Другие журналы

электронный научно-технический журнал

ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл No. ФС77-51036. ISSN 2307-0595

Машиностроение

Исследование напряженно-деформированного состояния стартово-стыковочного блока для перспективной ракеты тяжелого класса
# 12, декабрь 2014
УДК: 629.7.085
Ульяненков А. В., Иванов М. Ф.
Одной из актуальных задач, стоящих перед отечественной космической отраслью, является создание новых типов ракет космического назначения (РКН). При этом для опирания РКН и стыковки её коммуникаций со стартовым столом планируется использовать стартово-стыковочный блок (ССБ). В связи с этим встаёт задача расчётного анализа прочности и жёсткости его металлоконструкции. В статье приведен пример расчёта ССБ, выполненный с применением МКЭ и МСЭ и показана его работа при опирании на несущие тумбы пусковой установки без переходной рамы при максимальном нагружении. В качестве максимального нагружения выбран режим аварийного выключения двигательной установки РКН при старте.
Структурный анализ волновой зубчатой передачи
# 12, декабрь 2014
УДК: 621.833.7
Тимофеев Г. А., Мартынова А. В.
Волновые зубчатые передачи (ВЗП) за последние 50 лет получили очень широкое распространение в авиационной и космической приводной технике, в электромеханических приводах промышленных роботов и различных станков. Это объясняется высокими качественными показателями ВЗП: малой кинематической погрешностью, высокой крутильной жесткостью и КПД, малыми габаритами и массой. При неграмотном проектировании ВЗП, как и других зубчатых передач, могут возникнуть избыточные связи, наличие которых уменьшает КПД, увеличивает статические моменты трогания и кинематическую погрешность передач. Для получения наилучших показателей ВЗП нужно определить в конструкции наличие избыточных связей и устранить их, то есть синтезировать самоустанавливающийся механизм. Для этого в работе используется один из современных методов структурного анализа – метод графов. Этот метод позволяет найти контуры с избыточными связями и целенаправленно устранить их. В самоустанавливающихся механизмах с ВЗП КПД и долговечность значительно выше, чем в ВЗП с избыточными связями, а кинематическая погрешность и статический момент трогания ниже.
Выбор схемного решения конструкции котла цистерны для перевозки сжиженных углеводородных газов
# 10, октябрь 2014
УДК: 629.7.082.6
Ломакин В. В., Языков А. В.
Статья посвящена разработке технических предложений и требований к перспективной конструкции емкости вагона-цистерны для перевозки сжиженных углеводородных газов (СУГ), которые могут быть использованы в качестве компонентов топлива для перспективных космических ракет-носителей. В статье приведены анализ схемных вариантов выполнения котла цистерны, результаты расчётов для обоснования технических характеристик котла вагона-цистерны; выработаны варианты схемно-конструктивного исполнения котла вагона-цистерны для перевозки СУГ, а также материалы, из которых он может быть выполнен. В результате проведенного анализа были даны рекомендации по выбору варианта исполнения котла вагона-цистерны для перевозки СУГ.
Анализ и моделирование штатных и нештатных нагрузок и воздействий на агрегаты стартовой системы для РКН семейства «Союз»
# 09, сентябрь 2014
УДК: 629.7.085
Зверев В. А., Ломакин В. В.
Работа посвящена определению параметров нагружения агрегатов стартовой системы для ракет космического назначения семейство «Союз». В работе проведены анализ и систематизация штатных и нештатных нагрузок, действующих на агрегаты стартовой системы в различные моменты функционирования на этапах подготовки к пуску и пуска ракеты космического назначения. Основное внимание в работе уделено определению параметров и моделированию весовых, ветровых, газодинамических, инерционных нагрузок, а также нагрузок, вызванных тягой двигательной установки ракеты космического назначения. Моделирование нагрузок осуществлялось с учетом их дальнейшего использования в расчетах агрегатов стартовой системы методом конечных элементов. Предложенное в статье моделирование нагрузок использовалось при прочностных расчетах агрегатов стартовых систем для ракет космического назначения семейства «Союз».
Численное моделирование теплового баланса в охлаждаемой магнитной муфте высокотемпературного герметичного насоса
# 12, декабрь 2014
УДК: 62-137
Ломакин В. О., Петров А. И.
В статье описана конструкция и особенности работы магнитной муфты герметичного насоса с охлаждением. Приводятся результаты моделирования процессов течения газа через каналы охлаждающего устройства и распределение температуры в металлических частях и окружающем воздухе. Моделирование основано на решении трёхмерных уравнений гидродинамики и тепломассообмена численными методами. Предлагаемая конструкция позволила существенно снизить тепловой поток от горячего перекачиваемого теплоносителя к двигателю и рассеить его в окружабщий воздух. Применение такой полумуфты позволяет укоротить вал насоса и тем самым уменьшить габариты агрегата.
Методика построения математической модели пневмогидравлического амортизатора
# 12, декабрь 2014
УДК: 62-522.2, 62-522.7
Кобызев С. В., Ломакин В. В., Забегаев А. И.
Предлагается порядок построения математической модели пневмогидравлического амортизатора. Модель строится на основе разделения функционала амортизатора на стандартизованные функциональные блоки, для каждого из которых строится частная математическая модель. Модель может использоваться для синтеза амортизатора с заданными свойствами и как составная часть комплексной модели амортизируемого объекта. В числе характерных функциональных блоков выделены пневматическая полость, гидравлическая полость, пневматическая магистраль, гидравлическая магистраль, упругая связь, связанный и свободный механический элементы, разрывный механический интерфейс, элемент кинематического воздействия и связь типа кулоново трение. Приводится порядок построения комплексной модели из имеющихся частных моделей, условия сопряжения моделей по интерфейсам. Приводится модель пневматической полости, построенная на основе уравнений дифференциальной термодинамики. Приводятся результаты моделирования простейшего амортизатора, содержащего функциональные блоки типа элемент кинематического возбуждения и пневматическая полость
Применение В-сплайнов для построения бокового полуспирального подвода насоса
# 12, декабрь 2014
УДК: 62-137
Артемов А. В., Щербачев П. В., Тарасов О. И.
В статье содержится описание разработки программы для построения боковых полуспиральных подводов двухстороннего входа. Целью создания данной программы является автоматизация построения данных подводов для проведения дальнейшей оптимизации. Проведя сравнительный анализ возможностей В-сплайнов и кривых Безье было принято решение строить подводы на основе В-сплайнов. На основании анализа конструкции бокового полуспирального подвода было выбрано число параметризующих линий, а также число управляющих точек В-сплайна. Число управляющих точек было разбито на две группы. Первая группа это точки, занимающие неподвижное положение при переходе от сечения к сечению. Вторая группа точек изменяет свое положение при переходе от одного сечения к другому. Далее в программу был включен автоматический расчет пропускной способности подвода.
Методика проведения согласования экспертных оценок полученных путём индивидуального анкетирования методом анализа иерархий
# 12, декабрь 2014
УДК: 629.1.032.1
Рязанцев В. И., Морозов А. В.
С целью комплексного сравнения объектов автобронетанковой техники на сегодняшний день широко используется метод анализа иерархий (МАИ). Как правило, экспертные оценки посредством МАИ получают в ходе дискуссий, достигая консенсуса по всем вопросам между всеми экспертами. В данной статье рассмотрены проблемы и методы их решения, возникающие при получении экспертных оценок путём индивидуального анкетирования. Замена дискуссии индивидуальным анкетированием требует получения таких показателей как показатель обобщённого мнения, степень согласованности мнений экспертов и компетентность экспертов. Вместе с этим в статье приводятся рекомендации по определению численности группы экспертов.
Обобщенная синусоида – основа профилирования рабочих поверхностей деталей машин
# 11, ноябрь 2014
УДК: 62-23 : 512.7
Федоренко В. И.
В статье автор обосновывает необходимость создания механизмов, рабочие органы которых, выполнены по сложным пространственным кривым. В качестве примера приведен роторно-волновой компрессор, рабочие поверхности ротора и статора которого, образованы по торцевой пространственной эпициклоиде. Также отмечено широкое применение в маши-ностроении деталей синусоидальной формы и, одновременно, отсутствие связей между раз-личными типами синусоидальных кривых. В статье показана взаимосвязь синусоидальных и циклоидальных кривых, а также обобщенный алгоритм создания синусоидальных кривых, построенных кинематическим методом. Автор доказывает возможность получения обоб-щенных уравнений синусоидальных кривых. В статье детально анализируется процесс пре-образования обобщенного уравнения пространственной синусоидальной кривой в уравнение плоской синусоиды. Результаты работы могут быть использованы при создании насосов, компрессоров, зубчатых и кулачковых механизмов.
Применение численных методов для расчета процессов, протекающих в вакуумных и пневмогидравлических системах
# 11, ноябрь 2014
УДК: 629.7.064.2
Борисов Ю. А., Васильева В. А., Чернышев А. В.
В статье решается задача определения параметров рабочей среды и возникающих в процессе работы усилий в пневмогидравлических и вакуумных системах, а также связан-ные с ними проблемы проектирования новых пневмогидравлических устройств и методы их решения. Приведен анализ преимуществ и недостатков различных подходов к описа-нию рабочих процессов в запорно-регулирующих устройствах и оценка применимости методов описания рабочих процессов в приближении сосредоточенных и распределенных термодинамических параметров состояния рабочей среды. Представлены этапы создания обобщенной математической модели рабочих процессов в пневмогидравлических устройствах.
Простейшая математическая модель пространственного стержня, выполненного из сплава с эффектом памяти формы
# 10, октябрь 2014
УДК: 539.5
Ганыш С. М., Гаврюшин С. С.
В статье рассматривается математическая модель пространственного стержня из сплава с эффектом памяти формы. Модель материала построена на основе уравнений, описывающих диаграмму фазовых переходов. В качестве модели пространственного стержня выбрана система 12 нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих поведение упругой линии стержня в глобальной системе координат. Выбор уравнений обусловлен возможностью учета в них осевой деформации стержня. Учет эффекта памяти формы осуществляется путем введения дополнительных внутренних силовых факторов: результант эффекта памяти формы по сечению. Написана программа, позволяющая рассчитывать пространственные стержни. Представлены результаты решения задачи о совместном воздействии на стержень растягивающего усилия и изгибающего момента, а также задачи о кручении стержня круглого поперечного сечения. Получены распределения напряжений и фазовых долей материала по сечению. Представленная модель может быть использована для расчета стержневых упругих элементов, таких как винтовые цилиндрические пружины, плоские пружины.
Применение методики концентрации обработки и сборки на металлорежущем станке при проектировании и реализации технологического процесса изготовления изделия «Плита кондукторная»
# 11, ноябрь 2014
УДК: 621.91; 621.757
Бысов С. А., Малышев Е. Н., Сорокин П. С.
Представлена последовательность принятия решения о концентрации обработки и сборки на одном станке с учетом кинематических, геометрических, точностных, силовых, скоростных и других факторов. Методика рассматривается на примере проектирования и реализации технологического процесса изготовления изделия «Плита кондукторная». Проведено исследование базового технологического процесса. Определены требования к геометрии сопрягаемых поверхностей деталей, подлежащих обработке и соединению на металлорежущем станке. Выявлена возможность сопряжения деталей непосредственно на станке исходя из его кинематических параметров и режима силового воздействия на объекты сборки. Анализ технологических возможностей вертикально-фрезерного станка с ЧПУ, имеющегося на участке механической обработки, выполненный в соответствие с представленной последовательностью, подтвердил целесообразность концентрации на нем обработки и сборки. Это позволило исключить погрешность установки и уменьшить припуск на обработку.
Определение резонансных частот крутильных колебаний коленчатого вала поршневого компрессора
# 11, ноябрь 2014
УДК: 621.512.001
Дегтярева Т. С., Сибатулин К. О.
В работе приведена методика расчета резонансных частот крутильных колебаний поршневого компрессора. Даны зависимости для определения приведенных длин и масс эквивалентного вала. Приведен алгоритм расчета частот собственных колебаний вала численным методом. Резонансные частоты предложено определять с помощью диаграммы Кэмпбелла. В качестве примера рассмотрен двухколенный вал поршневого компрессора. Эквивалентная схема вала содержит четыре диска. Приведены расчетные значения частот собственных колебаний эквивалентного вала, полученные с использованием программы, разработанной в среде Delphi 7. С помощью диаграммы Кэмпбелла выявлено, что при рабочем числе оборотов компрессора резонанс возникает при приближении частоты 1-й формы свободных колебаний к гармонической составляющей возмущающего момента выше 8 порядка.
Определение условия равнопрочности упругих элементов в упруго-компенсирующей лепестковой муфте
# 09, сентябрь 2014
УДК: 621.825
Богачев В. Н., Аникина В. С.
Упруго-компенсирующие лепестковые муфты, применяемые при повышенных смещениях валов, обладают невысокой нагрузочной способностью. Для увеличения нагрузочной способности применяют комплекты из нескольких концентричных лепестков. При работе муфты деформации разноразмерных лепестков неодинаковы, следовательно неодинаковы возникающие в лепестках напряжения. Раскрывая статическую неопределимость, определены силовые факторы, действующие на конец лепестка, получивший перемещение, и напряжения в лепестке от действия этих силовых факторов. В результате анализа величины напряжений в лепестках получено соотношение для определения таких значений модулей упругости материалов лепестков, при которых выравниваются напряжения в упругих элементах.
Об исследовании особых положений, связанных с вырождением связей, в механизмах параллельной структуры
# 10, октябрь 2014
УДК: 621.865.8
Ларюшкин П. А.
Данная статья посвящена особым положениям в механизмах параллельной структуры, возникающим при вырождении связей, накладываемых на выходное звено. При этом отмечается, что такие особые положения, как правило, не рассматриваются большинством исследователей, поскольку не могут быть выявлены при использовании наиболее распространенной методики исследования особых положений. В работе для анализа данных особых положений используется подход, основанный на методах винтового исчисления. Приводится расчет механизма с тремя степенями свободы, демонстрирующий, что влияние рассматриваемых особых положений на размер рабочего пространства механизма может значительно превосходить влияние особых положений других типов.
Расчет вихревого регулятора давления газа
# 10, октябрь 2014
УДК: 621.6
Белова О. В., Стародубцев А. А., Чернышев А. В.
В данной статье, на основе обзора литературы и патентного обзора, рассмотрено состояние вопроса на сегодняшний день по использованию, разработке и методах расчета вихревых регуляторов, приводятся различные схемы подвода потока управления вихревых регуляторов и их влияние на поток управления. Рассматривается возможность запирания питающего канала управляющим каналом. Разработана математическая модель расчета вихревого регулятора, описывающая процессы течения рабочих сред, на базе которой проведен численный расчет вихревого регулятора с различными типами управляющего канала с помощью CFD-пакета.
Исследование радиальных деформаций ротора молекулярно–вязкостного вакуумного насоса
# 09, сентябрь 2014
УДК: 81.29.14
Никулин Н. К., Свичкарь Е. В.
В данной работе проведено исследование изменения величины зазора между рото-ром и статором молекулярно–вязкостного вакуумного насоса (МВВН) в зависимости от рабочего давления и диаметров роторов насоса. Основная задача работы – оценить влияние суммарной радиальной деформации на значение радиального зазора между ротором и статором в рабочем состоянии. Суммарная радиальная деформация возникает в результате действия центробежных сил и теплового расширения материала ротора. Таким образом, данная работа позволяет оценить величину уменьшения статического зазора в динамическом состоянии. В результате проведения данного исследования получена зависимость суммарного перемещения точек на внешнем радиусе ротора при разных частотах вращения ротора.
Методика экспериментального исследования устройства подготовки двухфазной среды
# 09, сентябрь 2014
УДК: 621.6, 535-92
Писаревский А. Н., Белова О. В., Чернышев А. В., Кулаков Н. Н.
Необходимость обеспечения высокой эффективности процесса смешивания газа с распыленной жидкостью, создала потребность в изучении рабочих процессов протекающих в системах смешения. В данной статье приведена новая оптическая методика исследования данных устройств, основанная на изучении света, отраженного потоком распыленной жидкости. Основными ее преимуществом является простота организации проведения экспериментальных работ, и возможность использования фотоаппарата или видеокамеры в качестве регистрирующей аппаратуры. Приведен пример схемы экспериментального стенда. Показано сравнение результатов полученных при помощи данной методики с данными, имеющимися в специальной литературе.
Экспериментальное исследование рабочего процесса в газогенераторе кислород-метанового ракетного двигателя
# 10, октябрь 2014
УДК: 536.46
Ягодников Д. А., Антонов Ю. В., Ворожеева О. А., Масальский Н. Л., Новиков А. О., Чертков К. О.
Представлены описания экспериментального стендового оборудования, систем измерения и регистрации, методики проведения экспериментальных исследований особенностей рабочего процесса в двухзонном модельном газогенераторе жидкостного ракетного двигателя, использующего в качестве компонентов топлива газообразные кислород и метан, соотношение между которыми соответствует диапазону изменения коэффициента избытка окислителя в диапазоне 0,1 – 0,25. С использованием визуализации внутрикамерного процесса во второй зоне газогенератора с помощью цветной цифровой видеосъемки и регистрации интенсивности излучения продуктов сгорания с помощью фотосопротивления определены условия, при которых вероятен процесс сажеобразования.
Рекуперативный теплообменный аппарат для наддува топливных баков жидкостного ракетного двигателя
# 10, октябрь 2014
УДК: 536.24: 621.45
Пелевин Ф. В., Авраамов Н. И., Семенов П. Ю.
Выполнен анализ рекуперативных теплообменных аппаратов для наддува топливных баков. Показано, что эффективность теплообмена в тракте с межканальной транспирацией теплоносителя сквозь пористый сетчатый металл при межсеточной фильтрации теплоносителя выше, чем у других теплообменных трактов. Установлено, что эффективность тракта особенно велика при малых числах Рейнольдса в диапазоне 1•103–5•104 и увеличивается с уменьшением пути движения теплоносителя сквозь пористый сетчатый металл и с увеличением теплопроводности пористого сетчатого металла. Эффективность теплообмена уменьшается с ростом числа Рейнольдса. Отсюда следует вывод, что увеличивать эффективность теплообмена надо не за счет увеличения скорости движения теплоносителя, а за счет развития поверхности теплообмена. Применение пористых сетчатых металлов с хорошо развитой поверхностью теплообмена и переход от традиционного продольно–канального движения теплоносителя к межканальному движению теплоносителя сквозь ПСМ позволяет работать при малых числах Re и максимальной эффективности теплообмена.
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (499) 263-69-71
© 2003-2017 «Инженерный вестник» Тел.: +7 (499) 263-69-71