ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПОСТРОЕНИЯ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ (ВОЗДУШНЫХ ПРУЖИН) С УПРУГО ДЕФОРМИРУЕМОЙ РЕЗИНОКОРДНОЙ ОБОЛОЧКОЙ

Дата поступления: 
16.11.2017
Рубрика: 
Год: 
2017
Номер журнала (Том): 
УДК: 
62-567.5:536.7
DOI: 

10.26731/1813-9108.2017.4(56).8-18

Файл статьи: 
Страницы: 
8
18
Аннотация: 

Отмечены значительные отличия между изобарными силовыми характеристиками пневматических упругих элементов (воздушных пружин), получаемых экспериментально и рассчитываемых традиционным методом. Предложен уточнённый термодинамический метод построения рабочих (силовых и геометрических) характеристик, учитывающий упругую деформацию резинокордной оболочки под давлением. Отражено влияние температуры. Формализован общий алгоритм построения рабочих характеристик, проиллюстрированный на практическом примере. Аналитическое описание опытных данных предлагаемым методом удовлетворяет требованиям к достоверности результатов, что имеет важное прикладное значение при разработке систем виброзащиты и виброизоляции стационарных объектов и транспортных средств.

Проведённый термодинамический анализ показывает, что если не учитывать упругую деформацию резинокордной оболочки, то на геометрическую характеристику пневматического элемента будет влиять единственный параметр – координата пневматического элемента, определяющая расстояние между торцами резинокордной оболочки. При этом усилие пневматического элемента будет пропорционально избыточному давлению рабочего тела (воздуха).

При учёте влияния упругой деформации резинокордной оболочки геометрическая характеристика пневматического элемента будет зависеть не только от координаты пневматического элемента, но и от избыточного давления и от температуры. Вследствие этого зависимость силовой характеристики пневматического элемента от избыточного давления становится нелинейной. Данный результат, позволяющий получать более достоверные данные о рабочих характеристиках пневматических элементов, имеет важное прикладное значение, например, при проектировании систем виброзащиты и виброизоляции стационарных и передвижных объектов.

Список цитируемой литературы: 

1.   Ахмадеева А.А., Гозбенко В.Е., Каргапольцев С.К. Вертикальные колебания экипажа с упруго-подвешенным грузом // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2012. № 1 (33). С. 42–46.

2.   Гозбенко В.Е., Ахмадеева А.А. Вертикальные колебания экипажа с учетом неровностей пути // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2013. № 3 (39). С. 56–59.

3.   Гозбенко В.Е., Каргапольцев С.К., Ахмадеева А.А. Динамические свойства железнодорожного вагона // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2015. № 4 (48). С. 24–29.

4.   Пилипенко В.В., Пилипенко О.В., Запольский Л.Г. Пневматические системы виброзащиты с квазинулевой жёсткостью // Техническая механика. 2008. № 2. С. 17–25.

5.   Пилипенко М.В. Разработка математической модели пневматической виброзащитной системы сиденья водителя транспортного средства // Техническая механика. 2009. № 1. С. 56–70.

6.   Хоменко А.П., Логунов А.С. Пневматические элементы в задачах виброзащиты транспортных средств // Решетневские чтения. 2009. № 13. Т. 1. С. 230–231.

7.   Равкин Г. О. Пневматическая подвеска автомобиля. М. : ГНТИМЛ, 1962. 288 с.

8.   Певзнер Я. М., Горелик А.М. Пневматические и гидропневматические подвески. М. : ГНТИМЛ, 1963. 319 с.

9.   Акопян Р. А. Пневматическое подрессоривание автотранспортных средств (вопросы теории и практики). Львов : Выща школа, 1979. Ч. 1. 218 с.

10. Калашников Б. А. Системы амортизации объектов с дискретной коммутацией упругих элементов. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2008. 344 с.

11. Хамитов Р.Н., Аверьянов Г.С. Системы амортизации крупногабаритных объектов с активными упругими и демпфирующими элементами. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2010. 124 с.

12. Корнеев С.А., Корнеев В.С., Зубарев А.В., Климентьев Е.В. Основы технической теории пневматических амортизаторов. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2016. 148 с.

13. Иориш Ю.И. Виброметрия. М. : ГНТИМЛ, 1963. 772 с.

14. Хоменко А.П., Елисеев С.В., Большаков Р.С., Нгуен Д.Х. Возможности развития метода преобразования структурных схем в задачах динамики виброзащитных систем (часть I) // Вестник ВСГУТУ. 2016. № 3. С. 5–12.

15. Хоменко А.П., Елисеев С.В., Большаков Р.С., Нгуен Д.Х. Возможности развития метода преобразования структурных схем в задачах динамики виброзащитных систем (часть II) // Вестник ВСГУТУ. 2016. № 4 (61). С. 53–63.

16. Airstroke actuators, Airmount isolators. Engineering Manual & Design Guide (Firestone Industrial Products Company). URL: http://www.airlinehyd.com/apollo/firestone/w01metric.pdf [Accessed 20.09.2017].

17. Gavriloski V., Jovanova J. Dynamic behaviour of an air spring element // Machines & industrial design engineering. 2010. № 4-5. P. 24–27.

18. Presthus M. Derivation of Air Spring Model Parameters for Train Simulation // Master Thesis: Lulea University of Technology, 2002. 74 p.

19. Кирьянов Д.В. Самоучитель MathCAD. СПб. : БХВ-Петербург, 2002. 544 с.

20. ГОСТ 24221-94. Ткань кордная капроновая. Технические условия. Введ. 1996–07–01. М. : ИПК Издательство стандартов, 1996. 6 с.

21. Корнеев С.А., Соколовский З.Н., Русских Г.С., Корнеев В.С., Трибельский М.И. Учёт влияния растяжимости нитей корда на расчётные параметры резинокордных оболочек // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2012. № 3 (35). С. 69–76.

22. Кубо Р. Термодинамика. М. : Мир, 1970. 304 с.

23. Truesdell C. Rational Thermodynamics. New York-Berlin-Heidelberg-Tokyo : Springer-Verlag, 1984. 555 p.

24. Трусделл К. Первоначальный курс рациональной механики сплошных сред. М. : Мир, 1975. 592 с.

25. Корнеев С.А. Понятия и основы локально-неравновесной термодинамики сплошной среды. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2009. 284 с.

26. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М. : Наука, 1977. 224 с.