Sredstva za prigušivanje udarnih opterećenja. Jastučenje dna čamca kako bi se ublažila udarna opterećenja. Zaštita konstrukcija amortizerima i amortizerima

Izum se odnosi na područje ispitivanja amortizera i može se koristiti u projektiranju uređaja za zaštitu od udara od kompozitnih materijala. Cilj izuma je dobiti karakteristike amortizera, pokazujući učinkovitost njihovog rada pod udarnim udarima (koeficijenti učinkovitosti prigušenja amortizera koji su povezani sa strukturnim prigušenjem, prigušenjem u materijalima, a također i zbog različite akustičke krutosti raznih elemenata amortizer itd.) Ispitivanja se provode na instalaciji čiji je faktor kvalitete barem za red veličine veći od faktora kvalitete amortizera. Željeni koeficijent jednak je umnošku koeficijenata povezanih s različitim fizikalnim svojstvima amortizera. Istodobno, zamjena prigušnih košuljica oblogama izrađenim od različitih materijala s prethodno poznatim svojstvima prigušenja omogućuje određivanje svakog od koeficijenata kao rezultat analize spektra udara dobivenih tijekom udarnih ispitivanja. Tehnički učinak je poboljšanje kvalitete proučavanja procesa rada amortizera pod udarom. 6 ill.

Predloženo tehničko rješenje odnosi se na područje ispitivanja amortizera izrađenih od kompozitnih materijala radi utvrđivanja njihovih svojstava prigušenja pri udaru. Nedavna upotreba novih materijala (metalna guma, ugljična vlakna, itd.) u sustavima zaštite od vibroudarnih opterećenja na brodovima, zrakoplovima i svemirskim letjelicama zahtijeva prilično točno određivanje učinkovitosti svakog od elemenata amortizera. Trenutno poznato različiti putevi određivanje prigušnih svojstava amortizera. Na primjer, kada se proučavaju amortizeri koji rade pod prilično sporo promjenjivim vanjskim utjecajima, koristi se metoda za procjenu koeficijenta apsorpcije analizom histerezne petlje (IM Babakov "Teorija oscilacija", str. 153-154, M.: Nauka, 1968. ). Međutim, takvi testovi razmatraju disipaciju energije tijekom cijelog ciklusa titranja. Amortizeri se koriste za zaštitu opreme od udaraca (često eksplozivne prirode), koji bi prvenstveno trebali smanjiti amplitudu prednje fronte deformacijskog udarnog vala. Sekundarna redukcija vibracija obično nije veliki problem. Najprikladnija je u ovom slučaju analiza amplitudno-frekvencijskih karakteristika ili ukupnih vrijednosti udara prije i poslije amortizera. Na primjer (A. Nashif et al. Prigušenje oscilacija, str. 190, M.: Mir, 1988, prototip), metoda za konstruiranje amplitudno-frekventne karakteristike sastoji se u pobuđivanju oscilacija u ispitnom uzorku, mjerenju primijenjene pobudne sile. u danoj točki, određivanje dinamičkog odziva pomoću akcelerometara i mjerača naprezanja, a zatim uspoređivanje frekvencijskog odziva prije i nakon amortizera. Korištenje harmonijskog Fourierovog analizatora, kao i sličnih računskih tehnika, u pravilu vrijedi samo za slučaj "poslijefekta" (kada je djelovanje već završilo i istražuje se sekundarna vibracija). Osim toga, korištenje za ispitivanje instalacija s dovoljno niskim faktorom kvalitete (na primjer, stalke za vibracije) dovodi do precjenjivanja svojstava prigušenja amortizera. Gore opisana metoda također ne dopušta odvajanje disperzije vanjskog utjecaja zbog različitih fizikalnih svojstava amortizera (strukturno prigušenje, odbijanje od granica, itd.). Svrha ovog tehničkog rješenja je djelomično otkloniti navedene nedostatke, što će nam omogućiti da bolje istražimo proces rada amortizera pod udarom. Predloženo tehničko rješenje razlikuje se po tome što se amortizer opterećuje na instalaciju čiji je faktor kvalitete barem za red veličine veći od faktora kvalitete amortizera, a ispitivanja se provode uzastopno, najprije se dobiva odnos između sila i deformacija u amortizeru tijekom udarca, zatim određivanje akustičke krutosti amortizera pri različitim razinama opterećenja, nakon čega se provode ispitivanja s umetcima iste izvedbe izrađenim od različitih materijala s unaprijed određenim svojstvima prigušenja, te udarom učinkovitost prigušenja ocjenjuje se usporedbom spektra udarnih ubrzanja na kontrolnim točkama, dok je koeficijent učinkovitosti prigušenja udarca prikazan kao umnožak koeficijenata , od kojih se svaki utvrđuje analizom udarnih spektra ispitnih ubrzanja prethodno navedenih košuljica. Bit predloženog tehničkog rješenja ilustrirana je crtežima, gdje je na Sl. 1 prikazuje amortizer od metalne gume 7VSh60/15, na Sl. Slika 2 prikazuje odnos između sila i deformacija p- (histeresisna petlja), Youngovog modula (kao tangenta kuta ) i brzine zvuka u materijalu, Sl. 3 prikazuje dijagram eksperimentalne postavke, sl. Slike 4-6 prikazuju ukupni faktor učinkovitosti prigušenja udarca, faktor dobiven strukturnim prigušenjem i faktor dobiven disipacijom u metalnoj gumi. Razmotrite kao primjer gumeni amortizer (slika 1) i pokušajte procijeniti svojstva prigušenja amortizera koristeći predloženi algoritam. Kada se deformacijski val približi amortizeru, reflektira se zbog različitih krutosti na udar, i raspršuje se u materijalu (metalnu gumu amortizera) i zbog strukturnog prigušenja samog amortizera (stupanj zatezanja, praznine, itd.). Neka je ukupni koeficijent učinkovitosti prigušenja udarca. i = 1i 2i 3i ,

gdje je 1i koeficijent povezan sa strukturnim prigušenjem;

2i je koeficijent povezan s vrijednostima akustičke krutosti;

3i je koeficijent vezan za raspršenje u materijalu. Očito je da je za upotrijebljene materijale 3i = 1 (osim metalne gume, budući da su dimenzije košuljice male, a rasipanje u materijalu počinje utjecati tek na L>1 m, a čak i tada iznosi 1-2% po 1 m. OD Alimov i dr. Udar, širenje deformacijskih valova u udarnim sustavima, Moskva: Nauka, 1982. Sam koeficijent učinkovitosti prigušenja prema spektru udarca razumijeva se kao amplitudno-frekvencijska karakteristika omjera spektra šoka ubrzanja VIP prije i poslije amortizera:

1 = A B1i / A B2i . Koeficijent

Prikazuje učinkovitost različitih obloga, budući da je 1i = const (isti amortizer), a za sve obloge, osim metalne gume, 3i = 1, tada

Ij = ( 1i 2i 3i)/( 1j 2j 3j) = 2i 3i / 2j . Razmotrimo materijal čija je akustička krutost jednaka akustičkoj krutosti metalne gume, tada

To jest, dobivamo koeficijent prigušenja udarnog vala, koji karakterizira svojstva metalne gume. Kao što je poznato (L.G. Shaymordanov. Statistička mehanika deformabilnih vlaknastih netkanih poroznih tijela. Krasnojarsk, 1989.), metalna guma je materijal s izraženim nelinearnim karakteristikama. Osim toga, svojstva prigušenja materijala mogu ovisiti o brzini (tijekom udara i eksplozivnih učinaka) i vrsti opterećenja. Istodobno, petlja histereze (njena granična desna grana) za metalni gumeni amortizer u području graničnih deformacija ne ovisi o brzini opterećenja. Dakle, poznavajući ovisnost P- (histerezisnu petlju) i veličinu udarca (u obliku impulsa sile), moguće je dobiti Youngov modul i, posljedično, brzinu zvuka za bilo koji trenutak (Sl. 2). Odabirom različitih vrijednosti udarca i vrijednosti akustičke krutosti moguće je dobiti koeficijente učinkovitosti prigušenja udarca ovisno o jačini vanjskog udara. Očito, tijekom takvih ispitivanja, raspršivanje vanjskih utjecaja treba biti minimalno. Poznata je formula koja povezuje faktor kvalitete Q i logaritamski dekrement oscilacija: Q = 3,141.../, a = lnA1/A2, gdje su A1 i A2 amplitude dvaju susjednih oscilacija. Odakle se može vidjeti da se čak i uz povećanje faktora kvalitete za red veličine (80-100, za konvencionalne dizajne oko 8-10), disipacija energije u eksperimentalnoj postavci može zanemariti. Korištenje koncepta spektra ubrzanja udarca za procjenu učinkovitosti amortizera pod udarnim udarima omogućuje ispravnu analizu rada amortizera kako u trenutku primjene opterećenja tako i nakon njegovog završetka (OP Doyar "Algoritam za izračunavanje spektra udara " u zbirci Dynamics of Systems. Metode za proučavanje dinamičkih sustava, Nistru: Kishenev, 1982, str. 124-128). Primjer praktične provedbe predložene metode. Prema predloženoj metodi, određeni su koeficijenti prigušenja za amortizer 7VSh60/15 koji se koristi u pojasu zaštite od utjecaja vibroudara jedne od letjelica koje je razvio NPO PM (slika 1.). Shema postavljanja ispitivanja prikazana je na slici 3, gdje je 1 - valovodi, 2 - amortizer 3 - ABC-052 akcelerometri. Izvršeno je 15 eksplozija s mutom. Impuls sile za vijak dobiven je ranije. Metodom brze registracije fotografija snimljene su dinamičke deformacije amortizera. Ovisnost gustoće materijala (metalne gume) o sili uzeta je prema podacima putovnice amortizera. Za zamjenu su korištene obloge od čelika, bronce, aluminija, tekstolita i fluoroplasta. Kao izvor udara korišten je eksplozivni vijak 8x54. Prilikom zamjene metalno-gumene obloge čeličnom oblogom (materijal karoserije i pričvršćivača), odmah se može dobiti koeficijent povezan s strukturnim prigušenjem, jer ostali učinci raspršenja su isključeni. Sl. 4, 5 prikazuju grafikone ukupnog faktora prigušenja udarca i faktora prigušenja povezanog sa strukturnim prigušenjem, a Sl. Slika 6 prikazuje koeficijent dobiven raspršivanjem udara u metalnoj gumi. Razina udarca bila je 6 kN. Raspon mjerenja u amplitudi do 6000g, a u frekvenciji do 10000 Hz. Ukupna pogreška mjerenja i obrade nije prelazila 9-11%.

ZAHTJEV

Metoda za određivanje prigušnih svojstava amortizera pod udarom, koja se sastoji u pobuđivanju vibracija udarcem u ispitivanom amortizeru, mjerenju pobudne sile, određivanju dinamičkog odziva pomoću akcelerometara i mjerača naprezanja te crtanju amplitudno-frekventne karakteristike uzorak, karakteriziran time da je amortizer opterećen na instalaciju, faktor kvalitete koji nije manji od reda veličine veći od faktora kvalitete amortizera, a ispitivanja se provode uzastopno: prvo, ovisnost između dobiju se sile i deformacije u amortizeru pri udaru, zatim se određuju Youngov modul i brzina zvuka pri različitim razinama opterećenja amortizera, nakon čega se provode ispitivanja s oblogama iste konstrukcije od različitih materijala s unaprijed određena svojstva prigušenja, a učinkovitost procjene prigušenja udarca ocjenjuje se usporedbom spektra ubrzanja udarca u kontrolnim točkama, dok se koeficijent e Učinkovitost prigušenja udarca prikazana je kao umnožak koeficijenata, od kojih je svaki određen analizom spektra ubrzanja udarca ispitivanja prethodno navedenih košuljica.

Jaka hidrodinamička preopterećenja, jednostavnije rečeno - udari valova u dno, postala su jedan od glavnih problema moderne brodogradnje, koji koče rast brzina. Tvorci brzih gliserskih čamaca borili su se s prekomjernim preopterećenjima uglavnom u dva smjera: tražili su takve konture trupa koje bi ublažile snagu udara smanjenjem površine dna koje dodiruje vodu i davanjem to je klinastog presjeka, ili su pokušavali podići trup iznad grebena valova, otrgnuti dno s površine vode. Kao rezultat razvoja prvog smjera, pojavile su se konture tipa "duboki V", katamarani, Foxove saonice, "Morski nož" itd. U drugom smjeru razvili su se mali hidrogliser i lebdjelica, ekranoplani.


Ali oba ova smjera u projektiranju plovila za blanjanje povezana su s opipljivim troškovima energije. Kako bi se postigla velika brzina, i duboki V čamac i hidrogliser ili lebdjelica zahtijevaju dodatnu snagu motora u usporedbi s tradicionalnim tipovima čamaca s niskim dnom.

U međuvremenu, postoji još jedan način smanjenja sile hidrodinamičkih udara na dnu, koji ne zahtijeva povećanje snage motora ili jačanje strukture trupa. Njegova je bit u primjeni amortizacije, prigušivanju udarnog opterećenja uz pomoć elastičnih strukturnih elemenata unesenih u tijelo. Prilikom prigušenja sila udara se smanjuje zbog povećanja vremena djelovanja povećanog hidrodinamičkog tlaka na dno. Veličina preopterećenja, mjerena brojem g – ubrzanjem slobodnog pada tijela – gotovo je izravno proporcionalna vremenu pritiska na čamac. Dakle: elastični strukturni elementi omogućuju smanjenje preopterećenja na trupu čamca za blanjanje pri plovidbi u valovima za gotovo 2 puta u usporedbi s trupom s tradicionalnim "krutim" dizajnom.

Autori su proveli niz projektnih studija prigušnih elemenata koji se mogu uspješno primijeniti na trupove turističko-turističkih i sportskih brodova. U nizu slučajeva omogućuju izradu kućišta lakšim i jeftinijim, što će zahtijevati manji materijalni i radni intenzitet za njegovu izradu od serijskih dizajna.

Jedan od opcije slučaj "elastičnog" dizajna, koji su predložili autori, prikazan je na sl. 1 (vidi potvrdu o autorskom pravu br. 1070048, objavljenu u Biltenu izuma br. 4, 1984.). Prigušenje nastaje zbog ugradnje šupljih kockastih elemenata u spone između dva sloja elastičnih traka. Zahvaljujući elastičnom dizajnu, dno sponsona prati profil vala, što smanjuje prskanje, a rola postaje glatkija.

Pramac plovila je uski središnji trup 1, koji se pretvara u monoskiju 2 i ima bočne sponsone 3, koji se glatko pretvara u trup s oštrim bradom na krmi. U srednjem dijelu, sponsoni su ispunjeni kockastim vodonepropusnim elementima 5, koji su u gornjem i donjem dijelu spojeni elastičnim trakama 6 (moguće su gumene trake, ojačane vrpcom). Kubični elementi mogu se pomicati u bočnim vodilicama 7 sponsona u okomitom smjeru. Odozgo su kubični elementi opružni amortizerima 8. Krajevi donjih fleksibilnih traka 6 čvrsto su pričvršćeni na sponzonsku liniju, u gornjim ostaju slobodni.

Uz slabo uzbuđenje, udarci će biti mali; valovi, koji djeluju na elastičnu traku 6, prenijet će energiju udara kroz elemente 5 do opružnih amortizera 8.

Uz značajno uzbuđenje, istovremeno s elastičnim sponsonima, središnje tijelo 1, koje ima obrise dna s povećanim mršavljenjem u nosu, također će se aktivirati. Elastični sponsoni prigušuju energiju udara u početnom trenutku i ne dopuštaju da središnji trup bude značajno uronjen u val, smanjujući ukupni otpor broda. Elastične trake prate profil vala, opružni amortizeri apsorbiraju energiju vibracija elemenata. To će, u kombinaciji s uskim središnjim trupom, koji se pretvara u monoski, omogućiti rad plovila na otvorenom moru velikom brzinom. Zbog smanjenja udarnih opterećenja moguće je smanjiti dimenzije čvrstih spojeva trupa. To, ako ne dovodi do uštede u masi, onda kompenzira masu fleksibilnih struktura.

Ovo tehničko rješenje posebno je korisno za blanjanje trimarana i katamarana. Istina, dobro poznati nedostatak je teškoća korištenja volumena šupljih elemenata za prigušivanje, koji zauzimaju dio ukupnog korisnog volumena tijela.

U drugoj verziji, elastični element je izrađen u obliku uzdužnih nabora u metalnom plaštu na brodu (V. S. br. 1088982, objavljeno u Biltenu br. 16, 1984.). Valoviti umetak proteže se cijelom dužinom strane, počevši od pramčane četvrti, nabori su ispunjeni elastičnim materijalom (slika 2).

Donja obloga je ojačana uzdužnim rebrima za ukrućenje, čiji su oslonci podovi 3, pričvršćeni na donju ploču bočne oplate 4 ispod valovitog umetka 5. Iznad uloška bočna je oplata ojačana uzdužnom vezom 7 i potiskivanjem. pangauti 8.

Hidrodinamički udari koje primaju donje ploče prenose se na podove i, sukladno tome, na bočne obloge. Većina energije udarca apsorbira se tijekom deformacije bočnih umetaka 5 i elastičnog punila 6. Zbog "gipkosti" donje obloge, opterećenja koja ona percipira manja su nego kod krute konstrukcije, a čamac se može razviti više velika brzina na valovima bez opasnosti od oštećenja trupa.

Ova opcija je najperspektivnija za male klizne motorne čamce i čamce. Njegovu provedbu ne ometaju nikakve tehničke poteškoće - dovoljno je utisnuti uzdužne nabore s određenom krutošću u bočnu kožu. Opisani izum korišten je, na primjer, u razvoju modernizirane verzije motornog čamca "Neman-sport" (), preliminarni testovi prototip koji je pokazao zamjetan napredak u performansama (prvenstveno udobnosti pri plovidbi u valovima) u odnosu na osnovni model.

Za motorne čamce i čamce također se može preporučiti ugradnja savitljivih uzdužnih ukrućenja (VS br. 1100000, Bilten br. 19.) Kako su pokazala eksperimentalna istraživanja, smanjenjem krutosti uzdužnih rebara, hidrodinamički pritisak na dno tijekom ravni udar smanjen je za 50-60 % u usporedbi s tradicionalnom uzdužnom garniturom. To vam omogućuje da smanjite veličinu jakih spona donjeg poda i, da budemo iskreni, za 30% debljine vanjske kože.

Fleksibilna uzdužna rebra izrađena su u obliku štancanja od tankog aluminijskog lima C-profili međusobno spojeni kroz elemente za amortizaciju (slika 3, a). Razvoj takvog dizajna je korištenje elemenata u obliku slova C koji apsorbiraju udarce u kombinaciji s valovitom donjom oblogom (s. s. br. 1106724, bilten br. 29,1984). Ovdje hidrodinamička opterećenja, koja se percipiraju valovitim donjem omotačem, prenose ga na amortizere u obliku slova C, koji su nosači nabora na poprečnim podovima 6 (slika 3, b). Zauzvrat, flore su oslonjene na tetive 6 i kobilicu 7.

Zbog elastičnosti ploča u obliku slova C 4 i elastičnih brtvi 5 postavljenih između njih, u trenutku hidrodinamičkog utjecaja na val dolazi do elastične deformacije donjeg sloja. Brtve 4 mogu biti izrađene od sintetičke gume i ojačane čeličnom vrpcom. Zbog elastične deformacije donje oplate, veličina naprezanja koja djeluju u oplati i skup naprezanja se prepolovi.

Iznad su prikazana samo opća tehnička rješenja problema povećanja pouzdanosti i smanjenja težine trupa gliserskih motornih čamaca i čamaca. Još je pred nama mukotrpan eksperimentalni rad, čiji će rezultati omogućiti stvaranje pouzdane metode za odabir dimenzija spojeva trupa, uzimajući u obzir usklađenost elastičnih elemenata.

Izum se može koristiti u području strojarstva za apsorpciju i smanjenje udarnih opterećenja. Prigušivač sadrži šipku 2 na kojoj je pričvršćen rezni uređaj, koji se sastoji od potporne čahure 5, glave rezača 7 i čahure 10 od plastičnog materijala postavljene između njih. Na kraju 8 glave rezača 7, u kontaktu s čahurom 10, izrađeni su klinasti zupci 9, a čahura 10 je opremljena prstenastim ramenom 11. Kada radi amortizer, zubi 9 glave rezača 7 odsječe rame 11 čahure 10, smanjujući udarna opterećenja koja djeluju na objekt koji apsorbira udar. Tehnički rezultat sastoji se u povećanju energetskog intenziteta amortizera, isključujući njegovo zaglavljivanje kada opterećenja usmjerena pod kutom djeluju na prigušeni objekt, održavajući kapacitet prigušivanja uređaja pod djelovanjem ponovljenih udarnih opterećenja. 2 w.p. f-ly, 3 ill.

Izum se odnosi na područje strojarstva i može se koristiti u projektiranju uređaja za apsorpciju i smanjenje udarnih opterećenja.Poznat je prigušivač koji sadrži cilindrično tijelo i šipku smještenu u njemu s tarnim jastučićima koji su spojeni na šipku i u interakciji s unutarnjom površinom kućišta (vidi ac br. 297518, klasa F 16 F 11/00, 1969). maziva itd.). Kao rezultat analize znanstvene, tehničke i patentne literature, poznato je uređaj za apsorpciju energije udarca automobila usvojen je kao prototip uređaja za koji se tvrdi da sadrži cilindrično tijelo i šipku te uređaj za rezanje koji se nalazi u njemu, koji se sastoji od glave rezača, fiksno pričvršćene na šipku, i skupa rezni elementi, interakcija ih s unutarnjom površinom tijela (vidi. Francuski patent br. 2137258, klas. F 16 F 7/00, 1972 - prototip). Nedostaci ovog uređaja su također nestabilnost svojstava prigušivanja, moguće zaglavljivanje reznih elemenata u tijelu cilindričnog tijela zbog neravnomjernosti i nesigurnosti dubine rezanja reznih elemenata u bočnu površinu tijela. , osobito kada udarna opterećenja koja djeluju pod kutom na konstrukciju koja apsorbira udarce, t.to. rezna glava uređaja za rezanje je fiksno pričvršćena na šipku. Zaglavljivanje može dovesti do gubitka svojstava prigušenja uređaja, pa čak i do loma reznih elemenata kada se urežu u tijelo. Ovaj amortizer ima relativno nisku potrošnju energije zbog ograničenog hoda reznih elemenata duž osi tijela i značajnog otpora metala tijela (iako plastike) na prodiranje reznih elemenata u njega. Osim toga, poznati amortizer smanjuje opterećenje samo tijekom jednog udarca i ne može smanjiti ponovljena opterećenja oscilatorno prigušene prirode, koja se obično javljaju nakon prvog udara, maksimalne u svojoj amplitudnoj vrijednosti. kut prema osi prigušivača). Da bi se postigao ovaj cilj u predloženom uređaju, postupak umetanja ( uranjanje) reznih elemenata u materijal tijela zamjenjuje se rezom tankosjenog ramena rukavca od plastičnog materijala, na primjer, aluminija mini legure tipa AMts ili AD. Da biste to učinili, na šipku je ugrađen rezni uređaj, pričvršćen na tijelo prigušene konstrukcije, koji se sastoji od glave rezača, potporne čahure i rukavca od plastičnog materijala koji je postavljen između njih. Na kraju glave rezača, u dodiru s čahurom od plastičnog materijala, izrađuju se klinasti zupci, a na rukavu od plastičnog materijala nalazi se prstenasti remen ili ramena. Štoviše, glava rezača je ugrađena na šipku koaksijalno s rukavom od plastičnog materijala, pokriva ga zbog većeg promjera, t.j. je centriran na svom vanjskom promjeru i, osim toga, ima sposobnost pomicanja u odnosu na njega u aksijalnom smjeru. U početnom položaju, klinasti zupci glave rezača se svojim vrhovima naslanjaju na prstenasto rame čahure i tijekom rada amortizera, t.j. pod djelovanjem udarnih opterećenja stupaju u interakciju s njim, naime, izrezuju utore u ovratniku rukava i odsjeku ga svojim bočnim površinama.stabilnije i određena svojstva prigušenja uređaja. U predloženom uređaju nema mogućnosti ometanja, jer čak i pod djelovanjem opterećenja usmjerenih pod kutom prema osi amortizera, cilindrično tijelo glave rezača pomicat će se duž bočne površine čahure pod djelovanjem aksijalne komponente opterećenja. Odabir materijala čahure s određenim mehaničkim (plastičnim) svojstvima i debljina njegovog ramena (a time i površine ramenog reza) omogućavaju nedvosmisleno određivanje udarne sile koja dovodi do potpunog ili djelomičnog rezanja prstenastog prstena. ramena, a promjenom visine i kuta na vrhu klinastih zubaca koji sijeku rame, moguće je osigurati potreban hod prigušnice za apsorpciju energije udarca, čime se osigurava njezin potreban energetski intenzitet. u tom slučaju vrhovi zubaca ne prorezuju početne utore (u tom slučaju može doći do neželjenog savijanja i prignječenja ramena), već odmah počinju odsijecati rame rukava svojim bočnim površinama (a “ dolazi do čistog” rezanja). Prisutnost tlačne opruge u predloženom uređaju, ugrađene na šipku između prigušene konstrukcije tijela i podloške pričvrsne matice šipke, osigurava ugradnju (vraćanje) šipke s potporom na njegov izvorni položaj nakon prvog udarca o oslonac. To vam omogućuje da smanjite ne samo pojedinačna udarna opterećenja, već i moguća ponovljena opterećenja.Slika 1 prikazuje opći prikaz amortizera u izvornom stanju. Prikazana je varijanta uređaja s unaprijed izrađenim žljebovima u ovratniku čahure i s ugrađenim vrhovima zuba glave rezača.prigušivač nakon aktiviranja pri punom smicanju ovratnika čahure (nakon naknadnih ponovljenih udaraca ).Amortizer je ugrađen na tijelo 1 konstrukcije za apsorpciju udaraca i pričvršćen na njega kroz šipku 2 pomoću matice 3 i podloške 4. Jedan kraj šipke 2 pričvršćen je na tijelo 1, a oslonac je postavljen na drugi kraj šipke 6, percipira udarna opterećenja koja djeluju na konstrukciju. Naprava za rezanje amortizera sastoji se od potporne čahure 5, rezne glave 7, na čijem su kraju 8 izrađeni klinasti zupci 9, i čahure 10 izrađena od plastičnog materijala, opremljena prstenastim ramenom 11. Potporna čahura 5, glava rezača 7 i čahura 10 postavljeni su na šipku 2, a čahura 10 je postavljena između glave rezača 7 i potporne čahure 5. Istovremeno, unutarnji promjer glave rezača 7 je veći od vanjskog promjera čahure 10, tijelo glave rezača 7 pokriva tijelo čahure 10, čime se centrira na vanjskom promjeru rukava 10 kako bi se osigurao ujednačen rez ramena 11 i osigurao slobodno kretanje glava rezača 7 u odnosu na (duž) čahure 10 kada je prigušivač aktiviran. Kontakt glave rezača 7 i čahure 10 izvodi se na način da su klinasti zupci 9, izvedeni na čeonoj strani 8 glave rezača 7, postavljeni svojim vrhovima 12 na rame 11 i u kontaktu s njim. Potporna čahura 5 služi kao oslonac čahure 10, promjer čahure 5 ne mora biti veći od promjera čahure 10 kako bi se osiguralo da je njezino rame 11 odsječeno zubima 9 glave rezača 7 i zupci 9 glave rezača 7 slobodno se kreću duž čahure 10 kada je prigušivač aktiviran. Za poboljšanje karakteristika prigušivača u ovratniku 11 čahure 10 unaprijed su izrađeni žljebovi 13, u kojima su vrhovi 12 zubaca 9 ugrađuju se rezne glave 7. U ovom slučaju, broj zubaca na čeonoj strani 8 glave rezača 7 jednak je broju žljebova 13 obruča 11 čahure 10. U ovom slučaju, kada je prigušivač je aktiviran, rez ovratnika 11 čahure 10 događa se izravno na bočnim površinama 14 zubaca 9. Tlačna opruga 15, koja pokriva potpornu čahuru 5, glavu rezača 7 i čahure 10 izrađene od plastičnog materijala (uređaj za rezanje ) i postavljen na šipku 2 između tijela 1 konstrukcije za apsorpciju udaraca i podloške 4 matice 5, osigurava ugradnju šipke 2, podloške 4, matice 3 i nosača 6 u njihov prvobitni položaj nakon početnog udara za naknadno prigušivanje mogućih ponovljenih udaraca. Prigušivač radi na sljedeći način. Kada oslonac 6 udari u pregradu, udarna opterećenja na tijelo 1 strukture koja apsorbira udare se prenose kroz amortizer, odnosno kroz oslonac 6, maticu 3, podlošku 4 , šipka 2. Pod djelovanjem aksijalne komponente udarnog opterećenja, glava rezača 7 sa šipkom 2 pomiče se duž rukavca 10. Istovremeno, njeni zubi 9 sa svojim vrhovima 12 izrezuju žljebove u ramenu 11 rukav 10 i svojim bočnim površinama 14, tijekom naknadnog kretanja duž rukavca 10, odrežu njegovo rame 11 (vidi sl. slike 2 i 3) zbog svog klinastog oblika (širina zuba raste s promjenom visine zuba od vrha prema dnu). Rez presjeka ramena između zubaca može biti djelomičan ili potpun, ovisno o sili udarca i geometrijskim parametrima ramena 11 i mehaničkim svojstvima materijala čahure 10. vidi sliku 1), kada je prigušivač se aktivira, rez ramena 11 će se dogoditi izravno na bočnim površinama 14 zubaca 9. Presjek ramena čahure zubima glave rezača dogodit će se ne samo nakon prvog udarca maksimalne vrijednosti , ali i pri naknadnim udarima manje vrijednosti zbog ugradne (povratne) šipke 2, podloške 4, matice 3 i oslonca 6 u početni položaj oprugom 15, koja pod djelovanjem udarnih opterećenja (pomicanje rezača glava 7 u odnosu na čahuru 10), je stisnuta, nakon završetka djelovanja udarnih opterećenja, opruga 15 se otpušta. U tom slučaju glava rezača 7 nakon prvog udarca djelomično odsiječe rame 11 čahure 10 (vidi sliku 2) i nastavlja dalje rezati rame na sljedećim udarcima (vidi sliku 3). Dakle, udarno opterećenje djeluje na tijelo 1 konstrukcije je smanjeno zbog sila plastičnog smicanja dijelova ramena čahure zubima glave rezača. Navedeni uređaj, u usporedbi s tehničkim rješenjem usvojenim kao prototip, omogućava da se učinkovito smanjiti i aksijalna opterećenja i opterećenja usmjerena pod kutom prema osi amortizera, kao i udarna opterećenja ponavljane prirode, mogućnost zaglavljivanja reznih elemenata (nema rezanja zuba u materijal tijela čahure, postoji samo posjekotina njegova ramena). Istodobno se povećava energetski intenzitet amortizera i poboljšava stabilnost njegovih prigušnih svojstava.Proračuni koje su izvršili autori, kao i potpuna ispitivanja uređaja kao dio standardnih proizvoda i ispitivanja na klupi kao dio razvoj proizvoda, pokazao je značajnu učinkovitost predloženog tehničkog rješenja za prigušivanje udarnih opterećenja.

Zahtjev

1. Prigušivač koji sadrži kućište, šipku i napravu za rezanje koja je postavljena na nju, koja je u interakciji s unutarnjom površinom kućišta, naznačena time, da je naprava za rezanje izrađena u obliku glave noža s klinastim zubima, oslonca rukavac i rukavac od plastičnog materijala ugrađen između njih, opremljen prstenastom obujmom, pri čemu je glava rezača centrirana na vanjski promjer čahure s obujmom za kretanje u odnosu na nju, a klinasti zupci glave rezača svojim vrhovima stupaju u interakciju s ovratnikom čahure. 2. Prigušivač prema zahtjevu 1, naznačen time, što su u prstenastom ramenu čahure napravljeni žljebovi, u koje su ugrađeni vrhovi klinastih zubaca glave rezača, dok su zubi u interakciji s ramenom čahure svojim bočne površine. 3. Prigušivač prema zahtjevima 1 i 2, naznačen time, da je opruga ugrađena na šipku koja pokriva uređaj za rezanje.

U mehanici je udar mehaničko djelovanje materijalnih tijela koje dovodi do konačne promjene brzina njihovih točaka u beskonačno malom vremenskom razdoblju. Udarno gibanje je gibanje koje nastaje kao rezultat jedne interakcije tijela (medija) s razmatranim sustavom, pod uvjetom da su najmanji period prirodnih oscilacija sustava ili njegova vremenska konstanta razmjerni ili veći od vremena interakcije.

Tijekom interakcije udarca u točkama koje se razmatraju određuju se udarna ubrzanja, brzina ili pomak. Zajedno, takvi utjecaji i reakcije nazivaju se procesi utjecaja. Mehanički udari mogu biti pojedinačni, višestruki i složeni. Pojedinačni i višestruki udarni procesi mogu utjecati na aparaturu u uzdužnom, poprečnom i bilo kojem međusmjeru. Složena udarna opterećenja djeluju na objekt istovremeno u dvije ili tri međusobno okomite ravnine. Udarna opterećenja na zrakoplov mogu biti neperiodična i periodična. Pojava udarnih opterećenja povezana je s oštrom promjenom ubrzanja, brzine ili smjera kretanja zrakoplova. Najčešće u stvarni uvjeti postoji složeni pojedinačni udarni proces, koji je kombinacija jednostavnog udarnog impulsa sa superponiranim oscilacijama.

Glavne karakteristike procesa šoka:

  • zakoni promjene vremena udarnog ubrzanja a(t), brzine V(t) i pomaka X(t) vršnog udarnog ubrzanja;
  • trajanje fronta udarnog ubrzanja Tf - vremenski interval od trenutka nastanka udarnog ubrzanja do trenutka koji odgovara njegovoj vršnoj vrijednosti;
  • koeficijent superponiranih fluktuacija udarnog ubrzanja - omjer ukupnog zbroja apsolutnih vrijednosti prirasta između susjednih i ekstremnih vrijednosti ubrzanja udarca i njegove udvostručene vršne vrijednosti;
  • impuls udarnog ubrzanja - integral udarnog ubrzanja tijekom vremena jednakog trajanju njegova djelovanja.

Prema obliku krivulje funkcionalne ovisnosti parametara gibanja, udarni procesi se dijele na jednostavne i složene. Jednostavni procesi ne sadrže visokofrekventne komponente, a njihove karakteristike aproksimiraju se jednostavnim analitičkim funkcijama. Naziv funkcije određen je oblikom krivulje koja aproksimira ovisnost akceleracije o vremenu (polusinusoidna, kozanusoidna, pravokutna, trokutasta, pilasta, trapezna, itd.).

Mehanički udar karakterizira brzo oslobađanje energije, što rezultira lokalnim elastičnim ili plastičnim deformacijama, pobuđivanjem valova naprezanja i drugim efektima, koji ponekad dovode do kvara i uništenja strukture zrakoplova. Udarno opterećenje primijenjeno na zrakoplov pobuđuje brzo prigušene prirodne oscilacije u njemu. Vrijednost preopterećenja pri udaru, priroda i brzina raspodjele naprezanja po konstrukciji zrakoplova određuju se silinom i trajanjem udarca te prirodom promjene ubrzanja. Udar, koji djeluje na zrakoplov, može uzrokovati njegovo mehaničko uništenje. Ovisno o trajanju, složenosti procesa udara i njegovom maksimalnom ubrzanju tijekom ispitivanja, utvrđuje se stupanj krutosti konstrukcijskih elemenata zrakoplova. Jednostavan udar može uzrokovati uništenje zbog pojave jakih, iako kratkotrajnih prenaprezanja u materijalu. Složen udar može dovesti do nakupljanja mikrodeformacija zamora. Budući da konstrukcija zrakoplova ima rezonantna svojstva, čak i jednostavan udar može izazvati oscilatornu reakciju u njegovim elementima, također popraćenu fenomenom zamora.


Mehanička preopterećenja uzrokuju deformaciju i lom dijelova, labavljenje spojeva (zavarenih, navojnih i zakovanih), odvrtanje vijaka i matica, pomicanje mehanizama i kontrola, uslijed čega se mijenja podešavanje i podešavanje uređaja i pojavljuju se drugi kvarovi.

Borba protiv štetnih učinaka mehaničkih preopterećenja provodi se na različite načine: povećanjem čvrstoće konstrukcije, korištenjem dijelova i elemenata povećane mehaničke čvrstoće, korištenjem amortizera i posebne ambalaže te racionalnim postavljanjem uređaja. Mjere zaštite od štetnih učinaka mehaničkih preopterećenja podijeljene su u dvije skupine:

  1. mjere usmjerene na osiguranje potrebne mehaničke čvrstoće i krutosti konstrukcije;
  2. mjere usmjerene na izolaciju konstrukcijskih elemenata od mehaničkih utjecaja.

U potonjem slučaju koriste se različita sredstva za apsorpciju udaraca, izolacijske brtve, kompenzatori i prigušivači.

Opći zadatak ispitivanja zrakoplova na udarna opterećenja je provjera sposobnosti zrakoplova i svih njegovih elemenata da obavljaju svoje funkcije tijekom i nakon udara, t.j. održavati svoje tehničke parametre tijekom udara i nakon njega u granicama navedenim u regulatornim i tehničkim dokumentima.

Glavni zahtjevi za ispitivanje na udar u laboratorijskim uvjetima su maksimalna aproksimacija rezultata probnog udara na objekt učinku stvarnog udara u prirodnim radnim uvjetima i ponovljivost udara.

Prilikom reproduciranja načina udarnog opterećenja u laboratorijskim uvjetima nameću se ograničenja na oblik impulsa trenutnog ubrzanja kao funkciju vremena (slika 2.50), kao i na dopuštene granice odstupanja oblika impulsa. Gotovo svaki udarni puls na laboratorijskom postolju prati pulsiranje, što je posljedica rezonantnih pojava u bubnjarskim strojevima i pomoćnoj opremi. Budući da je spektar udarnog impulsa uglavnom karakteristika destruktivnog djelovanja udarca, čak i mala pulsacija koja se preklapa može učiniti rezultate mjerenja nepouzdanima.

Ispitni uređaji koji simuliraju pojedinačne udare praćene vibracijama čine posebnu klasu opreme za mehanička ispitivanja. Udarne stalke se mogu klasificirati prema različitim kriterijima (slika 2.5!):

I - prema principu formiranja udarnih impulsa;

II - po prirodi ispitivanja;

III - prema vrsti ponovljivog udarnog opterećenja;

IV - prema principu djelovanja;

V - prema izvoru energije.

Općenito, shema udarnog postolja sastoji se od sljedećih elemenata (slika 2.52): ispitni objekt, postavljen na platformu ili kontejner, zajedno sa senzorom preopterećenja udarcem; sredstvo za ubrzanje za priopćavanje potrebne brzine objektu; uređaj za kočenje; sustavi upravljanja; tahograf za snimanje istraženih parametara objekta i zakona promjene udarnog preopterećenja; primarni pretvarači; pomoćni uređaji za podešavanje načina rada ispitivanog objekta; izvori napajanja potrebni za rad ispitivanog objekta i tahografa.

Najjednostavniji stalak za ispitivanje na udar u laboratorijskim uvjetima je stalak koji radi na principu spuštanja ispitnog objekta pričvršćenog na kolicu s određene visine, t.j. koristeći Zemljinu gravitaciju za raspršivanje. U ovom slučaju, oblik udarnog impulsa određen je materijalom i oblikom sudarajućih površina. Na takvim tribinama moguće je osigurati ubrzanje do 80000 m/s2. Na sl. 2.53, a i b prikazane su temeljno moguće sheme takvih postolja.

U prvoj verziji (slika 2.53, a) motorom se pokreće poseban bregast 3 sa zupcem za začepljenje. Kada breg dosegne maksimalnu visinu H, stol 1 s predmetom za ispitivanje 2 pada na kočne uređaje 4, koji ga zadaju udarac. Preopterećenje udarcem ovisi o visini pada H, krutosti kočnih elemenata h, ukupnoj masi stola i ispitnog objekta M i određuje se sljedećim odnosom:

Mijenjanjem ove vrijednosti možete dobiti različita preopterećenja. U drugoj varijanti (slika 2.53, b) postolje radi po metodi pada.

Ispitni stolovi koji koriste hidraulični ili pneumatski pogon za ubrzavanje kolica praktički su neovisni o djelovanju gravitacije. Na sl. 2.54 prikazuje dvije opcije za udarne pneumatske stalke.

Princip rada postolja sa zračnim pištoljem (slika 2.54, a) je sljedeći. Komprimirani plin se dovodi u radnu komoru /. Kada se postigne unaprijed zadani tlak, koji se kontrolira manometrom, automat 2 oslobađa spremnik 3, gdje se postavlja ispitni objekt. Prilikom izlaska iz cijevi 4 zračnog pištolja, spremnik dolazi u kontakt s uređajem 5, što vam omogućuje mjerenje brzine spremnika. Zračni pištolj je pričvršćen na potporne stupove preko amortizera b. Zadani zakon kočenja na amortizeru 7 provodi se promjenom hidrauličkog otpora tekućine koja teče 9 u procjepu između posebno profilirane igle 8 i rupe u amortizeru 7.

Strukturni dijagram drugog stalka za pneumatski udar, (Sl. 2.54, b) sastoji se od ispitnog objekta 1, kolica 2 na koji je postavljen ispitni objekt, brtve 3 i kočionog uređaja 4, ventila 5 koji vam omogućuju stvaranje navedeni tlak plina pada na klip b, i sustavi za opskrbu plinom 7. Kočni uređaj se aktivira odmah nakon sudara kolica i jastučića kako bi spriječio preokrenuti nosač i izobličiti valne oblike udarca. Upravljanje takvim štandovima može se automatizirati. Mogu reproducirati širok raspon udarnih opterećenja.

Kao uređaj za ubrzanje, gumeni amortizeri, opruge, a također, in pojedinačni slučajevi, linearni asinkroni motori.

Mogućnosti gotovo svih amortizera određene su dizajnom kočnih uređaja:

1. Udar ispitnog objekta s krutom pločom karakterizira usporavanje zbog pojave elastičnih sila u zoni kontakta. Ova metoda kočenja ispitnog objekta omogućuje dobivanje velikih vrijednosti preopterećenja s malim prednjim dijelom njihovog rasta (slika 2.55, a).

2. Za dobivanje preopterećenja u širokom rasponu, od desetaka do desetaka tisuća jedinica, s vremenom porasta od nekoliko desetaka mikrosekundi do nekoliko milisekundi, koriste se deformabilni elementi u obliku ploče ili brtve koji leže na krutoj podlozi. Materijali ovih brtvi mogu biti čelik, mesing, bakar, olovo, guma itd. (slika 2.55, b).

3. Da bi se osigurao bilo koji specifični (zadani) zakon promjene n i t u malom rasponu, koriste se deformabilni elementi u obliku vrha (drobilice), koji se ugrađuje između ploče udarnog postolja i predmeta koji se ispituje. (slika 2.55, c).

4. Za reproduciranje udarca s relativno velikim putem usporavanja koristi se uređaj za kočenje koji se sastoji od olovne, plastično deformabilne ploče smještene na krutoj bazi postolja i tvrdog vrha odgovarajućeg profila koji se u nju ubacuje ( Slika 2.55, d), pričvršćena na objekt ili platformu postolja. Takvi kočni uređaji omogućuju postizanje preopterećenja u širokom rasponu od n(t) s kratkim vremenom porasta, do desetak milisekundi.

5. Kao uređaj za kočenje može se koristiti elastični element u obliku opruge (slika 2.55, e) koji je ugrađen na pomični dio stalka za udarce. Ova vrsta kočenja osigurava relativno mala polusinusna preopterećenja s trajanjem mjerenim u milisekundama.

6. Metalna ploča koja se može bušiti, pričvršćena duž konture na dnu instalacije, u kombinaciji s krutim vrhom platforme ili kontejnera, osigurava relativno mala preopterećenja (slika 2.55, e).

7. Deformabilni elementi ugrađeni na pomičnu platformu postolja (slika 2.55, g), u kombinaciji s krutim konusnim hvatačem, osiguravaju dugotrajna preopterećenja s vremenom uspona do nekoliko desetaka milisekundi.

8. Uređaj za kočenje s deformabilnom podloškom (slika 2.55, h) omogućuje postizanje velikih puteva usporavanja za objekt (do 200 - 300 mm) s malim deformacijama podloške.

9. Stvaranje u laboratorijskim uvjetima intenzivnih udarnih impulsa s velikim frontama moguće je korištenjem pneumatskog kočionog uređaja (slika 2.55, s). Prednosti pneumatskog prigušivača uključuju njegovo višekratno djelovanje, kao i mogućnost reprodukcije udarnih impulsa različitih oblika, uključujući i one sa značajnom unaprijed određenom prednjom stranom.

10. U praksi ispitivanja udara, kočni uređaj u obliku hidrauličkog amortizera postao je široku primjenu (vidi sliku 2.54, a). Kada ispitni objekt udari u amortizer, njegova šipka je uronjena u tekućinu. Tekućina se istiskuje kroz točku stabla prema zakonu koji je određen profilom regulacijske igle. Promjenom profila igle moguće je realizirati različite vrste zakon kočenja. Profil igle se može dobiti proračunom, ali je previše teško uzeti u obzir, na primjer, prisutnost zraka u šupljini klipa, sile trenja u brtvenim uređajima itd. Stoga se izračunati profil mora eksperimentalno korigirati. Dakle, računsko-eksperimentalna metoda može se koristiti za dobivanje profila potrebnog za provedbu bilo kojeg zakona kočenja.

Ispitivanje na udar u laboratorijskim uvjetima postavlja niz posebnih zahtjeva za ugradnju objekta. Tako, na primjer, maksimalno dopušteno kretanje u poprečnom smjeru ne smije prelaziti 30% nazivne vrijednosti; i kod ispitivanja otpornosti na udar i kod ispitivanja čvrstoće na udar, proizvod se mora moći ugraditi u tri međusobno okomita položaja uz reprodukciju potrebnog broja udarnih impulsa. Jednokratne karakteristike opreme za mjerenje i snimanje moraju biti identične u širokom frekvencijskom rasponu, što jamči ispravnu registraciju omjera različitih frekvencijskih komponenti mjerenog impulsa.

Zbog raznolikosti prijenosnih funkcija različitih mehaničkih sustava, isti udarni spektar može biti uzrokovan udarnim impulsom različitih oblika. To znači da ne postoji korespondencija jedan-na-jedan između neke funkcije vremena ubrzanja i spektra šoka. Stoga je s tehničkog stajališta ispravnije odrediti specifikacije za udarna ispitivanja koja sadrže zahtjeve za spektar udara, a ne za vremensku karakteristiku ubrzanja. Prije svega, to se odnosi na mehanizam loma materijala zbog zamora uslijed nakupljanja ciklusa opterećenja, koji se mogu razlikovati od testa do testa, iako će vršne vrijednosti ubrzanja i naprezanja ostati konstantne.

Pri modeliranju procesa utjecaja svrsishodno je sastaviti sustav određivanja parametara prema identificiranim čimbenicima potrebnim za prilično potpuno određivanje željene vrijednosti, koja se ponekad može pronaći samo eksperimentalno.

S obzirom na utjecaj masivnog, slobodno pokretnog krutog tijela na deformabilni element relativno male veličine (na primjer, na kočni uređaj klupe) pričvršćen na krutu podlogu, potrebno je odrediti parametre procesa udara i uspostaviti uvjete pod kojima će takvi procesi biti međusobno slični. U općem slučaju prostornog gibanja tijela može se sastaviti šest jednadžbi, od kojih tri daju zakon održanja količine gibanja, dvije - zakon održanja mase i energije, šesta je jednadžba stanja. Ove jednadžbe uključuju sljedeće veličine: tri komponente brzine Vx Vy \ Vz> gustoću p, tlak p i entropiju. Zanemarujući disipativne sile i pretpostavivši da je stanje deformabilnog volumena izentropsko, entropiju se može isključiti iz broja određujućih parametara. Budući da se razmatra samo gibanje središta mase tijela, moguće je među određujuće parametre ne uključiti komponente brzine Vx, Vy; Vz i koordinate točaka L", Y, Z unutar deformabilnog objekta. Stanje deformabilnog volumena karakterizirat će sljedeći parametri za definiranje:

  • gustoća materijala p;
  • tlak p, koji je svrsishodnije uzeti u obzir kroz vrijednost maksimalne lokalne deformacije i Otmax, smatrajući ga generaliziranim parametrom karakteristike sile u kontaktnoj zoni;
  • početna brzina udarca V0, koja je usmjerena duž normale na površinu na koju je ugrađen deformabilni element;
  • trenutno vrijeme t;
  • tjelesna težina t;
  • ubrzanje slobodnog pada g;
  • modul elastičnosti materijala E, budući da se stanje naprezanja tijela pri udaru (s izuzetkom kontaktne zone) smatra elastičnim;
  • karakterističan geometrijski parametar tijela (ili deformabilnog elementa) D.

U skladu s TS-teoremom, osam parametara, od kojih tri imaju neovisne dimenzije, može se koristiti za sastavljanje pet neovisnih bezdimenzijskih kompleksa:

Bezdimenzijski kompleksi sastavljeni od utvrđenih parametara udarnog procesa bit će neke funkcije neovisnih bezdimenzijskih kompleksa P1-P5.

Parametri koje treba odrediti uključuju:

  • trenutna lokalna deformacija a;
  • brzina tijela V;
  • kontaktna sila P;
  • napetost unutar tijela a.

Stoga možemo napisati funkcionalne relacije:

Vrsta funkcija /1, /2, /e, /4 može se ustanoviti eksperimentalno, uzimajući u obzir veliki broj definirajućih parametara.

Ako se pri udaru ne pojave zaostale deformacije u dijelovima tijela izvan kontaktne zone, tada će deformacija imati lokalni karakter, te se posljedično može isključiti kompleks R5 = pY^/E.

Kompleks Jl2 = Pttjjjax) ~ Cm naziva se koeficijent relativne tjelesne mase.

Koeficijent otpora sile na plastičnu deformaciju Cp izravno je povezan s indeksom karakteristike sile N (koeficijent podložnosti materijala, ovisno o obliku sudarajućih tijela) sljedećim odnosom:

gdje je p smanjena gustoća materijala u kontaktnoj zoni; Cm = m/(pa?) je smanjena relativna masa sudarajućih tijela, koja karakterizira omjer njihove smanjene mase M prema smanjenoj masi deformabilnog volumena u zoni kontakta; xV je bezdimenzionalni parametar koji karakterizira relativni rad deformacije.

Funkcija Cp - /z (R1 (Rr, R3, R4) može se koristiti za određivanje preopterećenja:

Ako osiguramo jednakost brojčanih vrijednosti bezdimenzijskih kompleksa IJlt R2, R3, R4 za dva udarna procesa, tada će ovi uvjeti, t.j.

bit će kriteriji za sličnost ovih procesa.

Kada su ovi uvjeti ispunjeni, numeričke vrijednosti funkcija /b/g./z» L» me- također će biti iste u sličnim trenucima vremena -V CtZoimax-const; ^r= const; Cp = const, što omogućuje određivanje parametara jednog procesa utjecaja jednostavnim ponovnim izračunavanjem parametara drugog procesa. Nužni i dovoljni zahtjevi za fizičko modeliranje procesa udara mogu se formulirati na sljedeći način:

  1. Radni dijelovi modela i prirodnog objekta moraju biti geometrijski slični.
  2. Bezdimenzijski kompleksi, sastavljeni od definirajućih parametara, moraju zadovoljiti uvjet (2.68). Uvođenje faktora skaliranja.

Mora se imati na umu da će pri modeliranju samo parametara procesa udarca naponska stanja tijela (prirodna i modelna) nužno biti različita.