Введение к работе
Актуальность работы. Защита окружающей среды в последние годы становится первоочередной задачей любого государства. Наряду с различными устройствами, способными определять состояние окружающей среды, разрабатываются технические средства, призванные защищать окружающую среду, в том числе и человека, от вредных воздействий.
Данная работа посвящена проблеме виброзащиты. Известно, что среди профессиональных заболеваний третью часть составляют заболевания, связанные с воздействием вибрации. Подавляющее большинство существующих виброзащитных устройств функционируют на принципах пассивной виброзащиты и не являются достаточно эффективными на широком диапазоне частот. Активная виброзащита не нашла широкого применения из-за высокой себестоимости. Поэтому разработка виброзащитных устройств, удовлетворяющих санитарно-гигиеническим нормам, представляет актуальную в научном и практическом отношении задачу. Решение этой задачи возможно на основе применения теории виброзащитных систем с перескоком, позволяющим проектировать устройства, высокоэффективно защищающих объект от воздействия вибрации.
Цель. Разработка расчетно-аналитических принципов проектирования виброзащитных элементов перескока петлеобразной формы, обеспечивающих экологический комфорт человека-оператора в системе "производство-человек".
Для реализации этой цели в диссертации ставятся следующие задачи:
разработать математическую модель петлеобразного элемента перескока;
заложить расчетно-аналитическую базу проектирования таких элементов;
оценить влияние геометрии петли на формирование силовых и жесткостных характеристик перескока;
оценить вклад учета нелинейных параметров системы на точность проектных решений.
Методы исследования. Теоретические исследования проводились на основе теории виброзащитных технических средств, содержащих элементы перескока. Для расчета элемента перескока использовались линейная и нелинейная теории изгиба стержней. Учет геометрической нелинейности проведен с помощью метода последовательных нагружений. Для его реализации использованы основы метода конечных элементов с применением ЭВМ. Достоверность результатов обеспечивалась решением тестовых задач.
Научная новизна. Разработана математическая модель эффективного виброзащитного технического средства. Получены функциональные зависимости между параметрами, позволяющие проектировать виброзащитное устройство с нулевой динамической жесткостью вблизи положения статического равновесия.
Исследовано влияние формы упругой линии элемента перескока на формирование виброзащитных качеств устройства.
Практическая ценность. По результатам расчетно-аналити-ческих исследований даны рекомендации, позволившие спроектировать, изготовить и внедрить в учебный и научно-исследовательский процесс модель колебательной системы с элементом перескока петлеобразной формы.
Апробация работы. Основные идеи и результаты данной работы были доложены на семинарах кафедры "Инженерная защита окружающей среды и прикладная механика"(БГИТА,1996), на Международной научно-технической конференции "Износостойкость машин" (Брянск, 1994), в институте проблем механики РАН (секции механики деформируемого твердого тела и теоретической механики) л Москьа, 1995, 1996).
Публикации. Основные положения работы опубликованы в четырех статьях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений, содержащих распечатки программ.
Объем работы - 199с. машинописного текста, рисунков -39, таблиц - 1.
