Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Тюрин Евгений Александрович. Технология снижения материалоёмкости сельскохозяйственных машин с помощью систем управляемых затяжек : диссертация... кандидата технических наук : 05.20.01 Калуга, 2007 141 с. РГБ ОД, 61:07-5/2540

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 8

  1. Применение неуправляемых затяжек 8

  2. Применение управляемых затяжек 14

  3. Использование почти мгновенно изменяемых систем 18

  4. Выводы и задачи исследования 21

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УПРАВЛЯЕМЫХ ЗАТЯЖЕК ДЛЯ СНИЖЕ
НИЯ УРОВНЯ ВНУТРЕННИХ СИЛ ЁМКОСТИ АВТОКОРМО-
ВОЗА АСП-25 23

2.1. Напряжённо - деформированное состояние ёмкости

автокормовоза АСП-25, работающей совместно с

поперечной управляемой затяжкой 23

2.2. Напряжённо - деформированное состояние ёмкости

автокормовоза АСП-25, работающей совместно с

продольной управляемой затяжкой 30

2.3. Исследование напряжённого состояния цилиндрической

оболочки при её деформировании с помощью поперечных и

продольных управляемых затяжек, работающих совместно 41

  1. Конструкция и расчёт продольной управляемой затяжки 44

  2. Проверка квазимеханизма управляемой затяжки на условие

совместности деформаций 50
2.6 Область применения управляемых затяжек, необходимых

для разгрузки цилиндрических оболочек 57
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЁННО - ДЕФОР
МИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОДНОПРОЛЁТНОЙ БАЛКИ
И УПРАВЛЯЕМОЙ ЗАТЯЖКИ, КАК ЭЛЕМЕНТОВ РАМНЫХ

СИСТЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН 61

3.1. Разработка новых квазимеханизмов для саморазгружения 61

  1. Применение метода конечных элементов (МКЭ) для определения напряжений, возникающих в верхнем поясе однопро-лётной балки, работающей без управляемой затяжки 67

  2. Применение МКЭ для определения напряжений, возникающих

в верхнем поясе балки, при её совместной работе с управляе
мой затяжкой 73

  1. Определение внутренних сил, возникающих в раскосах управляемой затяжки и рычажном квазимеханизме 78

  2. Расчёт геометрических параметров затяжки, рычажного квазимеханизма и опорной рамы однопролётной балки 80

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЁННО -
ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОДНОПРОЛЁТНОЙ
БАЛКИ И УПРАВЛЯЕМОЙ ЗАТЯЖКИ 91

  1. Создание экспериментальной установки 91

  2. Тарирование прибора ИТЦ-01. Определение коэффициента тарировки 101

  3. Определение напряжений в верхнем поясе балки (управляемая затяжка отсутствует) при помощи метода электротензометрии. Построение эпюр напряжений 104

  4. Определение напряжений в верхнем поясе балки (управляемая затяжка включена) при помощи метода электротензометрии. Построение эпюр напряжений 107

  5. Конструктивное решение по применению управляемой затяжки, необходимой для саморазгрузки консольной балки 111

  6. Область применения управляемых затяжек, необходимых для разгрузки рамных и ферменных конструкций сельскохозяйственных машин и сооружений 114

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 121

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 124

ПРИЛОЖЕНИЕ 134

Введение к работе:

Актуальность темы. В технических системах сельскохозяйственного назначения практически везде используются тонкостенные, оболочечные, рамные либо ферменные конструкции (например, рамы транспортных средств или остовы сельскохозяйственных сооружений), масса которых значительно выше по сравнению с зарубежными аналогами, в результате чего себестоимость отечественных изделий и их эксплуатационные расходы существенно завышены.

Одним из путей снижения материалоёмкости сельскохозяйственных конструкций, является применение дополнительных элементов — управляемых и неуправляемых затяжек, при помощи которых, напряжения в поперечных сечениях конструкции за счет работы системы "конструкция - затяжка", значительно понижаются. Применение неуправляемых (статических) затяжек для этой цели широко известно и рассмотрено ниже. Но в сельскохозяйственных машинах внешние нагрузки часто меняются во времени в циклическом режиме, что создаёт определённые трудности применения статических затяжек. В результате совместной работы системы "конструкция - управляемая затяжка", основная конструкция испытывает напряжения гораздо меньшей интенсивности, чем конструкция без затяжки. Следовательно, основную конструкцию можно либо загрузить силой большей величины, либо снизить её материалоёмкость

Для работы управляемой затяжки предполагается использование энергетического источника. Для упругих механических систем он может быть двух типов: внешний, тзедставляющий энергетическую машину (машину - двигатель) и внутренний, использующий внутреннюю энергию упругого деформирования (упругую энергию) основной конструкции.

Таким образом, управляемой затяжкой (УЗ) можно назвать напрягающий элемент или систему элементов, создающий в напрягаемой (основной) конструкции в заданный момент времени внутренние силы, уменьшающие либо полностью компенсирующие внутренние силы от внешней нагрузки

Реализация подобного подхода осуществлена автором на примере усовершенствования, с помощью УЗ с внешним энергетическим источником, конструкции ёмкости авгокормовоза АСП—25 и разработки нового вида управляемых затяжек, использующих для своего функционирования энергию упругого деформирования разгружаемой системы, которая возникает в ней от действия внешних сил (работа проведена по тематике Гранта РФФИ и Правительства Калужской области № 05-01-96740 (2005г)).

Дель работы. Усовершенствование методов снижения материалоёмкости сельскохозяйственных машин с помощью управляемых затяжек

Объект исследования. Ёмкость авгокормовоза АСП - 25. Двухопорный балочный и консольный элемент рамы вибрационного копателя саженцев ВКС - 2. Консольный элемент рамы культиватора КФС - 2,7В, предназначенного для поверхностного рыхления почвы. Консольный элемент рамной системы агрегата для ухода за садами АСВ - 8.

Предмет исследования. Процесс изменения напряжённо - деформированного состояния систем "основная конструкция - управляемая затяжка" для элементов вышеназванных объектов исследования.

Задачи исследования.

  1. Разработать методику проектирования и установить закономерности, при которых применение управляемых затяжек наиболее эффективно и значительно снижает уровень внутренних сил тонкостенных и стержневых конструкций.

  2. Разработать конструкцию, методику расчета и технологию применения продольной управляемой затяжки, необходимой для уменьшения меридиональных напряжений, возникающих в ёмкости автокормовоза АСП-25

  3. Разработать конструкцию, методику расчета и технологию применения однопролетной двухопорной балки, работающей совместно с управляемой затяжкой, использующей для своего функционирования энергию упругого деформирования элементов рамы вибрационного копателя ВКС - 2.

  4. Разработать конструкцию, методику расчёта и технологию применения консольной балки, работающей совместно с управляемой затяжкой, использующей для своего функционирования энергию упругого деформирования разгружаемых рам культиватора КФС - 2,7В и агрегата АСВ - 8

Научная новизна

1 Усовершенствована математическая модель и методика проектирования тонких цилиндрических оболочек сельхозмашин, при их совместной работе с продольными и поперечными управляемыми затяжками

2. Разработана математическая модель управляемой затяжки, необходимой для создания рамных и ферменных конструкций остовов сельхозмашин, работающих в циклическом режиме, с целью снижения их массы.

3 Предложена система инженерных методов определения и регулирования уровня внутренних сил тонкостенных и стержневых агрегатов сельхозмашин, находящихся под воздействием переменных нагрузок

Методы исследований

Теоретические исследования проведены с использованием методов механика - математического моделирования напряженно - деформированного состояния стержневых и тонкостенных систем сельхозмашин При анализе моделей применялись методы механики деформируемого твердого тела и строительной механики с решением систем уравнений и построений трёхмерных графиков на ЭВМ

Теоретические исследования однопролетных балок проводились при помощи метода конечных элементов

Экспериментальные исследования выполнены с использованием отраслевых и частных методик способами электротензометрирования и измерения абсолютных деформаций.

Практическая значимость состоит в разработке новых квазимеханизмов (управляемых затяжек), позволяющих значительно снизить материалоёмкость сельскохозяйственных машин

Пути реализации работы Результаты исследования могут быть использованы на сельскохозяйственных машиностроительных предприятиях

Внедрение результатов исследования. Разработанная конструкция управляемой затяжки использующей для своего функционирования энергию упругого

деформирования основной системы для двухопорной балки, внедрена на ООО "Промтехник" г Воронеж, при проектировании рамы вибрационного копателя саженцев ВКС - 2 и рамы агрегата для ухода за садами АСВ - 8; для консольной балки, при проектировании рамы культиватора фрезерного КФС - 2,7В

Материалы исследований используются в учебном процессе на кафедре "Агропромышленная инженерия" КФ МІ ТУ им НЭ Баумана

Апробация. Основные положения работы докладывалась и обсуждалась-на Всероссийских НТК "Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо - и машиностроении", г. Москва, (2003, 2004, 2005 гг.), Всероссийской НТК "Наукоёмкие технологии в приборо - и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе", г. Москва, (2006 г.), Региональной НТК "Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо - и машиностроении", г. Калуга (2004 г.), НТК "Региональный конкурс научных проектов в области естественных наук", г. Калуга (2006 г.), Региональной НТК студентов, аспирантов и молодых учёных "Наукоёмкие технологии в приборо -и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе", г. Калуга, (2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Общий объем — 140 страниц, в том числе: приложение на 7 страницах, 82 рисунка, 8 таблиц. Список использованных источников содержит 95 наименований, в том числе 6 на иностранных языках.

На защиту выносятся

Результаты, перечисленные выше в рубриках "Научная новизна", "Практическая значимость" и "Пути реализации работы".

Подобные работы
Ерохин Алексей Владимирович
Технология и система удаления из помещений отработавших газов двигателей внутреннего сгорания трактора с эжекторным устройством для снижения их температуры
Садовенко Иван Александрович
Механизм водопроявления в очистных выработках и обоснование способов снижения его влияния на технологию выемки угля (на примере шахт Западного Донбасса)
Ильин Алексей Михайлович
Обоснование технологии трелевки древесины с учетом снижения воздействия движителя трактора на почву
Федоров Анатолий Владимирович
Совершенствование технологии волочения низкоуглеродистой проволоки с целью снижения обрывности
Куликова Татьяна Владимировна
Совершенствование технологии модификации полиэфирных волокнистых материалов с целью снижения горючести и их применение в производстве спецодежды
Куликова Татьяна Владимировна
Совершенствование технологии модификации полиэфирных волокнистых материалов с целью снижения горючести и их применение в производстве спецодежды
Цимбалаев Сергей Робертович
Совершенствование технологий производства и хранения фруктовых соков для снижения содержания в них оксиметилфурфурола
Ибадуллаев Тимур Бахтиярович
Разработка и совершенствование технологии дожигания в металлургических печах на основе математического моделирования с целью снижения вредных выбросов и энергозатрат
Гончаров Алексей Леонидович
Снижение степени структурной и механической неоднородности сварных соединений разнородных сталей на основе совершенствования технологии ЭЛС
Космынина Мирослава
Разработка технологии повышения износостойкости деталей машин с помощью контроля и управления состоянием и структурой поверхности электрохимическим методом

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net