Исследование напряженно-деформированного состояния и оптимизация конструкции плоских элементов скоростных канатовьющих машин тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.04 ВАК РФ

Леонтьев, Вячеслав Владимирович АВТОР
кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Запорожье МЕСТО ЗАЩИТЫ
1995 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.02.04 КОД ВАК РФ
Автореферат по механике на тему «Исследование напряженно-деформированного состояния и оптимизация конструкции плоских элементов скоростных канатовьющих машин»
 
Автореферат диссертации на тему "Исследование напряженно-деформированного состояния и оптимизация конструкции плоских элементов скоростных канатовьющих машин"

Р Г Б ОД

1 G OKI '¡395

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ ЗАПОРОЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Леонтьев Вячеслав Владимирович

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕНО- НЕСОРТИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ ПЛОСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ СКОРОСТНЫХ КАНАТОВЬЮЩ МАШИН

Специальность 05.02.07 - Механика деформируемого

твердого тела

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Запорожье- 1695

Диссертацией является рукопись.

Работа выполнена в Севастопольском Государственном техническом университете.

Научный руководитель: доктор технических наук,профессор

В.Г.Хромов

Научный консультант: доктор технических наук

П.И.Ьохонский

Официальные оппоненты: доктор технических наук.профессор

на заседании специализированного совета К Сй.02.03 при Запорожском Государственном техническом университете по адресу: 330063,г.Запорожье,ГСП-33,ул.1уковского,64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке технического университету.

академии Я1! Крыма Ь.Я.Манькоэсгсий

кандидат технических наук, доцент й.И.Иопивжий Исдуцее предприятие: Ш) "СИЛУИ",г.Харцнзск

Защита состоится

НчспаЯ секретарь

специализированного совета

иваду ХШ'ЙШРЯСТИКЙ рАбита

йКГЗПйЬНШЬ. Основным направлением повышения производительности канатовьвц.чх мамин амяотсл увеличение скорости сра«?ниа их ротора.в настоящее время требуется,чтобы она сос тавляла 400-600 рад/с.С увеличение* скорости вращения ротора существенно цпеличиоапн-я центробемнне силы.действущие на элементы связанных с ним устройств.При данных режимах работы килограмм массы конструкции создает нагрузку 8 ЗООО-ЬООО кН.Поэтому актуальной становится задача исследования напря женно-деформировлнного состояния деталей,находящихся в поле больксх центробежных сил.

Внедрение систем автоматизированного проектирования связано с разработкой компьютерной технологии расчета прочности, позволяющей исследовать конструкции с высокой точностью и принимать ревения по ге оптимизации в минимальное время.Известные о практике пакеты программ ориентированы в основном на мало используемые в настоящее время ЕС ЗЬМ , а появляищие -ся новые программные продукты для 1Ш1 предназначены для конструкций,имеющих мало общего с канатовьющим оборудованием.

ЦШ<-разработка научно обоснованных приемов проектирова-1 ния плоских несущих элементов.входящих в состав устройств скоростных с&шгаящих мамин,на основ« исследования их напряженно деформированного состояния с помощь« специально разра Ооташшх программных комплексов для современных 11ЭЙМ; оптимальное проектирование,лредполагавщее удовлетворение требованиям минимальной массы конструкции и необходимой технологичности.

МЕТОЛУ ИССЛЕДОВАНИЯ.В теоретических исследованиях использован» методы и положения теории упругости;современные численные методы механики деформируемого твердого тела-метод

конечных элементов и метод суперзлементов;численные эксперименты на ПЭВМ с последующей натурно-зкспериментальной проверкой полученных результатов.В экспериментальной части применена методика проведения тенэометрических опытов и статистические методы обработки результатов.

ЗА1ШШЕ ЙЯУЧШШ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ. ИХ НОВИЗНА Плоские и осесимметричиые элементы скоростных свивающих мамин представлены дискретной модельп,построенной на основе метода конечных элементов (МКЭ) и учитывающей особенности геометрии и характера нагруяения конструкции,условия ее сопря жения с другими деталями.йапрааеино деформированное состояние определено и продолах упругой стадии.Критерий прочности экпи-|1-.1леит!н>о '¡шгряаение по мгоргетичоской теории.

Иснользоваи для расчета несущих пластинчатых и дис киоых ^инструкций канатовыщих мамин. 1'азработаны рекомендации по формировании сетки конечных элементов,задании силовых и кинематических граничных условий,

Предложено использование метода суперэлементов (МСЗ) для исследования яапряяенно-деформированного состояния устройств свивающих мавин как совокупности взаимодействующих плоских и осесимметричных ' элементов,а такяе дла расчета коробчатых и других типов конструкций.

Для четырех основных типов несущих пластин кассетных преформаторов разработана оптимальные сетки конечных элементов, позволяющие получить реаение с необходимой точностью при минимальных затратах времени.Выполнены исследования несущих пластин преформатороо и различных вариантов коробчатого ротора вытяашого механизма.

Разработанная компыиорнаа технология анализа напряжен-

но-депортированного состояния нашла отражение в методике рационального проектирования элементов скоростных свивавших ма-■ин (с использованием оригинального пакета прикладных программ ЬЬ'РкК).Выработан комплекс рекомендаций по проектированию конструкций минимальной массы с учетом требований технологичности.

Ш>»<ЛШ!Ш»А !& И ДииШ5Л1'1!У1ЛЬ ¡^УЛЫ'ЙШ РЯЫШ подт-1>с(ид£1г;тсч корректным применением современных иртодов механи ¡■и доформирцойого ткердиге тела и теории '.!прш'<зсти;цдорлс'тио ритсльной для инженерных расчетов сходимостью теоретически* и экспериментальных результатов (расхождение результатов расчета и эксперимента не превышает

иРЙК'ГИЧКСКЛИ ЦЕННОСТЬ.Компьвтерная технология исследования напряженно-деформированного состояния позволяет проводить проверочные и проектировочные расчеты элементов свивавшего оборудования для реальных условий эксплуатации.Методика проектирования учитывает возможность оптимизации конструкций устройств современных скоростных канатовьюцкх машин,

РЕЙЙИЗШЯ РЕЗУЛЬТЙ'ГОЙ РЙБОТК.Разработан комплекс технических предложений по совершенствовании конструкций несущих элементов скоростных свивавших мажин.Применение их позволило снизить металлоемкость технологической оснастки на о0-40Х по сравнении с первоначальными вариантами,полученными при ис-!!11.<1!..'01мнии традиционных методов расчета прочности,и вдвое | до '?У0 рад/с) увеличить спорость вращения основного ротора,Приняты в промышленную эксплуатации в канатных цехах ПО "Ш1У1'" в 1 ко. 1УУЗ г. 10 экспериментальных прсформаторов.Результаты исследования использованы при выполнении хоздоговорных и госбюджетных работ по темам "Расчеты параметров предварительной деформации спиральных канатов и канатов двойной

свивки,изготовление и поставка преформаторов" и "Исследование напряженно-деформированного состояния и оптимизация конструкции элементои скоростных каиатовыщих мамин''.

ШИ'ОЬАЦИЯ Рйьиты.исиовныс результата доложена нагиаучиых семинарах кафедры технической механики СевП'У (Севастополь, 1993 19У5);ме«кафедральном тематическом семинаре при ЗГТ9(Запорожье, 1995); конференциях "Расчет и конструирование элементов подъемно-транспортного оборудования" (Севастополь,1993), "Иеханика и новые технологии" (Севастополь,199S),"Прогрессивная техника и технология мажиностроения" (Севастополь,1995). Материалы работа обсуждались на техническом совете по канатному производству АО "СИЛУР"(Харцвзск,1993).

ПУБЛИКАЦИИ.По теме диссертации опубликованы S работ. СТРУКТУРА И UtfbfcM. Диссертация изложена на IUI странице маминописного текста:введение,4 раздела,заключение.список использованных источников из.Ь/1 наименований; содержит Ы илл., 2 табл.и прило«ение.

LU&tPtl\HHt VRbÜlV Ьо Ii 151ДЬНИИ отмечена актуальность работы,обоснованы цель и задачи исследований,описана структура работы с краткой аннотацией гяав.пр'иведенн основные результаты.

b ПЕРИUК разделе дан обзор основных типов и конструкций свивапцего оборудования,проведен сравнительный анализ и обоснован выбор метода исследования напряженно-деформированного состояния быстроврадащихся плоских элементов канатовмщих мамин.

Типичная конструкция одного из распространенных устройств свиваюцих мажин-однорядного кассетного роликового префор-иатора-припелена на рис.1.Наиболее нагруженными и ответствен-

ними элементами здесь являются несущие пластины,в общем случае имеющий сломнув геометрия и ослабленные вырезами,и опорные диски.Другое распространенное устройство-вытяжной механизм (рис.2),.основной элемент которого-ротор-представляет сабой коробчатуи конструкцию с большим отношением высоты к толщине.При этом* пластины.образующие его боковые стороны,имешт вырезы различной формы и размеров.Анализ показывает,что пластинчатые и коробчатые элементы преимущественно можно рассматривать как конструкции,находящиеся в поле центробежных сил в условиях плоского напряженного состояния;дисковые же элементы находится в условиях огесимметричного напряженного состояния »следствие н^симметрии их поперечного сечения.

и настоящее время в отечественной практике проектирова ния обычно используптся следующие способы расчета конструкций, входящих в состав канатовьищего о6орудования:замена пластин балка.«и с различными условиями опирания,причем центробежная сила заменяется статически эквивалентной распределенной нагрузкой:применение полученных на основе теории упругости точных решений,позволяющих исследовать напряженно-деформированное состояние в отдельных участках конструкции,например,для пластин с круглыми вырезами,для дисков простой формы и т.п.Такие подх'оды практически не принимают во внимание особенности геометрии и характера распределения нагрузки,что часто приводит к получении существенно завыженных значений напряжений.

Для наиболее точного учета указанных факторов при исследовании прочности элементов скоростных свивающих мажин применен метод конечных элементов,развитый в работах О.Зенкеви ча,£ж. нргироса,.' яллаг ера,/|к. Идсиа, П. йорри,*. Фриза, Ь.н. Пост нова,11.Я.Козина,киевской жколы учеников и последователей

ззивдемы?. пяоьвнт оодик

Р'/с. I

Д.й.вайнберга и других. Данный метод дает возмовность сравнительно легко перейти от исследования плоских конструкций,которое,вообще говора,можно осуществить и методом конечных раз !10СТСЙ,К ПССЬМй сложным объемным конструкциям,входящим.помимо I! гысчшшых,в соптав свивающих мамин.По сравнении с методом конечных рааиосгий иП имеет с'лодупщип основные преимущества: упрощает учет переменной толщины пластины и характера ее нагружения;простота учета условий закрепления рассчитываемой конструкции и се сопряжения с другими.

В соответствии с целью диссертационной работы поставлены следившие задачи:

1^разработка математических моделей для анализа напряженно-деформированного состояния бнстровращавщихся несущих элементов свиваищих мамин на основе современных методов механики деформируемого твердого тела-МКЗ и МСЗ;

¿^разработка программного обеспечения для ЯЭВЙ.позволяв-щего обрабатывать исходные данные,выполнять и наглядно представлять результаты расчетов для заданных конструкций:

6^теоретическая и экспериментальная проверка точности матсматичпских моделей и эффективности программного обеспечс пия при анализе напряженно деформированного состояния объектов:

1 ппоретичоские исследования напряженно•деформированного состояния заданных вариантов деталей и узлов скоростных сви вающих мавин;

5 )создание методики оптимального проектирования бнстровращавщихся несущих элементов и узлов,находящихся в условиях плоского напрявенного состояния,и разработка комплекса научно обоснованных рекомендаций по соверменствовании их конструкции. Во ВТОРим разделе приведены математические модели напря-

женно- деформированного состояния плоских несущих элементов и дисков произвольной конфигурации,находящихся в поле центробежных сил.Приведена общая схема исследования конструкции по НКЭ в форме метода перемещений,рассмотрены плоский и кольцевой треугольные конечные элементы (КЗ),описаны особенности применения МСЭ к исследовании прочности канаговьвщего оборудования.

Выражение для матрицы жесткости КЗ:

Ш = ^1В]ГШ11Ш7 , (1)

у

где 115-1 матрица уравнений Коии:II)] матрица упругости ( закона !уиа >:V объем КЗ.

Функции перемещений для плоского треугольного КЗ приняты п пиде дипечных полиномов:

(I- <¿¿1 ос(лЧ . и^ о^! о4-Х1 о^у , 1.И)

где кпнгтаиты; х.у координаты. й этом случае выражение (1) приооретает вид:

1 к] ШтШИтД , (3)

где Ь-толщина КЭ;Д - площадь КЭ.

Функции перемещений для кольцевого треугольного КЗ имеют вид,аналогичный С2),но вместо х и у используются соответственно радиальная координата г и осевая координата г.Уравнения Коки для осесимметричной задачи содержат отношение И/г,поэтому 1ВЗ зависит от координат.Для получения матрицы жесткости в замкнутом виде использован приближенный метод вычисления интеграла (1),состоящий в определении £ В 3 для центра тяжести сечения КЗ с координатами г и "2.Матрица жесткости кольцевого треугольного КЗ приобретает вид:

Iк) - ¿5ГтгШШгД 14)

¡шретиис для вычисления эквивалентных узловых сил.дейс

увувцих на КЗ,используется в виде:

Ш = -(1Н]г{рШ , Сй)

где ИМ-матрица функций формы КЗ С в рассматриваемых случаях они линейни);(р>-вектор интенсивности центробежной нагрузки.

выражение для вычислении напряжений в центре тяжести КЗ: 1<5) ^ , (Ь)

гдг; ¡5) вектор узловых перемещений КЗ.

1> работе приведены сооттшясиия для матриц 11)! и 1В1 и ппкт')р.5> 4 г » плоского и кольцевого треугольных КЗ.

При использовании для расчета плоских конструкций

особую важность предотавляпт вопросы сходимости И точности решения.Ь работах и.Зснкрвкча,В.Л.Светлова и др. приведена условия сходимости и показано,что при выборе функций перемещений в виде линейных полиномов обеспечивается сходимость ре-жения к точному с ростом числа КЭ.Однако возникает вопрос о скорости сходимости при расчете конкретных конструкций.

С этой цельв режена задача о напряжениях в клине с растягивавшей силой,приложенной в его вермине.Клин последовательно разбивался регулярной сеткой на 1В,3&,У2 и 144 КЗ.Сравнение расчетных значений €Гу с аналитическим ревенном, приведенным а работе С.П.Тимошенко,показало,что при 144 КЗ расхождение не превышает 1-¿1*.Расхождение ме в значениях напряжений при '/I и 114 КЗ не превижает Ь-'/2, т. п. решение доста точно быстро сходится ]• точному; для оценки прочности сплошных пластинчатых конструкций несложной геометрии,входящих в состав скоростных свивавших мавин.неооходимо использовать сетку из 150 ¿00 КЗ.

Такой способ оценки точности рсмения применим для конструкций .допускавших введение регулярной сетки КЗ.Многие же элементы свивавших мамин обладает сложной геометрией и боль-

ним количество* иирсзов.что делает необходимы* использование нерегулярной сетки.й этом случае практически применимым способом оценки точности решения становится натурный эксперимент.

Экспериментально исследована модель несущей пластины кассетного преформатора,нагруженная растягиваищей силой.приложенной в осевом направлении.!) эксперименте,как и о моде ли,использовалась сетка из 420 КЗ.Анализ результатов показал,что погрежность теоретического определения напряжений по отноженил к экспериментальному не превнжает 20-252 как по их значении,так и по коэффициенту жесткости (отножении приращения напряжения к приращения нагрузки).Следовательно,для достаточно сложных пластинчатых элементов скоростных свивающих ыажнн НКЭ дает ревение с допустимой в инженерных расчетах погрешностью (о случае применения сетки из не менее 400-450 КЗ).

Для достижения необходимой точности при расчете прочности конструкций скоростных свивающих мажин по ККЭ появляются системы линейных алгебраических уравнений высокого лоряд-ка.ини требуют больвого объема памяти НЗйМ и значительного прсмеии счета.Кроме того,па современном этапе развития кала-тйвьвяих мажин возникла необходимость исследования конструк ций их устройств как совокупности взаимодействующих пластинчатых и дисковых элементов.Для реяения таких задач в работе использован МСЭ.Он представляет собой прием редукции,дающий возможность понизить размер основной системы уравнений ВКЭ,разделив ее на части:

где {бн)-чисто "наружная" часть полного вектора узловых перемещений суперэлемента (СЭ); (бв)-чисто "внутренняя" часть его; 1Рн)-чисто "наружная" часть полного вектора

[Кн I 1Квн]

(?)

узловых сил 1'Э;1Рв) -чисто "внутренняя" часть его;1Кн J, 1Квв],1Кнв],1Квн]-составлявщие полной матрицы местности, соответствупщие чисто "наружным",чисто "внутренним" и "смешанным" узловым перемещениям. Затек применяется МКЗ для вычисления перемещений только наружных узлов.Здесь используптся матрица жесткости и вектор узловых сил СЭ.имеищие соответственно вид: 1КЫКн J -1 Кнв Л Кв в Квн J С 8 Р J^l PhJ-IKhb ЛКвв ГЛрв i (У) Полученные значения перемещений представляют собой кинематические граничные условия для определения полного вектора по ремещешй 13 по общей схеме ВИЗ.

В I J'tibt* разделе описана методика расчета напряжен но -деформированного состояния рассматриваемых конструкций и программное овеспечепие;показано применение средств цветной машинной графики к анализу полей напряжений и перемещений элементов свивавщих машин .'приведена методика оптимального проектирования такого рода изделий.

Создан специализированный пакет SUPER,состоящий из трех комплексов программ,позволявших проводить:подготовку,контроле и редактирование исходных данных для расчета плоских и осе-симметричннх конструкций;расчет конструкций по ИКЭ или НСЗ ; анализ результатов расчета на основе графического представления напряженно-деформированного состояния конструкции.Языки программирования-КОКШИ-У/ и TUKBfl-BflSIС¡программы хранятся в виде Ш-файлов .'необходимое дисковое пространство-401) Кб.При использовании МКЗ возможен расчет конструкций,имевцих до Э00 КЗ и -1Ь0 степеней свободы i трсоуемая оперативная намять при зтом не превышает 120 Кб,а время счета такой задачи на XllH Ри/авь -5 мин J.При использовании МСЗ теоретически объем рожаемых эадач неограничен,однако практически для расчета

конструкции,иметей до 4000 КЗ и 2S00 степеней свободы,потребовалось 400 КС оперативной памяти и 1 час маминого времени. /(ля графического представления результатов расчета необхо димы цветные монитора (fctri.Ukfl.b'VGfl).

Мри использовании предлагаемой методики расчета прочное ги элементов скоростных спипяюцих магии наиболее трудоемкой частью .апластса подготовка исходных данных,связанная с форми рованием сотки КЗ.Для со облегчения выделены 4 основные типа нееццих пластин кассетных прсформаторов.отличающиеся друг от друга геометрией.наличием вырезов,условиями закрепления и характером приложения нагрузок.Для каядого типа предложены сетки, позволявшие получить реяение с необходимой точностьи при минимальном времени счета.Такой подход дает возможность при описании геометрии конкретной конструкции указывать лишь маежтабннй коэффициент,отличавший ее габаритные модельные размеры от реалышх.После выполнения расчета используются программы графического комплекса,дающие наглядное представление о напряженно-деформированном состоянии конструкции.

В работе приведены основные этапы проектирования элементов скоростных свивавших мажин.Обоснована целесообразность автоматизации части проектных работ.связанной с проведением расчетов и анализом напряженно-деформированного состояния.Методика проектирования "предусматривает следующие направления оптимизации элементов каилтовыщих иаяин:изменение толцин отдельных участков конструкции,формы (геометрии) конструкции,режима работы устройства,в состав которого входит рассматриваемая конструкция.

ЧЕТВЁРТЫЙ раздел отражает результаты исследования напряженно-деформированного состояния отдельных элементов кана-товыщих мажин (различных типов несущих пластин кассетных

»реформаторов и киробчатого ротора питяяншг» механизма) и со держит рекомендации rio проектировании таких конструкций.

Расчетная схема несущей пластины i типа приведена на рис.,3. Первоначально рассчитанная по балочной схеме.пластина имела постоянную по всей ее площади толщину,равную ö мм.Требуемая по технологии свивки угловая скорость вращения ротора устройства-400 рад/с.Расчеты по предлагаемой методике показали,что в больжей части пластины эквивалентные напряжения, распределение которых по контуру приведено на рис.4,не превышают 40 МПа (при допускаемых 160 МПа):в районе выреза для фиксирующего винта они составили 140 tifia.Возрастание напряжений до У0 Ш1а отмечается и в районе правой кромки.При за данном режиме работы преформатора пластина в основной недогружена и нуждается в оптимизации.Толщина Ь мм сохранена только вокруг выреза и вдоль правой кромки (виделено втриховкой на рис,4;.1олщинл же оольисй части пластины умеиьвена до á мм;в результате эквивалентные напряжения здесь возрасти до til) BU ШНа.Лалъпейжее уменьшение толщины основной части плас тины недопустимо по технологическим требованиям; этот вариант принят в качестве окончательного.В результате на 402 снижена масса и обеспечена высокая скорость вращения ротора при выполнении требований прочности и технологичности.

В работе приведена схема расчета кассетного преформатора (рис.1) по ИСЭ как совокупности взаимодействующих плоских и осесимметричных элементов.Сущность ее состоит в выделении пластинчатых и дисковых деталей в отдельные СЭ с последующим их кинематическим сопряжением.Такой подход к расчету устройс -тва позволил сделать вывод,что податливость опорных дисков практически но влияет на напряженное состояние несущих плас тин (даже при сравнимых местностях этих конструкций),а также

определить из условий прочности предельный режим работы трехрядного кассетного преформатора.

В работе дана схема расчета коробчатого ротора вытяжного механизма (рис.2) как пластины переменной толщины.Достаточно сложная геометрия и характер нагружения конструкции потребовали использования сетки из 1200 КЗ и применения МСЗ.Изменение формы ротора по сравнении с первоначальным вариантом поз вояило обеспечить высокую скорость вращения-ЬОО рад/с,что «трое ирсиосходит существующий.

РЬЗЭЛШПШ ДИиШ'ТПЦИОННОИ НПЫЛ'И

1.выявлены типы несущих пластин кассетных прпформаторов как объектов исследований,и для каждого из них разработаны оптимальные сетки КЗ,что существенно облегчило подготовку исходных данных для расчета.

2.Проведена теоретическая и экспериментальная проверка сходимости и точности методов (МКЭ и МСЗ),используемых при расчете элементов скоростных свивающих мажин.Исследования показали.что применение плоского и кольцевого треугольных КЗ обеспечивает достаточно быструю сходимость режения к точному и допустимую в инженерных расчетах погрежность-20-252.

3.Разработана методика расчета и проектирования элементов скоростных свивающих мажин с использованием оригинального пакета программ,которая имеет следующие оснооные преимущества:

• достаточно высокая точность расчета деталей произвольной конфигурации.находящихся в поле центробежных сил;

гш:«кожность проведения визуального диализа напряжен ни деформированного состояния «инструкции и еп оптимизации;

возможность комплексного исследования устройства как совокупности различных по форме и напряженному состоянию эле

»ciitou;

относительная простота работы с пакетом программ SUPtiK; ьооможпость соверменствовлпия комплекса путем лодклпчс кия поиых программ и процедур;

использование методики ис треоуст Оольмих дополпитель -пых расходов и позволяет принимать технически обоснованный рсмсниэ,направленные на снижение металлоемкости,пооымение производительности и обеспечение безопасности эксплуатации скоростных свиваищих мамин.

4.Показано,что податливость опорных дисков практически не влияет на напряженно-деформированное состояние несущих пластин кассетннх преформаторов.Поэтому при исследовании данных пластинчатых конструкций их опоры можно считать абсолютно жесткими;однако при расчете прочности преформатора в целом необходимо учитывать напряжения в дисках.

5.Проведенные исследования позволили выработать комплекс научно обоснованных рекомендаций по проектирование оптимальных по массс и удовлетворяющих требованиям технологичности элементов канатош.пщего оборудования.Применение их дало возможность па :>и оолегчить нпецщие пластины кассетных прс-фпрматорой и ооеспечить значительно превосходящие существуй-щии скорости вра'щения устройств-400 рад/с для преформаторов и bUO рад/с для вытяжного механизма.

Основные положения диссертации опубликованы в работах: t.Хромов В.Г.,Леонтьев В.Ь. Экспериментальное обоснование точности дискретной модели для пластины сложной конфигурации // Моделирование и эксперимент в инженерных задачах.-Севастопольский Государственный технический университет. -199S вып.1.-с.83-88.-ЬиСлиогр.:2 назв.

2.Леонтьев В.В. Исследование напряженно-деформированного состояния и оптимизация конструкции несущей пластины кассетного преформатора / Севастополь, 191)3.-У с.-Ьиблиогр.:3 назв. -Дсп.в I НТБ Украины П!.05.1994,Н 8702. л.Леонтьев 1>.Ь. Исследование напряженно деформирооаниого сос тоапия и проверка прочности трехрядного кассетного префор-ндтира / Севастополь, Г.Ш.-10 с. ьиолиогр.:,5 назв. Деп.в ППЬ Украины Г/.08.1934,N ЭЛЬ.

4.Леонтьев Ь.В.,1'ригорьянц Г.11. 1)6 одном примере,иллвстрирув-щсм.сходимость и точность метода конечных элементов / Севастополь, 1У94.-5 с.-Ьиблиогр.:2 назв.- Деп.в ГНТВ Украины

, 21.И.1934,Н 9817.

5.Хромов Б.Г.,Леонтьев Б.В. Применение метода конечных элементов для анализа напряженно-деформированного состояния элементов скоростного технологического оборудования // Тезисы докладов межотраслевой коонференции "Расчет и конструирование элементов подъемно-транспортного оборудования" .-Севастополь,1993.-с.12.

в.Леонтьев В.В. йнализ напряженно-деформированного состояния быстровращавщихся коробчатых элементов канатовьсщих мавин ,/Тезисы докладов международной научно технической ионре-ренции 'Прогрессивная техника и технология ма»ипострос ния . Севастополь. с.141).

Личный вклад автора.С работах,написанных в соавторе тве,автору принадлежать I П-непосредственное участие в раз работко моделей,выполнение расчетов несущих пластин.проведе -ние эксперимента и анализ результатов; в 141-вибор схемы исследования,формулирование выводов; в 151- разработка пакета программ,реализущих НКЭ для плоских конструкций.методики расчета и анализа результатов.

АНОТАЦ1Я

Леонт1ев ЕЕ Досл1дження напружно-деформованого стану та оптим!защя конструкт 1 плоских елемент1в твидшсних кана-тозвивальних машин.

Дисертатя на здобуття наукового ступени кандидата техн!чних наук за спегцальнютю 05.02.07 - мехатка де-форм1вного твердого Т1ла, Запор1зький Деряавний техн1чний ушверситет, Запориая, 1995.

На шдстав1 методу ск1нчених елемент1в та методу супере-леменив створено пакет застосовних програм, який дозволяе зд1йснюваги розрахункн та одеряувати наочне уявлення про нап-ружно-деформованиЯ стан пластинчатих та коробчастих елеменпв швидкюних канатозвивальних машин. Розроблено методику досл1Дження та оптимхзацп конструкцп об"скпв, пр розгляда-ються. Проведено розрахунки ряду елемент1в, щр входять до складу пристрочв канатозвивальних машин. Застосування створено! методики при проектуванш несучих пластин касетних пре-форматор1в дозволило зменшити масу конструкшй на 30-40 X при забеэпеченн! необхшй шцност! та технолог 1чност1. Розроблено конструкцп, що дозволять у 2-3 рази шдвииити продуктивна^ машин за рахунок зб1льшення пшидкост1 обернення ротора

Ключов1 слова; канатозвивальш машини, налружно-деформова-ний стан, оптики защ я конструкцп,плоска задача теорн пруж-носп.осесиметрична задача теорИ пружност1,метод ск!нчених елемент!в,метод суперелеменпв.

ANNOTATION

Leontyev U.U. The research of stressed-deforied condition and optimization of design of plate eieients high-speed aropeweaving Machines.

I'he dissertation on scientist degree of candidate of technical sciences on specialities Ob.O'c'.U/-mechanics of de-lorsaOie solid body, Zaporozhsky State technical university, Zaporozhye, iyyi>.

Un the Oasis of iinite eieients Method and super ele-■ents method the pack of applied prograss is created, enabling to conduct the accounts and to receive the visualization about stressed-deformed condition of plate and box elements high-speed urope-ueaving Machines,Created the technique of research and optimization of design considered objects.Worked the accounts of series of eieients, entering in structures af devices wrope-weaving lachines.Application of created techniques when designing plates of cassette preformators has allowed to lover the weight of designs on 30-40 X at satisfaction of requirements of strength and account technological requirements.Created the designs,enabling in 2-i tiieS to increase ol' productivities ol Machines at the expense of increases of speed ot rotation of rotor.