Введение к работе
Актуальность -работы. Условия эксплуатации современных ыалшн и приборов выдвигают 'вез новые требования к качеству их исполнения. Особенно актуально этот вопрос стоит в областях авиационной техники, средств автоматики, изделий электронной техники и т.д., где доминируют, всевозможные динамические нагрузки. Эти нагрузки всегда являются объектом особого внимания исследователей, т.к. имеют способность вызывать ряд непредсказуемых изменений в системе: резонансы, смещение элементов конструкции, внутренние напряжения, накопление статических зарядов, изменение емкости и индуктивности зарядов электротехнических изделий и т.д. Известно, что эти изменения способны не только вывести -систему из строя, но и разрушить ее.'
Одним из наиболее опасных динамических нагружений являются импульсные, повышенной длительности, амплитуда которых достигает 1,4*1,6*10 м/с . Причем форма нагружений не всегда соответствует стандарту, а меняется в зависимости от условий эксплуатации. Поэтому разработка качественных систем и изделий без прогнозирования их поведения в реальных условиях эксплуатации становится весьма проблематично."-. Тем более, что прогнозирование без предварительных испытаний опытных образцов вообще теряет смысл. А испытания в реальных условиях зачастую оказываются не просто чрезвычайно дороги, но и практически не целесообразны, т.к. информация о протекающих процессах оказывается искаженной или вообще недоступной. Для решения подобных проблем возникло техническое направление создания испытательных устройств.
Для формирования импульсных нагружений повышенной длительности целесообразно использование механизмов переменной структуры, выполненных на бг.зе центрифуг и получиесих название "ротационные стенды". Их двухмаятниксвые разновидности из-за своей эффективности v. простота получили широкое распространение не только как формирователи им-
пульсных нагружений, но и как центробежные ударные механизмы. Наиболее значимыми работами, посвященными их исследованию, являются докторские диссертации Б.Н.Стахановского, В.Ф.Хона, а также кандидатские диссертации В.Н.Евграфова, О.Ю.Кузьменко, В.В.Ворон-кина. Т.е., из-за своей практической значимости в испытательной технике сложилась совершенно определенная область "ротационные маятниковые системы", в которой пока превалируют двухмаятниковые структуры. Их преимущества перед центрифугами очевидны, однако отсутствие-четкой (математической) формулировки зависимости выходных параметров от источника эффективности маятниковых систем затрудняет процесс совершенствования последних. Ибо остаются вопросы повышения эффективности испытаний при тех же стендовых габаритах и подводимых мощностях, а также проблемы управления параметраля, в том числе формой импульсного нагружения. В этой связи, исследование возможностей ротационных маятниковых систем степень подвижности которых превышает 2» применяемых в качестве формирователей ' импульсных нагружений представляется своевременным и актуальным.
Цель работы состоит в обосновании методологии расчета и проектирования ротационных многомаятниковых систем.
Методы исследования. Теоретические исследования динамики и синтез ротационной маятниковой.системы выполнены на основе классических положений механики с применением аналитических и численных методов математического анализа, моделирования на ЭШ, а также теорий плакирования экспериментов и равномерно распределенных последовательностей.
Автор защищает:
математическую модель ротационного маятникового механизма;
результаты компьютерного моделирования и исследования ротационной маятниковой системы;
процедуру и средство поиска параметров маятниковой системы
по необходимому импульсу нагружения;
- схему и конструкцию испытательного стенда.
Научная новизна работы. Найдена непосредственная связь между выходными параметрами и степенью подеикности ротационных маятниковых систем. Разработана схема и математическая модель ротационной трехиаятниковои системы, методика поиска ее параметров по импульсу нагружения, а также конструкции стендов, новизна которых заїцищена авторскими свидетельствами.
Практическая ценность работы. Разработаны программа динамики и синтеза ротационной трехиаятниковои системы, рабочий -проект и эксплуатационная документация стенда формирующего асимметричную импульсную нагрузку.
Основные положения диссертации доложены на Всесоюзных научно-технических семинарах "Динамические испытания" (Москва 1987 г.), "Динамика механизмов для возбуждения виброударных, нагрузок" (Москва І9Є6 г.), "Новые методы и средства динамических испытаний" (Москва 1988 г.), "Повышение эффективности испытаний приборных устройств" (Москва 1989 г.), "Повышение эффективности испытаний приборных устройств на виброударные нагрузки" (Москва 1989 г.), "Повышение эффективности механических испытаний" (Москва 1990 г.), "Механизмы переменной структуры в технике" (Бішкек 1991 г.), Рее-публиканеком научно-техническом семинаре "Ударные процессы в технике" (Фрунзе 1988 г.), Всесоюзном научно-практическом совещании "Теоретические и технологические аспекты создания и применения силовых импульсных систем" (Караганда-1990 г.).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 17 работ, из них 5 авторских свидетельств.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников (85
- б -
наименований), 2-х приложений и содержит 207 страниц текста, включая 4Є гтостраций на 41 странице.