Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering
Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение
Все статьи: 688
Статья научная
За последние десятилетия наука о трении получила большое развитие. Процессы трения и износа существенно зависят от конструктивного оформления узлов, подбора износостойких материалов, эффективных смазок и режимов их работы, а также условий эксплуатации механизмов, однако отсутствие научных представлений о влиянии режима эластогидродинамического режима трения на получение высококачественного поверхностного слоя обрабатываемой детали, влиянии режима эластогидродинамического трения на эксплуатационные свойства детали, влиянии объемно-расходных режимов подачи СМ на качество поверхностного слоя детали, обрабатываемой способом ротационного выглаживания стало отправной точкой для постановки цели исследования. Цель исследований: изучение фрикционного контакта, работающего в режиме эластогидродинамического смазывания как способа, позволяющего получить поверхность с высоким классом чистоты. В настоящей работе с помощью метода физического моделирования контактного взаимодействия фрикционной роликовой пары исследовано влияние режимов подачи смазочного материала на момент трения в межвалковом контакте. Изучены условия, при которых формируется устойчивое покрытие на поверхностях трения, предотвращающее абразивный износ их поверхностных слоев.
Бесплатно
Статья научная
Повышение электрофизических параметров изоляционных пропиточных материалов является эффективным способом улучшения эксплуатационных свойств электротехнических устройств, применяемых в различных отраслях промышленности. Одним из путей повышения электрофизических параметров является введение в пропиточные лаки неорганических соединений с высокими электрофизическими характеристиками.
Бесплатно
Элементы системы подачи компонентов топлива перспективных летательных аппаратов
Статья научная
Рассматривается возможность создания многорежимных регулируемых одно-, двух- и трёхкомпонентных топливных форсунок. Затрагиваются такие вопросы, как области применения, конструктивные и технологические аспекты создания таких форсунок.
Бесплатно
Энергетический критерий разрушения для оценки усталостной прочности конструкций с эластомерами
Статья научная
Приведены результаты экспериментальных исследований зависимости полной энергии диссипации и энергии теплозарождения от условий нагружения резинометаллических образцов. Обоснована возможность использования энергетического критерия для оценки усталостной долговечности эластомерных конструкций.
Бесплатно
Эффект образования направленного движения газа в тонких профилированных зазорах с вибрацией
Статья научная
Рассмотрены интегральные характеристики вибронесущего плоского и цилиндрического слоя газа с профилированными ограничивающими поверхностями. Генерация поля давлений и создание направленного движения среды основано на нелинейном взаимодействии вибрации и газа в профилированном зазоре. Анализируется работа комбинированного слоя в виде последовательного соединения плоского и цилиндрического слоев. Представлен асимптотический анализ и параметрическое исследование плоского и цилиндрического слоев с вибрацией. Выявлено положительное влияние профилирования, обеспечивающее многократное увеличение расхода при профилировании плоского и цилиндрического зазоров.
Бесплатно
Эффект продольных колебаний кузова при трогании транспортного средства
Статья научная
При проведении испытаний разрабатываемой перспективной автоматической планетарной трансмиссии было выявлено нежелательное явление, выражающееся в продольных колебаниях кузова транспортного средства и приводящее к снижению комфортабельности автомобиля. Установлено, что такое явление проявляется при трогании транспортного средства во время буксования стартового фрикционного элемента управления и прекращается сразу после завершения буксования. Существующие способы прогнозирования комфортабельности транспортных машин не принимают во внимание возбуждение механической системы вследствие колебательных процессов в стартовых элементах управления и воздействие системы управления. Динамические процессы рассматриваются по большей части для замкнутых передач или для переходных процессов во время переключений. Требуется разработка комплексного подхода к обнаруженному явлению, который бы дополнительно учитывал переменность структуры трансмиссии на установившихся и переходных режимах работы с учётом несогласованности систем управления автомобиля, которые также могут формировать похожие возбуждающие колебания, а также свойства механической системы. Целью настоящей работы является повышение комфортабельности транспортных средств при трогании с места и разработка научно обоснованных путей исключения продольно-угловых колебаний, возникающих при буксовании в элементах управления планетарной коробки передач. Разработана и верифицирована комплексная имитационная модель транспортного средства, включающая элементы и взаимосвязи, являющиеся существенными для исследуемой проблемы, позволяющая менять входные параметры (податливости, моменты инерции, коэффициенты трения и др.), алгоритмы управления и выполнять оценку эффективности предлагаемых технических решений. Предложена методика дорожных испытаний для идентификации, воспроизведения и изучения продольно-угловых колебаний при трогании с места, которая охватывает анализ параметров, характеризующих работу систем управления. Выполнен обзор, который показал недостаточную изученность данной проблемы в зарубежной и особенно отечественной литературе для рассматриваемого типа трансмиссии и транспортных машин с повышенными требованиями к комфортабельности. На основе выполненного расчётно-экспериментального исследования подтверждается гипотеза возникновения продольноугловых колебаний кузова в процессе трогания с места при буксовании стартового фрикциона, в частности, вследствие фрикционных автоколебаний. Намечены пути исследования и решения проблемы. На основе разработанной модели представляется возможным дальнейшее эффективное изучение причин возникновения продольных колебаний при трогании, связанных как с параметрами самого источника возмущения, так и с параметрами систем транспортного средства.
Бесплатно
Эффективная конечно-элементная модель для расчета индентирования сэндвич-панели
Статья научная
Разработана вычислительно-эффективная малопараметрическая конечно-элементная модель композитного материала для прогнозирования прочности и поглощенной энергии при низкоскоростном ударе. Объект исследования - трехслойная сэндвич-панель, представляющая собой два слоя хаотически армированного стеклопластика, между которыми расположен ячеистый заполнитель марки Divinycell ™P100. Механические характеристики стеклопластиковой обшивки для расчетной модели были определены из экспериментов на растяжение, изгиб и срез. В расчетах ячеистый заполнитель был представлен в виде сплошной нелинейной гиперупругой модели материала OgdenFoam (первого порядка), что позволило существенно сократить вычислительные затраты. Константы данной модели были определены из соответствующих кривых при одноосном и двухосном растяжении/сжатии, чистом сдвиге, а также трехосном растяжении/сжатии для оценки изменения объема. Поскольку проведение подобных экспериментов затруднительно, необходимые диаграммы деформирования были получены из расчета элементарной ячейки Кельвина (тетракаидодекаэдр), подходящей для описания регулярной структуры заполнителя. Ячейка Кельвина является повторяемой формой, заполняющей пространство без пустот при минимальном отношении площади поверхности к объему. Результаты расчетов локального деформирования трехслойной сэндвич-панели с использованием модели гиперупругого материала OgdenFoam вполне удовлетворительно отразили наблюдаемую в экспериментах нелинейность диаграмм (зону перелома) и показывают полную энергетическую эквивалентность вплоть до разрушения обшивки путем среза. Таким образом, разработанная конечно-элементная модель может быть использована для прогнозирования прочности и оценки предельной энергии низкоскоростного удара.
Бесплатно
Эффективность эжекционного охлаждения наддувочного воздуха и особенности ее экспериментальной оценки
Статья научная
Для повышения мощности и топливной экономичности двигателей внутреннего сгорания необходимо достижение высоких степеней эффективности и совершенства конструкции основных его систем. Одним из способов повышения мощности является газотурбинный наддув с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. Среди систем промежуточного охлаждения наддувочного воздуха наименее изучена система эжекционного охлаждения. В целях совершенствования конструкции двигателя проанализированы функциональные и конструктивные особенности системы эжекционного охлаждения наддувочного воздуха в двигателе внутреннего сгорания с наддувом. Приведено оценочное сравнение исследуемой системы с традиционными системами охлаждения наддувочного воздуха, рассмотрены и обоснованы достоинства предлагаемой системы. Дано подробное описание устройства и принципа работы разрабатываемой системы эжекционного охлаждения. Сформулированы задачи и программа экспериментального исследования и определения эффективности эжекционной системы охлаждения наддувочного воздуха. Разработана схема установки для экспериментального определения эффективности предлагаемой системы охлаждения наддувочного воздуха. Определены необходимые измеряемые параметры для анализа газодинамических явлений в системе эжекционного охлаждения в процессе экспериментального исследования, подобрана необходимая измерительная и регистрирующая аппаратура. Эффективность системы эжекционного охлаждения оценивается комплексом параметров: коэффициентом эжекции, КПД эжектора и тепловой эффективностью охладителя, которые зависят от режима работы двигателя. Выбраны места установки датчиков для измерения давления, температуры и расходов газовых потоков. Установлены пределы измерения исследуемых параметров для выбранных датчиков. Приведены методика и расчетные зависимости для экспериментальной оценки эффективности эжектора, охладителя наддувочного воздуха и эжекционной системы охлаждения наддувочного воздуха в целом. Определены этапы обработки получаемых экспериментальных данных. Разработанные методика и схема установки позволяют экспериментально оценить эффективность системы эжекционного охлаждения наддувочного воздуха и определить с достаточной степенью точности наилучшие режимы работы данной системы.
Бесплатно
