На основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны технические условия получения высокочувствительных элементов (ППЧЭ) спиралевидного типа (СТ) для газовых пожарных извещателей (ГПИ). Исследованы технические характеристики ГПИ для раннего выявления пожара по газообразным продуктам первичной стадии горения (пиролиза) целлюлозосодержащих материалов (древесина). Разработан макетный образец ГПИ с ППЧЭ СТ.

Получены математические модели работы газового пожарного извещателя с полупроводниковым датчиком спиралевидного типа. Модели позволяют без дополнительных экспериментальных исследований получать значения технологических и рабочих параметров, а также технических характеристик разработанного авторами газового пожарного извещателя.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж820.5 с

Рубрики:

Технічне обслуговування. Технічне діагностування

Шифр НБУВ: Ж101210 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведены теоретические исследования динамики переходных процессов в поршневых насосах и моторах при различных утечках рабочей жидкости. Полученные результаты позволяют выбрать процедуру мониторинга, которая обеспечивает максимальную чувствительность (меру точности) к обнаружению и скорости изменения диагностических признаков. Теоретическим путем обоснованы диагностические признаки для определения коэффициента подачи насоса и кпд мотора - скорость увеличения давления за насосом и скорость увеличения угловой частоты вращения ротора мотора. Разработана многоуровневая иерархическая схема диагностирования гидростатического привода, которая учитывает утечки жидкости в насосе и моторе под нагрузкой.

Выполнена параметрическая идентификация динамической модели переходных процессов в поршневых гидронасосах и гидромоторах объемного гидропривода ГСТ- 90,112. На основании метода анализа размерностей получены выражения для определения коэффициентов усиления К1 - К4 и постоянных времени Т1 - Т4. Построены зависимости изменения указанных параметров при уменьшении коэффициента подачи насоса и к.п.д. мотора. Установлено, что увеличение утечек в насосе и моторе приводит к увеличению их инерционности, что выражается в росте постоянных времени Тн и Тм, при одновременном уменьшении декрементов затухания колебаний рабочих параметров насоса dн и мотора dм, которые при подстановке в решения дифференциальных уравнений позволяют моделировать динамику переходного процесса в поршневых моторах и насосах.

Індекс рубрикатора НБУВ: К447.3 + Ж820.5 с

Рубрики:

Гідравлічні приводи та передачі. Гідравлічні системи машин

Технічне обслуговування. Технічне діагностування

Шифр НБУВ: Ж101210 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Выполнена параметрическая идентификация динамической модели переходных процессов в поршневых гидронасосах и гидромоторах объемного гидропривода ГСТ-90,112. На основании метода анализа размерностей получены выражения для определения коэффициентов усиления К1 - К4 и постоянных времени Т1 - Т4. Построены зависимости изменения указанных параметров при уменьшении коэффициента подачи насоса и кпд мотора. Установлено, что увеличение утечек в насосе и моторе приводит к увеличению их инерционности, что выражается в росте постоянных времени Тн и Тм, при одновременном уменьшении декрементов затухания колебаний рабочих параметров насоса dн и мотора dм, которые при подстановке в решения дифференциальных уравнений позволяют моделировать динамику переходного процесса в поршневых моторах и насосах.

Проведено теоретическое исследование частоты импульсов акустической эмиссии как функции скорости скольжения и нагрузки в трибосопряжениях гидропривода лесозаготовительных машин. Показано, что при увеличении скорости скольжения трибосопряжений прямопропорционально увеличивается частота импульсов акустической эмиссии. При увеличении нагрузки в трибосопряжении частота импульсов на начальном этапе увеличивается интенсивно и далее наступает момент насыщения.

Індекс рубрикатора НБУВ: К413.2

Рубрики:

Теорія зносу машин і механізмів

Шифр НБУВ: Ж101210 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Обоснован методический подход в моделировании стационарных процессов в трибосистемах вусловиях граничной смазки, где входными потоками выступают: добротность трибосистемы, которая характеризует входной поток - материя; скорость работы диссипации в трибосистеме, которая характеризует входной поток - энергия; граница устойчивости трибосистемы, которая характеризует входной поток - информация. Получены математические выражения для моделирования объемной скорости изнашивания и коэффициента трения на стационарных режимах работы трибосистем (после завершения приработки). Выполнена экспериментальная оценка адекватности разработанных математических моделей результатам эксперимента. Проведен трехфакторный эксперимент с оценкой соответствия массива экспериментальных данных нормальному закону распределения. Рассчитаны значения критерия Кохрена, которые подтверждают воспроизводимость и повторяемость результатов эксперимента от опыта к опыту. С помощью критерия Фишера выполнена оценка адекватности результатов математического моделирования экспериментальным данным, показано, что результаты моделирования объемной скорости изнашивания и коэффициента трения адекватны результатам эксперимента с доверительной вероятностью 0,9. Рассчитана ошибка моделирования по каждой серии экспериментов, показано, что при моделировании объемной скорости изнашивания ошибка не превышает 10,3 %, при моделировании коэффициента трения - 11,5 %. Получены математические выражения, которые позволяют моделировать колебания объемной скорости изнашивания и коэффициента трения в процессе работы трибосистемы на стационарном режиме. Это позволяет учесть образование и изнашивание поверхностных пленок на рабочих поверхностях тренияи повысить точность расчетов на трение и износ.

Представлено методичний підхід в моделюванні об'ємної швидкості зношування в зворотних конструкціях трибосистем на підставі відомих значень для прямої конструкції. На підставі експериментальних даних одержані математичні вирази для моделювання об'ємної швидкості зношування. Одержало подальший розвиток визначення вагових коефіцієнтів в математичних виразах для визначення об'ємної швидкості зношування рухомих і нерухомих трибоелементів в зворотних конструкціях трибосистем. Показано, що величини коефіцієнтів є функцією різниці в твердості матеріалів в трибосистемі. Максимальне значення вагових коефіцієнтів характерно для зворотної трибосистеми за матеріалами і геометрії одночасно. Це дозволяє зробити висновок, що така трибосистема буде "слабкою ланкою" в загальній конструкції машини і обмежувати ресурс під час експлуатації.

Представлено методичний підхід в моделюванні об'ємної швидкості зношування в зворотних конструкціях трибосистем на підставі відомих значень для прямої конструкції. На підставі експериментальних даних одержані математичні вирази для моделювання об'ємної швидкості зношування. Одержало подальший розвиток визначення вагових коефіцієнтів в математичних виразах для визначення об'ємної швидкості зношування рухомих і нерухомих трибоелементів в зворотних конструкціях трибосистем. Показано, що величини коефіцієнтів є функцією різниці в твердості матеріалів в трибосистемі. Максимальне значення вагових коефіцієнтів характерно для зворотної трибосистеми за матеріалами і геометрії одночасно. Це дозволяє зробити висновок, що така трибосистема буде "слабкою ланкою" в загальній конструкції машини і обмежувати ресурс під час експлуатації.

Представлено методичний підхід до визначення реологічних властивостей (внутрішнього тертя) структури матеріалів для трибосистем. З метою підвищення чутливості методу обгрунтовано застосування поперечних хвиль з дворазовим відображенням. Це надало змогу збільшити діапазон вимірювання логарифмічного декремента загасання ультразвукових коливань в структурі матеріалу. Виконано оцінку чутливості методу, показано, що застосування поперечних хвиль на частоті 5 МГц дозволяє підвищити чутливість на 19,4 - 42 %. Отримані експериментальним шляхом значення величин коефіцієнта варіації дозволяють стверджувати, що запропонований метод забезпечує відтворюваність результатів з похибкою, що не перевищує 4,7 %.

Одне із завдань даного дослідження - розробка способу і методики визначення швидкості зношування трибосистем за нестаціонарних режимів під час припрацювання в онлайн-режимі, що надасть змогу вивчати перехідні процеси в різних конструкціях трибосистем. Методика визначення значень швидкості зношування під час перехідного процесу зводиться до наступних операцій: проводяться випробування конкретної трибосистеми - у процесі перехідного процесу реєструються параметри АЕ і розраховуються значення потужності акустичної емісії; за відомими значеннями потужності акустичної емісії розраховується значення швидкості роботи дисипації в трибосистемі в даний момент часу; числове значення об'ємної швидкості зношування в даний момент часу визначають за значенням швидкості роботи дисипації в трибосистемі в даний момент часу. Висновки: для визначення максимальних значень швидкості зношування під час перехідного процесу обгрунтовано метод АЕ - інформативний параметр - потужність сигналів АЕ. Експериментальним шляхом встановлено, що потужність АЕ корелює зі швидкістю зношування, коефіцієнт кореляції R = 0,98 і адекватно відображає процес припрацювання. Одержано залежності, які надають змогу визначати швидкість роботи дисипації в трибосистемах під час перехідного процесу за значеннями потужності сигналів акустичної емісії, що надало можливість розробити методику розрахунку величини швидкості зношування під час припрацювання в будь-якій точці перехідного процесу.

Разработана математическая модель движения частицы пыли в циклоне с подвижным ротором. Получены зависимости параметров траектории движения частиц и зависимости диаметра частицы, уловленной в циклоне, от физико-механических свойств пыли и геометрических параметров циклона.

Представлено експериментальні залежності зміни реологічних властивостей структури матеріалів поверхневих шарів трибоелементів в трибосистемі під час припрацювання, обгрунтовано методичний підхід до визначення таких властивостей з використанням поперечних ультразвукових хвиль. Експериментальним шляхом встановлено, що логарифмічний декремент загасання ультразвукових коливань в структурі матеріалу поверхневого шару за період припрацювання збільшується на 32 - 45 % в залежності від початкової структури матеріалів. На підставі експериментальних даних отримано математичний вираз, який дозволяє визначити збільшення реологічних властивостей структури матеріалів трибоелементів за період припрацювання. Застосування таких залежностей дозволить підвищити точність моделювання процесів тертя та зношування.

Представлені результати теоретичних досліджень по формуванню мастильної плівки на поверхні тертя при наявності фулеренів в змащувальному матеріалі. На основі аналізу літературних джерел доведено, що поверхня тертя, яка в процесі роботи трибосистеми є "генератором електростатичного поля", спонукає до зміни структурної в'язкості мастильної плівки. Збільшення швидкості роботи дисипації в трибосистемі призводить до збільшення величини електростатичного поля поверхні тертя, яке сприяє формуванню з міцел фулеренів каркаса. Наведено результати моделювання зміни величин часу життя фактичної плями контакту, а також часу релаксації напружень на фактичної плямі контакту при наявності на поверхні тертя мастильної плівки, що має структуру гелю. Виконано параметричну ідентифікацію макрореологічної моделі релаксації напружень в мастильній плівці на фактичних плямах контакту. Отримано теоретичні залежності зміни часу життя фактичної плями контакту та часу релаксації напружень від величин швидкості роботи дисипації і концентрації фулеренової композиції. Доведено, що величина часу релаксації, є мірою переходу в'язких властивостей структури мастильної плівки в пружні властивості і, навпаки, пружних у в'язкі. Показано, що рушійною силою переходу є швидкість роботи дисипації в трибосистемі, яку можна назвати енергією накачування. Результати моделювання зазначених параметрів дозволяють стверджувати про існування значень швидкості роботи дисипації, при досягненні яких на поверхні тертя починає формуватися структура гелю (структура у вигляді каркасу), яка сприймає навантаження як тверде тіло. При малих значеннях швидкості роботи дисипації енергії накачування недостатньо для формування структури гелю і мастильна плівка буде мати структуру золю і сприймати навантаження як в'язке тіло.

Розроблено методику діагностування різних конструкцій трибосистем методом акустичної емісії. В основу розробки методики покладено такі припущення. Активність акустичної емісії в процесі роботи трибосистеми буде залежати від швидкості деформації матеріалів на плямах фактичного контакту. Сумарний акустичний сигнал із зони тертя формується як результат інтерференції первинних акустичних сигналів від плям фактичного контакту з поверхні тертя, які відповідають умові когерентності. Виходячи з даних припущень представлено вираз для розрахунку інформативних частот, які буде генерувати трибосистема в процесі роботи. Методика діагностування містить наступні етапи: визначення інформативних частот, на яких необхідно виконувати реєстрацію амплітуд; визначення величин амплітуд, які несуть максимальну інформацію; розподіл загального акустичного сигналу на кластери і встановлення функціонального зв'язку значень пік-фактора кластерів з значеннями коефіцієнта тертя, швидкості зношування і часу припрацювання трибосистем в онлайн-режимі. Використання розробленої методики дозволить підвищити робастність методу діагностування трибосистем та ідентифікувати поверхневі процеси під час зношування.

Представлено результати експериментальних досліджень об'ємної швидкості зношування та коефіцієнта тертя при застосуванні фулеренових композицій в змащувальному матеріалі та зміні навантажувально-швидкісного діапазону експлуатації. Обгрунтовано та експериментальним шляхом підтверджено раціональний вміст фулеренової композиції, яка складається з фулеренового дрібнодисперсного порошку, попередньо розчиненого в рослинній високоолеіновій ріпаковій олії. Доведено, що раціональною концентрацією може виступати теоретично обгрунтована і експериментально підтверджена середня величина: 0,75 гр/кг фулеренів + 99,25 гр/кг рослинної високоолеінової олії, в якості розчинника, з подальшим додаванням в базову оливу. Напрямок зниження об'ємної швидкості зношування за рахунок збільшення концентрації фулеренової композиції більш 100 гр/кг можна визнати малоефективним і експериментально підтвердженим. Експериментальним шляхом одержані результати, які підтверджують гіпотезу формування мастильної плівки на поверхні тертя трибосистем при наявності фулеренових композицій в мастильних матеріалах. Встановлено ступінь впливу фулеренових композицій на об'ємну швидкість зношування, що дозволяє зробити висновок про адекватність розробленої математичної моделі даних експерименту. Зниження швидкості зношування становить 20 - 25 %, похибка моделювання становить 5,2 - 14,0 %. Експериментальними дослідженнями встановлено, що застосування фулеренових композицій найбільш ефективно знижує коефіцієнт тертя (на 32,4 - 86 %), в порівнянні зі швидкістю зношування (на 20 - 25 %). На підставі таких результатів зроблено висновок, що фулеренова композиція в рідких мастильних матеріалах є антифрикційною і в меншій мірі протизносною. Експериментально встановлено, що застосування фулеренових композицій в змащувальних матеріалах має раціональний навантажувально-швидкісний діапазон експлуатації. В даному діапазоні відбувається максимальне зниження коефіцієнта тертя.

Розроблено методичний підхід у визначенні меж стійкого функціонування різних конструкцій трибосистем в умовах граничного мащення, моделювання діапазону стійкої роботи трибосистем на етапі конструктивних розробок. За результатами теоретичних досліджень сформульовано визначення робастності трибосистеми. Розроблено критерії робастності трибосистем, які на відміну від раніше відомих, не є емпіричними і не відповідають певному типу конструкцій або передач. Критерії отримані на підставі теорії стійкості технічних систем і можуть бути застосовані до великого класу конструкцій. Теоретичним шляхом обгрунтовано межі значень розроблених критеріїв, коли трибосистеми втрачають стійкість. Критерії дозволяють визначати втрату стійкості не тільки по задиру, а й по початку прискореного зношування, що дозволить підвищити прогнозування надійності трибосистем під час експлуатації. Показано, що критерії робастності трибосистеми за швидкістю зношування і за коефіцієнтом тертя необхідно застосовувати при проектуванні трибосистем. Змінюючи конструктивні і технологічні параметри конструкції можна забезпечити роботу трибосистеми, що проектується, в заданому навантажувально-швидкісному діапазоні без пошкоджуваності і з заданим запасом стійкості.