авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

Материали за VIII международна научна практична конференция

*115857* *118465* *118550* *118205*

*116767* *118749* *118952*

МАТЕРИАЛИ

ЗА VIII МЕЖДУНАРОДНА

*117455* *116549* *116809*

НАУЧНА ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦИЯ

«ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА *117817* *117670* *117792* НА XXI ВЕК - 2012»

17 - 25 октомври 2012 Том 47 Технологии София «Бял ГРАД-БГ» ООД «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том Андросов С.П. Определение угла затылования зубьев червячной модульной фрезы.................................................................................... Бакурова Ю.А. Исследование возможности использования термоэлектрического метода неразрушающего контроля для оцеки То публикува «Бял ГРАД-БГ» ООД, Република България, гр.София, износа режущего инструмента................................................................................. район «Триадица», бул. «Витоша» №4, ет. Материали за 8-а международна научна практична конференция, «Образованието и науката на XXI век», - 2012.

Том 47. Технологии. София. «Бял ГРАД-БГ» ООД - 80 стр.

Редактор: Милко Тодоров Петков Мениджър: Надя Атанасова Александрова Технически работник: Татяна Стефанова Тодорова Материали за 8-а международна научна практична конференция, «Образованието и науката на XXI век», 17 - 25 октомври на технологии.

За ученици, работници на проучвания.

Цена 10 BGLV ISBN 978-966-8736-05-6 © Колектив на автори, © «Бял ГРАД-БГ» ООД, Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии ТЕХНОЛОГИИ СЪДЪРЖАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЕНЕРГИЯТА *115857* ЕНЕРГИЯТА К.т.н. Антонов С.Н.

Антонов С.Н. Моделирование магнитной системы двухкатушечного ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет аппарата магнитной обработки вещества в программном комплексе ElCut........ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ Васильева О.В. Разработка математической модели ДВУХКАТУШЕЧНОГО АППАРАТА МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ магнитоплазменного ускорителя, используя электротехническую схему замещения и формализм Лагранжа................................................................ 8 ВЕЩЕСТВА В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ ELCUT Васильева О.В. Моделирование потенциальной ямы в коаксиальном магнитоплазменном ускорителе.................................................. 12 Аппарат магнитной обработки вещества (рисунок 1) содержит: две поло вины магнитного корпуса 1 и 2, между ними для герметизации магнитного кар Павлюков В.С., Павлюков С.В. Матричные модели каса катушки 3 и намагничивающих катушек 4 и 5 от влаги предусмотрена ре определения потерь в сетях электроэнергетической системы............................. зиновая прокладка 6. Магнитный каркас катушки 3 имеет тонкие стенки 7, 8 и Чесноков А.Л. Создания эффективной системы утолщения 9 и 10, выполненные в виде тороидальных колец;



а также магнито внешней молниезащиты в сельской местности..................................................... провод 11, который отделяет катушки 4 и 5 друг от друга. Для защиты от влаги Мингалиев А.Р. Методика выбора мест установки магнитный каркас катушки 3 отделен от половинок магнитного корпуса 1 и автоматизированных систем учёта электрической энергии при помощи резиновых прокладок 12, 13.

в районных распределительных сетях 10-0,4 кВ с использованием семейства типовых кривых срока окупаемости..................................................... ЕЛЕКТРОИНЖЕНЕРСТВО И ЕЛЕКТРОНИКА Петров Е.П., Харина Н.Л., Ржаникова Е.Д. Синтез математических моделей и алгоритмов обработки изображений на основе сложных цепей Маркова......................................................................... Бондаренко И.Б., Иванов А.И. Моделирование надежности электронной техники при условии еденичных отказов........................................ Закомолдин И.И., Будим В.А., Меркулов Е.П. Исходные данные для расчета гидромуфты привода вентилятора ДВС............................................. Сухарьков О.В. Динамика изгибных автоколебаний плоской осесимметричной струи............................................................................. РАЗРАБОТКАТА НА МАТЕРИАЛИТЕ Е Рисунок 1 – Устройство двухкатушечного НА ИНЖЕНЕР аппарата магнитной обработки воды Khafizov I.I. Modern problems of electrodiamond division of materials Аппарат магнитной обработки воды (рисунок 2) работает следующим об and manufacturing of details in mechanical engineering............................................ разом. При подаче постоянного или переменного тока на намагничивающие ка тушки 4, 5 образуются магнитные потоки Ф1 и Ф2, силовые линии которых за Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии мыкаются следующим образом: для магнитного потока Ф1: половинка магнит- На рисунке 2 приведен ного корпуса 1 – магнитопровод 11 – магнитный каркас катушки 3;

для магнит- пример полученной зависимости ного потока Ф2: половинка магнитного корпуса 2 – магнитопровод 11 – магнит- для двух разверток диаметром ный каркас катушки 3. мм при обработке отверстия в заготовке из стали 45.

Проведенные исследова ния показывают, что вариация значений ТЭС позволяет оце нить износ режущего инстру мента. Указанный метод явля ется неразрушающим контро Рисунок 2 – Зависимости изменения дисперсии ТЭС лем, а потому может быть ис от линейного износа режущей кромки развертки пользован для диагностики со стояния режущего инструмента до начала выполнения технологической операции.





Литература 1. Кузнецова, Е.В. Устройство для определения поверхностной термоэлек трической способности материалов [Текст] / Е.В. Кузнецова // 5-я Междуна родная научно-практическая конференция «Неразрушающий контроль и техни ческая диагностика в промышленности». Тезисы докладов. – М.: Машино строение 1, 2006. –С.171.

Рисунок 2 – Принцип работы двухкатушечного аппарата 2. Лухвич, А. А. Структурная зависимость термоэлектрических свойств и магнитной обработки воды неразрушающий контроль [Текст] / А.А. Лухвич, А.С. Каролик, В.И. Шарандо.

– Мн.: Навука i тэхнiка, 1990. – 192 c.

Тонкие стенки 7, 8 представляют значительное магнитное сопротивление для магнитных потоков Ф1 и Ф2. В результате поток Ф1 разделяется на потоки:

Ф1.1 – паразитный магнитный поток, замыкающийся по тонкой стенке 7, поток Ф1.2 – паразитный магнитный поток в объеме намагничивающей катушки 4, по ток Ф1.3 – полезный магнитный поток, выпучивающийся в сторону обрабаты ваемого вещества. Поток Ф2 разделяется на потоки: Ф2.1 – паразитный магнит ный поток, замыкающийся по тонкой стенке 8, поток Ф1.2 – паразитный маг нитный поток в объеме намагничивающей катушки 5, поток Ф1.3 – полезный магнитный поток, выпучивающийся в сторону обрабатываемого вещества.

Движущееся с произвольной скоростью вещество многократно пересекает силовые линии магнитных потоков Ф1.3 и Ф2.3 и подвергается физическому воз действию.

Степень воздействия зависит от напряженности магнитного поля, созда ваемого намагничивающими катушками 4, 5, осевого размера тонких стенок 7, 8. Кроме того, в соответствии с законом Кирхгофа для магнитных цепей в маг нитопроводе 11 магнитные потоки Ф1 и Ф2 могут иметь встречное или одина ковое направление, тем самым они усиливают или ослабляют магнитные пото 4 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии всего, происходит именно в данном месте, а также вдоль каждого зуба, в преде- ки Ф1.3 и Ф2.3, тем самым изменяя степень физического воздействия на обраба лах калибрующего участка развертки. тываемое вещество.

По сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями предлагаемый аппарат магнитной обработки вещества имеет ряд преимуществ:

– за счет разделения намагничивающих катушек значительно усилен рабо чий магнитный поток, что позволяет уменьшить значение приложенного на пряжения и повысить эффективность магнитной обработки вещества;

– внесение тонких стенок и утолщений в виде тороидальных колец уменьшает стоимость и трудоемкость изготовления аппарата магнитной обработки вещества;

– универсальность аппарата магнитной обработки вещества достигается возможностью регулирования напряженности магнитного поля путем измене ния тока в катушках.

Для оптимизации магнитной системы двухкатушечного аппарата магнит Рисунок 1 – График изменения коэффициента k относительной ной обработки вещества будем использовать два фактора (рисунок 3):

ТЭС в зависимости от степени износа разверток Первый – угол скоса полюса (Х1).

Второй – длина тонкой стенки (Х2).

Для экспериментальных исследований были взяты машинные развертки, так как у них шаг между зубьями строго постоянный. Для каждой из разверток было выполнено по 40 измерений.

Данные, представленные на рисунке 1, показывают изменение коэффици ента k относительной ТЭС в зависимости от степени износа разверток, а также в зависимости от удаленности рассматриваемой точки от начала режущей части (точки расположены на расстоянии 0,4 мм друг от друга).

Точечные оценки результатов измерений коэффициента k относительной ТЭС режущих кромок в зависимости от степени износа разверток представлены Рисунок 3 – Форма полюсов магнитной системы: – угол скоса полюсов;

в таблице 2. – длина тонкой шунтирующей стенки Таблица Точечные оценки результатов измерений коэффициента k относительной Комбинации условий двухфакторного эксперимента представлены в таблице 1.

ТЭС режущих кромок в зависимости от степени износа разверток.

Таблица Точечные оценки результатов измерений коэффициента k Комбинации условий двухфакторного эксперимента относительной ТЭС Состояние иссле среднего арифмети- среднего квадратиче дуемой развертки дисперсии D № ческого k ср ского отклонения S k Х1 Х п/п новая 0,186 0,011 0, 1 + + изношенная 0,203 0,023 0, 2 + – сильно изношенная 0,218 0,026 0, 3 – + На основании данных, полученных при измерении геометрических пара- 4 – – метров разверток, и их сопоставления с полученными значениями дисперсии, построена зависимость изменения дисперсии ТЭС от линейного износа режу Далее необходимо провести описание поверхности отклика, то есть опре щей кромки развертки.

деление коэффициентов уравнения регрессии методом крутого восхождения 76 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии [1]. Суть метода состоит в следующем. Фиксируем фактор Х2 и начинаем дви- го материала, выраженный отношением значения термоЭДС E pV 2, измеренной жение от угла 100 до 900 с шагом 100. Фиксируем фактор Х1, изменяя длину полуестественной термопарой к значению термоЭДС, измеренной искусствен тонкой стенки от 0 до 80 мм с шагом 10 мм для одной катушки. Параллельно E pV ной термопарой: k. Было выполнено по 40 измерений для каждого из ис будем изменять длину тонкой стенки 0 до 80 мм с шагом 10 мм и для второй E pV катушки, таким образом, общая длина тонкой вставки будет в два раза больше.

следуемых образцов. По полученным результатам были определены точечные В результате получается матрица исследований, представленная в таблице оценки результатов измерений для различных точек исследуемой поверхности:

их средние арифметические значения k ср и средние квадратические значения Таблица отклонений S k результатов измерений представлены таблицах 1 и 2.

Матрица проведения исследований для двухкатушечного аппарата Из данных представленных в таблице 1, следует, что при износе инстру мента среднее значение возрастает и степень неоднородности также резко из 10 20 30 40 50 60 70 80 90 меняется, причем при износе передней поверхности и режущей кромки резца х дисперсия возрастает и, следовательно, неоднородность увеличивается, а для задней поверхности наблюдается уменьшение дисперсии. Износ достаточно сильно сказывается на рабочем участке режущей кромки резца, где дисперсия выросла приблизительно в 7 раз.

Таблица Точечные оценки результатов измерений коэффициента k относительной ТЭС для передней и задней поверхностей, а также режущей кромки резца, в зависимости от степени износа Среднее арифметиче- Среднее квадратиче Исследуемая Дисперсия ское, k ср ское отклонение, S k поверхность Исходя, из полученной матрицы следует, что необходимо произвести рас- Изно- Изно- Изно инструмента Новый Новый Новый чет восьмидесяти одной конструкции магнитной системы. шенный шенный шенный передняя 0,228 0,349 0,000585 0,002301 0,024183 0, Для систематизации расчетов применим следующую структуру условного задняя 0,189 0,394 0,000398 0,000266 0,019939 0, обозначения аппаратов магнитной обработки воды (рисунок 4).

режущая 0,293 0,362 0,000204 0,001338 0,014279 0, кромка Проведенные исследования показали, что дисперсия ТЭС при износе резца увеличивается. Таким образом, дисперсия ТЭС может служить показателем из носа резца.

Аналогично была исследована связь дисперсии ТЭС режущего инструмен та с его линейным износом на примере разверток, для чего были проведены эксперименты с использованием в качестве режущего инструмента разверток с различной степенью износа.

Рисунок 4 – Структура условного обозначения аппаратов магнитной С целью исследования вариаций ТЭС режущих кромок развертки были обработки воды проведены измерения коэффициента k относительной ТЭС зубьев развертки в разных точках режущих кромок инструмента. Исследованию были подвергну Расчет будем проводить, используя программный комплекс ELCUT [2]. ты новые, изношенные и сильно изношенные развертки. Измерение ТЭС осу Результатом расчета магнитной системы АМОВ является картина магнит- ществлялось вдоль каждого зуба развертки в точках, расположенных в зоне пе ного поля (рисунок 5). рехода режущей части в калибрующую, так как изнашивание разверток, чаще 6 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии 4,707 мм;

z (A) = 32,849 мм;

x(B) = 18,408 мм;

z (B) = 59,509 мм. В торцевом се чении фрезы угол = 0. Значения координат точек A1 и B1, принадлежащих ка навки № 2, рассчитываются по формуле (5). Их значения составляют: x1 = 17,479 мм;

z1 = 28,191 мм;

x2 = -23, 790 мм;

z 2 = 57, 779 мм.

С учетом исходных данных, уравнение (4) принимает вид:

62,5 12,145 cos 4,682 62,5 12,145 sin 53,646. (6) В результате решения уравнения (6) методом Ньютона в точке D для на ружного цилиндра фрезы угол затылования = 29,05, для внутреннего цилин дра фрезы в точке D2 угол затылования = 23,28.

Таким образом, определено уравнение для нахождения угла затылования Рисунок 5 – Картина распределения силовых магнитных линий боковых задних поверхностей зубьев червячной модульной фрезы.

АМОВ – 50.2.10.50.5. Литература Результат расчета аппаратов с различной геометрией магнитной системы 1. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инже показал что:

неров и учащихся втузов. – М.: Наука, 1980. – 976 с.

– при разделении намагничивающей катушки на две части с общим магни 2. Волков Г.А. Численные методы. – М.: Наука, 1982. – 256 с.

топроводом в зоне обработки появляется два магнитных потока одинаковых по 3. Андросов С.П. Модель стружечной канавки червячной модульной фрезы значению и противоположных по направлению;

// Обработка металлов (технологии, оборудование, инструменты). – 2012. – – увеличивается длина зоны обработки воды;

2(55). – С. 43 – 49.

– в два раза увеличивается значение конструкционного модуля.

*118205* Литература 1. Маневич Ш.С. Простейшие статистические методы анализа результатов Бакурова Ю.А.

наблюдений и планирования экспериментов. – Казань, 1970. – 106 с.

к.т.н., Ливенский филиал Госуниверситета – УНПК 2. Антонов С.Н. Проектирование магнитных систем электротехнических устройств: учебное пособие / С.Н. Антонов, Д.Е. Кофанов;

СтГАУ. – Ставро ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ поль: АГРУС, 2011. – 240с.

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МЕТОДА *116767* НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЛЯ ОЦЕКИ ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА В процессе резания происходит истирание поверхностного слоя режущего ин струмента и, следовательно, меняется его структура. Это приводит к изменению термоэлектрических свойств резца и к изменению чувствительности естественной термопары инструмент-деталь. Поэтому возникает необходимость характеризовать каждый из электродов естественной термопары в отдельности. В качестве характе ристики используют термоэлектрическую способность (ТЭС) материала.

При исследовании распределения ТЭС по поверхности материалов исполь зуется метод полуестественной термопары, описанный в [1]. Для проведения расчетов удобно использовать коэффициент относительной ТЭС исследуемо 74 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии радиуса R как b1, то его значение определяется по формуле b1 b /, где Васильева О.В. Ra, Ra 0 R R f 0.

Национальный Исследовательский Томский политехнический университет, R Россия Угол затылования определяется точкой пересечения кривой EDL и пря мой линии B1A1 профиля поверхности стружечной канавки, которая образует РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ спинку зуба фрезы.

МАГНИТОПЛАЗМЕННОГО УСКОРИТЕЛЯ, Уравнение прямой линии, проходящей две точки, например, A1(x1,z1) и B1(x2, z2), имеет вид [1] ИСПОЛЬЗУЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКУЮ СХЕМУ ЗАМЕЩЕНИЯ И ФОРМАЛИЗМ ЛАГРАНЖА z c x c1, (3) На рисунке 1 представлена упрощенная модель коаксиального магнито- z2 z c плазменного ускорителя (КМПУ). Сгусток представляется как недеформируе- x2 x1, c z x c.

где мая проводящая перемычка, ускоряемая силами магнитного давления собст- 1 1 венных токов, протекающих в ускорителе через перемычку. Описывается метод Решая совместно уравнения (1) и (3), получаем уравнение для нахождения сведения сложных процессов, происходящих в плазменном ускорителе, к пред угла затылования. В общем виде, с учетом различных значений радиуса R и по ставленной электротехнической схеме замещения. Таким образом, исследова стянной затылования b1, это уравнение определяется выражением ние процессов, происходящих в КМПУ, сводятся к исследованию переходных процессов в электротехнической схеме замещения. R b1 cos c R b1 sin c1. (4) Индуктор Уравнение (6) является нелинейным уравнением, для его решения необхо соленоид димо использовать численные методы, например, метод Ньютона [2].

Для определения значений коэффициентов c и c1 в уравнении (4) восполь Электрод ствол зуемся выражением векторной функцией [3], описывающей поверхность участ ка винтовой стружечной канавки, составляющего спинку зуба Плазменный жгут xn cos k cos k C z n sin k a б r1 n a L(z(t)) R xn sin k sin k C z n cos k, (5) U0 L где xn и yn – координаты точек вектора r n, описывающего участок AB в профиля стружечной канавки № 1 в локальной системе координат XAYZ;

n – Рис. 1. Упрощенная модель КМПУ: а) модель проводящей части плазмен- номер точки на векторе;

к – параметрический угол поворота винтовой поверх ного ускорителя;

б) сечение плазменного ускорителя;

в) электротехниче ности относительно начального положения;

aк – винтовой параметр стружеч ская схема замещения КМПУ ной канавки;

C Ra 0 h0 ;

k – угол между канавкой № 1 и другими ка навками, измеряемый по часовой стрелке. Угол k вычисляется по формуле Для нахождения индуктивности катушки L воспользовались известным k k 1, где k – номер канавки, 1 k z0.

энергетическим определением: L 2Wm / I 2, где I – ток в катушке, Wm - энер- Рассмотрим пример расчета угла затылования. Червячная фреза имеет сле дующие параметры: = 28, = 2,5 мм;

z 0 = 9;

Ra 0 = 62,5 мм;

R f 0 = 42,5 мм;

h0 = гия магнитного поля [1].

20 мм;

= 40. Координаты точек A и B канавки № 1 имеют значения: x( A) = 8 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии В свою очередь, энергию магнитного поля определили: Wm A jdV, V где A – векторный потенциал поля, j - вектор плотности тока, V - объем, заня тый токами.

AjdV.

Основное расчетное уравнение: L I2V Для получения индуктивности катушки последняя формула свелась к вы ражению:

z1 d r1 h A, z dz d, L (1) S2 z r1 1 где S – площадь сечения;

r1 – внутренний радиус;

h – высота обмотки;

d – ширина обмотки;

z1 - нижний предел интегрирования по оси z;

A, z – функция распределения векторного потенциала;

- радиус элементарной кольцевой трубки тока;

z - переменная интегрирования вдоль оси z ;

d dz сечение элементарной кольцевой трубки тока.

При наличии четырех колец в индукторе в соответствии с рис. 2 и форму Рис. Профиль зуба червячной модульной фрезы:

лой (1) индуктивность индуктора равна: L0 1.722 107.

Ra 0 – радиус наружного цилиндра;

R f 0 – радиус внутреннего цилиндра;

– радиус закругления основания канавки;

h – глубина канавки;

h – высота зуба;

– угол между зубьями;

– угловой шаг между зубьями Постоянная затылования b определяется по формуле b k/, где k – вели чина затылования, отнесенная к окружному шагу зубьев фрезы.

Значение постоянной k вычисляется по формуле D a tg a z0 Рис. 2. Сечение индуктора, (2) где z 0 – число зубьев фрезы;

Da 0 – наружный диаметр фрезы;

a 0 – задний Индуктивность коаксиальной системы жгут-электрод L( z ) записана в виде угол периферийной режущей кромки.

линейной функции координаты распространения:

z R Формула (1) описывает кривую затылования по наружному цилиндру фре ln Lz.

L( z ) зы радиуса Ra 0. Для других точек зуба при изменении радиуса изменяется и па- 2 R раметр затылования b. Если обозначить параметр затылования для текущего 72 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии Постоянный коэффициент L при координате z называется погонной ин- *117792* дуктивностью (индуктивность единицы длины). После подстановки необходи- К.т.н. Андросов С.П.

мых величин получена величина погонной индуктивности: L 2,72 107. Омский государственный технический университет, Россия Расчет поля векторного потенциала проведен на основе метода конечных ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА ЗАТЫЛОВАНИЯ ЗУБЬЕВ элементов [2]. Результаты расчетов приведены ниже (рис. 3).

ЧЕРВЯЧНОЙ МОДУЛЬНОЙ ФРЕЗЫ Зубофрезерование червячными модульными фрезами получило широкое распространение при производстве цилиндрических зубчатых колес в виду сво ей высокой производительности, универсальности и экономичности. Фрезой одного модуля и угла профиля можно нарезать прямозубые и косозубые колеса с различным числом зубьев и углом наклона линии зуба.

Червячные фрезы изготовляют, как правило, с затылованными зубьями для образования положительного заднего угла по контуру. В результате, профиль зубьев фрез после их переточки по передней поверхности сохраняется постоян ным. В настоящее время затылование фрез производится по спирали Архимеда.

а б Этот метод является наиболее технологичным в сравнении с затылованием по Рис. 3. Расчет поля векторного потенциала A( z, r ) : а) пространственное логарифмической спирали, по прямой линии и другими методами. Затылован распределение векторного потенциала A( z, r ) индуктора;

б) линии равного ная задняя поверхность зуба образуется за счет простых движений: равномер ного вращения заготовки и равномерного поступательного перемещения заты векторного потенциала ловочного инструмента по радиусу заготовки.

Целью данной работы является нахождение угла затылования зубьев чер Пользуясь электротехнической схемой замещения ускорителя, и используя вячной фрезы. Значение угла затылования используется при решении задач формализм Лагранжа, получено уравнение для электромеханической системы.

проектирования и моделирования червячной фрезы. В частности, при опреде Система нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка нами лении уравнений затылованных поверхностей зубьев фрезы.

решена численно методом Рунге-Кутта с фиксированным шагом, для повыше Рассмотрим профиль зуба червячной фрезы в торцевом сечении, представ ния точности расчета она предварительно была сведена к системе дифференци ленный на рис. Фигура EFAB представляет профиль стружечной канавки, фи альных уравнений первого порядка:

гура EB1D1G – профиль незатылованного зуба, а фигура EDD2G – профиль за dz dt v тылованного зуба. Задняя поверхность затылованного зуба очерчена по спира ли Архимеда EDL, которая описывается в системе координат фрезы X0O0Y0Z dv 1 i L( z ) векторной функцией dt m 2 z dX Ra 0 b sin в векторной форме D(t, X), L( z ) r i U C iR U 0 dt d z i Ra 0 b cos, dt L( z ) (1) d i где – параметрический угол затылования, 0 ;

b – постоянная за UC dt C тылования.

здесь X x1 z (t ), x2 v(t ), x3 i (t ), x4 uC (t ) – вектор состояния содер T жит следующие компоненты: z (t ) – координату, v(t ) – скорость, I (t ) – ток, 10 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии uC (t ) – напряжение на конденсаторе;

m – масса, L( z ) L0 Lz – индуктивность, systems by process with adaptation of parameters, in particular tool giving – a disk, managements of its condition at are sharp, control and correction of provision of a R – сопротивление плазмы, D(t, X) – расширенная матрица.

cutting part in a groove. В качестве правильности работы алгоритма расчета проведена проверка The second effective direction of researches on decrease in losses of scarce ma- баланса энергии рассматриваемой системы (рис. 4).

terials is equipment use with deduction of details before the completion of calibration Огромное магнитное давление P 700 103 приводит к скоростям по of lateral surfaces of a groove.

рядка 10 /. При электродинамическом ускорении часть энергии трансфор Prospects of use of results of work in other branches applying precious and mv scarce materials (a medical technology, stomatology, control facilities devices, elec мируется в кинетическую энергию: W (t ).

tric sockets, etc.) where the economy from elimination of losses of metals can make the considerable sum are opened. Наличие реактивных элементов L, C обуславливает взаимное преобразо For more complete use of advantages of electrochemical processing it is neces- вание электрической энергии в магнитную энергию и наоборот:

sary to project details taking into account features of process of anode dissolution of alloys. It is necessary to consider that at electrochemical processing there is no divi- i 2 (t ) L uC (t )C WC (t ), WL (t ).

sion into draft and fair operations – at any mode to electrochemical processing the 2 height of roughnesses corresponds to fair operations of machining, and with increase В результате такого преобразования энергия рассеивается на преодолении of speed removal metal the roughness of a surface decreases. Unlike machining tech сил трения и сопротивления, возбуждения ударных волн и т.д. Даже при незна nological indicators to electrochemical processing even raise with increase in hard чительных омических сопротивлениях плазмы порядка: R 103 за счет ness of a material of preparation. Besides, at electrochemical processing the tool ei ther doesn't wear out at all, or wears out slightly (at the combined way of processing). t больших токов в тепло преобразуется энергия: WR (t ) i 2 (t ) R(t )dt.

Thus, increase of accuracy of processing at the minimum losses of a material at division is possible when using regularities of process of division by disk tools with Теперь можно записать баланс энергии в виде растрат электростатической settlement geometrical parameters at adaptive management on several coordinates, энергии заряженного конденсатора:

creation of new ways of management by the provision of various parts of the tool and t U 02C mv 2 (t ) u 2 (t )C i 2 (t ) L( z (t )) groove calibration after preparation division with the minimum allowance. i 2 (t ) R (t ) dt C (2) The exception of the subsequent operations on processing of places of division 2 2 2 of details allows to accelerate several times processing process, considerably to in crease accuracy and quality of details, to lower an expense of scarce materials.

U 02C Исходная энергия The list of the used sources W0 системы 1. Khafizov I.I. An intensification of the combined process of electrodiamond proc essing of metals and alloys and improvement of quality of a workability of a surface of metals//Technological support of quality of cars and devices: collection of articles III of the International scientific and practical conference. Penza: 2006-Pages 64-66.

2. Khafizov I.I. Avtoref. yew. Cand.Tech.Sci. Publishing house of Public Educa i 2 (t ) L0 L( z ) z (t ) tional Institution of Higher Professional Training VGTU, 2007, 18 c. mv 2 (t ) U 2 (t ) C t WL (t ) Wкин (t ) WC (t ) WR i 2 (t ) R(t )dt 2 3. Smolentsev V.P. Sukhorukov N. V. Physical bases and technological applica- Магнитная Кинетическая Электрическая Необратимая tion of electrocontact process. Voronezh RIA 1998, 148с. энергия энергия энергия омическая энергия индуктивности пламенного конденсатора потеть сгустка 70 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии costs of materials. It is actual for modern mechanical engineering and meets world Дж 5.5 10 requirements to new production.

W(t)=WС (t)+WL (t)+WR (t)+WКИН(t) The combined methods of processing are directed on an intensification of proc WC (t) ess of anode dissolution. Speed will eat metal and accuracy of a formoobrazovaniye 4.4 at electrochemical processing depend on that, there will be how fast a reaction of transition of a material of preparation in шлам. Speed of anode dissolution is limited 3.3 to existence of the film passivating a surface, and thickness of a diffusive layer which WКИН(t) is overcome by deleted products of processing.

2.2 At electroabrasive grinding (abrasive grains or a filler) eliminate firm particles a WR (t) WL (t) film, activating thereby process of electrochemical processing. The sizes of abrasive 1.1 grains defining an interelectrode gap, as a rule, don't exceed the tenth shares of mil t, мкс limeter. At such small gaps the density of a current will be much more, than in case of dimensional electrochemical processing. Speed metal sharply increases in an area 0 50 100 150 200 Рис. 4. Схема распределения энергии в плазменном ускорителе без учета эрозии of coverage of abrasive grains of the tool. Besides, the part of an allowance is re moved mechanical grinding. Unlike usual grinding at anode and abrasive processing on a surface of preparation stronger riveted layer isn't formed, and productivity of Представлен промежуточный этап разработанной математической модели КМПУ.

grinding raises. Therefore, intensity removal metal at anode dissolution increases ow ing to mechanical removal of a passivating film and acceleration of process of carry Литература:

ing out of products of processing from an interval, and electrochemical dissolution of 1. Морозов А.И. Введение в плазмодинамику. – М.: Физматлит, 2008. – 613 с.

a part of metal, in turn, promotes increase of speed of mechanical grinding. Except 2. Колесников П.М. Электродинамическое ускорение плазмы. – М.: Атом the specified components removal at small gaps electroerosive process can take издат, 1971. – 388 с.

place. At the small sizes of a gap the part of metal of preparation is removed at the *117455* expense of an electric erosion [2].

Васильева О.В.

For more complete use of advantages of electrochemical processing it is necessary Национальный Исследовательский Томский политехнический университет, to project details taking into account features of process of anode dissolution of alloys. It Россия is necessary to consider that at electrochemical processing there is no division into draft and fair operations – at any mode to electrochemical processing the height of rough МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЯМЫ nesses corresponds to fair operations of machining, and with increase of speed removal В КОАКСИАЛЬНОМ МАГНИТОПЛАЗМЕННОМ УСКОРИТЕЛЕ metal the roughness of a surface decreases. Unlike machining technological indicators to electrochemical processing even raise with increase in hardness of a material of prepara Коаксиальный магнитоплазменный ускоритель является электроэрозий- tion. Besides, at electrochemical processing the tool either doesn't wear out at all, or ным ускорителем, так как рабочий материал нарабатывается электроэрозийным wears out inappreciable (at the combined way of processing).

путем с поверхности ускорительного канала. Dimensional electrochemical processing considerably expands technological Магнитное поле плазменного укорителя можно представить как суперпо- possibilities of manufacturing of details. Thanks to it it is possible to receive forms of зицию независимых ортогональных полей создаваемых плазменным шнуром the surfaces which creation by other ways or is impossible, or it is unprofitable.

H H (r ) (аксиальное поле) и индуктором H H r ( z, r ), H z ( z, r ). Applied methods of division of metals allow, generally to carry out procuring Поскольку нас интересует поле в области ограниченным электродным operations where high precision and quality of a blanket which are provided at the стволом, то поле индуктора в этой области можно считать однородным не зави- subsequent stages of processing demanding considerable allowances on process, hav сящем от координат, и имеющем только z – компоненту H z const. Напомним, ing high labor input and specific power consumption isn't required.

The analysis of known processes and the equipment shows that it is possible to что линии равного векторного потенциала A есть, силовые линии магнитного reach high precision of details at division at the expense of establishment of regulari поля. Кроме магнитных полей имеется и электрическое поле электродной сис ties of process under variable conditions of processing, creation of automated control темы ствол-жгут определяемое выражениями:

12 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии U ln r ( x, y ) / R2, ( x, y ) РАЗРАБОТКАТА НА МАТЕРИАЛИТЕ Е НА ИНЖЕНЕР ln( R2 / R1 ) *116809* d ( x, y ) U0 E ( x, y ) Candidate of Technical Sciences Khafizov Ildar Ilsurovich dr ln( R2 / R1 ) r ( x, y ) Kazan (Volga region) federal university Компоненты по осям x и y будут соответственно:

MODERN PROBLEMS OF ELECTRODIAMOND DIVISION U0 x U0 y E x ( x, y ), E y ( x, y ) OF MATERIALS AND MANUFACTURING ln( R2 / R1 ) x 2 y 2 ln( R2 / R1 ) x 2 y OF DETAILS IN MECHANICAL ENGINEERING Для ограничения траектории движения частиц в пределах ствола введена потенциальная функция U ( x, y ) – «потенциальная яма» имеющая аналитиче Procuring operations on division of all types of materials include manual and ma chine cutting on the equipment of different function. Are for this purpose used as tradi- ский вид:

tional ways (the press, the metal-cutting equipment with the metal and abrasive tool, U ( x, y ) 1 e ( x, y ), etc.) and new types of processing (the laser is sharp, electroerosive division, ultrasonic processes). In mechanical engineering there is a reliable information about the mas- и ее силовая функция, которая определяется выражением:

tered methods, their limiting possibilities and shortcomings. With increase in a share of F U ( x, y ), Fx ( x, y ) 48 ( x, y ) 46 x e ( x, y ), expenses at materials there was a problem of research of new types of division of mate rials, especially it concerned scarce and expensive alloys of type of precious metals, Fy ( x, y ) 48 ( x, y ) 46 y e ( x, y ) tungsten, magnetic alloys, fragile semiconductors where the exit of suitable details af Входящие безразмерные коэффициенты имеют значения:

ter processing became less than a half of initial weight, and the defects brought in a 10, 10.

blanket at cutoff, remained in a product and reduced its characteristics In world practice division of materials generally carry out the reinforced disks, Пространственный вид потенциальной функции и силового поля представ an electroerosion, an ultrasonic method, the laser. However, such methods don't allow лены на рисунках 1 и 2.

to provide demanded rather high requirements for accuracy, quality of a blanket, pro y ductivity, decrease in losses of a material. Besides, the majority of applied methods causes environmental pollution (a dust when using an abrasive, etc.) Combination of various impacts on object of processing allows to design the R combined methods, in particular electroabrasive (electrodiamond). These methods are x applied for are sharp when receiving preparations with the subsequent processing which in some cases (manufacturing of details of devices, radio engineering, control facilities) is undesirable since leads to unjustified losses of a material, to secondary errors and defects, sharply increases cost of products. Establishment of unequivocal communications between properties of processed materials, a combination of impacts of the combined process allows to create the modern automated equipment with man- а) б) agement of a mechanical, chemical, erosive component in the uniform process, pro- Рис.1. а) пространственное распределение потенциальной ямы U ( x, y ) ;

viding receiving after division of materials of ready details 30 microns with a margin б) силовое поле F( x, y ) U ( x, y ) error aren't higher and with a roughness 0,32 microns aren’t higher. Negative impacts on environment are thus eliminated and to 2 times the cycle of manufacturing of de tails is accelerated.

Use of similar processes accelerates creation of new competitive products, ex pands technological possibilities of production, promotes decrease in deficiency and Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии терий применимости разработанной модели для расчета частотных характери стик модифицированного жидкоструйного излучателя:

s / s1 1,7. (9) В заключение отметим, что в результате решения задачи собственных ко лебаний кольцевой струйной пластинки получена аналитическая зависимость частоты основного тона акустического сигнала жидкоструйного преобразовате ля от геометрических параметров струи и свойств рабочей жидкости. При вы полнении условия (9) излучатель генерирует акустический сигнал максималь ной интенсивности [2], а ошибка расчета частоты основной гармоники по фор а) б) муле (8) по сравнению с экспериментальными данными не превышает 5 %.

Рис.2. Компоненты градиента потенциальной функции F( x, y ) U ( x, y ) Fx U ( x, y ) x, Fy U ( x, y ) y :

Литература:

а) по оси x ;

б) по оси y 1. Сухарьков О.В. Гидроакустическая излучающая рупорная антенна на основе жидкоструйного преобразователя / О.В. Сухарьков // Акустичний На основе полученных соотношений запишем уравнение динамики заря вісник. – 2011. – 14, № 1. – С. 56 – 63.

женных частиц в электромагнитных полях в векторной форме [1]:

2. Сухарьков О.В. Энергетические характеристики затопленной кольце ex ey e z вой струйной пластинки при наличии развитой кавитации / О.В. Сухарьков // Акустичний вісник. – 2010. – 13, № 2. – С. 45 – 52.

m r eB v eE U (r ) B rot A.

x y z 3. Перцев А.К. Динамика оболочек и пластин / А.К. Перцев, Э.Г. Плато нов. – Л.: «Судостроение», 1987. – 400 с.

A A A x z y 4. Сухарьков О.В. Модель жидкоструйного излучателя с круговым щеле вым соплом в виде соосных дисков / О.В. Сухарьков // Наукові праці ОНАЗ ім.

Далее уравнение динамики заряженных частиц решалось с помощью диф О.С. Попова. – 2011. – №2. – С. 107 – 113.

ференциальных уравнений первого порядка методом Рунге–Кутта с фиксиро 5. Корнфельд М. Упругость и прочность жидкостей / М. Корнфельд. – ванным шагом с числом дискретизации N 103. Все частицы имели одинако М.: ГТТИ, 1951. – 200 с.

вую массу, заряд (+) и продольную компоненту скорости. Начальные значения 6. Коренев Б.Г. Введение в теорию бесселевых функций / Б.Г. Коренев. – поперечных скоростей и исходных координат частиц задавались различные.

М.: Наука, 1971. – 288 с.

Относительные значения поперечных скоростей и координаты по отношению к 7. Янке Е. Специальные функции (Формулы, графики, таблицы) / Е. Ян радиусу электрода приведены на рисунке 3. Из картины видно, что при боль ке, Ф. Эмде, Ф. Лёш. – М.: Наука, 1964. – 344 с.

ших поперечных скоростях получаются большие радиусы. При заданной кон фигурации электромагнитного поля частицы движутся по спирали.

Траектория, усредненная по Ларморовскому периоду, тоже представляет собой спираль более низкой частоты [2]. Таким образом, при распространении частиц, центр окружности, по которой вращаются частицы в поперечной плос кости, движется по низкочастотной спирали. Соприкасаясь со стенками, части цы вызывают эрозию, в результате которой изменяется масса плазмы. То есть, масса пучка меняется по колебательному закону.

Таким образом, представлен промежуточный этап разрабатываемой мате матической модели коаксиального магнитоплазменного ускорителя.

14 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии Для проверки соответствия предложенной математической модели пара метрам реального устройства в акустическом бассейне исследовались частот ные характеристики пяти излучателей, у которых радиус сопла принимал зна чения: rс 8,0;

10,0;

13,0;

17,0;

21,0 мм (рис. 1). Исследования показали, что все испытуемые жидкоструйные излучатели начинают генерировать тональный акустический сигнал при ширине кольцевой струйной пластинки s1 2,0 мм.

На рис. 2 для трех излучателей представлена зависимость частоты основного тона сигнала от относительной ширины s / s1 кольцевой пластинки в диапазоне значений 1 s / s1 3. Здесь точки соответствуют экспериментальным измере ниям частоты основной гармоники генерируемого сигнала, сплошные линии – а) б) в) результаты расчета по формуле (8).

Рис.3. а) начальные положение координат и поперечные величины и направления скоростей;

б) проекция траектории частиц на плоскость x, y;

в) вид пространственной траектории частиц Литература:

1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М.Теоретическая физика Т. 2: Теория поля. – М.: Наука, 1992. – 664 с.

2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика Т. 8: Электродинами ка сплошных сред. – М.: Наука, 1992. – 664 с.

*117817* К.т.н. Павлюков В.С., инж. Павлюков С.В.

ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет»(НИУ) МАТРИЧНЫЕ МОДЕЛИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ В СЕТЯХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Рисунок 2 – Зависимость частоты основной гармоники звукового сигнала Актуальность вопросов энергосбережения в электроэнергетических систе от относительной ширины кольцевой струйной пластинки: 1 – rс 10,0 мм;

мах все отчетливей заявляет о необходимости развития современных моделей, 2 – rс 13,0 мм;

3 – rс 21,0 мм повышающих доверие к результатам расчетов различных режимов, потерь мощности и энергии. Данные модели можно формировать с использованием Видно, что с увеличением параметра s и, соответственно, с возрастанием обобщенных матриц.

площади колеблющейся кольцевой струйной пластинки, частота основной гар- В работе предлагаются новые, не имеющие аналогов, модели для задачи моники генерируемого сигнала для всех расчетных кривых монотонно умень- определения потерь в сетях энергосистем. Режимные параметры для питающих шается. При этом между теоретическими и экспериментальными данными для сетей базируется на представлении нагрузок узлов i вектором графиков полных значений ширины кольцевой пластинки s 3 мм наблюдается хорошая корре- мощностей st si t pi t jqi t, i 1, n, ляция. Сравнение теории с экспериментом (рис. 2) позволяет предложить кри- (1) 66 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии где pi t pi f i t, qi t qi f i t – соответственно функций времени актив- Это позволяет для вычисления коэффициента жесткости кольцевой пластинки p q использовать формулу ных и реактивных мощностей;

pi, qi –соответствующих средних величин;

E h3 r E h rс f i p t, f i q t, – базовых функций узловых нагрузок, нормированных по средним D 1 с 1, (4) 12 1 R 12 R значениям где E – эквивалентный модуль упругости затопленной плоской струи.

1T 1T p 1T 1T q pi t pi t dt, f i t dt 1;

qi t qi t dt, f i t dt 1;

T0 T0 T0 T Общее решение дифференциального уравнения (2) имеет вид [4] n – число независимых узлов сети.

W( ) C1 J 0 ( ) C2 Y0 ( ) C3 I 0 ( ) C4 K 0 ( ), (5) Величины pi как интегральные характеристики для реализации моделей узло где J 0 ( ) – функция Бесселя первого рода 0-го порядка;

Y0 ( ) – функция вых нагрузок (1) рекомендуется определять, используя показания счетчиков энергии или по зарегистрированным данным диспетчерской ведомости, хранящимся в базах Бесселя второго рода 0-го порядка;

I 0 ( ) – модифицированная функция Бесселя данных оперативно-информационных комплексов энергообъектов. первого рода 0-го порядка;

K 0 ( ) – модифицированная функция Бесселя второ f i p t наиболее целесообразно моделировать типовы Функции го рода 0-го порядка [6].

ми(отраслевыми) графиками активных мощностей, функции же fiq t воспроиз Согласно предложенной модели считаем, что внутренний край струйной водить по графикам f i p t с учетом изменения значений коэффициентов мощ кольцевой пластинки r rс жестко защемлен, а на наружном крае r R – ности в узлах сети.

отсутствуют продольное смещение, сдвиг и перерезывающие усилия [3]. Тогда Для больших по объёму сетей существующие точные методы расчета по граничные условия на контурах пластинки запишем в виде:

терь электроэнергии, определяемые суммированием потерь мощности по часо вым ступеням суточных графиков нагрузок ветвей за период Т(сутки), в кото- d 2 W( ) d W() d W( ) 0;

0;

0;

0.

W ( ) (6) рых графики узлов нагрузок не совпадают с графиками ветвей схемы, являются r rс rR r R r rс d d d весьма трудоемкими, проблематичными и вряд ли оправданными. Возможным путем устранения громоздких вычислений и сохранения заданных свойств Неизвестные в решении (5) коэффициенты C1, C2, C3, C4 можно определить электрических систем – это необходимость привлечения внимания к использо из соотношений, получаемых из граничных условий (6), путем их алгебраиза ванию моделей, обеспечивающих высокую методическую точность расчетов и ции. Характеристические параметры i i 1, 2,3,, входящие в уравнение существенно снижающих трудозатраты вычислений.

колебаний кольцевой пластинки, являются корнями трансцендентного уравне В свете сказанного выше, первая модель, как и следующая, определения ния [4]:

потерь электроэнергии для питающих сетей при значимых узловых нагрузках использует ортогонализацию базиса исходных режимных параметров в виде I1 () J1 () J1 () I1 () 0. (7) векторов воздействия, значительно упрощающих вычисления и алгоритмиза цию указанной задачи.

При этом частоте основного тона (низшая гармоника) генерируемого аку Базисом (координатными осями) исходного пространства для изложения стического сигнала f 0 = 0 / 2 соответствует первый корень уравнения (7) сути моделирования выбираются составляющие вектора st – зависимости ак 0 = 0 s 4,611 [7]. Тогда, используя выражения (3) и (4), получим формулу тивных мощностей во времени f i p t, рассматриваемые далее как линейно не для расчета частоты основной гармоники жидкоструйного излучателя с круго зависимые функции. Набор некоторых других функций, например hip t, обра- вым щелевым соплом в виде соосных дисков зуют ортогональный базис. Исходный неортогональный базис преобразуется в E h ортогональный, определяемый функциями hip t, с применением процесса орто- r 1 с.

f0 = (8) 2( R rс ) 2 12 R 16 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии ния, при котором генерируется акустический сигнал максимального уровня, соответ- гонализации Грама-Шмидта[1]. В указанном процессе каждая последующая ко ствует совпадению частоты пульсаций вихря с частотой основной гармоники колеба- ординатная ось, получаемая при помощи выражения i ний кольцевой пластинки [2].

hi t fi t ij h jp t, p p p (2) формируется как ортогональная ко всем пре Кольцевая струйная пластинка характеризуется геометрическими парамет j рами: толщиной h, шириной s, внутренним радиусом rс и внешним радиусом дыдущим уже ортогональным осям hip t. Значения неопределённых множите R (рис. 1, б). Причем толщина пластинки h мала по сравнению с радиусом R.

Расположим оси x и y в верхней плоскости кольцевой пластинки, ось z напра- p лей ij находятся с использованием свойств ортогональности из равенства ну вим по нормали к этой плоскости, и декартову систему координат совместим с лю скалярных произведений следующих функций цилиндрической системой координат. В первом приближении струйную пла стинку можно рассматривать как твердотельную с некоторым эквивалентным T T T hi t h j t f i t h j t dt ij h j t h j t dt 0.

p p p p p p p модулем упругости. Для определения частоты собственных колебаний кольце вой струйной пластинки воспользуемся однородным дифференциальным урав- 0 0 нением изгиба круглой пластинки в полярных координатах r, [3] Из последнего выражения данные множители вычисляются по формуле w D w + h 2 0, (1) T T t ij fi p t h j t dt h j t h j t dt.

p p p p (3) 1 2 2 0 2 2 – оператор Лапласа;

w r,, t – динамический где r r r r В качестве первой координаты ортогонального базиса может быть выбрана любая функция из набора f i p t, например, f1 p t. Для преобразования ортого прогиб пластинки;

t – параметр времени;

– плотность материала струйной p нальных функций hi t в ортонормированные следует каждую из них разде пластинки;

D – цилиндрическая жесткость кольцевой пластинки.

лить на ее норму Ввиду радиальной симметрии изгибные колебания кольцевой пластинки T естественно считать независящими от угловой координаты. Перейдем от пе ip t hip t hip hip t hi t dt.

p (4) ременной r к приведенному расстоянию = (r rс ) и учтем, что rс r R На основании выражения (4) математические операции определения век (рис. 1, б). Тогда, используя метод разделения переменных Фурье в уравнении тор-функции F p t f i p t сводятся к достаточно простому матричному выра (1), для определения формы колебаний W() струйной кольцевой пластинки жению от времени t получим дифференциальное уравнение [4]... 0 h1p...

1 W( ) 4 W( ) 0, (2) p... p 1 h... V p t p H p V p t, F p t 21 (5)............

d 1d где 2. При этом для характеристического параметра справед- p n1 n p p... 1... hn d d ливо выражение где p –нижняя треугольная с единицами на главной диагонали матрица h / D, 4 (3) множителей p (3);

H p – диагональная матрица норм hip функций hip t, ij где – круговая частота колебаний. В связи с тем, что материалом пла- T стинки является жидкость и пластинка, испытывающая колебания, находится в p p hi t dt.

hi затопленном состоянии в этой же жидкости, то коэффициент Пуассона 0 [5]. 64 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии Принимая во внимание выражение (5), вектор-функция для полных нагру- *118952* зок (1) узлов имеет вид К.т.н. Сухарьков О.В.

Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова, Украина st pt jqt p p H p V p t jqq H q V q t. (6) ДИНАМИКА ИЗГИБНЫХ АВТОКОЛЕБАНИЙ Связь вектора напряжений с нагрузками узлов обеспечивается на основе ПЛОСКОЙ ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ СТРУИ уравнений установившегося режима в форме баланса мощностей в окрестности средних значений узловых напряжений на отрезке времени Т записью[2] и с Разработка и исследование длинноволновых излучающих антенн дальней учетом формулы (6) представляется матричным выражением связи является важной проблемой информационной гидроакустики. В качестве p H Ut J V p t jqq H q V q t, основных элементов таких антенн перспективно использовать низкочастотные p p (7) (0,3…6) кГц жидкоструйные излучатели с кольцевым соплом и ступенчатым препятствием [1]. Для модифицированного жидкоструйного преобразователя c где J – матрица Якоби, элементы которой вычисляются в указанной окре круговым щелевым соплом в виде соосных дисков предложена физическая мо стности узловых напряжений электрической сети.

дель на основе изгибных автоколебаний упругой затопленной кольцевой На основе выражения связи (7) потери электрической энергии в элементах струйной пластинки при наличии развитой кавитации [2]. Настоящий доклад сети, среднечасовое значение на фазу которых за период 0, T определяются посвящен решению задачи собственных колебаний затопленной плоской осе записью симметричной струи.

Рассмотрим возможный механизм генерации звука модифицированным 1T T 1T T n n U t G Ut dt s t B st dt Bii Bii, p q Э (8) жидкоструйным излучателем (рис. 1, а).

T0 T0 i 1 i где GJ pJ B B 1 T 1 T 1 T pT p p H p, Bii B q H q q q J q p p Hp ii p q GJ 1q q H q – квадратные обобщенные матрицы коэффициентов Bii, Bii фор мул потерь, G – квадратная матрица узловых проводимостей ветвей сети;

Т – признак транспонирования.

Уникальность полученной модели состоит в том, что потери электриче ской энергии Э определяются суммой диагональных элементов матриц B p, B q поскольку скалярные произведения ортонормированных функций равны а) б) T T T i t t j dt 0 свойство[1], i t h p t dt 1, p p p Рисунок 1 – Модифицированный жидкоструйный преобразователь:

(9) dt 2 i p0 а – схема, б – модель кольцевой струйной пластинки 0 0 hi Затопленная струя, вытекающая из кругового щелевого сопла, образованного со T T T 2 осными дисками корпуса 1 и обтекателя 5, формируется в плоскую осесимметричную i t t j dt 0 свойство[1], i t h q t dt 1.

q q q (10) dt i струю 4 в форме кольцевой пластинки. Ступенчатое препятствие 3 способствует тому, q 2 0 0 0 hi что часть кинетической энергии струи расходуется на формирование в проточке кор пуса 1 тороидального вихря 2, внутри которого за счет эффекта Бернулли возникает кавитация. Пульсации вихря 2 возбуждают вертикальные изгибные колебания кольце вой струйной пластинки. Оптимальный режим гидродинамического звукообразова 18 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии В соответствии с выражениями (9), (10) ортонормированные функции в Относительная по- - 0,15 0,00 0,02 0,03 -0, грешность, % формуле (8) не требуются. Поэтому процесс ортонормирования ограничивается Рассчитано по фор- 0,20135 0,368 0,504 0,609 0, получением только ортогональных функций hip t, hiq t и их норм.

муле (19) авторов данной работы при ns Эффективное управление режимами энергообъектов может базироваться = 0…1000 на модели потерь электроэнергии, нагрузки в которой представляются как век Относительная по- -0,5 0,008 -0,6 0,16 0,003 тор-функция узловых токов J i t. Вектор-функция узловых токов по аналогии грешность, % с (1) рассматривается в виде произведения J i t Jt J i f i t (11) Вывод: В данной работе приведен инженерный метод расчёта исходных средних значений модулей токов J i за период Т и функций времени f i t, параметров при проектировании гидромуфты привода агрегатов ДВС, напри среднее значение каждой из которых на интервале времени [0,Т] равно едини мер, вентилятора.

це. Значения режимных параметров J i предлагается определять по потребле Математическая обработка экспериментальных данных И.И. Куколевского нию электроэнергии в узлах сети. В зависимости от условий задачи потери мо позволила снизить величину погрешности при определении коэффициента входной скорости, т. е. получить более точные значения исходных парамет- гут определяться при номинальных, средних значениях напряжений или дис петчерских данных для соответствующих суток. Функции f i t воспроизводят ров с обеспечением непрерывного процесса расчёта с помощью ПК.

ся по графикам fi p t с учетом изменения значений коэффициентов мощности в Литература:

узлах сети (возможно использовать средневзвешенные коэффициенты или ко 1. Ждановский Н.С., Ковригин А.И., Шкрабак В.С., Соминич А.В. Неуста эффициенты в соответствии с расчетом потокораспределения мощностей в новившиеся режимы поршневых и газотурбинных двигателей автотракторного нормальном режиме, режимах для характерных суток).

типа. – Л.;

Машиностроение Ленинградское отделение,1974.-224 с.

С учетом выше упомянутого вытекает и суть второй модели определения 2. А. с. 534576, СССР, кл2. F01P5/06 Устройство для воздушного охлажде потерь электроэнергии, основанной на использовании известной связи токорас ния двигателя и трансмиссии тракторного средства [Текст] / Д.В. Гаев, И.И. За пределения в ветвях сети с ее узловыми нагрузками комолдин, М.С. Левин, Г.П. Мицын, Н.С. Мороцкий (СССР) – № 2173094 / 11;

It CJ t, заявл.12.09.75;

опубл. 05.11.76, Бюл. №41. – 4 с. (12) 3. Брусиловский И.В. Аэродинамические схемы и характеристики осевых где C cij – обобщенная матрица коэффициентов распределения узловых вентиляторов ЦАГИ. Справочное пособие – М.: Недра,1978.-198 с.

4. Семичастнов И.Ф. Гидравлические передачи тепловозов. Издание 3-е токов(можно применить и другие режимные параметры) по ветвям схемы пи перераб. – М.: Государственное научно-техническое издательство машино- тающей сети.

строительной литературы. 1961.-331 с. Для данной модели в качестве базиса исходного пространства рассматри 5. Гавриленко Б.А., Семичастнов И.Ф. Гидродинамические передачи. ваются линейно независимые функции f i t. Пусть ряд некоторых других Проектирование, изготовление и эксплуатация. – М.: Машиностроение, функций, допустим h i t, образуют ортогональный базис. Используя преобра 1980. – 224 с.

зования аналогичные (2)-(5), вектор-функция fi t Ft запишется в виде 6. Стесин С. П., Яковенко Е. А. Лопастные машины и гидродинамические передачи: Учебник для студентов вузов по специальности «Гидравлические... 0 h1 1 0...

машины, гидропривод и гидропневматика». – М.: Машиностроение, 1990-240 с.

... 0 0 h2... 7. Фесик С. П. Справочник по сопротивлению материалов. Киев, Ft 21 K t HK t.

(13) Будiвельник, 1970. – 308 с..........

...

n1 n 2... 1 0 0... hn Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии В формуле (13) вектор-функция K t k i t – обозначает набор ортонор- =0, 0085 nS2/3. (16) мированных функций ki t.

Обработав математически числовые значения графика И.И. Куколевского, С использование формулы (13), выражение (12) позволяет получить вектор получены уравнения, по которым определяется, значение коэффициента вход токораспределения в следующей матричной форме ной скорости в зависимости от коэффициента быстроходности:


It CJHK t. - в интервале значений nS=25… (14) =0, 004391 nS0, 743;

(17) Потери электроэнергии в питающей сети за период T определяются выра жением - в интервале значений nS=150… 1T 1T Э I T t R B It dt K T t B J K t dt =0,00636 nS0, 678 (18) T0 T - в интервале значений nS=0… 1T n n n ki t k j t dt Bij.

B J J (15) ij T i 1 j 1 i =0,002567+0,001071ns-3,90810-7ns2 (19) Здесь R B – диагональная матрица активных сопротивлений ветвей схемы се Сравнительные значения коэффициента и относительной погрешности, ти;

B J – квадратная обобщенная матрица коэффициентов Bij формулы потерь, полученные по разным формулам, показаны в таблице 3.

B J H JRJH, T (16) Таблица Сравнительные данные коэффициента R – обобщенная матрица узловых сопротивлений сети, R CT R BC.

Выбрано ns 200 400 600 800 Потери электроэнергии Э определяются суммой диагональных элементов матрицы B J, поскольку скалярные произведения ортонормированных функций по графику (рис. 2) 0,200 0,371321 0,501132 0,60981 0, ki t равны [1].

Рассчитано по фор- 0,29 0,453 0,588 0,707 0, Решение задачи расчета потерь электроэнергии в сетях низшего уровня муле Шпанхаке (15) напряжений (распределительные сети) в пространстве с ортонормированным Относительная по- -4,5 -21,9 -17,3 -16,0 -19, базисом сводится к получению матрицы B и, согласно формулы (15), элемен- грешность, % Рассчитано по фор- 0,291 0,461 0,605 0,732 0, тарному вычислению суммы её диагональных элементов. Токораспределение в муле Ю. А. Ильина распределительной сети вычисляется суммирование узловых нагрузок по моду (16) лям без учета различий коэффициентов мощности. Проводимости линий и Относительная по- -45,5 -24,2 -20,7 -20,0 -24, трансформаторов не учитываются. Матрицы и H, грешность, % ортогональный базис, нормы hi функций f i t, образуются в процессе Рассчитано по фор- 0,225 0,377 0,51 0,63 0, ортогонализации исходного базиса, которые при моделировании функций f i t муле (17) авторов данной работы при ns типовыми графиками, число последних для распределительных сетей 6-35 кВ = 25… составляет небольшое число (порядка 30), могут быть сформированы предвари- Относительная по- -0,13 -0,02 -0,02 - 0,03 -0, тельно(один раз) до начала вычислений, что позволяет существенно упростить грешность, % расчет потерь электроэнергии, особенно, если вычисления выполняются для Рассчитано по фор- 0,23 0,37 0,49 0,59 0, муле (18) авторов нескольких различных сетей или одной сети при разных режимах. Алгоритм данной работы при ns = 150… 20 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии определения множителей ij, функций hi t и их норм является настолько про где T – вращающий момент, Нм;

Wp – момент сопротивления сечения, Wp=d3/320,2d3;

стым, что не требует излишних комментариев.

[] – допускаемое напряжение кручения, мПа;

[]=12-15 – для валов обще- Новую модель определения потерь электроэнергии с ортогонализацией ба го назначения. зиса задачи в численном виде проиллюстрируем на примере схемы электриче ской сети со следующими исходными данными: 0 – балансирующий узел;

ре Зная передаваемую валом мощность, можно определить вращающий мо- жимные параметры (токовые нагрузки)имеют следующие характеристики:

мент 0, первый узел – J 1 t J 1 f1 t 101,0, A ;

T=NH/, (11) 0, где – угловая скорость, с-1.

0, =nн/30 (12) второй узел – J 2 t J 2 f 2 t 200,8, A ;

здесь nн – в мин-1. 0, 0, Диаметр втулки насосного и турбинного колес d1 (мм) определяется из вы третий узел – J 3 t J 3 f 3 t 201,0, A ;

ражения: 0, d1=(1,5-2)d (13) схемные параметры(величины сопротивлений ветвей и их топологические связи): R01 4 Ом, R12 2 Ом, R13 3 Ом.

Как показали исследования, диаметр втулки может достигать 0.5D (здесь D – активный диаметр гидромуфты). Ортогональный план (базис) для данной задачи определяется функциями времени h1 t, h 2 t и h 3 t.

Меридиональная скорость на входе cmб (м/с) в насосное колесо [6] при бес конечном числе лопаток определяется:

В качестве первой координаты ортогонального базиса берем вектор с mб 2 g H H, (14) 0, h1 t f1 t 1,0.

где – коэффициент входной скорости. 0, Данный коэффициент может быть определен по графику И.И. Куколевско го (рис. 2) [4, 6], уравнению Шпанхаке Вторая координата ортогонального плана определяется по выражению (2) =0, 00955 nS0, 644 (15) без учета верхнего индекса как 2 h2 t f 2 t 2 j h j t f 2 t 21h1 t.

j Числовое значение коэффициент 21 согласно выражению (3) вычисляется по формуле T T 24 21 f 2 t h1 t dt h t h t dt f t h t h t h t 1 2 1 1 t 1 t 0 0,3 0,5 0,8 1,0 0,5 0,5 8 0,5 0,5 1,0 1,0 0,5 0,5 8 0,8.

Рис. 2 График И. И. Куколевского для определения коэффициента [6] или Ю. А. Ильина [4, 6] Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии Численное значение второй ортогональной координаты определяется век- Механическая энергия вращающегося насосного колеса преобразуется в тором кинетическую энергию и энергию давления жидкости, находящейся в полости гидромуфты. Жидкость, перетекая на лопатки турбинного колеса, преобразует 0,5 0, 0,3 полученный запас энергии, в механическую работу, заставляя его вращаться.

0,8 0,8 1.0 0.

h2 t Турбинное колесо через вал 2 передаёт вращательное движение рабочему колесу вентилятора 4.

0,5 0,5 0, Напор, создаваемый лопатками насосного колеса Нн (в м), определяется по выражению [5] Третья координата ортогонального плана находится по следующей записи 0, 3 1 13,329 N H n H 2 H h3 t f 3 t 3 j h j t f 3 t 31h1 t 32 h2 t., (6) HH g ns j где Nн – в Вт, Hн в м;

Множители 31 и 32 вычисляются соответственно по выражениям – плотность рабочей жидкости при рабочей температуре, кг/м3;

g – ускорение свободного падения, м/с2.

T T 24 31 f 3 t h1 t dt h t h t dt f t h t h t h t 1 3 1 1 t 1 t 0 Мощность насосного колеса в данном случае определяется мощностью, по 0,2 0,5 1,0 1,0 0,5 0,8 8 0,5 0,5 1,0 1,0 0,5 0,5 8 0,9. требляемой вентилятором Nв с учетом потерь в результате проскальзывания (скольжения) турбинного колеса относительно насосного, т.е. КПД гидромуфты м T T 24 32 f 3 t h 2 t dt h t h t dt f t h t h t h t 2 3 2 2 NH=Nв/м. (7) t 1 t 0 0,2 0,1 1,0 0 0,5 0,1 8 0,1 0,1 0 0 0,1 0,1 8 1,5.

Частота вращения насосного колеса гидромуфты nн определяется согласно уравнению (1). КПД насосного колесан=0.97-0.98 [4], коэффициент быстро Вектор численных значений составляющих третьей ортогональной коор ходности для гидромуфт авторами работ [6] рекомендуется nS=50-70 мин-1.

динаты имеет вид КПД гидромуфты м составляет 0.95-0.92 [4]. Расход жидкости, при котором T 0,1 0, 0,2 0,5 будут обеспечены заданные мощность и напор определяется согласно работе 1,0 0,9 1,0 1,5 0 0,1.

h3 t [6] по формуле:

0,5 0,5 0,1 0,1 Q = Nнн/(gHн), (8) где Nн – мощность в Вт;

Hн – напор в м.

Нормы ортогональных функций вычисляются как Среднее значение диаметра вала d (в мм) насосного колеса можно опреде h t, hi лить из условия прочности только на кручение при пониженных допускаемых i t напряжениях [7].

и соответственно равны: Условие прочности h1 0,5 2 1,0 2 0,5 2 8 12 3,47;

=T/Wp=T/(0,2d3), (9) 0,1 0 0,1 h2 0,16 0,4;

2 2 откуда 0,1 0,1 0,1 h3 0,24 0,49.

2 2 1000 T Матрица множителей ij в числовом виде, (10) d 0,2 [ ] 22 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии 1 0 1 0 1210- Универсальные М-6з/12Г1 21 0,8 1 0.

1 (10-11)10- моторные и для М-5з/10Г1 900 31 32 1 0,9 1,5 (5,6-6,5)10-6 автомобильных ГОСТ М-4з/-6В1 (7,5-8,5)10- карбюраторных 10541-78 М-8В 905 Диагональная матрица норм функций h i t имеет вид (9,5-10,5)10- двигателей М-63/10В H diag hi diag 3,47 0,4 0,49.

(151)10- Тэп-15 Не менее 10,010- ТСп-10 915 Для распределительных сетей, в которых путь питания нагрузки любого узла при 50 С определяется однозначно, матрица узловых сопротивлений R может быть образова на по схеме алгоритма[3]. Собственные узловые сопротивления Rii определяются (151)10-6 при Трансмиссионные ГОСТ ТСп-15К 50 С суммой сопротивлений всех участков, связывающих узел i с балансирующим уз лом(или узлом примыкания сетей), а взаимные сопротивления Rij – как сумма сопро (151)10- 23652-79 Тап-15В тивлений общих ветвей, входящих в цепь питания нагрузок узлов i и j.

1410-6 при 50 С ТСп-14ГИП Матрица обобщенных узловых активных сопротивлений 17,510-6 при ТАД-17и С R11 R12 4 4 R R R21 R23 4 6 4, Ом.

R R31 R33 4 4 = 0[1-(t-20)], R (4) Диагональная матрица средних величин токов узлов сети где 0 – плотность жидкости при температуре 293 К, кг/м3;

J diag J i diag 10,0 20,0 30,0, А.

– средняя температурная поправка плотности;

t – температура, при которой определяется плотность жидкости, oС.

Обобщенная матрица коэффициентов формулы потерь(16) определяется с использованием выражения (15), перемножением соответствующих матриц, o Значение средней температурной поправки при 288 К (15 С) приведено в представлена ниже таблице 2.

Таблица 2 3,47 0 0 1,0 0,8 0, Средняя температурная поправка плотности 0 0 0 1,0 1, T B H JRJH 0, Плотность, кг/м3 700 800 850 900 0 0 0,49 0 0 1, Коэффициент поправки 0,00082 0,00077 0,00072 0,00064 0, 0 4,0 4,0 4,0 10,0 0 1,0 0 10,0 0 0 4,0 6,0 4,0 0 0,8 1,0 20,0 0 20,0 0 30,0 4,0 4,0 7,0 0 30,0 0,9 1,5 1, 0 Плотность рабочей жидкости можно определить также по графику [4], ли- бо по уравнению (5), полученному авторами при математической обработке чи 3,47 0 0 68046,9 8255,2 2840, словых значений данного графика. 0 0 8251,6 1020,0 363,6.

0, = a+bt+c0, (5) 0 0 0, 49 2838,5 362,3 168, где a, b, c, – коэффициенты;

a=1,722155, b=-0,640847, c=-1,012818. Относи тельная погрешность при этом составляет +1,23…(-1,05)%.

58 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии При определении плотности охлаждающего воздуха значения параметров Небольшая асимметрия матрицы B получилась за счёт округлений до вто окружающей среды, как правило, принимают следующими:

рого знака после запятой норм h1 и h3 диагональной матрицы H. Потери - давление атмосферного воздуха B=98420 Па (740 мм. рт. ст.);

электроэнергии в распределительной сети вычисляют как - температура T=313 К (t=40 оC);

- относительная влажность воздуха =50%.

Э B ii 68046,9 1020,0 168,0 69,2 кВт/ч.

Рабочей жидкостью гидромуфты является масло. Температура масла опре i деляется, учитывая условия, в которых оно работает. Плотность рабочей жид Точный расчет потерь электроэнергии может быть выполнен и суммирова кости при температуре 293 К (20 оС) выбирается по таблице 1, а при рабочей нием потерь мощности на часовых ступенях графиков токов ветвей «в» схемы температуре – определяется по выражению (4) работы [4].

распределительной сети (в=1,…,3) Таблица Э I в2 t rв rв I в2 t Основные параметры масел t в в 4 132 36 2 20 2 2 6 2 16 2 10 2 3 2 2 10 2 5 2 8 0, 69,04 кВт/ч. Масла моторные и Кинематическая Плот вязкость при 100 С ность при трансмиссионные Марка масла 20 С Из сопоставления результатов расчета потерь Э методом с ортогонализа м2/с кг/м цией базиса и суммированием потерь мощности на ступенях графиков нагрузок Назначение ГОСТ следует, что значения потерь электроэнергии Э совпадают. При моделировании (110,5)10- М-10В2 нагрузок типовыми суточными графиками для определения потерь электро (8 0,5)10- М-8Г2 энергии Э суммированием потерь мощности на ступенях графиков токов нужно (110,5)10- М-10Г2 решение (24 раза) задачи расчета токораспределения, что с вычислительной 8,310-6при 50 С точки зрения для реальных электрических сетей большой размерности не явля- М-8Г2к ется эффективным. В модели определения потерь электроэнергии с ортогонали- высш. сорт зацией базиса задачи расчёта токораспределения в сети не требуется.

8,310-6при 50 С М-8Г2к При значимых нагрузках узлов сетей методы определения потерь элек- Для ГОСТ первый сорт троэнергии с ортогонализацией базиса задачи и использованием обобщенных 8,310-6при автотракторных 8581-78 М-10Г2к матриц коэффициентов является точными и не имеет методической погрешно 50 С дизелей высш. сорт сти, что подтвердилось расчетом суммирования потерь на часовых ступенях 8,310-6при графиков токов ветвей «в» схемы электрической сети. М-10Г2к Рассмотренные способы применения обеих моделей, позволяют опреде- 50 С первый сорт лять технические потери в электрических сетях с приемлемой точностью для (8-8,5) 10- М-8ДМ эксплуатационных и прогнозных целей.

М-10ДМ Не менее Эффективность предложенных моделей определения потерь электроэнер 11,410- гии еще более увеличится с внедрением в службы управлением передачи и рас (15.5-16,5)10- пределения электроэнергии новой техники, позволяющей производить парал- ГОСТ МТ-16П лельную обработку вычислений для рассмотренной задачи большого объема. 6360- (9,5-10,5)10- Для быстроход- ГОСТ МТ3-1СП ных (М-63/10Б2) (15.5-16,5)10- дизелей 25770-83 М-16 ИХП-З (М-16В2) 24 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии Литература:

1. Стренг Г. Линейная алгебра и её применения.– М.: Мир, 1980. 454 с.

2. Фомин Н.И., Павлюков В.С. Метод определения потерь электроэнергии в питающей сети для задачи комплексной оптимизации схем распределительных электрических сетей // Электробезопасность. Челябинск. – 1999.– №3-4.– С. 3-7.

3. Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем / Воротниц кий В.Э., Железко Ю.С., Казанцев В.Н. и др.;

Под редакцией Казанцева В.Н.– М.: Энергоатомиздат, 1983.–368 с *118465* Доцент Чесноков А.Л.

ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет», Россия СОЗДАНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ВНЕШНЕЙ МОЛНИЕЗАЩИТЫ В СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ На практике часто встречаются случаи, когда в результате прямого попа дания молнии в здание возникает реальная угроза поражения электрическим током людей и животных, воспламенения, расплавления различных материа лов, расщепления древесины и образования трещин в кирпиче и бетоне, заноса в здание высокого потенциала по инженерным коммуникациям (проводам ли ний электропередач, трубопроводам) с опасностью повреждения бытовой элек троники. Но, даже в случае непрямого попадания индуцированного напряже Рис. 1 Кинематическая схема привода вентилятора ния, волна перенапряжения распространяется по коммуникациям на многие ки лометры и способна мгновенно привести к отказу дорогостоящего оборудова ния. По данным МЧС России, в 10% случаев возгорание происходит по причи znk = zkn/nн, (2) не грозовых разрядов.

Значительный материальный ущерб связан и с косвенным влиянием грозо где – zк – число зубьев шестерни коленчатого вала, шт;

вых разрядов. Он обусловлен нарушениями технологических процессов вследст n – частота вращения коленчатого вала на номинальном режиме, мин-1.

вие отказа систем технологического управления, микропроцессорных и компью Потребляемая мощность вентилятора (Вт) определяется по выражению [3]:

терных устройств управления, регулирования, измерения, сигнализации и т.п.

P Gair P Qair, (3) Nв Так, например, в эксплуатации имели место отказы и сбои программ ком пьютеров на расстоянии до нескольких километров от точки удара молнии.

С учетом косвенного ущерба примерно 10% потерь, фиксированных неко где P-полное давление, которое должен создать вентилятор для преодо торыми страховыми компаниями, обусловленных грозовыми перенапряжения ления аэродинамического сопротивления воздушного тракта с учётом потерь в ми. Эти потери стали возрастать с расширением использования чувствительной самом вентиляторе, Па;

к помехам микропроцессорной и электронной техники и достигли максимума к Gair, Qair – расход охлаждающего воздуха, соответственно, в кг/с и м3/с;

1990 году. Затем по мере развития средств защиты от перенапряжений не толь -плотность охлаждающего воздуха при расчетных параметрах, кг/м3;

ко в сетях высокого напряжения, но и в сетях низкого напряжения, телекомму -полный коэффициент полезного действия (КПД) вентилятора. никационных линиях и устройствах ущерб, причиняемый молнией, начал сни жаться, однако он остается существенно выше, чем 20-30 лет тому назад.

56 Материали за VIII международна научна практична конференция «Образованието и науката на XXI век – 2012» • Том 47. Технологии Многолетние наблюдения за грозовой деятельности показали рост случаев Следовательно, с целью обеспечения стабильного теплового состояния, поражения объектов в сельской местности. По данным МЧС России только за двигателя, снижения энергозатрат на привод агрегатов системы охлаждения, июнь месяц 2012 года, вследствие грозовой активности произошло более 300 повышения надежности, необходима система автоматического регулирования возгорание сельских домов и садовых участков, а так же имели случаи лесных теплового состояния (САРТС) двигателя. Одним из основных элементов пожаров. Необходимо отметить, что дома в сельской местности имеют слабую САРТС является устройство, обеспечивающее эластичную передачу вращаю молниеупорность, следствии использования высоко возгораемого материала, а щего момента к агрегату. В качестве данного устройства может служить гидро так же из за отсутствия специально построенных систем молниезащиты. В на- динамическая, вязкостная, электрическая и другие муфты.

стоящее время, население сельской местности использует сложные бытовые Учитывая конструктивную особенность осевого вентилятора с радиально приборы (телевизоры, стиральные машины, системы вентиляции и отопления, осевым входом потока воздуха [2] и необходимость обеспечения непрерывного компьютерная техника). Вследствие этого потребление электроэнергии возрос- расчёта при использовании персонального компьютера (ПК), в данной работе ло в 2-3 раза, а система электроснабжения объектов в сельской местности уста- предлагается выбор исходных параметров для расчёта гидромуфты. При этом рела, и она не имеет защиту от вторичных воздействии молнии и от импульс- значения параметров, заданных в виде графиков, в результате математической ных перенапряжений. Руководящие документы, используемые при проектиро- их обработки, преобразуются в аналитические зависимости.

вании молниезащиты сооружений в сельской местности, не отражают решение В качестве основного объекта исследования был принят проблем по электромагнитной совместимости, и они устарели. Необходимы восьмицилиндровый двигатель 8ДВО – 330 воздушного охлаждения, мощ дальнейшие исследования по совершенствованию молниезащиты с увеличени- ностью 243 кВт.

ем возросших требований. Следовательно, защита объектов в сельской местно- В общем случае гидромуфта состоит из насосного (Н) колеса (рис. 1), свя сти от поражений молнией – должна решаться комплексно. занного жёстко с ведущим валом 1, турбинного (Т) колеса, связанного жёстко с Наиболее уязвимыми являются жилые здания, животноводческие помещения ведомым валом 2. Ведущий вал 1 приводится во вращение от двигателя. С на расположенные вблизи водоемов и на возвышенности. Прямые удары молнии в не- сосным колесом связан кожух 3, который с помощью уплотнения герметизиру защищенные здания и сооружения вызывают разрушения, взрывы и пожары, а так ет рабочую полость гидромуфты и имеет сливное отверстие в гидромуфтах пе же поражать находящихся в них людей и сельскохозяйственных животных. ременного наполнения. Вал 2 жестко связан с рабочим колесом вентилятора 4.

Так же наблюдается увеличение поражения деревьев находящихся вблизи Частота вращения вала 2 вентилятора nв является расчетным параметром.



Pages:   || 2 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.