному обороту фрезбарабанов, при условии установившегося протекания технологического процесса фрезерования почвы; установлены расчетные зависимости максимального крутящего момента и требуемой мощности, необходимой для привода одного ножа. Также в ходе динамического анализа были определены значения суммарного среднего крутящего момента на приводном валу фрезбарабанов. С учетом почвенных условий и конструктивно-технологических особенностей функционирования фрезерного мотокультиватора получены аналитическая и графическая зависимости требуемой мощности двигателя, необходимой для привода его рабочих органов. Обработка значений графических зависимостей требуемой мощности двигателя позволил а установить ее апроксимирующие функции, на основании которых были определены оптимальные и критические режимы функционирования мотокультиватора в зависимости от варианта комплектования фрезерных рабочих органов и конкретных почвенных условий, опреляемых ее твердостью, при условии максимальной загрузки его двигателя.
Бесплатно
Особенности обработки сложнопрофильных деталей уплотненными мелкодисперсными абразивными средами
Статья научная
В статье приведены особенности обработки поверхностей деталей со сложным профилем незакрепленным шлифовальным материалом. Представлены схемы методов обработки и результаты пратической реализации финишной обработки с целью достижения заданной величины шероховатости обрабатываемых поверхностей. Для данного способа обработки силы инерции близки к нулю, поскольку давление абразивного слоя на обрабатываемую поверхность детали определяется действием сжатого воздуха на обрабатывающую среду через эластичную оболочку. В отличие от методов финишной обработки деталей инерционно уплотненным абразивом, в которых формирование уплотненного абразивного слоя происходит за счет сил инерции, в предлагаемом способе обработки уплотненная абразивная масса формируется статически под действием давления сжатого воздуха на эластичную оболочку камерного устройства и прижимается непосредственно к обрабатываемой поверхности. Таким образом, предлагаемый способ обработки деталей со статическим уплотнением обрабатывающей среды обеспечивает расширение технологических возможностей способа и повышение производительности и качества обработки. В рассматриваемом способе обработки режущий инструмент формируется автоматически из незакрепленных абразивных частиц, которые находятся в составе суспензии, путем уплотнения их в слой или эластичный брусок. При этом абразивные частицы находятся в состоянии плотной упаковки и копируют форму обрабатываемой поверхности. Исследования производительности и качества обработки деталей типа дисков и кулачков осуществлялись на экспериментальной установке, схема которой показана на рисунках. Установка зафиксирована на столе вертикально-сверлильного или радиально-сверлильного станка и соединена с его шпинделем. В кольцевую полость ее камеры подается сжатый под давлением воздух, в результате чего рабочая среда уплотняется и копирует форму обрабатываемой поверхности детали.
Бесплатно
Транспорт Республики Мордовия: факторы, проблемы и перспективы развития
Статья научная
В статье рассматриваются факторы формирования транспорта Республики Мордовия. Развитию транспорта в регионе способствуют благоприятные природные факторы, выгодное экономико-географическое положение. В РМ наиболее распространенными являются сухопутные виды транспорта. Внутренний водный транспорт потерял свое транспортное значение к концу XIX в. Большую роль в повышении качества автомобильных дорог сыграло строительство в 1960 гг. асфальтовых и асфальтобетонных заводов в РМ, открытие карьеров по добыче щебня. На территории современной РМ вдоль транспортных магистралей размещаются промышленные предприятия. Транспортная инфраструктура имеет второстепенное значение по отношению к территориальным элементам производства. В транспортных узлах возникают оптимальные условия для формирования промышленных узлов и центров. Важную роль в развитии транспортной системы РМ играет сеть городов и административных центров, от размещения которых зависят направления и мощность основных внутри- и межрегиональных грузовых и пассажирских потоков. Современная транспортная сеть региона рассматривается по видам транспорта. Автомобильный транспорт является ведущим, выполняет основные пассажироперевозки и перевозки сельскохозяйственных грузов в пределах региона; ряд районов имеют только автодорожную сеть. Представлены результаты анализа показателей надежности и морфологии дорожной сети по административным районам РМ, выявлены транспортные проблемы и обозначены приоритеты развития регионального транспорта. Во всех районах РМ надежность начертания дорожных сетей не соответствует нормативным значениям, их конфигурационные особенности не отличаются полицентричностью и цикличностью; доминирует республиканский центр, связки, циклические звенья дорожной сети имеют низкое техническое состояние. Существующая древовидная дорожная сеть РМ сдерживает социально-экономическое развитие региона. Основные направления концепции развития транспорта республики соответствуют приоритетам государственной транспортной политики и способствуют формированию современной эффективной транспортной инфраструктуры, обеспечивающей ускорение движения потоков пассажиров и товаров, снижение транспортных издержек в экономике.
Бесплатно
