Daha basit bir ifadeyle güçlü hidrodinamik aşırı yükler - dipteki dalga etkileri, modern tekne yapımının hız artışını engelleyen ana sorunlarından biri haline geldi. Yüksek hızlı kayma teknelerinin yaratıcıları aşırı aşırı yüklere karşı esas olarak iki yönde mücadele ettiler: suya temas eden tabanın alanını azaltarak ve ona kama şeklinde bir kesit vererek darbe kuvvetini yumuşatacak gövde konturları aradılar ya da gövdeyi dalgaların sırtlarının üzerine çıkarmaya, dibini su yüzeyinden yırtmaya çalıştılar. Birinci yönün geliştirilmesi sonucunda “derin V” tipi konturlar, katamaranlar, tilki kızakları, “Deniz Bıçağı” vb. Ortaya çıktı, ikinci yönde küçük deniz otobüsü ve uçan araç, ekranoplanlar geliştirildi.

Ancak planya gemilerinin tasarımındaki bu yönlerin her ikisi de önemli enerji maliyetleriyle ilişkilidir. Yüksek hıza ulaşmak için, hem derin bir V tekne hem de bir deniz otobüsü veya uçan tekne, alçak ölü zemine sahip geleneksel tekne türlerine kıyasla ek motor gücü gerektirir.

Bu arada, motor gücünün artırılmasını veya gövde yapısının güçlendirilmesini gerektirmeyen, dipteki hidrodinamik darbelerin kuvvetini azaltmanın bir yolu hala var. Özü, gövdeye yerleştirilen elastik yapısal elemanların yardımıyla şok yüklerini sönümleyen amortisman kullanımında yatmaktadır. Sönümleme sırasında, tabandaki artan hidrodinamik basıncın etki süresindeki artış nedeniyle darbe kuvveti azalır. Aşırı yükün büyüklüğü, g sayısıyla (vücudun serbest düşüşünün hızlanması) ölçülen, tekne üzerindeki basıncın etki süresiyle neredeyse doğrudan orantılıdır. Yani: elastik yapı elemanları, dalgalı suda seyrederken kaymakta olan bir teknenin gövdesindeki aşırı yükleri, geleneksel "sert" yapıya sahip bir gövdeye kıyasla neredeyse 2 kat azaltmayı mümkün kılar.

Yazarlar eğlence, turizm ve spor gemilerinin gövdelerinde başarıyla kullanılabilecek sönümleme elemanlarına ilişkin bir dizi tasarım çalışması yürüttüler. Bazı durumlarda seri tasarımlara göre üretimi için daha az malzeme ve emek yoğunluğu gerektirecek daha hafif ve daha ucuz bir gövde yapmayı mümkün kılıyorlar.

Yazarlar tarafından önerilen "elastik" tasarımın gövdesi için olası seçeneklerden biri Şekil 2'de sunulmaktadır. 1 (bkz. 4 1984 Sayılı “Buluş Bülteni”nde yayınlanan 1070048 numaralı telif hakkı belgesi). Sönümleme, iki elastik şerit tabakası arasındaki çıkıntılara içi boş küp şeklindeki elemanların yerleştirilmesiyle gerçekleşir. Elastik tasarımı sayesinde çıkıntıların alt kısmı dalga profilini takip ederek sıçramayı azaltır ve yuvarlanmayı daha düzgün hale getirir.

Geminin pruva ucu, bir monoskiye (2) dönüşen ve yan çıkıntılara (3) sahip olan, kıç kısmında düzgün bir şekilde keskin yanaklı bir gövdeye dönüşen dar bir merkezi gövdedir (1). Orta kısımda, çıkıntılar, üst ve alt kısımlarda elastik şeritler (6) ile bağlanan kübik su geçirmez elemanlar (5) ile doldurulur (çelik kordonla güçlendirilmiş lastik bantlar kullanmak mümkündür). Küp elemanlar 7 adet çıkıntının yan kılavuzlarında dikey yönde hareket edebilmektedir. Üstte, kübik elemanlar amortisörler (8) ile yay yüklüdür. Alttaki esnek şeritlerin (6) uçları destek hattına sağlam bir şekilde sabitlenirken, üsttekilerin uçları serbest kalır.

Zayıf dalgalarda darbeler küçük olacaktır; elastik şerit (6) üzerine etki eden dalgalar, darbe enerjisini elemanlar (5) aracılığıyla yaylı amortisörlere (8) iletecektir.

Önemli denizlerde, elastik çıkıntılarla eş zamanlı olarak, burunda artan ölü yükseliş ile alt konturlara sahip olan merkezi gövde (1) de devreye girecektir. Elastik çıkıntılar ilk anda darbe enerjisini emer ve merkezi gövdenin dalgaya önemli ölçüde dalmasını önleyerek teknenin genel direncini azaltır. Elastik bantlar dalganın profilini takip eder; yaylı amortisörler elemanların titreşim enerjisini emer. Bu, monoskiye dönüşen dar merkezi gövdeyle birleştiğinde, geminin açık denizlerde yüksek hızda çalıştırılmasına olanak sağlayacak. Şok yüklerin azaltılmasıyla güçlü gövde bağlantılarının boyutu azaltılabilir. Bu ağırlık tasarrufu sağlamasa bile esnek yapıların ağırlığını telafi eder.

Bu teknik çözüm özellikle trimaran ve katamaranların planyalanması için uygundur. Doğru, iyi bilinen bir dezavantaj, gövdenin toplam faydalı hacminin bir kısmını kaplayan içi boş sönümleme elemanlarının hacimlerini kullanmanın zorluğudur.

Başka bir düzenlemede elastik eleman, yan metal mahfazada uzunlamasına oluklar formunda yapılır (V.S. No. 1088982, Bülten No. 16, 1984'te yayınlanmıştır). Oluklu ek parça, yay çeyreğinden başlayarak yan tarafın tüm uzunluğu boyunca uzanır, oluklar elastik malzeme ile doldurulur (Şekil 2).

Alt kaplama, oluklu ek parçanın (5) altındaki yan kaplamanın (4) alt paneline tutturulan floras (3) içeren uzunlamasına takviyelerle güçlendirilir. Ek parçanın üzerinde, yan kaplama, bir kiriş (7) ve popo ile güçlendirilir. -yukarı çerçeveler 8.

Alt paneller tarafından algılanan hidrodinamik şoklar zeminlere ve dolayısıyla yan kaplamalara iletilir. Çarpma enerjisinin çoğu, yan eklentilerin (5) ve elastik dolgunun (6) deformasyonu sırasında emilir. Alt kaplamanın "uyumluluğu" sayesinde algıladığı yükler, sert bir yapıya göre daha azdır ve tekne, dalgalı denizlerde gövdeye zarar vermeden daha yüksek hız.

Bu seçenek en çok küçük motorlu tekneler ve sürat tekneleri için umut vericidir. Uygulanması herhangi bir teknik zorluk nedeniyle engellenmez - yan kaplamaya belirli bir sertlikle uzunlamasına olukların damgalanması yeterlidir. Açıklanan buluş, örneğin Neman-Sport motorlu teknenin () modernize edilmiş bir versiyonunun geliştirilmesinde kullanıldı; prototipin ön testleri, performans özelliklerinde (öncelikle dalgalı denizlerde yelken açarken konfor) gözle görülür bir iyileşme gösterdi. temel model.

Motorlu tekneler ve tekneler için esnek uzunlamasına takviyelerin takılması da tavsiye edilebilir (V.S. No. 1100000, “Bülten” No. 19). Deneysel çalışmaların gösterdiği gibi, uzunlamasına kaburgaların sertliğini azaltarak, tabandaki hidrodinamik basıncı azaltır. Düz bir darbe sırasında geleneksel uzunlamasına set tasarımına kıyasla %50-60 oranında azaltılır. Bu, alt katın güçlü bağlantılarının boyutunu ve dürüst olmak gerekirse dış yüzeyin kalınlığını% 30 oranında azaltmanıza olanak tanır.

Esnek uzunlamasına kaburgalar, şok emici elemanlarla birbirine bağlanan ince bir alüminyum C-şekilli profil levhasından damgalama şeklinde yapılır (Şekil 3, a). Böyle bir tasarımın geliştirilmesi, darbe emici C-şekilli elemanların oluklu alt kaplamayla birlikte kullanılmasıdır (V.S. No. 1106724, "Bülten" No. 29, 1984). Burada, oluklu alt kaplama tarafından algılanan hidrodinamik yükler, onu enine zeminlerdeki (6) oluklar için destek olan C şeklindeki amortisörlere aktarır (Şekil 3, b). Buna karşılık, floraların kirişleri 6 ve omurga 7 üzerinde destekleri vardır.

C-şekilli plakaların (4) ve aralarına yerleştirilen elastik contaların (5) esnekliği nedeniyle, dalga üzerindeki hidrodinamik etki anında, alt kaplamanın elastik deformasyonu meydana gelir. Contalar 4 sentetik kauçuktan yapılabilir ve çelik halatla güçlendirilebilir. Alt kaplamanın elastik deformasyonu nedeniyle, kaplamaya etki eden gerilimlerin büyüklüğü ve gerilim seti yarı yarıya azalır.

Yukarıda, motorlu teknelerin ve sürat teknelerinin güvenilirliğini artırma ve gövde ağırlığını azaltma sorununa yalnızca genel teknik çözümler sunuldu. Elastik elemanların uyumunu dikkate alarak, gövdedeki bağlantıların boyutunu seçmek için güvenilir bir yöntem oluşturmayı mümkün kılacak sonuçları, ileride hala özenli deneysel çalışmalar var.

Buluş, amortisör testi alanıyla ilgilidir ve kompozit malzemelerden yapılmış darbeye karşı koruyucu cihazların tasarımında kullanılabilir. Buluşun amacı, şok darbeleri altında çalışma verimliliğini gösteren amortisörlerin özelliklerini elde etmektir (yapısal sönümleme, malzemelerdeki sönümleme ve ayrıca çeşitli amortisörlerin farklı akustik sertliği nedeniyle amortisörlerin darbe sönümleme verimlilik katsayıları). elemanlar vb.) Testler, kalite faktörü, amortisörün kalite faktöründen bir kat daha yüksek olmayan bir kurulum üzerinde gerçekleştirilir. Gerekli katsayı, amortisörün çeşitli fiziksel özellikleriyle ilişkili katsayıların çarpımına eşittir. Bu durumda sönümleme astarlarının önceden bilinen sönümleme özelliklerine sahip çeşitli malzemelerden yapılmış astarlarla değiştirilmesi, darbe testleri sırasında elde edilen şok spektrumlarının analizi sonucunda katsayıların her birinin belirlenmesini mümkün kılar. Teknik etki - amortisörlerin şok etkileri altında çalışma sürecine ilişkin araştırma kalitesinin arttırılması. 6 hasta.

Önerilen teknik çözüm, darbe altındaki sönümleme özelliklerinin belirlenmesi amacıyla kompozit malzemelerden yapılmış amortisörlerin test edilmesi alanıyla ilgilidir. Gemiler, uçaklar ve uzay araçları üzerindeki titreşim darbeli yüklere karşı koruma sistemlerinde yeni malzemelerin (metal kauçuk, karbon fiber plastik vb.) son zamanlarda kullanılması, her amortisör elemanının etkinliğinin oldukça doğru bir şekilde belirlenmesini gerektirir. Şu anda amortisörlerin sönümleme özelliklerinin belirlenmesi için çeşitli yöntemler bilinmektedir. Örneğin, oldukça yavaş değişen dış etkiler altında çalışan amortisörler incelenirken, histerezis döngüsünü analiz ederek emme katsayısını tahmin etme yöntemi kullanılır (I.M. Babakov “Salınım Teorisi”, s. 153-154, M.: Nauka, 1968). ). Ancak bu tür testler, tam bir titreşim döngüsü boyunca enerji dağılımını dikkate alır. Ekipmanı şok darbelerinden (genellikle doğası gereği patlayıcı) korumak için, öncelikle deformasyon şok dalgasının ön kenarının genliğini azaltması gereken amortisörler kullanılır. İkincil titreşimin azaltılması genellikle büyük bir sorun değildir. Bu durumda en uygun olanı, amortisör öncesi ve sonrası darbenin genlik-frekans özelliklerini veya toplam değerlerini analiz etmektir. Örneğin (A. Nashif ve diğerleri. Titreşimlerin sönümlenmesi, s. 190, M.: Mir, 1988, prototip), genlik-frekans karakteristiğini oluşturma yöntemi, uygulanan heyecan verici kuvvetin ölçülmesiyle test numunesindeki heyecan verici titreşimlerden oluşur. belirli bir noktada, ivmeölçerler ve gerinim sensörleri kullanılarak dinamik tepkinin belirlenmesi ve ardından amortisörden önceki ve sonraki genlik-frekans tepkisinin karşılaştırılması. Harmonik Fourier analizörünün ve benzer hesaplama tekniklerinin kullanımı, kural olarak, yalnızca “sonraki etki” durumu için geçerlidir (etki zaten sona erdiğinde ve ikincil titreşim inceleniyorsa). Ek olarak, oldukça düşük kalite faktörüne sahip test tesislerinin (örneğin titreşim standları) kullanılması, amortisörlerin sönümleme özelliklerinin fazla tahmin edilmesine yol açar. Yukarıda açıklanan yöntem ayrıca amortisörlerin çeşitli fiziksel özelliklerinden (yapısal sönümleme, sınırlardan yansıma vb.) dolayı dış etkilerin dağılımının ayrılmasına da izin vermez. Bu teknik çözümün amacı yukarıda belirtilen eksiklikleri kısmen ortadan kaldırmaktır, bu da şok etkileri altında çalışan amortisörlerin prosesinin daha niteliksel olarak incelenmesini mümkün kılacaktır. Önerilen teknik çözüm, amortisörün, kalite faktörü amortisörün kalite faktöründen en az bir kat daha büyük olan bir kurulumda yüklenmesi ve testlerin sırayla gerçekleştirilmesi ve öncelikle kuvvetler ve deformasyonlar arasındaki ilişkinin elde edilmesi açısından farklılık gösterir. darbe altındaki amortisörde, daha sonra çeşitli yükleme seviyelerinde amortisörün akustik sertliğinin belirlenmesi, ardından önceden belirlenmiş sönümleme özelliklerine sahip, aynı tasarımdaki farklı malzemelerden yapılmış astarlarla testler gerçekleştirilir ve darbe sönümleme verimliliği şu şekilde değerlendirilir: kontrol noktalarındaki şok ivme spektrumlarının karşılaştırılması ve darbe sönümleme verimlilik katsayısı, katsayıların bir ürünü olarak sunulur; bu katsayıların her biri, daha önce bahsedilen gömleklerin testlerinin şok ivme spektrumlarının analiz edilmesiyle belirlenir. Önerilen teknik çözümün özü, Şekil 2'de çizimlerle gösterilmektedir. Şekil 1, 7VSh60/15 metal kauçuktan yapılmış bir amortisörü göstermektedir; Şekil 2 kuvvetler ve deformasyonlar p- (histerezis döngüsü), Young modülü (açının tanjantı olarak) ve malzemedeki ses hızı arasındaki ilişkiyi göstermektedir, Şekil 2. Şekil 3 deney düzeneğinin bir diyagramını göstermektedir; Şekil 4-6 toplam darbe sönümleme verimlilik katsayısını, yapısal sönümleme nedeniyle elde edilen katsayıyı ve metal kauçuktaki dağılım nedeniyle elde edilen katsayıyı göstermektedir. Örnek olarak metal kauçuktan yapılmış bir amortisörü ele alalım (Şekil 1) ve önerilen algoritmayı kullanarak amortisörün sönümleme özelliklerini değerlendirmeye çalışalım. Bir deformasyon dalgası bir amortisöre yaklaştığında, hem çeşitli darbe sertlikleri nedeniyle yansıtılır ve malzemede (amortisörün metal kauçuğu) dağılır, hem de amortisörün yapısal sönümlemesinden (sıkma oranı, boşluklar vb.) kaynaklanır. ). Toplam darbe sönümleme verim katsayısı olsun. ben = 1i 2i 3i,

Burada 1i yapısal sönümle ilgili katsayıdır;

2i - akustik sertlik değerleriyle ilişkili katsayı;

3i malzemedeki saçılma ile ilgili bir katsayıdır. Kullanılan malzemeler için 3i = 1 olduğu açıktır (metal kauçuk hariç, çünkü astarların boyutları küçüktür ve malzemedeki saçılma yalnızca L>1 m'de etkilenmeye başlar ve o zaman bile %1-2'ye ulaşır) 1 m O.D. Alimov ve diğerleri. Şok sistemlerinde darbe, deformasyon dalgalarının yayılması (M .: Nauka, 1982). Şok spektrumu için sönümleme verimliliği katsayısının kendisi, VIP'nin amortisörden önceki ve sonraki hızlanmalarının şok spektrumlarının oranının genlik-frekans karakteristiği olarak anlaşılmaktadır:

1 = A B1i /A B2i . Katsayı

1i = const (aynı amortisör) olduğundan ve metal kauçuk dışındaki tüm astarlar için 3i = 1 olduğundan farklı astarların etkinliğini gösterir.

Ij = ( 1i 2i 3i)/( 1j 2j 3j) = 2i 3i / 2j . Akustik sertliği metal kauçuğun akustik sertliğine eşit olan bir malzemeyi ele alalım, o zaman

Yani metal kauçuğun özelliklerini karakterize eden şok dalgası sönümleme katsayısını elde ederiz. Bilindiği gibi (L.G. Shaimordanov. Deforme olabilen lifli dokunmamış gözenekli gövdelerin istatistiksel mekaniği. Krasnoyarsk, 1989), metal kauçuk belirgin doğrusal olmayan özelliklere sahip bir malzemedir. Ayrıca bir malzemenin sönümleme özellikleri hıza (darbe ve patlayıcı etkiler altında) ve yükleme türüne bağlı olabilir. Aynı zamanda, deformasyonların sınırlandığı bölgedeki metal kauçuk amortisör için histerezis döngüsü (sınırlayıcı sağ kolu) yükleme hızına bağlı değildir. Böylece, P- bağımlılığını (histerezis döngüsü) ve darbe eyleminin büyüklüğünü (kuvvet darbesi biçiminde) bilerek, Young modülünü ve dolayısıyla zaman içinde herhangi bir an için ses hızını elde etmek mümkündür ( İncir. 2). Farklı darbe büyüklükleri ve akustik sertlik değerleri seçilerek, dış darbenin gücüne bağlı olarak darbe sönümleme verimlilik katsayıları elde etmek mümkündür. Açıkçası, bu tür testler sırasında dış etkilerin dağılımı minimum düzeyde olmalıdır. Q kalite faktörünü ve salınımların logaritmik azalmasını birleştiren iyi bilinen bir formül vardır: Q = 3,141.../, a = lnA1/A2, burada A1 ve A2, iki bitişik salınımın genlikleridir. Bu, kalite faktöründe büyüklük sırasına göre bir artış olsa bile (80-100, geleneksel tasarımlar için yaklaşık 8-10), deney düzeneğindeki enerji tüketiminin ihmal edilebileceğini göstermektedir. Şok darbeleri altında amortisörlerin verimliliğini değerlendirmek için ivmelerin şok spektrumu kavramını kullanmak, amortisörlerin hem yükün uygulandığı anda hem de eyleminin bitiminden sonra çalışmasını doğru bir şekilde analiz etmemizi sağlar (O.P. Doyar “Algoritma) "Sistemlerin Dinamiği" koleksiyonunda şok spektrumunun hesaplanması için. Dinamik sistemlerin incelenmesi için sayısal yöntemler (Nistru: Kishenev, 1982, s. 124-128). Önerilen yöntemin pratik uygulamasına bir örnek. Önerilen yöntem kullanılarak NPO PM tarafından geliştirilen bir uzay aracının titreşim koruma kayışında kullanılan 7VSh60/15 amortisör için sönüm katsayıları belirlendi (Şekil 1). Test kurulum şeması Şekil 3'te gösterilmektedir; burada 1 - dalga kılavuzları, 2 - amortisör, 3 - ABC-052 ivmeölçerler. 15 cıvata patlaması gerçekleştirildi. Cıvatanın kuvvet darbesi daha önce elde edildi. Amortisörün dinamik deformasyonları yüksek hızlı fotoğraf kayıt yöntemi kullanılarak kaydedildi. Malzemenin yoğunluğunun (metal kauçuk) kuvvete bağımlılığı, amortisörün pasaport verilerine göre alınmıştır. Değiştirme için çelik, bronz, alüminyum, tektolit ve floroplastikten yapılmış astarlar kullanıldı. Çarpma kaynağı olarak 8x54 patlayıcı cıvata kullanıldı. Metal-kauçuk astarı çelik astarla (gövde malzemesi ve sabitleme elemanları) değiştirirken, yapısal sönümleme ile ilgili katsayıyı hemen elde edebilirsiniz, çünkü diğer saçılma etkileri hariç tutulmuştur. İncirde. Şekil 4, 5, toplam darbe sönümleme katsayısının ve yapısal sönümleme ile ilişkili sönümleme katsayısının grafiklerini göstermektedir; Şekil 6 metal kauçuğun şok dağılımından dolayı elde edilen katsayıyı göstermektedir. Çarpma seviyesi 6 kN idi. Genlik için ölçüm aralığı 6000 g'a kadar ve frekans için 10.000 Hz'e kadardır. Toplam ölçüm ve işleme hatası% 9-11'i geçmedi.

İDDİA

Darbe altındaki amortisörlerin sönümleme özelliklerini belirlemek için, test edilen amortisördeki titreşimlerin uyarılması, heyecan verici kuvvetin ölçülmesi, ivmeölçerler ve gerinim sensörleri kullanılarak dinamik tepkinin belirlenmesi ve numunenin genlik-frekans karakteristiğinin oluşturulmasından oluşan bir yöntem. özelliği, amortisörün kurulum sırasında yüklenmesi, kalite faktörünün amortisörün kalite faktöründen en az bir kat daha büyük olması ve testlerin sırayla gerçekleştirilmesidir: ilk olarak kuvvetler ve deformasyonlar arasındaki ilişki. darbe altındaki amortisörde elde edilir, daha sonra çeşitli amortisör yükleme seviyelerinde Young modülü ve ses hızı belirlenir, ardından önceden belirlenmiş sönümleme özelliklerine sahip çeşitli malzemelerden yapılmış aynı tasarımdaki aynı tip astarlarla testler gerçekleştirilir. ve darbe sönümleme değerlendirmesinin etkinliği, kontrol noktalarındaki şok ivme spektrumları karşılaştırılarak değerlendirilirken, darbe sönümleme verimlilik katsayısı, katsayıların bir ürünü olarak sunulur; bu katsayıların her biri, daha önce bahsedilen gömleklerin şok spektrumu ivme testlerinin analiz edilmesiyle belirlenir.

Buluş, şok yüklerini absorbe etmek ve azaltmak için makine mühendisliği alanında kullanılabilir. Damper, üzerine bir destek manşonu (5), bir kesici kafa (7) ve aralarına yerleştirilmiş plastik malzemeden yapılmış bir manşon (10) içeren, üzerine monte edilmiş bir kesme cihazı bulunan bir çubuk (2) içerir. Kesici kafanın (7) ucunda (8), manşonla (10) temas halinde, kama şeklinde dişler (9) bulunur ve manşon (10) halka şeklinde bir yaka (11) ile donatılmıştır. Amortisör çalıştığında, kesici kafanın (7) dişleri (9) manşonun (10) omuzunu (11) keserek sönümlenen nesneye etki eden darbe yüklerini azaltır. Teknik sonuç, damperin enerji yoğunluğunun arttırılması, sönümlenen nesne belli bir açıyla yönlendirilen yüklere maruz kaldığında sıkışmasının ortadan kaldırılması ve tekrarlanan şok yükleri altında cihazın sönümleme kapasitesinin korunmasından oluşur. 2 maaş uçuş, 3 hasta.

Buluş, makine mühendisliği alanıyla ilgilidir ve şok yüklerini absorbe etmek ve azaltmak için cihazların tasarımında kullanılabilir.Silindirik bir gövde ve içine çubuğa bağlanan sürtünme yastıkları ile yerleştirilmiş bir çubuk içeren bir damper bilinmektedir. ve gövdenin iç yüzeyi ile etkileşime girer (bkz. a.c. No. 297518, sınıf F 16 F 11/00, 1969). Bu cihazın dezavantajı, sürtünme katsayısındaki büyük dalgalanmalara bağlı olarak sönümleme özelliklerinin kararsızlığıdır. Sürtünen yüzeylerin durumu (ortam sıcaklığı, yüzeylerdeki kirletici maddelerin varlığı, kaplama, yağlayıcılar vb.) Bilimsel, teknik ve patent literatürünün analizi sonucunda, darbe enerjisini absorbe etmek için iyi bilinen bir cihaz ortaya çıktı. silindirik bir gövde ve bir çubuk ve içinde sabit bir şekilde sabitlenmiş bir kesici kafadan oluşan bir kesme cihazı içeren bir araba, çubuk üzerinde talep edilen cihazın bir prototipi olarak benimsenmiş ve iç yüzey ile etkileşime giren bir dizi kesme elemanı kullanılmıştır. vücudun (bkz. Fransız patenti No. 2137258, cl. F 16 F 7/00, 1972 - prototip). Bu cihazın dezavantajları aynı zamanda sönümleme özelliklerinin dengesizliği, kesme elemanlarının gövdenin yan yüzeyine düzgünsüzlüğü ve kesme derinliğinin belirsizliği nedeniyle silindirik gövde gövdesindeki kesme elemanlarının olası sıkışmasıdır; özellikle sönümlü yapıya belirli bir açıyla etki eden şok yükleri altında, çünkü kesme cihazının bıçak kafası çubuğa sabit bir şekilde monte edilmiştir. Sıkışma, cihazın sönümleme özelliklerinin kaybolmasına ve hatta gövdeyi kesen kesici elemanların kırılmasına neden olabilir. Bu amortisör, kesme elemanlarının gövde ekseni boyunca sınırlı stroku ve gövde metalinin (plastik de olsa) kesme elemanlarının içine nüfuz etmesine karşı önemli direnci nedeniyle nispeten düşük bir enerji yoğunluğuna sahiptir. Yalnızca tek bir darbe sırasında yükleri azaltır ve tekrarlanan yükleri azaltamaz Genellikle ilk darbeden sonra meydana gelen salınımlı sönümleme özelliği, genlik değeri maksimumdur.Önerilen cihazın amacı, prototipe göre daha kararlı sönümleme özellikleri elde etmek, enerjiyi arttırmaktır. damperin yoğunluğu ve uygulama kapsamının genişletilmesi (salınımlı yükleri ve damper eksenine açılı olarak etki eden yükleri azaltma yeteneği) Önerilen cihazda bu amaca ulaşmak için, kesici elemanların gövdeye yerleştirilmesi (daldırma) işlemi malzeme, plastik bir malzemeden, örneğin AMts veya AD gibi bir alüminyum alaşımından yapılmış bir burcun ince duvarlı bir bileziğinin kesilmesiyle değiştirilir. Bunu yapmak için, sönümlü yapının gövdesine monte edilmiş bir çubuk üzerine, bir kesici kafa, bir destek manşonu ve aralarına yerleştirilmiş plastik malzemeden yapılmış bir manşondan oluşan bir kesme cihazı monte edilir. Kesici kafanın ucunda plastik malzemeden yapılmış burç ile temas eden kısımda kama şeklinde dişler, plastik malzemeden yapılmış burç üzerinde ise halka şeklinde bir kayış veya yaka bulunmaktadır. Ayrıca kesici kafa, plastik malzemeden yapılmış bir manşonla eş eksenli olarak çubuğa monte edilir ve daha büyük çapından dolayı onu kaplar, yani. dış çapı boyunca ortalanmıştır ve ayrıca eksenel yönde ona göre hareket etme kabiliyetine sahiptir. Başlangıç ​​konumunda, kesici kafanın kama şeklindeki dişleri, tepe noktaları (temas) burcun halka şeklindeki bileziği üzerinde olacak şekilde ve damper çalıştığında, yani. şok yüklerinin etkisi altında, onunla etkileşime girerler, yani burcun yakasındaki oyukları keserler ve yan yüzeyleriyle keserler. Kesici kafanın kesme elemanlarının gövde gövdesine sokulması şeklindeki belirsiz sürecin değiştirilmesi (prototip), burcun bileziğinin kesici kafanın dişleriyle kesilmesi (önerilen cihaz), cihazın daha kararlı ve tanımlanmış sönümleme özelliklerinin elde edilmesini mümkün kılar. Önerilen cihazın sıkışma olasılığı yoktur çünkü damper eksenine açılı olarak yönlendirilen yüklerin etkisi altında bile, kesici kafanın silindirik gövdesi, yükün eksenel bileşeninin etkisi altında burcun yan yüzeyi boyunca hareket edecektir. Belirli mekanik (plastik) özelliklere ve kordonun kalınlığına (ve dolayısıyla kordonun kesim alanına) sahip bir burç malzemesinin seçimi, halka şeklindeki kısmın tamamen veya kısmen kesilmesine yol açan darbe kuvvetinin kesin olarak belirlenmesini mümkün kılar damağı kesen kama şeklindeki dişlerin tepe noktasındaki yükseklik ve açıyı değiştirerek, amortisörün darbe enerjisini absorbe etmesi için gerekli stroku sağlamak ve böylece gerekli enerji yoğunluğunu sağlamak mümkündür. Burcun değiştirilmesi ve kama şeklindeki dişlerin üst kısımlarının bu oluklara önceden takılması, amortisörün özelliklerini iyileştirir, çünkü bu durumda dişlerin üst kısımları orijinal olukları kesmez (bu durumda bileziğin istenmeyen bükülmesi ve kırışması meydana gelebilir), ancak hemen burç bileziğini yan yüzeyleriyle kesmeye başlar (“temiz” Önerilen cihazda, gövde sönümlü yapısı ile çubuk sabitleme somunu için bir rondela arasındaki çubuğa monte edilen bir sıkıştırma yayının varlığı, destekle birlikte çubuğun orijinal konumuna montajını (geri dönmesini) sağlar. destek üzerindeki ilk etki. Bu, yalnızca tek şok yüklerin değil aynı zamanda olası tekrarlanan yüklerin de azaltılmasını mümkün kılar Şekil 1, damperin orijinal durumundaki genel görünümünü göstermektedir. Burç omzunda önceden hazırlanmış oyuklar ve bunlara kesici kafa dişlerinin üst kısımları monte edilmiş şekilde cihazın bir çeşidi gösterilmektedir. Şekil 2, burç omzu kısmen kesildiğinde aktivasyondan sonra damperin genel bir görünümünü göstermektedir (örneğin, ilk darbeden sonra omzun kesilmesi mümkündür. Şekil 3, burç omzunun tamamen kesildiği aktivasyondan sonraki amortisörün genel görünümünü göstermektedir (ardından tekrarlanan darbelerden sonra). Amortisör, şok emici yapının gövdesi 1'e monte edilir. ve bir somun (3) ve rondela (4) ile çubuk (2) aracılığıyla ona sabitlenmiştir. Çubuğun (2) bir ucu gövdeye (1) sabitlenmiştir, çubuğun (6) diğer ucuna, yapıya etki eden şok yüklerini emen bir destek yerleştirilmiştir. Damperin kesme cihazı, bir destek manşonundan (5), ucunda (8) kama şeklindeki dişlerin (9) yapıldığı bir kesici kafadan (7) ve halka şeklinde bir yaka (11) ile donatılmış plastik malzemeden yapılmış bir manşondan (10) oluşur. manşon (5), kesici kafa (7) ve manşon (10) çubuğun (2) üzerine monte edilir ve manşon (10), kesici kafa (7) ile destek manşonu (5) arasına yerleştirilir. Bu durumda, kesici kafanın (7) iç çapı, daha büyük yapılır. manşonun (10) dış çapı, kesici kafanın (7) gövdesi manşonun (10) gövdesini kaplar, böylece kordonun (11) düzgün bir şekilde kesilmesini sağlamak ve kesicinin serbest hareketini sağlamak için manşonun (10) dış çapı boyunca ortalanır Damper etkinleştirildiğinde kafayı (7) manşona (10) göre (boyunca) yerleştirin. Kesici kafanın (7) ve manşonun (10) teması, kesici kafanın (7) ucunda (8) yapılan kama şeklindeki dişlerin (9) köşeleri (12) omuza (11) yerleştirileceği ve onunla iletişime geçin. Destek manşonu (5), manşon (10) için bir destek görevi görür; manşonun (5) çapı, manşonun (11) kesici kafanın (7) dişleri (9) tarafından kesilmesini sağlamak için manşonun (10) çapından daha büyük olmamalıdır. amortisör etkinleştirildiğinde kesici kafanın (7) dişlerinin (9) manşon (10) boyunca serbest hareketi Sönümleyicinin özelliklerini geliştirmek için burcun (10) omuzunda (11), oluklar (13) önceden yapılmıştır ve bunların üst kısımları (12) kesici kafanın (7) dişleri (9) takılıdır.Bu durumda, kesici kafanın (7) ucundaki (8) diş sayısı, burcun (10) omuzunun (11) oluklarının (13) sayısına eşittir. damper etkinleştirildiğinde, burcun (10) omzunun (11) kesilmesi doğrudan dişlerin (9) yan yüzeylerinde (14) meydana gelir. Destek manşonunu (5), kesici kafayı (7) ve manşonu (10) kaplayan sıkıştırma yayı (10) plastik malzemeden yapılmıştır ( kesme cihazı) ve şok emici yapının gövdesi (1) ile somunun (5) rondelası (4) arasındaki çubuk (2) üzerine monte edilen, çubuğun (2), rondelaların (4), somunların (3) ve desteklerin (6) orijinal konumlarına monte edilmesini sağlar. Olası tekrarlanan darbelerin daha sonra sönümlenmesi için ilk darbe. Amortisör şu şekilde çalışır: Destek (6) bir engele çarptığında, şok emici yapının gövdesi (1) üzerindeki şok yükleri damper aracılığıyla, yani destek (6), somun (3), rondela (4), çubuk (2) aracılığıyla iletilir. Şok yükünün eksenel bileşeninin hareketiyle, çubuk (2) ile kesici kafa (7) manşon (10) boyunca hareket eder. Aynı zamanda, dişleri (9) köşeleri (12) ile manşonun (10) omuzunda (11) ve yan yüzeyleriyle oluklar açar. Şekil 14'te, manşon (10) boyunca daha sonra hareket ettirildiğinde, kama şeklindeki şekli nedeniyle (dişlerin genişliği, dişlerin yüksekliğinden tabana doğru değişiklikle birlikte artar) omzunu (11) keser (bkz. Şekil 2 ve 3). ). Omuz bölümlerinin dişler arasında kesilmesi, darbe kuvvetine ve omuzun (11) geometrik parametrelerine ve manşon (10) malzemesinin mekanik özelliklerine bağlı olarak kısmi veya tam olabilir. Olukların ön yapımı durumunda Manşonun (10) omuzunda (11) Şekil 13 ve kesici kafanın (7) dişlerinin (9) tepe noktalarının (12) içlerine montajı (bkz. şekil 1), damper etkinleştirildiğinde, bileziğin (11) kesilmesi doğrudan yan taraftan gerçekleşecektir. Dişlerin (9) yüzeyleri (14) Burç bileziğinin kesici kafanın dişleri tarafından kesilmesi, yalnızca maksimum değerin ilk darbesinden sonra değil, aynı zamanda kurulum (geri dönüş) çubuğu (2) nedeniyle daha küçük bir değerin sonraki darbelerinde de meydana gelecektir. şok yüklerinin etkisi altında sıkıştırılan yay (15) ile rondela (4), somun (3) ve destek (6) başlangıç ​​​​konumuna getirilir (kesici kafanın (7) manşona (10) göre hareketi); darbe yüklerinin sona ermesinden sonra, yay (15) basıncı azaltılır. Bu durumda kesici kafa (7), ilk darbeden sonra burcun (10) bileziğini (11) kısmen keser (bkz. Şekil 2) ve sonraki darbelerle birlikte bileziği daha da kesmeye devam eder (bkz. Şekil 3).Böylece şok yükü etki eder. Yapının gövdesi (1) üzerinde, burç flanşının bölümlerinin kesici kafanın dişleri tarafından plastik olarak kesilmesi kuvvetleri nedeniyle azalır.Talep edilen cihaz, prototip olarak benimsenen teknik çözümle karşılaştırıldığında, etkili bir şekilde azaltılmasını mümkün kılar hem eksenel yükler hem de amortisör eksenine açılı olarak yönlendirilen yükler ve ayrıca tekrarlanan nitelikteki şok yükleri, kesme elemanlarının sıkışma olasılığını ortadan kaldırır (burç gövdesinin malzemesine dişler kesilmez, sadece omzunun bir kesimi). Aynı zamanda, damperin enerji yoğunluğu artar ve sönümleme özelliklerinin stabilitesi artar.Yazarlar tarafından yapılan hesaplamaların yanı sıra standart ürünlerin bir parçası olarak cihazın tam ölçekli testleri ve geliştirmenin bir parçası olarak tezgah testleri ürünler, şok yüklerin sönümlenmesi için önerilen teknik çözümün önemli etkinliğini gösterdi.

İddia

1. Mahfazanın iç yüzeyi ile etkileşime giren, üzerine yerleştirilmiş bir mahfaza, bir çubuk ve bir kesme cihazı içeren bir damper olup, özelliği, kesme cihazının kama şeklinde dişlere sahip bir bıçak kafası, bir destek şeklinde yapılmasıdır. manşon ve aralarına plastik malzemeden yapılmış bir manşon yerleştirilmiş, halka şeklinde bir manşonla donatılmış olup, burada kesici kafa manşonun dış çapı boyunca ortalanmıştır ve manşon ona göre hareket etme kabiliyetine sahiptir ve kama şeklindeki dişler kesici kafa, köşeleri ile manşonun bileziği ile etkileşime girer.2. 1. İstem 1'e uygun amortisör olup özelliği, burcun halka şeklindeki bileziğinin, kesici kafanın kama şeklindeki dişlerinin üst kısımlarının yerleştirildiği oluklara sahip olması, dişlerin ise yan yüzeyleri ile burcun bileziği ile etkileşime girmesidir. 3. 2. İstem 1 ve 2'ye uygun amortisör olup özelliği, kesme cihazını kaplayan çubuğun üzerine bir yayın monte edilmesidir.

Mekanikte darbe, maddi cisimlerin, noktalarının hızlarında son derece küçük bir zaman diliminde sonlu bir değişikliğe yol açan mekanik bir hareketidir. Darbe hareketi, sistemin en kısa doğal salınım periyodunun veya zaman sabitinin etkileşim süresiyle orantılı veya ondan daha büyük olması koşuluyla, bir cismin (ortamın) söz konusu sistemle tek bir etkileşimi sonucu ortaya çıkan bir harekettir. .

Çarpma etkileşimi sırasında, dikkate alınan noktalarda şok ivmeler, hız veya yer değiştirme belirlenir. Toplu olarak bu tür etkiler ve tepkiler etki süreçleri olarak adlandırılır. Mekanik şoklar tek, çoklu veya karmaşık olabilir. Tekli ve çoklu darbe işlemleri aparatı boylamsal, enine ve herhangi bir ara yönde etkileyebilir. Karmaşık şok yükleri, bir nesneyi aynı anda iki veya üç karşılıklı dik düzlemde etkiler. Bir uçaktaki şok yükleri periyodik olmayan veya periyodik olabilir. Şok yüklerin ortaya çıkması, uçağın hızlanmasında, hızında veya hareket yönünde keskin bir değişiklik ile ilişkilidir. Çoğu zaman, gerçek koşullarda, basit bir şok darbesinin üst üste binen salınımlarla birleşimi olan karmaşık bir tek şok süreci meydana gelir.

Etki sürecinin ana özellikleri:

• Çarpma ivmesi zamanındaki değişim yasaları a(t), hız V(t) ve yer değiştirme X(t) \ darbe ivmesinin süresi t - koşulu karşılayan şok ivmesinin ortaya çıktığı andan kaybolma anına kadar zaman aralığı a> an, burada a - en yüksek darbe ivmesi;
• şok ivmesinin ön süresi Tf - şok ivmesinin ortaya çıktığı andan itibaren tepe değerine karşılık gelen ana kadar geçen zaman aralığı;
• şok ivmesinin üst üste binen salınım katsayısı - şok ivmesinin bitişik ve aşırı değerleri arasındaki artışların mutlak değerlerinin toplam toplamının çift tepe değerine oranı;
• darbe ivmesi darbesi - etki süresine eşit bir süre boyunca darbe ivmesinin integrali.

Hareket parametrelerinin işlevsel bağımlılığı eğrisinin şekline göre şok süreçleri basit ve karmaşık olarak ikiye ayrılır. Basit süreçler yüksek frekanslı bileşenler içermez ve karakteristikleri basit analitik fonksiyonlarla tahmin edilir. Fonksiyonun adı, ivmenin zamana bağımlılığına yaklaşan eğrinin şekline göre belirlenir (yarım sinüs, kosaneusoidal, dikdörtgen, üçgen, testere dişi, trapezoidal, vb.).

Mekanik bir şok, enerjinin hızlı bir şekilde serbest bırakılmasıyla karakterize edilir ve bu durum lokal elastik veya plastik deformasyonlara, stres dalgalarının uyarılmasına ve diğer etkilere neden olur ve bazen uçak yapısının arızalanmasına ve tahrip olmasına neden olur. Uçağa uygulanan şok yükü, içindeki doğal titreşimleri hızla sönümleyerek harekete geçirir. Çarpma sırasındaki aşırı yükün değeri, uçak yapısı boyunca gerilim dağılımının niteliği ve hızı, çarpmanın kuvveti ve süresi ile hızlanmadaki değişimin niteliğine göre belirlenir. Uçağı etkileyen bir darbe, onun mekanik olarak tahrip olmasına neden olabilir. Darbe sürecinin süresine, karmaşıklığına ve test sırasındaki maksimum ivmesine bağlı olarak uçağın yapısal elemanlarının sertlik derecesi belirlenir. Basit bir darbe, malzemede kısa süreli de olsa güçlü aşırı gerilimlerin oluşması nedeniyle yıkıma neden olabilir. Karmaşık bir darbe, yorulma mikro gerilimlerinin birikmesine yol açabilir. Uçağın yapısı rezonans özelliklerine sahip olduğundan, basit bir darbe bile elemanlarında salınımlı bir reaksiyona neden olabilir ve buna yorulma olgusu da eşlik edebilir.

Mekanik aşırı yükler, parçaların deformasyonuna ve kırılmasına, bağlantıların gevşemesine (kaynaklı, dişli ve perçin), vidaların ve somunların sökülmesine, mekanizmaların ve kontrollerin hareket etmesine, bunun sonucunda cihazların ayar ve konfigürasyonunun değişmesine ve diğer arızaların ortaya çıkmasına neden olur.

Mekanik aşırı yüklenmelerin zararlı etkilerine karşı mücadele çeşitli şekillerde gerçekleştirilir: yapının mukavemetinin arttırılması, mekanik mukavemeti arttırılmış parça ve elemanların kullanılması, amortisörlerin ve özel ambalajların kullanılması, cihazların rasyonel yerleştirilmesi. Mekanik aşırı yüklenmelerin zararlı etkilerine karşı korunmaya yönelik önlemler iki gruba ayrılır:

1. yapının gerekli mekanik mukavemetini ve sağlamlığını sağlamaya yönelik önlemler;
2. yapısal elemanları mekanik etkilerden izole etmeyi amaçlayan önlemler.

İkinci durumda, çeşitli şok emici maddeler, yalıtım contaları, kompansatörler ve damperler kullanılır.

Bir uçağın darbe yükleri açısından test edilmesinin genel amacı, uçağın ve tüm elemanlarının çarpma sırasında ve sonrasında işlevlerini yerine getirme yeteneğini kontrol etmektir; Çarpma sırasında ve sonrasında teknik parametrelerini düzenleyici ve teknik belgelerde belirtilen sınırlar dahilinde koruyun.

Laboratuvar koşullarındaki darbe testlerinin temel gereklilikleri, bir nesne üzerindeki test darbesinin sonucunun, doğal çalışma koşulları altında gerçek bir darbe etkisine maksimum yakınlığı ve etkinin tekrarlanabilirliğidir.

Laboratuvar koşullarında şok yükleme modları yeniden üretilirken, zamanın bir fonksiyonu olarak anlık hızlanma darbesinin şekline (Şekil 2.50) ve ayrıca darbe şeklindeki izin verilen sapma sınırlarına kısıtlamalar getirilir. Bir laboratuvar tezgahındaki hemen hemen her şok darbesine, şok kurulumları ve yardımcı ekipmanlardaki rezonans olgusunun bir sonucu olan titreşim eşlik eder. Şok darbesinin spektrumu temel olarak darbenin yıkıcı etkisinin bir özelliği olduğundan, üst üste gelen küçük bir titreşim bile ölçüm sonuçlarını güvenilmez hale getirebilir.

Bireysel darbeleri ve ardından titreşimleri simüle eden test tesisleri, mekanik test ekipmanlarının özel bir sınıfını oluşturur. Darbe standları çeşitli kriterlere göre sınıflandırılabilir (Şekil 2.5!):

I - şok darbesi oluşumu ilkesine dayanarak;

II - testlerin doğası gereği;

III - tekrarlanabilir şok yükleme türüne göre;

IV - eylem ilkesine göre;

V - enerji kaynağına göre.

Genel olarak şok testi tezgahı şeması aşağıdaki unsurlardan oluşur (Şekil 2.52): şok aşırı yük sensörüyle birlikte bir platform veya konteyner üzerine monte edilen test nesnesi; gerekli hızın nesneye iletilmesi için hızlandırma araçları; frenleme cihazı; kontrol sistemleri; nesnenin incelenen parametrelerini ve aşırı şok yükündeki değişim yasasını kaydetmek için kayıt ekipmanı; birincil dönüştürücüler; test edilen nesnenin çalışma modlarını ayarlamak için yardımcı cihazlar; Test nesnesinin ve kayıt ekipmanının çalışması için gerekli güç kaynakları.

Laboratuvar koşullarında darbe testi için en basit stand, bir arabaya bağlanan test nesnesinin belirli bir yükseklikten düşürülmesi prensibiyle çalışan bir standdır; Hızlanmak için yer çekimini kullanıyor. Bu durumda şok darbesinin şekli, çarpışan yüzeylerin malzemesi ve şekli tarafından belirlenir. Bu tür standlarda 80.000 m/s2'ye kadar ivme sağlamak mümkündür. İncirde. 2.53, a ve b bu tür standların temel olarak olası diyagramlarını göstermektedir.

İlk seçenekte (Şekil 2.53, a) cırcır dişli özel bir kam (3) bir motor tarafından çalıştırılır. Kam maksimum H yüksekliğine ulaştığında, test nesnesi (2) ile birlikte masa (1) frenleme cihazlarının (4) üzerine düşer ve bu da ona bir darbe verir. Darbe aşırı yükü, düşme yüksekliğine H, frenleme elemanlarının sertliğine k, tablanın ve test nesnesinin M toplam kütlesine bağlıdır ve aşağıdaki ilişkiyle belirlenir:

Bu değeri değiştirerek farklı aşırı yükler elde edebilirsiniz. İkinci seçenekte (Şekil 2.53, b) stand, düşürme yöntemini kullanarak çalışır.

Taşıyıcıyı hızlandırmak için hidrolik veya pnömatik tahrik kullanan test stantları pratik olarak yer çekiminden bağımsızdır. İncirde. Şekil 2.54'te pnömatik darbe standları için iki seçenek gösterilmektedir.

Standın hava tabancasıyla çalışma prensibi (Şekil 2.54, a) aşağıdaki gibidir. Çalışma odasına / sıkıştırılmış gaz verilir. Bir basınç göstergesi tarafından kontrol edilen belirli bir basınca ulaşıldığında, test nesnesinin bulunduğu kabın (3) otomatik tahliye cihazı (2) etkinleştirilir. Hava tabancasının namlusunu (4) terk ederken, konteyner cihaza (5) temas eder, bu da konteynerin hareket hızını ölçmenizi sağlar. Hava tabancası, amortisörler aracılığıyla destek direklerine bağlanır b. Amortisör (7) üzerinde belirtilen frenleme kanunu, özel profilli iğne (8) ile amortisördeki (7) delik arasındaki boşlukta akan sıvının (9) hidrolik direncinin değiştirilmesiyle uygulanır.

Başka bir pnömatik şok test tezgahının tasarım şeması (Şekil 2.54, b), bir test nesnesi 1, test nesnesinin monte edildiği bir taşıyıcı 2, bir conta 3 ve bir fren cihazı 4, oluşturulmasına izin veren valfler 5'ten oluşur. piston b ve gaz besleme sistemi 7 üzerinde belirtilen gaz basıncı düşüşleri. Taşıyıcının ters dönmesini ve şok darbesinin şeklini bozmasını önlemek için, taşıyıcı ile ara parçanın çarpışmasından hemen sonra frenleme cihazı etkinleştirilir. Bu tür stantların yönetimi otomatikleştirilebilir. Çok çeşitli şok yüklerini yeniden üretebilirler.

Hızlandırıcı cihaz olarak kauçuk amortisörler, yaylar ve bazı durumlarda doğrusal asenkron motorlar kullanılabilir.

Hemen hemen tüm darbe standlarının yetenekleri, frenleme cihazlarının tasarımına göre belirlenir:

1. Test nesnesinin sert bir plakaya etkisi, temas bölgesinde elastik kuvvetlerin oluşması nedeniyle frenleme ile karakterize edilir. Test nesnesini frenlemenin bu yöntemi, küçük bir artış cephesi ile büyük aşırı yük değerleri elde edilmesini sağlar (Şekil 2.55, a).

2. Onlarca mikrosaniyeden birkaç milisaniyeye kadar yükselme süresiyle, onlarca ila onbinlerce birim arasında geniş bir aralıkta aşırı yükler elde etmek için, sert bir taban üzerinde yatan bir plaka veya ara parça formunda deforme olabilen elemanlar kullanılır. Bu contaların malzemesi çelik, pirinç, bakır, kurşun, kauçuk vb. olabilir. (Şekil 2.55, b).

3. Küçük bir aralıkta n ve m'de herhangi bir spesifik (belirtilen) değişim yasasını sağlamak için, darbe tezgahı plakası ile test nesnesi arasına monte edilen bir uç (kırıcı) şeklinde deforme olabilen elemanlar kullanılır (Şekil 1). 2.55, c).

4. Nispeten uzun bir frenleme mesafesine sahip bir darbeyi yeniden oluşturmak için, standın sert bir tabanına yerleştirilmiş kurşun, plastik olarak deforme olabilen bir plaka ve buna gömülü karşılık gelen profilin sert bir ucundan oluşan bir frenleme cihazı kullanılır (Şek. 2.55, d), standın bir nesnesine veya platformuna sabitlenmiş. Bu tür frenleme cihazları, onlarca milisaniyeye ulaşan kısa bir yükselme süresiyle geniş bir n(t) aralığında aşırı yük elde etmeyi mümkün kılar.

5. Darbe standının hareketli kısmına monte edilen yay şeklindeki elastik eleman (Şekil 2.55, d), frenleme cihazı olarak kullanılabilir. Bu tür frenleme, milisaniye cinsinden ölçülen bir süre ile yarı sinüs şeklinde nispeten küçük aşırı yükler sağlar.

6. Platformun veya konteynerin sert ucuyla birlikte kurulumun tabanındaki kontur boyunca sabitlenen delinebilir bir metal plaka, nispeten düşük aşırı yük sağlar (Şekil 2.55, e).

7. Standın hareketli platformuna (Şekil 2.55, g) monte edilen deforme edilebilir elemanlar, sert bir konik tutucuyla birlikte, onlarca milisaniyeye kadar yükselme süresiyle uzun etkili aşırı yükler sağlar.

8. Deforme olabilen rondelalı bir frenleme cihazı (Şekil 2.55, h), rondelanın küçük deformasyonlarıyla bir nesne için (200 - 300 mm'ye kadar) büyük fren mesafeleri elde etmenizi sağlar.

9. Pnömatik frenleme cihazı kullanılarak laboratuvar koşullarında geniş cepheli yoğun şok darbeleri oluşturmak mümkündür (Şekil 2.55, s). Pnömatik amortisörün avantajları arasında, yeniden kullanılabilir hareketinin yanı sıra, önemli ölçüde belirlenmiş bir cepheye sahip olanlar da dahil olmak üzere çeşitli şekillerde şok darbelerini yeniden üretme yeteneği yer alır.

10. Darbe testlerinin yürütülmesinde, hidrolik amortisör formundaki bir frenleme cihazı yaygın olarak kullanılmaktadır (bkz. Şekil 2.54, a). Test nesnesi amortisöre çarptığında çubuğu sıvıya batırılır. Sıvı, kontrol iğnesinin profilinin belirlediği kanuna göre çubuk noktasından dışarı itilir. İğne profilini değiştirerek farklı türdeki frenleme yasalarını uygulamak mümkündür. İğne profili hesaplamayla elde edilebilir, ancak örneğin piston boşluğunda havanın varlığını, sızdırmazlık cihazlarındaki sürtünme kuvvetlerini vb. dikkate almak çok zordur. Bu nedenle hesaplanan profilin deneysel olarak düzeltilmesi gerekir. Böylece hesaplamalı ve deneysel yöntemi kullanarak herhangi bir frenleme yasasının uygulanması için gerekli profili elde etmek mümkündür.

Darbe testlerinin laboratuvar koşullarında yapılması, tesisin kurulumuna yönelik bir takım özel gereklilikleri de ortaya çıkarmaktadır. Örneğin, enine yönde izin verilen maksimum hareket, nominal değerin %30'unu aşmamalıdır; hem darbe direncini test ederken, hem de darbe dayanımını test ederken, ürünün gerekli sayıda şok darbesini üretecek şekilde karşılıklı olarak üç dik konumda monte edilebilmesi gerekir. Ölçme ve kaydetme ekipmanının tek seferlik özellikleri, geniş bir frekans aralığında aynı olmalıdır; bu, ölçülen darbenin çeşitli frekans bileşenlerinin oranlarının doğru kaydedilmesini garanti eder.

Farklı mekanik sistemlerin transfer fonksiyonlarının çeşitliliği nedeniyle, aynı şok spektrumu farklı bir şok darbesi şekliyle üretilebilir. Bu, ivmenin belirli bir zaman fonksiyonu ile şok spektrumu arasında bire bir eşleşme olmadığı anlamına gelir. Bu nedenle, teknik açıdan bakıldığında, ivmenin zaman karakteristiği yerine şok spektrumu gerekliliklerini içeren darbe testleri için spesifikasyonlar belirlemek daha doğrudur. Bu öncelikle, hızlanma ve stresin tepe değerleri sabit kalsa da, testten teste değişebilen yükleme döngülerinin birikmesi nedeniyle malzemelerin yorulma arızası mekanizmasıyla ilgilidir.

Etki süreçlerini modellerken, bazen yalnızca deneysel olarak bulunabilen istenen değerin oldukça eksiksiz bir şekilde belirlenmesi için gerekli olan tanımlanmış faktörlere dayalı olarak parametreleri tanımlayan sistemlerin derlenmesi tavsiye edilir.

Büyük, serbestçe hareket eden bir sert gövdenin, sert bir tabana sabitlenmiş nispeten küçük boyutlu bir deforme edilebilir eleman (örneğin, bir standın frenleme cihazı üzerinde) üzerindeki etkisi göz önüne alındığında, darbe sürecinin parametrelerini belirlemek gerekir ve bu tür süreçlerin birbirine benzer olacağı koşulları oluşturmak. Bir cismin uzaysal hareketinin genel durumunda altı denklem derlenebilir; bunlardan üçü momentumun korunumu kanunu, ikisi kütle ve enerjinin korunumu kanunları ve altıncısı durum denklemidir. Bu denklemler aşağıdaki nicelikleri içerir: Hızın üç bileşeni Vx Vy\Vz> yoğunluk p, Basınç p ve entropi. Enerji tüketen kuvvetleri ihmal ederek ve deforme olmuş hacmin durumunun izantropik olduğunu dikkate alarak, entropiyi belirleyici parametrelerin sayısından hariç tutabiliriz. Sadece cismin kütle merkezinin hareketi dikkate alındığından, Vx, Vy hız bileşenlerinin belirleyici parametreler arasına dahil edilmemesi mümkündür; Deforme olabilen nesne içindeki Vz ve L", Y, Z noktalarının koordinatları. Deforme olabilen hacmin durumu, aşağıdaki tanımlayıcı parametrelerle karakterize edilecektir:

• malzeme yoğunluğu p;
• temas bölgesindeki kuvvet karakteristiğinin genelleştirilmiş bir parametresi olarak dikkate alındığında, maksimum yerel deformasyon ve Otmax değeri aracılığıyla dikkate alınması daha uygun olan basınç p;
• deforme olabilir elemanın monte edildiği yüzeye normal olarak yönlendirilen başlangıç ​​darbe hızı V0;
• şimdiki zaman t;
• vücut ağırlığı t;
• serbest düşüşün ivmesi g;
• E malzemelerinin elastiklik modülü, vücudun darbe üzerine gerilmiş durumu (temas bölgesi hariç) elastik olarak kabul edildiğinden;
• Gövdenin (veya deforme olabilen elemanın) karakteristik geometrik parametresi D.

TS teoremine göre, üçü bağımsız boyuta sahip olan sekiz parametreden beş bağımsız boyutsuz kompleks oluşturmak mümkündür:

Çarpma sürecinin belirlenen parametrelerinden oluşan boyutsuz kompleksler, P1 - P5 boyutsuz komplekslerin bazı bağımsız fonksiyonları olacaktır.

Belirlenecek parametreler şunları içerir:

• mevcut yerel deformasyon a;
• vücut hızı V;
• temas kuvveti P;
• Vücut içindeki gerilim a.

Bu nedenle fonksiyonel ilişkileri yazabiliriz:

/1, /2, /e, /4 işlevlerinin türü, çok sayıda tanımlayıcı parametre dikkate alınarak deneysel olarak belirlenebilir.

Bir çarpışma sırasında vücudun temas bölgesi dışındaki kısımlarında artık deformasyonlar görülmezse, deformasyon yerel bir karaktere sahip olacaktır ve bu nedenle R5 = pY^/E kompleksi hariç tutulabilir.

Jl2 = Pttjjjax) ~ Cm kompleksine bağıl vücut kütlesinin katsayısı denir.

Plastik deformasyona karşı direnç katsayısı Cp, aşağıdaki bağımlılıkla doğrudan mukavemet özelliği göstergesi N (çarpışan cisimlerin şekline bağlı olarak malzemenin uyumluluk katsayısı) ile ilişkilidir:

burada p, temas bölgesindeki malzemelerin azaltılmış yoğunluğudur; Cm = m/(ra?) çarpışan cisimlerin azaltılmış bağıl kütlesidir; azaltılmış kütle M'nin temas bölgesindeki deforme olmuş hacmin azaltılmış kütlesine oranını karakterize eder; xV, deformasyonun göreceli işini karakterize eden boyutsuz bir parametredir.

Aşırı yükleri belirlemek için Cp - /3(R1(R1, R3, R4) fonksiyonu kullanılabilir:

İki darbe süreci için boyutsuz kompleksler IJlt R2, R3, R4'ün sayısal değerlerinin eşitliğini sağlarsak, o zaman bu koşullar, yani.

bu süreçlerin benzerliğine ilişkin kriterleri temsil edecektir.

Belirtilen koşullar yerine getirilirse, /b/g./z» L» te- fonksiyonlarının benzer anlardaki sayısal değerleri aynı olacaktır -V CtZoimax- const; ^r= sabit; Cp = const, başka bir sürecin parametrelerini basitçe yeniden hesaplayarak bir etki sürecinin parametrelerini belirlememize olanak tanır. Etki süreçlerinin fiziksel modellenmesi için gerekli ve yeterli gereksinimler aşağıdaki şekilde formüle edilebilir:

1. Modelin ve tam ölçekli nesnenin çalışma parçaları geometrik olarak benzer olmalıdır.
2. Tanımlayıcı parametrelerden oluşan boyutsuz komplekslerin koşulu sağlaması gerekir (2.68). Ölçek faktörlerine giriş.

Yalnızca etki sürecinin parametrelerini modellerken, cisimlerin stresli durumlarının (doğal ve model) mutlaka farklı olacağı akılda tutulmalıdır.

4. Amortisörler ve damperler kullanılarak yapıların korunması

Bloğu sert, deforme olmayan bir gövde olarak düşünürsek, amortisörlere monte edildiğinde genellikle altı serbestlik derecesine sahip bir salınım sistemi elde edilir. Genellikle dış etkiler açısından en tehlikeli olan yönde yalnızca bir serbestlik derecesi dikkate alınır. Daha sonra rezonans frekansı u 0 formül (1) ile belirlenir. Bu frekans genellikle oldukça düşüktür ve 100 Hz'i aşmaz. Bu durumda, dış parazitlerin tüm frekans aralığının u 0'ın üzerinde olduğu ortaya çıkar. Ve sadece şartla

amortisörün koruyucu etkisi etkilenir. Bloğun titreşim genliği, titreşim kaynağına amortisör bağlantı noktalarının titreşim genliğine kıyasla k faktörü kadar azalır

Donanım bloğunun kesinlikle sert olmaması ve amortisörlerde titreşim meydana geldiğinde kendisinin deforme olması, amortisörlerin koruyucu özellikleri üzerinde pratikte çok az etkiye sahiptir ve ayrıca amortisöre daha yumuşak bir blok monte edildiğinden bu etki olumludur. emiciler rezonans frekansını f 0 azaltır. Öte yandan amortisörlerin üzerine bir yapı kurmak yapının kendisinin rezonans frekanslarını değiştirir. Tüm rezonans frekansları biraz düşer. Amortisörlerin verimliliğini artırma isteği birçok farklı amortisör tasarımının bulunmasına yol açmıştır:

1. İlave yaylı amortisörler (Şek. 4). Ek yayların boyu ana yaydan daha kısa olup titreşim genliği arttığında devreye girer. Sonuç, doğrusal olmayan, kademeli bir sertlik özelliğidir. Ana yayların yanına veya içine ilave yaylar yerleştirilebilir.

2. Konik yaylı amortisörler, artan gerilim ve sıkıştırma ile sertliği sorunsuz bir şekilde değiştirmenize olanak tanır (Şek. 5). Bu tür yaylarda çapı daha büyük olan dış bobinlerin sertliği daha azdır. Bu nedenle hafif bir sıkıştırma ile yalnızca bu büyük dönüşler işe yarar. Sıkıştırma arttıkça, daha büyük bobinler alt sert yüzeye temas eder ve daha küçük çaplı ve daha fazla sertlikteki üst bobinler sıkışmaya başlar. Amortisör, bloğun kütlesinin etkisi altında bir başlangıç ​​​​basıncına sahip olduğundan, amortisör gerildiğinde, daha küçük çaplı dönüşler önce gerilmeye başladığında ve ardından daha büyük bir dönüş olduğunda benzer bir işlem meydana gelir. Sonuç olarak, gerildiğinde sertlik giderek azalır.

3. İnce bir spiralden elastik bir elemanın preslenmesiyle elde edilen tel yaylı (kafes) amortisörler (Şekil 6). Spiral malzeme alaşımlı çelik veya berilyum bronzdan yapılmış ince teldir. Elastik elemanın deformasyonu sırasında telin sürtünmesi elastik elemanda büyük enerji kayıplarına neden olur. Gerilim gibi büyük deformasyonlar altında bireysel spiraller bir yönde çekilir. Bu durumda elde edilen resim, kauçuk gibi uzun lifli malzemelerin deforme edilmesindeki ile aynıdır. Bu nedenle ağ amortisörün elastik elemanının malzemesine metal kauçuk denilmeye başlandı.

Metal kauçuğun ana dezavantajı elastik özelliklerinin zamanla kararsızlığıdır. Bu nedenle endüstri, elastik bir elemanın rolünün yay (1) tarafından oynandığı ve amortisör rolünün metal kauçuğun (2) oynadığı yaylı ağ amortisörleri (Şekil 7) üretmektedir.

4. Kablo amortisörleri. Çok sayıda ince telden bükülmüş, gerildiğinde ve özellikle büküldüğünde metal bir kablo veya halat, tek tek teller arasındaki sürtünmeden dolayı büyük enerji kayıplarına sahip elastik bir gövdenin özelliklerine sahiptir. Bu özellikler, damarların malzemesine, çapına, kablonun üretim yöntemine ve onu amortisör olarak kullanma yöntemine bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Bu nedenle, kablo amortisörlerinin çok çeşitli tasarımları ve özellikleri mümkündür (Şekil 8).

Metal parçalar arasındaki sürtünmeyi kullanan tüm amortisörlerin, metallerin aşınarak metal tozu oluşturması dezavantajına sahip olduğunu unutmayın. Bu nedenle bu tozun elektrik devrelerine bulaşmasını önlemek için önlem alınması gerekmektedir.

5. Blokların kütlesi azaldığında, parametreleri dağıtılmış amortisörler kullanılmaya başlandı. Bu tür amortisörler ve amortisörler, şok emici pedlerin yanı sıra ekipmanın çeşitli sentetik malzemelerle doldurulması ve yeniden doldurulması olarak düşünülebilir. Şok emici contalar, hem blokların tamamını (Şek. 9) hem de blok içindeki tek tek parçaları (Şek. 10) şoklardan ve titreşimlerden korumak için kullanılır.

Şok emici pedlerin malzemesine yüksek talepler vardır. İlk olarak malzemenin iyi elastik özelliklere sahip olması gerekir; yükü kaldırdıktan sonra şeklini tamamen eski haline getirmeli ve yeterince yumuşak ve elastik olmalıdır. İkincisi, iç sürtünmeden dolayı yüksek enerji kayıplarına sahip olmalıdır. Bu kayıplar maddenin iç yapısına bağlıdır; makroskobik yapı ne kadar karmaşıksa kayıplar da o kadar büyük olur. Üçüncüsü, malzemenin aşınma direncinin yüksek olması gerekir. Özellikle aşınmaya karşı iyi direnç göstermelidir.

Çeşitli tasarımlarda kullanılan yüzlerce farklı malzeme vardır ancak köpük, köpük ve kauçuk en güvenilir malzemeler gibi görünmektedir.

Tasarımcılar, çeşitli amortisörler oluştururken öncelikle doğrusal olmayan bir esneklik özelliği ve ikinci olarak sürtünmeden kaynaklanan büyük enerji kayıplarını sağlamaya çalıştılar.

Bir amortisörün kuvvet-deformasyon karakteristiğinin doğrusal olmaması üç nedenden dolayı faydalıdır.

Öncelikle amortisörün boyutlarını azaltmanıza olanak tanır. Gerçek şu ki, "yumuşak" amortisörlerin yapının korunmasında büyük etkisi vardır. Ancak sertlik ne kadar az olursa, aynı kuvvetlerin etkisi altında amortisörün hareketi o kadar büyük olur. Koruma cihazları için tasarımda önemli yer ayırmak gerekir. Darbeleri önlemek için amortisörün boyutlarının arttırılması gerekir. Ek kısa yayların (bkz. Şekil 4) veya konik bir yayın (bkz. Şekil 5) takılması, titreşim genliği arttıkça ilave sertliklerin dahil edilmesine ve böylece titreşim genliklerinin sınırlandırılmasına ve hareket sınırlayıcılar üzerindeki darbelerin önlenmesine olanak tanır.

İkincisi, doğrusal olmayan amortisörler üzerindeki bir bloğun hareketi daha karmaşıktır - zaman içinde sinüzoidal değildir. Bu tür periyodik karmaşık hareket, birkaç harmonik bileşenin üst üste binmesi olarak temsil edilebilir. Böylece, doğrusal bir amortisörü doğrusal olmayan bir amortisörle değiştirirken, frekansı dış etkilerin frekansına eşit olan titreşimlerin ana alt harmonik bileşenine ek olarak, daha yüksek harmonikler ortaya çıkar. Bu harmoniklerin uyarılması, titreşim kaynağından amortisörler aracılığıyla iletilen enerjinin bir kısmını tüketir. Bu, enerjinin daha küçük bir kısmının düşük harmoniğin salınımlarını uyarmak için kaldığı anlamına gelir. Rezonans olgusu doğrusal amortisörlerde olduğu kadar yoğun bir şekilde gelişmez. Amortisörlerdeki sürtünmeden kaynaklanan enerji kayıpları nedeniyle ortaya çıkan yüksek frekanslı harmonikler hızla zayıflar. Bu enerji kaybı frekans arttıkça daha da artar.

Üçüncüsü, yapının rezonans frekansları bu aralıktaysa rezonans salınımları gelişmeye başlar. Bu durumda bazen rezonans yoluyla bir geçişten söz ederler. Gerçekte, rezonansın tamamen gelişmesi için zaman yoktur, çünkü bu teorik olarak sonsuz bir zaman gerektirir. Ancak bu kadar gelişen bir rezonans bile ekipman arızalarına ve arızalara yol açabilir.

Otomatik iletişim kontrol ünitesi

İkincil güç kaynağı VIP–24V–3,5A

Radyo elektroniği ve bilgisayar teknolojisi, ulusal ekonominin neredeyse tüm sektörlerinde benzer görevleri yerine getirmek için kullanılmaktadır - bilgi toplama, işleme ve yayınlama...

Elektronik cihazları şok etkilerinden koruma yöntemleri ve araçları

Hesaplamanın amacı amortisörler üzerindeki statik yükleri belirlemek ve bunların boyutlarını seçmektir. 1. Hesaplama bloğun kütle merkezinin konumunun bulunmasıyla başlar. Blokta yer alan her fonksiyonel ünite ve büyük parçalar için...

Doğu Sibirya Demiryolu "Irkutsk - Cheremkhovo" bölümünde otomasyon, telemekanik ve iletişim için bir kablo hattı projesi

Bakır, bimetalik veya çelik kablolar kullanılarak kablolar yıldırım çarpmasından korunur. Kablolar, bulunduğu yerin derinliğinin yarısına eşit, ancak 0,4 m'den az olmayacak bir derinlikte kablonun üzerine döşenir.Kablolar arasındaki mesafe 0,4...1,2 m...

Drenaj bobinleri (DC), telefon devresinin kablolarında bulunan arestörlerin aynı anda çalışmasını sağlamak için tasarlanmıştır...

Bogotol – Achinsk – Krasnoyarsk demiryolunun bölümünde otomasyon, telemekanik ve iletişim kablo hattı projesi

Drenaj bobinleri (DC), telefon devresinin kablolarında bulunan arestörlerin aynı anda çalışmasını sağlamak için tasarlanmıştır...

Habarovsk – Rozengartovka demiryolu bölümünde otomasyon, telemekanik ve iletişim kablo hattı projesi

Bakır, bimetalik veya çelik kablolar kullanılarak kablolar yıldırım çarpmasından korunur. Kablolar, kablonun üzerine, bulunduğu yerin derinliğinin yarısına eşit, ancak 0,4 m'den az olmayan bir derinlikte döşenir (çizim albümü, sayfa 6)...

Drenaj bobinleri (DC), telefon devresinin kablolarında bulunan arestörlerin aynı anda çalışmasını sağlamak için tasarlanmıştır...

Filonovo-Ilovlya demiryolu bölümündeki AT ve C kablo hattı projesi

Bakır, bimetalik veya çelik kablolar kullanılarak kablolar yıldırım çarpmasından korunur. Kablolar, kablonun üzerine, bulunduğu yerin derinliğinin yarısına eşit, ancak 0,4 m'den az olmayan bir derinlikte döşenir (çizim albümü, sayfa 6)...

Drenaj bobinleri (DC), telefon devresinin kablolarında bulunan arestörlerin aynı anda çalışmasını sağlamak için tasarlanmıştır...

Habarovsk-Rozengartovka demiryolu bölümündeki AT ve C kablo hattı projesi

Bakır, bimetalik veya çelik kablolar kullanılarak kablolar yıldırım çarpmasından korunur. Kablolar, kablonun üzerine, bulunduğu yerin derinliğinin yarısına eşit, ancak 0,4 m'den az olmayan bir derinlikte döşenir (çizim albümü, sayfa 6)...

1813BE1 sinyal işlemcisini temel alan bir dijital filtre tasarlama

OBFT algoritması kullanılarak y(nT) hesaplanırken, ilk dizi Y(jk)'dir - frekans alanındaki çıkış sinyali örnekleri Y(jk) şu ilişkiden bulunur: X(jk) ve H(jk örnekleri) ) yukarıda tanımlanmıştır. Hesaplamalardan sonra şunu elde ederiz: Y(jk) = (4,3124; 2,5222-j3,4214; -0,9033-j0...