Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ УПРУГОГО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА, ВЫПОЛНЕННОГО В ВИДЕ ЦИЛИНДРА С ОГРАНИЧЕННОЙ РАДИАЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-8-620-624

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрены причины возникновения колебаний (вибраций) в машиностроительных конструкциях и их влияние на работоспособность механизмов. Определено, что одним из основных источников колебаний элементов машин являются подшипники скольжения, в которых вал находится во втулке (вкладышах) с зазором, при выборке которого происходит удар. Рассмотрен принцип действия виброзащитных систем, основным элементом которых является упругий элемент – амортизатор. Проанализировано влияние жесткости упругого элемента на работоспособность подшипников скольжения. Приведена конструкция упругого пневматического элемента повышенной жесткости, выполненного в виде цилиндра с ограниченной радиальной деформацией. Показано, что способность такого элемента центрировать вал относительно геометрической оси опоры под действием радиальной нагрузки обеспечивается возникновением разности площади контакта внешней поверхности корпуса подшипника и поверхности упругого цилиндра. Разработана методика расчета приращения площади контакта упругого элемента, выполненного в виде пневматического цилиндра с ограниченной радиальной деформацией, с поверхностью, через которую передается внешняя нагрузка при заданных параметрах опоры: длине цилиндра и величине избыточного давления газа внутри цилиндра. Считается, что вал находится в подшипнике без зазора, и оболочка, образующая цилиндр, нерастяжимая. Установлено, что деформация и жесткость упругого пневматического цилиндра с ограниченной радиальной деформацией зависят от его длины и величины избыточного давления внутри полости. Полученные математические зависимости позволяют определять и задавать параметры упругого пневматического элемента, выполненного в виде цилиндра с ограниченной радиальной деформацией (длину цилиндра и величину избыточного давления газа внутри цилиндра) в зависимости от условий эксплуатации подшипника скольжения.

Об авторах

А. Г. Никитин
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия

д.т.н., профессор, директор института машиностроения и транспорта

654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42



А. В. Абрамов
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия

аспирант кафедры механики и машиностроения

654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42



И. А. Баженов
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

к.т.н., доцент кафедры маркетинга

620002, Россия, Екатеринбург, ул. Мира, 19



Список литературы

1. Иванов А.П. Динамика систем с механическими соударениями. – М.: Международная программа образования, 1997. – 336 с.

2. Brach R.M. Moments between impacting rigid bodies // Trans. ASME, I. Mech. Design. 1981. Vol. 103. No. 4. P. 812 – 817.

3. Budd C., Dux F., Cliffe A. The effect of frequency and clearance variations on single-degree-of-freedom impact oscillator // J. Sound and vibrations. 1995. Vol. 184. No. 3. P. 475 – 502.

4. Earles S.W.E., Wu C.L.S. Motion Analysis of a Rigid-Link Mechanism with Clearance at a Bearing Using Lagrangian Mechanics and Digital Computation. In book: Mechanism 1972, Institution of Mechanical Engineers. – London, England, 1973. P. 83 – 89.

5. Haines R.S. A Theory of Contact Loss at Revolute Joints with Clearance // Journal of Mechanical Engineering Science. 1980. Vol. 22. No. 3. P. 129 – 136.

6. Hogan S. On the dynamics of rigid-block motion under harmonic forcing // Proc. Roy. Soc. London. 1989. Vol. 425A. No. 1869. P. 441 – 479.

7. Perera O., Seering W.F. Prevention of Impact in Bearings of Four-Bar Linkages // ASME Journal of Mechanisms, Transmissions and Automation in Design. 1983. Vol. 105. No. 3. P. 592 – 598.

8. Shaw S.W., Holmes P.J. A periodically forced impact oscillator with large dissipation // ASME, J. Of appl. Mech. 1983. Vol. 50. P. 849 – 857.

9. Арефьев В.А., Ильичев И.И., Кашевская Л.А. и др. Выбор параметров эффективной виброизоляции упругой опоры зубчатой передачи // Вестник машиностроения. 1980. № 8. С. 17 – 19.

10. Dubowsky S., Moening M.F. An Experimental and Analytical Study of Impact Forces in Elastic Mechanical Systems with Clearances //Machine and Mechanisms Theory. 1978. Vol. 13. P. 451 – 465.

11. Eubanks R.A. Investigation of a Rational Approach to Shock Isolator Design // Shock and Vibration Bulletin. 1964. Vol. 34. No. 3. P. 137 – 167.

12. Lowen G.G., Jandresists W.G. Survey of Investigations into the Dynamic Behavior of Mechanisms Containing Links with Distributed Mass and Elasticity // Mechanism and Machine Theory. 1972.

13. Vol. 7. P. 3 – 17.

14. Moening M.F. An Experimental and Analytical Study of Elastic Mechanical Systems with Clearances. – MS thesis, School of Engineering and Applied Science. – University of California, Los Angeles, Calif., 1976.

15. Sevin E., Pilkey W. Optimum Shock and Vibration Isolation Systems, SVM-6. – The Shock and Vibration Information Center, 1971.

16. Косарев О.И. Активное гашение вторичного поля цилиндрической оболочки в дальней зоне с использованием приложенных к оболочке вынуждающих сил // Проблемы машиностроения и

17. надежности машин. 2013. № 1. С. 10 – 17.

18. Карабан В.В., Карцев С.К., Сафронов Ю.Г., Синев А.В. Оптимизация спектра собственных частот подвески твердого тела варьированием геометрических и жесткостных параметров // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1993. № 2. С. 20 – 25.

19. Никитин А.Г. Определение величины внутренних параметров опоры с упругим пневматическим элементом // Вестник машиностроения. 1999. № 4. С. 15 – 17.

20. Никитин А.Г., Векессер А.Ю., Сахаров Д.Ф. Расчет жесткости пневматического тороида с ограниченной тангенциальной деформацией // Изв. вуз. Черная металлургия. 2009. № 8.

21. С. 64 – 66.

22. Никитин А.Г., Чайников К.А. Расчет деформации упругого цилиндрического элемента пневматического амортизатора // Вестник машиностроения. 2011. № 8. С. 23 – 25.

23. Никитин А.Г., Чайников К.А., Дегтярь В.А., Живаго Э.Я. Расчет жесткости пневматического цилиндра с ограниченной осевой деформацией // Изв. вуз. Черная металлургия. 2012. № 4.

24. С. 68 – 70.


Для цитирования:


Никитин А.Г., Абрамов А.В., Баженов И.А. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ УПРУГОГО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА, ВЫПОЛНЕННОГО В ВИДЕ ЦИЛИНДРА С ОГРАНИЧЕННОЙ РАДИАЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(8):620-624. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-8-620-624

For citation:


Nikitin A.G., Abramov A.V., Bazhenov J.A. CALCULATION OF PARAMETERS OF RESILIENT PNEUMATIC ELEMENT, EXECUTED AS A CYLINDER WITH LIMITED RADIAL DEFORMATION. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(8):620-624. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-8-620-624

Просмотров: 32


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)