Контроль и испытания. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение
Диагностирование газораспределительного механизма на основе контроля виброколебаний его элементов
Статья научная
Работоспособность и эффективность работы двигателей существенно зависят от периодической диагностики их технического состояния. В настоящее время обнаружение повреждений на основе вибрации (измерение вибрационных характеристик конструкций и механизмов) является перспективной областью исследовательской деятельности. Рассмотрены особенности контроля и диагностики двигателей внутреннего сгорания с помощью виброакустического анализа. В статье разработан способ определения основных неисправностей газораспределительного механизма (ГРМ) (герметичность сопряжения «клапан-седло», тепловой зазор в приводе клапана, фазы открытия и закрытия клапанов), заключающийся в измерении и анализе виброакустических импульсов, вызванных работой отдельных элементов двигателя. В качестве параметров сигналов используется максимум амплитуды (пик) и момент возникновения виброимпульсов. За опорный сигнал ВМТ поршня исследуемого цилиндра принимается виброимпульс от соударения поршня об упругий наконечник, помещенный в камеру сгорания. Частота вращения коленчатого вала до 600 мин-1 (что не превышает частоту прокруткой стартером) не приводит к появлению опасных напряжений ни в одном из элементов двигателя и приспособления. При этом наконечник из Bflex пластика, как самый податливый элемент, может быть многократно использован. Для обеспечения безотказного процесса диагностирования проведены расчеты с помощью программного обеспечения - Solid Works Simulation и встроенный в него метод конечных элементов (МКЭ). Для расчета напряжений решающая программа находит перемещения в каждом узле, а затем вычисляет деформации и конечное напряжение. В результате исследования предложенный метод диагностирования позволят достичь точности до 96 %.
Бесплатно
Диагностирование датчиков массового расхода воздуха легковых автомобилей
Статья научная
Представлен новый метод диагностирования датчиков массового расхода воздуха автомобилей, изложены экспериментальные исследования.
Бесплатно
Диагностирование коренных и шатунных подшипников кривошипно-шатунного механизма
Статья научная
Представлены методы и средства диагностирования коренных и шатунных подшипников кривошипно-шатунного механизма автомобилей и тракторов. Проведены исследования изменения давления и расхода масла через коренные подшипники ДВС. Предложен и применен способ безразборной диагностики состояния подшипников скольжения двигателя, разработан прибор, обеспечивающий режимы нагружения подшипников. Определена связь повышения величины разности относительных эксцентриситетов на холостом ходу при увеличении отношения величин давлений без нагрузки и под нагрузкой. Подтверждено, что пропускная способность через коренной и шатунный подшипник характеризуется динамическими и статическими пропускными способностями этих узлов.При проведении экспериментальных исследований по определению связи технического состояния коренных подшипников с величиной сигнала давления был выявлен наиболее чувствительный режим - при частоте вращения коленчатого вала двигателя, близкой к частоте вращения холостого хода для двигателя ЗМЗ-4062. Изложены экспериментальные исследования.
Бесплатно
Диагностирование системы топливоподачи автомобильных ДВС тестовым методом
Статья научная
Согласно научным исследованиям, посвященным статистике возникновения неисправностей в ДВС, наибольшее распространение отказов наблюдается в системе зажигания (25 %) и системе питания (35 %). Работоспособное состояние топливной системы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) возможно сохранить за счет разработки эффективных методов тестового диагностирования. С целью теоретических исследований в методической части исследований был разработан прибор для тестового диагностирования ДБД-4. Использование разработанных методик и приборных средств позволило провести экспериментальные исследования по диагностированию работоспособности системы топливоподачи. Анализируя полученные данные эксперимента, можно утверждать, что: наблюдается устойчивая взаимосвязь между изменением частоты вращения коленчатого вала ДВС и изменением длительности впрыска электромагнитной форсунки; степень износа электротопливного насоса (ЭТН) определяется смещением устойчивого значения частоты вращения коленчатого вала в зону низких значений частот при тех же длительностях впрыска форсунки. Полученные данные после испытания ЭТН позволяют спланировать дальнейший алгоритм действий по поддержанию работоспособности системы топливоподачи.
Бесплатно
Запертый объем воздуха как фактор достоверности при определении объемной прочности жидкости
Статья научная
Диагностика состояния рабочих жидкостей и масел на местах непосредственной эксплуатации всегда остается актуальной задачей отделов контроля качества предприятий и производств, применяющих их для нужд собственного станочного парка или для заправки выпускаемой продукции. Несоответствующие условия хранения на складах и терминалах, недобросовестные производители и поставщики, поддельные сертификаты качества и другие факторы современной развитой рыночной экономики приводят к ситуации, когда техника заправляется рабочими жидкостями и маслами с неизвестными, искаженными характеристиками. Одной из важных характеристик является стойкость жидкости к вспениванию. Особое значение она имеет для компрессорной техники, силового и станочного гидропривода. Режимы резкого падения давления, разряжения, отрыва потока от профиля канала и другие воздействия способны вызвать разрыв сплошности жидкости с образованием газовых пузырьков и каверн. Режим смазки в таком случае нарушается, возникает перегрев и преждевременный износ техники, развивается кавитация. Несмотря на то, что изучение разрыва жидкости продолжается не одно десятилетие, достоверный и воспроизводимый способ его диагностики не найден. Достаточно известным среди способов служит разрыв жидкости в герметичной камере с постепенно увеличивающимся объемом - сильфоном. В статье на основе проведенных автором исследований анализируется главный фактор достоверности такого способа - наличие случайно запертого в камере воздуха.
Бесплатно
Использование композитных материалов на основе поликарбоната в защитных структурах
Статья научная
Рассмотрен слоистый композитный материал на основе поликарбоната, использование которого в качестве вставок для усиления тканевых бронежилетов скрытого ношения может обеспечить защиту одновременно от огнестрельного и холодного оружия. Приведены результаты квазиста-тических, динамических и огневых испытаний пластин из композитного материала. Показано преимущество композитных пластин перед пластинами из поликарбоната. С помощью метода корреляции цифровых изображений оценено минимальное расстояние от предшествующего прореза, где возможно повторное индентирование пластин без потери защитных свойств.
Бесплатно
Исследование влияния типа переплетения нитей на прочность тканевых преград при локальном ударе
Статья научная
Рассмотрены результаты моделирования динамического взаимодействия между индентором и текстильной броней с возможностью разрушения пряжи, а также без разрушающей пряжи. Текстильная броня имеет различные виды переплетения и размеров ткани. Выполняется проверка модели и сравнение с экспериментальными данными. Определены механические свойства арамидной пряжи.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты исследования новой концепции системы изменения массово-инерционных характеристик номинально осесимметричных роторных конструкций, в частности летательных аппаратов осесимметричной формы. Данная система может применяться для статической и динамической балансировки изделия непосредственно в процессе эксплуатации и представляет собой балансировочный груз, устанавливаемый на подвижную платформу механизма с параллельной кинематикой типа «гексапод». Она может быть применима в том числе и для номинально осесимметричных летательных аппаратов для парирования возмущений от асимметрий различного рода путем целенаправленного создания массово-инерционной асимметрии конструкции. В работе проведен анализ вариантов приведения системы в требуемое состояние (путем линейного изменения длин стержней привода, а также путем перемещения и поворотов балансировочного груза по линейным законам). Произведена оценка соотношений массово-инерционных характеристик (продольного и поперечного момента инерции балансировочного груза) системы «корпус - балансировочный груз» и их влияния на кинематические параметры механизма, в частности на величины потребных смещений и углов поворота балансировочного груза, величины изменения длин штанг привода. На основе исходной модели как системы из двух тел «корпус - балансировочный груз» создана расширенная модель с учетом массово-инерционных характеристик стержней привода. Произведен анализ применимости модели из двух тел в зависимость от массово-инерционных характеристик стержней привода, в частности от массы стержней. Проанализировано влияние точности изменения длин стержней привода на итоговые массово-инерционные характеристики системы, такие как осевые моменты инерции системы и остаточный нескомпенсированный центробежный момент инерции.
Бесплатно
Статья научная
Актуальность. Одним из возможных режимов эксплуатации, при котором автоколебания валов и передач тягового электропривода проявляются наиболее ярко, является режим фиксации транспортного средства на уклоне при начале его скатывания за счёт создания крутящего момента на валах электродвигателей, препятствующих вращению колёс в сторону скатывания транспортного средства. При этом штатная тормозная система задействована и ведущие колеса находятся в тормозном режиме, поскольку активирована функция помощи на подъёме. В данном случае возможна несогласованность процессов снижения тормозного момента и нарастания тягового момента при старте, что может привести к накоплению в системе энергии, возбуждающей автоколебания при отрицательном трении и отсутствии или малости демпфирования. Данный рабочий режим в эксплуатации является высоковероятным, поскольку движение транспортного средства сопряжено всегда с остановками и последующим началом движения, в особенности в условиях населённых пунктов, что нередко бывает на уклонах дороги. Цель исследования. Необходимо проверить работоспособность и эффективность метода подавления автоколебаний в электромеханической системе привода колеса при начале движения и работе системы помощи на подъёме.
Бесплатно
Статья научная
Приводятся результаты теоретических расчетов и экспериментального определения теплопроводности, теплоемкости наполненных реактопластов, использующихся в качестве теплозащиты. Предложен наиболее эффективный состав композита.
Бесплатно
К методике определения сопротивления материалов импульсному нагружению
Статья научная
Приведена оригинальная методика синхронного измерения продольной силы и деформации в контрольном сечении стержня-образца при распространении упругопластической волны. По экспериментальным зависимостям напряжение-деформация-время алюминиевых сплавов и аустенитной стали выявлены два последовательных вида деформирования: упругопластическое при постоянной скорости нагружения и динамическая ползучесть при уменьшении скорости нагружения и разгрузке.
Бесплатно
Компактный разгонный стенд для баллистических испытаний
Статья научная
Рассмотрен разгонный стенд, позволяющий метать ударники массой 2,2 г со скоростью до 700 м/с за счет энергии стандартного монтажного патрона. При исследовании баллистических характеристик преград из различных материалов производится измерение начальной скорости ударника и величины запреградного импульса с использованием оригинальной ловушки. Компактность и простота конструкции стенда позволяют использовать его как в научных, так и в учебных целях.
Бесплатно
Контроль зубьев неэвольвентной шестерни цилиндроконической передачи
Статья научная
Получены зависимости и рассмотрен порядок определения размера по шарикам неэвольвентной шестерни цилиндро-конической передачи внутреннего зацепления, приведена схема алгоритма программы расчета на ЭВМ.
Бесплатно
Контрольно-диагностический комплекс для контроля повреждений и состояния изоляции трубопроводов
Статья обзорная
Описан контрольно-диагностический комплекс, базирующийся на не имеющем аналогов способе текущего контроля состояния изоляции и управления защитой от коррозии. На основе экспериментальных исследований образцов с изоляцией с внедренной металлотканью разработаны математические модели. Система нелинейных уравнений с помощью помехозащищенных алгоритмов фильтрации позволяет определять место и характер повреждения при наличии случайных помех. Программное обеспечение и лабораторный вариант комплекса являются прототипом контрольно-диагностического комплекса текущего контроля состояния изоляции и управления защитой от коррозии металлоконструкции, в частности конструкций из труб.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается методика бесконтактных координатных измерений для инструментального производства. Рассмотрены вопросы практического применения разработанных координатно-измерительных приборов и систем для контроля режущих инструментов и настройки инструментальных комплектов.
Бесплатно
Методика расчетно-экспериментального исследования трансмиссии автомобиля
Статья научная
Представлена методика расчетно-экспериментального исследования, математическая модель и ходовая лаборатория на базе автомобиля УАЗ-31512, предназначенные для дорожных испытаний трансмиссии.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена исследованию динамических характеристик виброзащитного кресла и механической системы «кресло - оператор» промышленного гусеничного трактора. Исследования проводились для виброзащитного кресла Sibeco. Система подрессоривания кресла включает настраиваемый по массе и росту водителя пневматический упругий элемент и гидравлический амортизатор, а также податливую подушку. Целью работы является определение нелинейных упругих характеристик системы подрессоривания и подушки, а также характеристик эквивалентного вязкого трения. Упругие характеристики получены при статических испытаниях. При этом на кресло последовательно помещались грузы и регистрировались перемещения. Упругая характеристика стстемы подрессоривания регистрировалась при различных настройках пневматической рессоры. По результатам испытаний получена нелинейная регрессионная зависимость, связывающая усилие на кресле с его перемещением и параметром, характеризующим настройку. Аналогично получена статическая упругая характеристика подушки кресла. Для определения характеристик эквивалентного вязкого трения проведены динамические испытания. Кресло с установленными на нем грузами помещалось на вибростенд. Во время определения характеристик системы подрессоривания подушка кресла демонтировалась. При исследовании характеристик подушки воздух из пневматической рессоры выпускался, система подрессоривания кресла фиксировалась. В процессе испытаний определялись амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) системы. Коэффициенты эквивалентного вязкого трения определялись на основе сравнения расчетных и экспериментальных АЧХ. По результатам испытаний установлено, что динамическая жесткость подушки кресла существенно превышает статическую. Полученные характеристики в дальнейшем будут использованы при разработке динамической модели системы «гусеничный трактор - виброзащитное кресло - тело оператора». Расчетные исследования с помощью модели позволят на ранних стадиях проектирования прогнозировать вибрации на месте водителя, вызванные перемещением опорных катков по звеньям гусеницы, и осуществлять корректировку параметров системы с целью выполнения санитарных норм.
Бесплатно
Статья научная
При проектировании самоходной дорожно-строительной техники важное значение имеет обеспечение выполнения санитарных норм на рабочем месте водителя-оператора. При этом для обоснованного выбора характеристик виброизоляции рабочего места широко применяется математическое моделирование динамики машины. Проблема снижения вибрационной нагруженности особенно актуальна для бульдозеров на базе гусеничных тракторов с полужесткой подвеской. В статье представлена математическая модель, описывающая динамику системы «гусеничная тележка - корпус - кабина - виброзащитное сиденье с водителем» гусеничного трактора с полужесткой подвеской. Модель описывает низкочастотные вибрации, вызванные движением опорных катков по звенчатой гусенице. Предложенная модель отличается подробным описанием гусеничного движителя, что позволяет исследовать влияние на вибрации машины свойств грунта, расстановки опорных катков, формы опорной поверхности траков и др. При моделировании динамики виброзащитного сиденья с оператором использована многомассовая модель, что позволяет исследовать вибрационную нагруженность различных частей тела водителя-оператора. Приведены дифференциальные уравнения движения системы. Для получения функций спектральной плотности вертикальных виброускорений на месте водителя использован спектральный метод. Рассмотрена методика получения функций спектральной плотности вертикальных и угловых перемещений гусеничной тележки. Также представлены методики получения частотных передаточных функций, связывающих обобщенные координаты математической модели с входным воздействием, и расчета средних квадратических значений виброускорений в стандартных частотных полосах. Приведенные в статье результаты подтверждают необходимость использования многомассовой модели виброзащитного сиденья с водителем-оператором для получения адекватной оценки вибронагруженности рабочего места. Разработанная модель и методика расчета в дальнейшем будут использованы для решения ряда практических задач.
Бесплатно
Об использовании мотор-барабанов в стендах проверки тормозных систем автомобилей
Статья научная
Обосновано использование серийных мотор-барабанов в качестве силовых приводов роликовых стендов проверки тормозных систем автомобилей, рассмотрена возможность контроля тормозов без полной блокировки колес тормозными механизмами автомобиля.
Бесплатно
Обеспечение фазовой стабильности этанольных топлив для автомобильных двигателей
Статья научная
В настоящее время топливная промышленность всего мира занята поиском альтернативных видов топлива, удовлетворяющих возрастающим экологическим требованиям к отработавшим газам автомобилей. В связи с истощением в обозримом будущем запасов нефти альтернативное топливо желательно получать из возобновляемых источников. На фоне указанных проблем большую перспективу представляют оксигенатные топлива, для успешного применения которых необходимо решить ряд технических задач, в том числе задачу обеспечения их фазовой стабильности.
Бесплатно
