Методы управления динамикой механических систем на основе вибрационных полей и инерционных связей тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

Гозбенко, Валерий Ерофеевич АВТОР
доктора технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Иркутск МЕСТО ЗАЩИТЫ
2004 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.02.06 КОД ВАК РФ
Диссертация по механике на тему «Методы управления динамикой механических систем на основе вибрационных полей и инерционных связей»
 
Автореферат диссертации на тему "Методы управления динамикой механических систем на основе вибрационных полей и инерционных связей"

На правах рукописи

ГОЗБЕНКО Валерий Ерофеевич

МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ДИНАМИКОЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ВИБРАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ И ИНЕРЦИОННЫХ СВЯЗЕЙ

Специальность: 01.02.06: Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры 05.13.01: Системный анализ, управление и обработка информации (промышленно сть)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Иркутск - 2004

Работа выполнена в Иркутском государственном университете путей сообщения

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Хоменко А. П.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Репецкий О. В.

доктор технических наук, профессор Долотов A.M.

доктор технических наук, профессор Мухопад Ю.Ф.

Ведущее предприятие — Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт систем управления, волновых процессов и технологий Министерства образования РФ (г. Красноярск)

Защита состоится 8 октября 2004 г. в 1000 часов на заседании диссерта-ционнного совета Д 218.004.02 при Иркутском государственном университете путей сообщения по адресу:

664074, Иркутск, ул. Чернышевского 15, ИрГУПС.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного университета путей сообщения.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан 7 сентября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

С.К. Каргапольцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы и формулировка проблемы. Современная техника предоставляет много примеров работы различных технических средств в условиях интенсивного динамического нагружения: повышается мощность двигательных установок, растут скорости движения рабочих органов. В месте с тем возрастают требования к надёжности функционирования машин, агрегатов, приборов и обеспечению деятельности человека-оператора. Особенно наглядными в этом плане являются проблемы, связанные с эксплуатацией транспортных систем различного назначения.

Большое значение в этом плане имеют вибрационные процессы. С одной стороны, вибрации и удары, сопровождающие эксплуатацию транспортных средств, стимулируют разработку проблем виброзащиты, виброизоляции, нормирования и ограничения динамических воздействий применительно к оборудованию, приборам, аппаратуре. С другой стороны, вибрационные процессы находят применение в различных технологиях, что заставляет вести поиск и разработку методов и средств, позволяющих управлять вибрационным состоянием различных объектов, разрабатывать варианты конструктурско-технологических решений по обеспечению необходимого спектра динамических свойств.

Транспортные технические устройства в плане решения проблем защиты от вибрации и ударов являются сложными объектами. Теории и практике транспортной динамики, защиты машин, оборудования, приборов посвящено достаточно большое число трудов отечественных и зарубежных авторов. В разное время рассматривались различные аспекты этой проблемы, связанные с уточнением математических моделей, введением новых связей, в том числе на основе использования внешних источников энергии, применением элементов автоматики и подходов, опирающихся на методы теории автоматического управления, включая прямое управление с помощью средств вычислительной техники. От рассмотрения отдельных динамических явлений и процессов наметилась вполне определённая тенденция к изучению вибрационных состояний объектов, формированию и исследованию вибрационных полей и способов управления сложными динамическими состояниями, что предполагает дальнейшее развитие системных методологических и научно-методических позиций.

В связи с этим научную актуальность и значение приобретают вопросы, связанные с развитием методов структурной декомпозиции, разработкой системной идеологии и подходов, основанных на использовании идей управления динамическими свойствами объектов, оценкой и анализом их состояний.

Цель работы. Разработка системной концепции и методов изменения динамических свойств механических колебательных систем, как моделей различных динамически нагруженных технических объектов, на основе управления их вибрацонным состоянием через введение и использование до-

полнительных связей активной и пассивной природы, а также формирование вибрационных полей определенного вида и структуры.

Методы исследования. В теоретических исследованиях использовались методы теоретической механики, теории автоматического управления, теории колебаний, теории механизмов и машин, динамики и прочности машин, математического моделирования динамических процессов. В постановке эксперимента использовались основные положения теории физического подобия, теории математической статистики.

Научная новизна работы.

1. Предложены понятия вибрационных состояний и полей, формируемых вибрационными движениями объектов. Показаны и исследованы типовые характеристики математических моделей динамического состояния в классе базовых моделей.

2. Разработаны оригинальные способы и средства изменения широкого спектра динамических свойств колебательных систем путем фазовой коррекции и введения дополнительных связей, реализуемых техническими средствами пассивной и активной природы. Развиты методы динамического синтеза систем эффективного функционирования, предложены оригинальные конструктивные решения и исследованы специфические свойства колебательных систем в режимах динамического гашения и действия центробежных сил для систем вращательного типа с дополнительными связями.

3. Разработана концепция реализации системного подхода к анализу и оценке вибрационного состояния технических средств, в том числе, транспортных устройств, как сложных объектов виброзащиты и виброизоляции, на основе развития идей введения в структуру систем дополнительных связей пассивной и активной природы.

4. Развито математическое обеспечение для управления колебательными движениями в системах, содержащих технические устройства, реализующие активных управляющие воздействия в задачах виброзащиты и виброизоляции на основе технологий структурной декомпозиции, введения дополнительных связей, фазовой коррекции и управления по параметрам вибрационного состояния. Разработано комплексное математическое, алгоритмическое и программное обеспечение для задач проектирования, синтеза и расчета систем виброзащиты и виброизоляции в приложении к динамически нагруженным техническим объектам.

В целом результаты работы автора рассматриваются как разработка теоретических позиций, совокупность которых можно квалифицировать как новое крупное достижение в развитии системного анализа, управления, динамики транспортных систем, решении задач виброзащиты и виброизоляции динамически нагруженных объектов в различных отраслях техники.

Практическая значимость работы. Разработана концепция и соответствующие средства для системного подхода в задачах проектирования, анализа и синтеза виброзащитных систем для сложных технических, в том числе, транспортных объектов на основе введения и использования дополни-

тельных связей активной и пассивной природы. Создано научно-методическое обоснование для широкого класса инженерно-технических решений прикладного характера по защите различных объектов от вибраций и ударов.

Результаты разработок, проведенных в рамках научно-исследовательских программ Российской Академии наук, Министерства образования и отраслевых министерств Российской Федерации, вошли в пакет прикладных программ «ВИЗА», использовались в практических разработках ряда предприятий России (Казанский оптико-механический завод, ЦНИИ им. Крылова, НИИАТ МАП и др.). Совместные научно-исследовательские разработки проводились также в Сибирском отделении ВНИИЖТ, результаты внедрены и используются в технических службах Восточно-Сибирской железной дороги. Практическое внедрение результатов исследований связано также с решением ряда конкретных технических проблем защиты оборудования от вибраций и ударов на предприятиях горнодобывающих отраслей Сибири. Совокупный экономический эффект составляет более 5 млн руб.

Достоверность результатов исследования.

Достоверность результатов подтверждается достаточным совпадением теоретических и экспериментальных данных, полученных в натурных испытаниях, практическими внедрениями и инженерно-техническими разработками, апробированными в реальных условиях.

Апробация работы.

Основные результаты работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на международных и научно-технических конференциях в России и за рубежом (более 30), в том числе на: IV Всесоюзной научно-технической конференции «Механические управляемые системы» (Иркутск, 1982); IV Всесоюзной конференции «Оптимальное управление в механических системах» (Москва, 1982); I и II Всесоюзной научно-технической конференции «Ударные процессы в технике» (Николаев, 1983, 1984); II Всесоюзном съезде по теоретической и прикладной механике (Ташкент, 1986); семинаре ГКНТ по проблеме «Виброзащита машин и вибрационная техника для Урала, Сибири и Дальнего Востока» (Томск, 1987); VIII Международной конференции «Применение ЭВМ в технике и управление производством» (Москва, 1987); I и II Всесоюзных конференциях по конструкторс-ко-технологической информатике (Москва, 1987, 1989); IV Всесоюзном координационном совещании по САПР (Минск, 1988); V Международной конференции по автоматизации конструирования САПР-88 (Пловдив, 1988); VIII Сибирской школе по пакетам прикладных программ (Иркутск, 1989); зональных научно-методических совещаниях-семинарах по ТММ вузов республик Прибалтики, Белоруссии и Калининградской области (Рига, 1990 — 1991); на семинаре в Рижском политехническом институте (Рига, 1986); Международной научно-технической конференции, посвященной 160-летию отечественных железных дорог и 100-летию железнодорожного образова-

ния в Сибири (Омск, 1998); Международной научно-технической конференции «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири» (Иркутск, 1998); региональной научно-практической конференции «Транссиб-99» (Новосибирск, 1999); IV региональной научно-практической конференции «Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири» (Иркутск, ИГЭА, 2001); IV научной конференции «Нелинейные колебания механических систем» (Нижний Новгород, НГУ, 2002); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы высшей школы» (Петропавловск, ПГУ, 2002); Международной конференции «Математика, ее приложения и математическое образование» (Улан-Удэ, ИМАШ-РАН-ВСГТУ, 2002); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин» (Самара, СГТУ, 2003); II Международной конференции «Проблемы механики современных машин» (Улан-Удэ, ИМАШ-РАН-ВСГТУ, 2003); IV Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития железнодорожного транспорта» (Самара, СамГАПС, 2003); II Международном симпозиуме «ЕЩ-аш-2003» (С-Пб, СПГУПС, 2003); V Международной научно-практической конференции «Проблемы транспорта Дальнего Востока» (Владивосток, ДВО Российской академии транспорта, 2002); VIII Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении» (Пенза, 2003); научно-технических конференциях и семинарах ОАТФ ИФ СО РАН, ИрГТУ, ИрГУПС, АГТА и других организаций (1985 - 2004).

Диссертация в целом обсуждена и одобрена на заседаниях: кафедры высшей математики Иркутского государственного университета путей сообщения; объединенном семинаре кафедр «Прикладная математика» Восточно-Сибирского государственного технологического университета и Бурятского государственного университета и кафедры «Высшая математика» Восточно-Сибирского государственного технологического университета; технического совета Сибирского отделения филиала ВНИИЖТа; техническом совете Восточно-Сибирской железной дороги; постоянно действующем семинаре «Надежность, система технического обслуживания и ремонта, диагностирование технических средств железнодорожного транспорта и повышение их эффективности» Омского государственного университета путей сообщения; семинара Братского государственного технического университета.

Публикации.

Основное содержание диссертационной работы представлено в четырех монографиях и 42 научных статьях.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения с выводами, приложения, содержит 367 стр., 168 рисунков, 10 таблиц и библиографический список, включающий 183 источника.

1. СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы, выделены направления, определена цель и сформулированы задачи исследования.

В первой главе рассмотрены современные проблемы, связанные с защитой различных объектов от действия ударов и вибраций. Характерным объектом комплексного динамического нагружения является, в частности, подвижной состав железных дорог, что отражает в определенной степени и особенности авторской позиции, поскольку методы исследования, моделирование систем распространяются и на аналогичные в отношении динамического нагружения объекты. При этом задачей первостепенной важности становится обеспечение безопасности движения подвижного состава, что предопределяет в целом развитие системного подхода, особенностью которого является анализ вибрационного состояния сложных объектов (локомотива и вагона), находящихся во взаимодействии с путевой средой, включая в рассмотрение и внутренние взаимодействия с работающим оборудованием. Теоретические и экспериментальные исследования в области динамики подвижного состава проводились в последние годы достаточно интенсивно, их результаты представлены в трудах И.В. Бирюкова, Е.П. Блохи-на, М.Ф. Вериго, И.И. Галиева, Л.О. Грачевой, А.А. Камаева, В.А. Камаева, В.А. Лазаряна, Я.М. Певзнера, В.А. Нехаева, ГА. Тибилова, А.П. Хоменко, А.А. Хохлова, И.И. Челнокова и других.

Отметим, что проблемы динамики носят более общий характер, свойственный не только для подвижного состава железных дорог. Проблемы динамики являются важнейшим аспектом рассмотрения и на других технических объектах, к которым можно отнести вибрационные машины и оборудование, обеспечивающие реализацию вибрационных технологических процессов.

В целом становится целесообразным системное рассмотрение, связанное с пониманием общности проблем динамики, связанных с введением такого понятия как вибрационное состояние технического объекта и использованием подходов, опирающихся на применение определенного набора базовых или типовых расчетных схем, отражающих динамические свойства объектов.

Современные технические объекты в силу различных причин подвергаются действию внешних, скажем так, «находящихся вне объекта защиты», источников вибраций и ударов, а с другой стороны, сам технический объект защиты часто является источником возмущений. Это связано с работой входящих в состав объекта агрегатов, их взаимодействием.

Характерным примером может служить динамическое взаимодействие движущегося локомотива и железнодорожного пути или, к примеру, работа вибрационного оборудования (грохоты, транспортеры), использующегося для разгрузки и погрузки сыпучих грузов.

Системный анализ предполагает рассмотрение задач виброзащиты, виброизоляции, гашения и вибрационной стабилизации, поддержания определенных форм и уровней колебаний или вибрационных режимов, динамического состояния, отражающих различные стороны динамики машин, специфические свойства технических объектов и требований к условиям их эксплуатации. Вибрационные и ударные воздействия вошли во многие, широко используемые на практике технологические процессы, требуя для своей реализации разработки способов и средств создания и поддержания определенных динамических состояний и режимов. Главным, на наш взгляд, является фиксация такого понятия как вибрационное состояние и развитие, связанного с ним, понятия вибрационного поля, способов и средств изменения свойств механических систем, рассматриваемых как специфичная задача управления динамическими свойствами (или состояниями) механических колебательных систем в их различных технических приложениях (рис. 1).

Автором рассмотрен ряд общих задач динамики подвижного состава в тесной связи с вопросами моделирования объектов механическими колебательными системами различной сложности с учетом упрощений, оправданных результатами многочисленных теоретических и экспериментальных исследований.

Показана тесная связь вибрационного состояния с понятиями «техническое состояние» и «динамическое состояние». Увязывая вибрационное состояние с понятием «техническое состояние», можно утверждать, что вибрационное состояние является подвидом технического состояния. Вместе с тем, вибрационное состояние можно рассматривать как одну из сторон динамического состояния. В качестве основных объектов изучения выделяются вибрационные поля и частотные характеристики. В такой постановке задачи исследования систем изменение вибрационного состояния выступает фактором изменения или управления динами-Рис. 1. Схема системных позиций в задачах уп- ческим состоянием рассматрива-равления состоянием объекта емого объекта.

Основные рабочие Вспомогательные

параметры (хар-ки) параметры

"И"

ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ

"Д"

V

ВИБРАЦИОННОЕ СОСТОЯНИЕ

Определяются общие характеристики вибрационных технологических процессов и их связь с вибрационными машинами и устройствами; показана роль и значение -задач анализа и синтеза вибрационного поля, для которого введено следующее определение: если в области G пространства задана функция точки U=f(P) (где Р - любая точка области О), то полагают, что в О определено скалярное поле.

Пусть область О - область определения характеристики, которой можно описать движение рабочего органа вибрационной машины, например, перемещение, скорость, ускорение и т.д., а и - все допустимые максимальные значения перемещения, скорости, ускорения точки Р рабочего органа. Совокупность максимальных значений характеристики всех точек рабочего органа вибрационной машины назовем вибрационным полем.

Задачи виброзащиты и виброизоляции находятся в естественной связи с задачами генерации колебаний, отражая, в некотором смысле, их противоположную направленность. Эта область исследований в динамике и прочности машин представлена значительными наработками как в теории, так и в инженерных приложениях. Не умаляя вклада многих других исследователей, можно назвать работы П.М. Алабужева, И.И. Блехмана, В.А. Вейца, М.Ф. Вериго, Р.Ф. Ганиева, Н.Д. Генкина, СВ. Елисеева, М.З. Коловского, В.О. Кононенко, Б.Г. Коренева, В.А. Лазаряна, А.В. Синева, Я.Г. Пановко, М.П. Пахомова, Я.М. Певзнера, В.И. Пожбелко, Д. Ружички, К.В. Фролова, Ф.А. Фурмана, В.В. Яблонского и др., в которых нашли отражение многие принципиальные для развития направления вопросы.

Отметим, что современная теория виброзащитных систем широко использует методы теории автоматического управления. Структурный подход к решению задач анализа и синтеза колебательных систем имеет существенные преимущества с позиций инженерных приложений теории. Он позволяет наглядно оценивать влияние на динамику колебательной системы различных изменений в ее структуре и, кроме того, применять развитый аналитический аппарат.

Высокие требования к динамическим свойствам механических колебательных систем в ряде случаев трудно удовлетворить, опираясь на обычный арсенал технических средств. Более эффективными оказываются активные виброзащитные системы, которые по существу являются специальными системами автоматического регулирования.

Активные связи вносят дополнительные усложнения в привычную схему, так как включают в свой состав такие элементы, как преобразователи, усилители и т.д. Если структурные звенья и связи между ними в обычной пассивной виброзащитной системе считать естественными (основными), то включение в ее структуру любых других звеньев можно рассматривать как процесс наложения дополнительных связей. Рассматриваются способы улучшения и изменения динамических свойств на основе использования дополнитель-

ных инерционных элементов с механизмами преобразования движения (инерционные механизмы).

Учитывая результаты сравнительного анализа и обзора современного состояния проблем, связанных с разработкой математического, алгоритмического и программного обеспечения в задачах динамики машин, виброзащиты, виброизоляции и вибрационных технологий, можно сформулировать следующие задачи исследования:

1. Уточнить и развить понятие вибрационных состояний и полей, формируемых вибрационными движениями объектов, исследовать типовые характеристики динамического состояния в классе базовых динамических моделей;

2. Предложить и разработать способы изменения структуры вибрационного поля, оперативного определения его параметров и формирования необходимых условий реализации на основе фазовой коррекции;

3. Предложить и разработать математический аппарат описания использования способов и средств изменения спектра динамических свойств колебательных систем введением дополнительных связей на основе устройств с преобразованием движения;

4. Развить методы динамического синтеза систем эффективного функционирования, предложить конструктивные решения, исследовать специфические свойства колебательных систем в режимах динамического гашения и действия центробежных сил;

5. Разработать математическое обеспечение для управления колебательными движениями в системах, содержащих технические устройства, реализующие активные управляемые воздействия в задачах виброзащиты и виброизоляции;

6. Разработать принципы построения комплекса математического, алгоритмического и программного обеспечения для задач проектирования, синтеза и расчета систем виброзащиты и виброизоляции в приложении к динамически нагруженным техническим объектам.

Во второй главе диссертации рассмотрена задача определения возможных форм вибрационного поля рабочего органа вибрационной машины или любой другой машины, приводимой к такой схеме (например, вагона или локомотива) при заданных конструктивных параметрах (задача анализа), а также обратная задача такого выбора параметров, при котором обеспечивается требуемое вибрационное поле. В качестве исходной модели были выбраны вначале двухмерная, а затем трехмерная механические колебательные системы. Автором введено и рассмотрено для вибрирующего тела существование линии узлов колебаний (рис. 2) и исследованы ее некоторые особенности. Они заключаются в следующем:

— существует точка, в окрестности которой малые изменения параметра приводят к большим изменениям формы поля;

— можно указать интервалы, в которых большие изменения параметра приводят к малым изменениям формы поля;

— при больших значениях параметра величина функции формы ограничена «сверху» или «снизу».

Физически это означает, что, выбирая нужным образом параметры, можно добиться соответствующих характеристик в реальных технических объектах. К таким объектам относятся подвески транспортных средств, системы амортизации приборов или специальных объектов для перевозок, вибростолы и виброплатформы.

Возмущение двухмерного объекта может происходить как кинематическим, так и силовым образом, в том числе, с фиксацией фазовых сдвигов между возмущениями. Такие задачи особенно характерны для динамики подвижного состава железных дорог, когда правильный выбор параметров подвески вагонов может существенно улучшить условия комфорта для перевозимых пассажиров и грузов. В работе приведены условия, отражающие наиболее значимые соотношения (выражения (1), (2), (3)), которыми определяется положение узла Ах от начала координат при различном соотношении параметров системы:

Дх =

А2(*12-Ю МЛ'

0)

ще к} = (с;+с2)/т; кг =(с,/,-с2/2)/ти; А3 = (с^,2 + с2/|)//ир2; к4 = к2/р2;

/г, = Я, / т\ /г2 = П2 /тр , с, и сг - жесткости опор, /, и /2 - расстояния от центра масс до точек крепления пружин, Я, и #2 - амплитуды возмущений, т, р - масса и радиус инерции тела, со - частота возмущений.

Например, положение узла колебаний зависит от жесткости: А* =/(с,). Узел колебаний находится вне твердого тела, если выполняются условия

{с{{12с-а)<Ь-12Ф,

С\{- 1\С - а)> Ь + 1хе1.

В частном случае условия имеют вид

-1\<Ы<1, сх<-Ыа, (3)

(2)

Обеспечение однородности вибрационного поля рассматривается на основе вводимой автором концепции управления сдвигом по фазе в основных схемах возмущения: силовом и кинематическом. При предположении о симметричности геометрических, упругих и массо-инерционных характеристик расчетная схема системы может быть сведена к двухмерной модели. Проведен ряд исследований и получены зависимости, отражающие связь угловых колебаний от сдвига по фазе между воздействиями. Получены соотношения, характеризующие условия получения однородного вибрационного поля:

Ах =

4+V'2'

AV + Ад

л2 а2 У

COSE + -

sine tgrai

(4)

где А^ , Д^ , Дд , Дя - зависят от массо-инерционных и геометрических

параметров системы, е — фазовый сдвиг.

Для учета влияния сил трения автором разработан ряд приемов определения областей значений коэффициентов сопротивления, обеспечивающих заданные параметры поля по длительности переходных процессов (рис. 3). Если коэффициенты сопротивления выбраны в заштрихованной об-

ласти, то время установления не превосходит заданное.

Как обобщение результатов исследований, автором предложена классификация структур вибрационного поля при различном сочетании параметров системы и возмущения (рис. 4).

На этом рисунке /fj = //, р2 [(^3 — со2 )— А4дгj+ //2 eos е2 [(л,2 — со2 }с — Л;2 j' г2- фазовый сдвиг, х — текущая координата.

В работе рассмотрено пять структур вибрационного поля: I — однородное вибрационное поле; II — узел колебаний находится в пределах твердого тела; IIIA и 111Б- узел колебаний всегда находится вне твердого тела; IV и V — отсутствие узла колебаний при параболическом распределении амплитуд вертикальных колебаний (фазовый сдвиг отличен от нуля).

Пространственная модель формирования вибрационного поля при общем случае возбуждения представлена на рис. 5.

В работе получены дифференциальные уравнения движения, представленные выраженями:

mz + z(cl+c2+c3+c4) + (p(cl/1-c2¡2 +C3/j -с4/2) + + \|/(с[/з + c2/¡ - С3/4 - С4/4) = Н\ sin (со/ + Si);

тр^-и^ + ^хк-с212+сг1х -с4/2)+ф(с1/,2+с2/22 +c3ll +с4/22)+ (5) + у(с|/|/з - С2/2/з - С3/1/4 + С4/2/4 ) = Я2 sin (со t + S2 );

тр^у-Ы^ + г^ +с213 -с3/4 -с4/4)+ cpfo/^ -с2/2/3 -с3/1/4 + с4/2/4)+

Рис. 4. Классификация структур плоского вибрационного поля: а) - амплитуда колебаний при Д,=0 и е2 =0,я;б)-при Л, Ф0 и е2 = 0,л; в) - при Л, * О и е2 * 0, я.

+ у(с]/з +С2/з +С3/4 +С4/4 )= #3 5ш(ш/ + £з)-

Здесь /к, рф, Я,, Я2, Я3, £,, е2, 83 - параметры колебательной системы.

Из полученных уравнений (5) видно, что колебания системы существенно связаны. Если принять установившееся движение в виде:

2=—!-зт©< + —-совсх; Д Д

• , Ае2

ф =-- БШ СО/ +-^-СОБШ/;

Д Д

ДЛ/| . , дл/2

и/=-1-зт<о( +--сова/,

А А

(6)

то текущее отклонение каждой точки твердого тела с координатой у) от положения статического равновесия имеет вид:

Л л втсо/ „ совю/ „ х,у,$=——Я1+-Я?

А ' А " (7)

Анализ выражений показывает, что характер распределения амплитуд колебаний точек твердого тела существенно зависит от величины фазовых сдвигов между возмущающими факторами. Получены соответствующие соотношения для максимальных амплитуд колебаний твердого тела:

тгх/(х,у,1) = ^(х,у) = ^(щх2 + Я4у2 +Я5х + Н6у + К7ху+щ)'2, (8)

позволяющие оценить формообразующие характеристики вибрационного поля.

В частном случае мы имеем распределение амплитуд в виде эллиптического параболоида с полуосями, равными единице. Используя аффинные преобразования, можно получить информацию о вибрационном поле твердого тела и его особенностях. Полученные результаты позволили сформулировать предложения по фазовой коррекции структуры вибрационного поля. Определение однородности вибрационного поля и условий их достижимости рассмотрено автором в трех вариантах.

На рис. 6,7 приведены оригинальная схема коррекции вибрационного

Рис. 5. Расчетная схема пространственной системы с тремя степенями свободы

поля и алгоритмы фазовой коррекции структуры вибрационного поля. Разработана методика оценки чувствительности, если говорить об изменениях фаз, для различных сочетаний параметров исходной модели. Исследование структур вибрационных полей на двух и трехмерных моделях, их чувствительность к настроечным параметрам позволили, в частности, получить ряд практических результатов, важных для конструирования систем подвески подвижного состава, а также в некоторых приложениях по реализации вибрационных технологических процессов.

В заключительной части главы исследованы возможности фазовой коррекции для получения структуры однородного вибрационного поля при одновременном приложении кинематических и силовых воздействий. Автором введено понятие степени однородности вибрационного поля, определены условия на соотношения параметров, получены необходимые соотношения и графики для оценки чувствительности фазовой коррекции.

В диссертации автором рассматриваются два основных подхода.

1) управление сдвигом по фазе в силовых и кинематических схемах возбуждения колебаниями для тех ситуаций, когда речь идет о технологическом возбуждении колебаний.

площади 5

Конец

Уточнение параметров 1у т, р

а) в)

Рис. 7. Алгоритм фазовой коррекции структуры вибрационного поля при силовом возбуждении вибраций (а) и вычисление фазы £2: б — из условия минимума неоднородности структуры вибрационного поля; в - из условий совмещения геометрического центра твердого стержня с вершиной параболы у(х) и минимальной кривизны параболы.

2) управление динамическими свойствами объекта на основе изменения частотных характеристик.

Третья и четвертая главы диссертации, как это следует из внутренней логики развития основной позиции автора (разработать методологические основы и научно-методические подходы в нормировании вибрационного состояния), связаны с развитием частотных подходов и посвящены проблемам динамического синтеза виброзащитных систем. Изменение вибрационного состояния, управление процессами формирования нужного спектра динамических свойств достигается на основе использования, введения в исходные системы дополнительных связей активной и пассивной природы.

Уточним исходные позиции. Любой механической колебательной системе, состоящей из классического набора элементов (массо-инерционные элементы, пружины, демпферы), можно поставить в соответствие эквивалентную в динамическом отношении структурную схему в виде системы автоматического управления, в которой в качестве входных сигналов будут

представлены внешние возмущения, а выходными сигналами будут параметры вибрационного состояния. Пружины, демпферы, массо-инерцион-ные элементы примут вид элементарных звеньев — усилительного, интегрирующего, дифференцирующего (рис. 8).

Определим соответствующие связи. К ним относятся в соответствии с теорией автоматического управления, в первую очередь, прямые и обратные. В системах с несколькими степенями свободы появляются перекрестные связи. Указанные связи составляют, условно так назовем, классический набор связей. Соответствие расчетных схем в виде механических колебательных систем и структурных схем, эквивалентных в динамическом отношении САУ можно проследить на рис. 8.

Рис. 8. Схемы активной виброзащитной системы: а - принципиальная расчетная схема; 6 — эквивалентная структурная схема; ДСВ - датчик силового воздействия; ДКВ - датчик кинематического воздействия; Л - механизм преобразования движения

Введение дополнительных связей предполагает изменение структуры. Достигается это введением в определенной форме параллельных ветвей звеньев. Так, вводя, в соответствии с законами преобразования структурных схем, те или иные звенья — усилительное, дифференцирующее, мы увидим, что в расчетной схеме - механической колебательной системе - появятся пружины и демпферы, определенным образом соединенные между собой. Используя понятие передаточной функции, можно показать возможность построения нового класса колебательных механических систем, выходящих за рамки классического набора. Такие дополнительные связи могут иметь передаточные функции в виде дробно-рациональных выражений. Упрощая вид передаточной функции, можно строить целый ряд расчетных схем механических колебательных систем по мере их усложнения.

Возможность практической реализации таких дополнительных связей требует отдельного изучения. В ряде случаев дополнительные связи реализуются пассивными средствами (механизмы, отдельные их фрагменты). В других случаях необходимо применение более сложных звеньев, способных обрабатывать информацию, вводить силы на основе использования внешних источников энергии.

Такой подход позволяет разделить виброзащитные системы, в частности, на активные и пассивные. Предполагается, что введение дополнительных связей может существенно расширить возможности изменения динамического состояния систем как в форме вибрационного поля, так и через частотные характеристики. Последние являются более удобными при использовании аналитического аппарата теории автоматического управления (ТАУ), поэтому дальнейшее изложение будет связано с рассмотрением амплитудно-частотных характеристик (АЧХ), передаточных функций, переходных процессов.

Показано, что в ряде случаев задача такого введения связей может быть сведена к задаче фильтрации. Так, при кинематическом возмущении для простейшего фильтра вибраций выражение для амплитудно-частотной характеристики имеет вид:

(с-Ьа2)+к

2 2 СО

1/2

(9)

вде т — масса объекта защиты; Ь - приведенная масса инерционного элемента; с, к-коэффициенты жесткости и демпфирования; <в — частота.

Результаты исследования показывают, что в зарезонансной области наблюдается минимум выражения:

Д^шЦ^+тш)2)]1'2, (10)

при этом частота динамического гашения а>г = 4сТь оказывается независимой от величины массы объекта (для систем без учета сил трения). Такое свойство механического фильтра используется для вспомогательной под-настройки (инвариантности).

С учетом возможностей дополнительных инерционных элементов были обоснованы условия инвариантности для колебательных систем вида:

+^12^2 +-+<1\п(р)хп = е\\(рУ,1 +-+е\п(р%п>

..........' • • (И)

¿п\{р)*\ +^„2(р)х2 +... + (1т{р)хп =епХ{р% +... + епп{рУ,п,

где (1^{р)=а^р2 + к5]р + су; е^(р) = т^р2 + Ь^р + г^ (г = 1,«, у = 1, и) -некоторые полиномы оператора р = й I х2,..., х- обобщенные координаты системы; £,2> •••> ^п ~ кинематические возмущения; с^, г5у -жесткости; к-, - коэффициенты демпфирования; а^ - массоинерцион-ные коэффициенты. Параметр т^ отражает приведенные моменты инерции механизмов преобразования движения.

Линейные колебательные системы с постоянными параметрами обладают рядом особенностей, упрощающих задачи анализа и синтеза. При рассмотрении в общем случае системы с сосредоточенными параметрами при негармоническом возмущении возможна реализация режимов с п режимами динамического гашения при условии разложения воздействия в соответствующий ряд Фурье. Однако, с изменением частоты воздействия возникает необходимость в поднастройке или введения нелинейных элементов, что требует детализации рассмотрения и учета физических особенностей конкретных реализаций в классе систем динамического гашения. Если иметь в ввиду нелинейности, то, в первую очередь, внимание должно быть уделено нелинейным силам, к которым относятся силы сухого трения, центробежные, гироскопические; из специально вводимых нелинейностей отметим упоры или ограничения, пороги чувствительности и зоны застоя.

Автором приводятся результаты исследований, инициированные предложенной схемой поэтапного изучения динамических эффектов и свойств. Рассматриваются свободные и вынужденные колебания с учетом сил сухого трения в винтовом механизме преобразования движения в сопоставлении с результатами численных исследований на компьютере.

Центробежные силы в системах гашения крутильных колебаний могут оказать существенное влияние на возможности вибрационной защиты.

Движение системы с планетарной передачей при кинематическом возмущении ф,(/) описывается уравнением

D[(j>3 = (D4 + D¡ cos р)ф[ + Z)5(j>f sin p - Mc,

(12)

где Р = (ф1 - Фз )(' + Ро; Ро - начальное значение угла р;

£>4 = А/(1 + /); 1>5=ию5г(1 + /)Аг2; ./= и^ + т5А2г22); Фг = Ф1(1 + /)-/"Ф3;

/ = г3 /Г2; к-=Ыгг \ п — число сателлитов 2 и жестко закрепленных на них неуравновешенных грузов т5; Мс - момент нагрузки на выходном валу.

Решая это уравнение, можно получить необходимые соотношения для определения режимов динамического гашения, особенностей реакций на вынужденные воздействия и, в конечном итоге, номограммы, графики настроечных параметров: амплитудно-частотная характеристика

¿>5»»о д^РСр - (£)4 + ¿>5 со5а0)со2

Дфз

Аф,

D5/wcosa0 - DjCü частоты динамического гашения

2 2 со =ю0

D5ÍCOSOC0

D4 + Ds cosafl

(13)

частота гашения возмущений <а = 7со0>

где 2 = совао)/(А( + совао).

Верхняя граница, определяющая область конструктивно приемлемых решений:

^*<1(<х0>|30).

втад

Аналогичный подход развит для гасителей крутильных колебаний с использованием гироскопических сил, а также гасителей с принудительным вращением карданова подвеса.

Считая, что для гашения крутильных колебаний справедливо условие постоянства гироскопического момента //=соп51, можно получить упрощенную систему уравнений:

и

+ С2 +51П

2 е)ц> - е+2с/фё вт е сое е - т вш е=мг;

я1

С + ^+^^г 1ё + У„-\|)-#928тесо8в + Я»1/8тЭ = А/н-; (16)

Я

Я

где <1 = С+ С, - Ах\ Мн = Му<1 /г- момент сил сопротивления нагрузки,

приведенной к ведомому валу.

Эта система может быть приведена к виду рассмотренных ранее моделей с получением аналогичных соотношений, определяющих границы и условия существования режимов динамического гашения. Опыт, накопленный в практике решения задач виброзащиты, показывает: нелинейность характеристик элементов системы играет существенную роль, что предполагает предварительное тщательное формирование вида и структуры исходных, так называемых, базовых моделей. Рассматриваются нелинейные свойства упругих элементов, определяются особенности поведения систем с «мягкими» и «жесткими» частотными характеристиками. Аналогичный подход развивается в плане учета сил сухого трения, сопровождающих работу элементов подвижного соединения, образованного в винтовой паре механизма преобразования движения; показаны особенности реализации, формы и устойчивость режимов динамического гашения.

В пятой главе диссертации рассматриваются особенности динамики систем с несколькими степенями свободы при введении дополнительных связей. В качестве примера рассматривается расчетная схема тягового двигателя локомотива с опорно-осевой подвеской. Базовая расчетная схема привода имеет вид двухмерной модели (рис. 9), что, в свою очередь, может быть интерпретировано структурными схемами (рис. 10 и 11).

Введение дополнительных связей может быть реализовано путем «подключения» соответствующих параллельных звеньям с, и с2 звеньев с передаточными функциями Ьр и Ьр2 с последующим определением необходимых передаточных функций при силовых и кинематических возмущениях, на конструктивно -технические реализации дополнительных связей автором получен ряд свидетельств на полезные модели.

Рассматриваются некоторые подходы к рациональному конструированию опорно-осевой подвески (свидетельство №29504 от 20 мая 2003. Бюл. № 14 от 20.05.03), что связано с введением в схему взаимодействия дополнительных связей. Показано, что частоты динамического гашения существенным образом зависят от геометрических и массо-инерционных свойств систем. Значения частот могут варьироваться, создавая определенные зоны достижения эффектов гашения колебаний. Спектр возможностей зависит также и от характера введения дополнительных связей, имея в виду комбинаторику их распределения по степеням подвижности. В отдельных случаях, как показано в работе, могут возникать режимы динамического гашения колебаний по координатам.

Заключительный раздел работы (в него входят 6 и 7 главы диссерта-

Рис. 10. Структурная схема базовой модели

ции) связан с рассмотрением более сложных трехмерных объектов защиты и некоторыми практическими разработками автора в плане алгоритмического и программного обеспечения исследований.

Задачи пространственной виброизоляции и виброзащиты часто встре-

чаются в практике и характерны, в частности, для транспортных систем, защиты аппаратуры, создания комфортных условий для человека-оператора. Расчетная схема пространственной виброзащитной платформы приве-

= ^310^1 + ^32 №2+ргъ (р)ъ з;

Еу(р) = ау(р)г+Су> Ру{р)=ьц(р)2 +су. 0,7=1.2,3) - вещественные полиномы, £2, - лапласово изображение обобщенных координат, Е2, £3 - лапласово изображение возмущений.

Отметим, что члены аур2 и Ьур2 отражают введение дополнительных

связей, создающих дополнительные силы, завися-щиеот ускорений относительного движения.

В некоторых случаях расчетная схема может быть представлена другими вариантами. Используя условия симметрии или близости к ним, можно упростить исходную модель, придать ей, к примеру, вид, показанный на рис. 13, а, и определить основные

параметры динамического состояния. Выражения (18) и (19) используются для определения парциальных частот системы по координатам х^ и х и ср: при обобщенных координатах х2

/[К +./)/((/, + 1г)2 + а)] , "2 - /[К + (18)

при координатах х, <р

п1=^(с1 + с2)/(т + 1, + 12), «2=1](С1/|2+С2/22)/(7 + 11/22 + 12/12) . (19)

На рис. 14-17, в качестве примера, показаны частотные характеристики

Рис. 13. Обобщенная структурная схема (а) и ее детализирован-нвые звенья (б)

одного из реальных объектов транспортных средств для перевозки больших грузов (ракет).

Изменение значений парциальных частот зависит от приведенной массы. Можно отметить, что увеличение приведенной массы приводит к заметному снижению собственных и парциальных частот колебаний. Однако, мы сталкиваемся и с особенностями — наблюдаются эффекты «запирания» систем.

В работе анализируются различные случаи сочетания возмущений и определены условия динамического гашения. На рис. 17 приведены примеры АЧХ платформы, в том числе при возмущении аппроксимируемом нормальной спектральной плотностью - случай движения по дороге случайного профиля.

Спецификой решаемых задач была необходимость определения таких условий в выборе параметров системы, которые бы свели к минимуму по-

явление перекрестных связей. Такие условия были определены и реализованы через введение в структуру системы дополнительных инерционных элементов. При соответствующем выборе параметров системы виброплатформа может быть инвариантной по отклонению к кинематическому воздействию). В тексте диссертации приведены необходимые условия, которые могут быть получены путем параллельного включения инерционных и упругих элементов в системах с малым трением.

Заключительная часть работы (7 глава) посвящена разработкам, связанным с созданием пакета прикладных программ математического моделирования виброзащиты и вибротехнологий. Автор принимал личное участие в разработке математического, алгоритмического и программного обеспечения пакета, а приведенные автором результаты целиком вошли в соответствующие блоки пакета. Пакет прошел государственные испытания и был сдан в Государственный фонд алгоритмов и программ. Пакетом обеспечивается решение основных задач, приведенных на рис. 18. Структурная схема системной части пакета приведена на рис. 19. В целом программное обеспечение реализует инженерную методологию проектирования ВЗС в порядке, определенном графом управления (рис. 20).

В главе рассмотрены две группы вопросов. Первая - связана с разработкой прикладных программ для проектирования виброзащитных систем, как комплекса взаимосвязанных задач, которые условно могут быть названы типовыми (или базисными), а также - с программными средствами пакета, обеспечивающими расчетные процедуры, возникающие при реализации инженерных методик расчета систем виброизоляции. Пакет прикладных программ (ППП ВИЗА) является проблемно-ориентированной системой для проведения на ЭВМ комплекса расчетов в области виброзащиты. Назначением пакета является:

• проверка необходимости защиты объекта;

• оценка предельных возможностей систем виброзащиты;

• синтез систем виброизоляции;

• анализ виброзащитных систем, в том числе для ситуаций, связанных с введением дополнительных связей;

• выбор типоразмеров серийных виброизоляторов;

• решение нестандартных задач виброзащиты и виброизоляции.

Главным назначением системных компонент в ПП ВИЗА является возможность эксплуатации пакета пользователем, не владеющим навыками программирования. Системной частью обеспечивается реализация решения задач функционального наполнения в диалоговом и пакетном режимах. Системная часть представляет собой иерархированно организованный комплекс программных модулей типа PROCEDURA и ряд постоянных и временных данных для хранения информации.

Набор системных компонент включает:

• оценка необходимости защиты от полигармоническнх воздействии;

• определение предельных возможностей ВЗС по перегрузкам при поли гармоническом или ударном воздействии;

• определение предельных габаритов ВЗС при унарном возмущении;

• синтез параметров, линейной ВЗС при полигармоннческом возмущении по заданному критерию качества;

• синтез параметров линейной ВЗС при полигармоннческом возмущении по эталонному закону движения с его отысканием;

_ • анализ заданных показателен качества линейной ВЗС при полигармоннческом возмущении;

- • определение собственных частот линейного подвеса;

- • определение амплитуд свободных колебаний подвеса;

• вычисление в зависимости от времени смещений, скоростей, ускорений свободных колебаний ли« ненного подвеса без учета сил трения;

• вычисление в зависимости от времени смещений, скоростей, ускорений линейного подвеса при полигармоннческом возмущении без учета сил трения;

• вычисление смещений, скоростей, ускорений нелинейного подвеса при полнгармоннческих и ударных возмущениях;

• определение максимальных смещений заданных точек объекта защиты в заданных направлениях " для произвольного вида характеристик подвеса;

- • офздепениемааииадлпдуосорачйвзадаишдютеяхобьасгазаиат»»дд«1уо1оводлмговндахарас1ч^

- • статический расчет однонаправленной схемы нагружения;

- • статический расчет пространственной схемы нагр ужения;

- • обеспечение условий рационального монтажа;

- • выбор типоразмеров амортизаторов согласно расчетным величинам их статических реакций;

- • выдача рекомендаций по выравниванию в однонаправленной схеме нагруження; _ • выдача рекомендаций по выравниванию в пространственной схеме нагрузок;

- • определение статических смещений в узловых точках произвольной упругой конструкции;

_ • определение заданного числа (начиная с низших) частот произвольной упругой конструкции;

- • определение амплитуд динамических смещений в узлах произвольной упругой конструкции.

Рис. 18. Основные задачи, решаемые пакетом

• управляющую подсистему, обеспечивающую управление всем вычислительным процессом в целом и ведущую диалог по выбору одной из задач пакета;

• подсистему ввода диалогового режима, обеспечивающую ввод численной информации для конкретной задачи и вывод справочных сообщений;

• интерпретатор диалогового языка, который осуществляет синтаксический разбор и анализ полученной от пользователя информации;

• подсистему инициации решаемой задачи, обеспечивающую передачу

Рис. 20. Граф управления пакетом

вводимой информации из рабочего поля пакета к задаче и вызов конкретных модулей из функционального наполнения;

• архив пользователя, позволяющий долговременно хранить информацию, полученную в результате операций ввода, счета, вывода;

• подсистему организации режима работы пакета.

Вторая группа вопросов связана с экспериментами, которые проводились с реальными техническими объектами (серийные виброплощадки) с целью отработки ряда теоретических положений теории формирования виб-

рационных полей. Автором предложен и разработан прибор для измерения уровня однородности вибрационного поля, с помощью которого были проведены эксперименты и разработаны рекомендации по настройке оборудования, используемого при вибрационном формовании железобетонных строительных конструкций (рис. 21 и 22).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Научно обоснована и разработана концепция системного подхода к рассмотрению вибрационного состояния технических средств, как сложных объектов виброзащиты и виброизоляции на основе развития идей введения в структуру систем дополнительных связей пассивной и активной природы, что имеет важное научное и практическое значение для транспортной, строительной, горно-добывающей и др. отраслей промышленности.

2. Предложены и разработаны понятия вибрационных состояний и полей, формируемых вибрационными движениями объекта, исследованы типовые характеристики динамического состояния в классе базовых динамических моделей.

3. Исследованы особенности структуры модели двухмерного вибрационного поля в приложении к рабочему органу вибрационной машины и определены основные расчетные соотношения для обеспечения однородности поля, показано влияние флюктуирующих параметров. Выявлено, что при малом внешнем трении однородное вибрационное поле можно получить при одновременном или раздельном приложении к системе силового и кинематического воздействий, сдвигом по фазе между возмущениями или выбором конструктивных параметров.

4. Развит аналитический аппарат для оценки структуры и изучения особенностей пространственного трехмерного вибрационного поля, разработаны комплексы программ для автоматизации соответствующих исследований.

5. Предложен и обоснован способ фазовой коррекции для получения однородного вибрационного поля в двухмерном случае, разработаны рекомендации по реализации фазовой коррекции.

6. Предложен способ измерения и оценки структуры вибрационного поля и прибор, который прошел опытную эксплуатацию в производственных условиях.

7. Предложены и разработаны способы и средства изменения широкого спектра динамических свойств механических колебательных систем путем введения дополнительных связей на основе устройств с преобразованием движения.

8. Развиты методы динамического синтеза систем эффективного функционирования, предложены оригинальные технические решения, исследованы специфические свойства колебательных систем в режиме динамического гашения и действия центробежных сил.

9. Разработано математическое обеспечение для управления колебательными движениями в системах, содержащих технические устройства, реализующие активные управляющие воздействия в задачах виброзащиты и виброизоляции.

10. На основе технологий структурной декомпозиции, введения дополнительных связей и управления по параметрам вибрационного состояния разработано комплексное алгоритмическое, математическое и программное обеспечение (ППП ВИЗА) для задач проектирования, синтеза и расчета систем виброзащиты и виброизоляции в приложении к динамически нагруженным техническим объектам. Система виброизоляции на основе динамических гасителей колебаний, вошедшая в автоматизированный комплекс АТВ-135, прибор для измерения однородности вибрационного поля, разработки по контролю формы и параметров вибрационных полей, рекомендации по обеспечению безопасных условий труда операторов вибрационных машин внедрены с совокупным экономическим эффектом более 5 млн руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Гозбенко В.Е., Ченских В.Р. Вибрационное поле однородной структуры при силовом воздействии // Роботы и робототехнические системы. Динамика и алгоритмы управления. Иркутск: ИПИ. 1982. — С. 62 — 82.

2. Гозбенко В.Е. Вибрационное поле однородной структуры при кинематическом воздействии // Динамика управляемых механических систем. Иркутск: ИПИ. 1982. - С. 169 - 174.

3. Елисеев СВ., Кухаренко В.П., Гозбенко В.Е. Структура вибрационного поля и некоторые способы ее изменения // Проблемы вибрационных систем и их автоматизации. Республиканская научно-техническая конференция . Ташкент: ТЛИ. 1982. - С. 48.

4. Лонцих П.А., Гозбенко В.Е. Движение твердого тела, упруго связанного с подвижным основанием // Динамика управляемых колебательных систем. Иркутск: ИПИ. 1983. - С. 37 - 42.

5. Гозбенко В.Е., Волков Л.Н. Условия возбуждения однородного вибрационного поля // Роботы и робототехнические системы. Иркутск: ИПИ. 1983. -С. 150-157.

6. Елисеев СВ., Гозбенко В.Е. Изменение структуры вибрационного поля с помощью корректирующих цепей // Ударные процессы в технике. Николаев: НКИ. 1984. - С. 10 -17.

7. Елисеев СВ., Гозбенко В.Е., Волков Л.Н. Вибрационное поле прямолинейного твердого стержня // Колебания и прочность механических систем. Киев: Наукова думка. 1986. - С. 90 - 95.

8. Засядко А.А., Гозбенко В.Е. и др. Пакет программ «ВИЗА» // Пакеты прикладных программ. Итоги и применение. Новосибирск: Наука. 1986. -С. 123-130.

9. Гозбенко В.Е. Измеритель однородности вибрационного поля. Информационный листок № 86-25. Иркутск: ЦНТИ. 1986. - 4 с.

10. Елисеев СВ., Гозбенко В.Е. Программный комплекс системы автоматизации научных исследований // Проблемы создания программного обеспечения средств комплексной автоматизации. Калинин: 1987. - С. 145-151.

11. Засядко А.А., Гозбенко В.Е. и др. Программно-алгоритмический комплекс оптимизационного конструирования виброзащитных систем // Автоматизация научных исследований и инженерно-технических расчетов. Львов: 1988.-С. 57.

12. Елисеев СВ., Свинин М.М, Гозбенко В.Е. и др. Программный комплекс автоматизации исследования и моделирования МР // УСиМ, 1989, № 1. -С. 104-107.

13. Гозбенко В.Е. Неуправляемые и управляемые дополнительные связи в простых системах. С 51 - 92. Глава в монографии Елисеев СВ., Волков Л.Н.,

Кухаренко В.П. Динамика механических систем с дополнительными связями. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ие, 1990- 214 с.

14. Елисеев СВ., Гозбенко В.Е. Конструирование систем виброизоляции использующих упругие изгибные элементы // Системы автоматизации инженерного труда и научных исследований. IV Международная конференция. Сб. научн. труд. Албена: 1990. - С. 320-324.

15. Eliseev S.V., Svinin M.M., Gozbenko V.E. The software for automation of manipulator robot research. MODELLING, SIMULATION & CONTROL, B, Vol. 29, №4,1990. P. 29-38.

16. Лобанов А.Н., Гозбенко В.Е., Бочкарев Н.А. Измерительный инструмент с цифровой индикацией в вагоноремонтном производстве // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири. Иркутск: ИрГТУ. 1998.-С. 114-119.

17. Гозбенко В.Е., Романова Е.Ю. Анализ системы управления манипулятором // Автоматизированные системы контроля и управления на транспорте. Выпуск 5. Сб. научн. трудов. Иркутск: ИрИИТ. 1999. - С. 32-35.

18. Гозбенко В.Е., Романова Е.Ю. Управление двухзвенником с безударным движением // Управление в системах: Вестник ИрГТУ. Сер. Кибернетика. Выпуск 2. Иркутск: 1999. - С. 35-39.

19. Гозбенко В.Е. Обоснование и методика расчета пространственной виброзащитной системы. С. 117-147. Глава в монографии Хоменко А.П. Динамика и управление в задачах виброзащиты и виброизоляции подвижных объектов. - Иркутск: изд-во Иркут. ун-та. 2000. - 296 с.

20. Гозбенко В.Е. Управление динамическими свойствами механических колебательных систем. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та. 2000. - 412 с.

21. Гозбенко В.Е., Битюкова СМ. Динамические реакции системы с двумя степенями свободы. // Транспортные проблемы сибирского региона. Сб. научн. трудов. Иркутск: ИрИИТ. 2000. Ч. 2. - С. 98-101.

22. Гозбенко В.Е., Назарук СВ., Иванков А.Н. Применение вейвлет-пре-образования в задачах анализа и управления сложными механическими системами // Транспортные проблемы сибирского региона. Сб. научн. трудов. Иркутск: ИрИИТ. 2000. Ч. 2 . - С 102-108.

23. Елисеев СВ., Романова Е.Ю., Гозбенко В.Е. Управление механической системой с ограничителем // Информационные технологии контроля и управления на транспорте. Сб. научн. трудов. Иркутск: ИрИИТ. 2000. Вып. 8.-С. 107-110.

24. Битюкова СМ., Гозбенко В.Е. Передаточные функции многокаскадной системы виброзащиты. Информационные технологии контроля и управления на транспорте. Сб. научн. трудов. - Иркутск: ИрИИТ, 2000. Вып. 8.-С. 121-124.

25. Гозбенко В.Е., Елисеев СВ., Романова Е.Ю. Безударное движение механической системы, обеспечиваемое регулированием скорости // Инфор-

мационные технологии контроля и управления на транспорте. Сб. научн. трудов. Иркутск: ИрИИТ. 2000. Вып. 8. - С. 134-138.

26. Гозбенко В.Е. Управление в задачах транспортной динамики // Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири. Иркутск: ИГЭА. 2001. -С.121-124.

27. Донская Е.Ю., Гозбенко В.Е. Безударное движение механической системы с ограничением скорости // Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири. Иркутск: ИГЭА. 2001. - С. 128-131.

28. Гозбенко В.Е., Битюкова СМ. Анализ многокаскадной системы виброзащиты // Транспортные проблемы сибирского региона. Сб. научн. трудов. Ч. 2. Иркутск: ИрИИТ. 2001. - С. 3-6.

29. Гозбенко В.Е., Хоменко А.П., Ермошенко Ю.В. Введение дополнительных связей в двухмерных системах // Транспортные системы Сибирского региона/ Сб. научн. тр. Ч. 2. Иркутск: ИрГУПС. 2002. - С. 3-15.

30. Гозбенко В.Е., Хоменко А.П. Изменение динамического состояния уп-ругосвязанных систем. М.: Деп. ВИНИТИ 23.07.2002. №1379-В2002. - 37 с.

31. Гозбенко В.Е. Динамическое состояние и вибрационные поля объекта защиты как твердого тела // Нелинейные колебания механических систем. Нижний Новгород: Нижегородский гос. ун-т им. Н.И. Лобачевского. 2002.-С. 46-48.

32. Гозбенко В.Е. Управление вибрационным полем в задачах транспортной динамики // Математика, ее приложения и математическое образование. Ч. 1. Улан-Удэ, ВСГТУ. 2002.-С. 145-151.

33. Хоменко А.П., Елисеев СВ., Гозбенко В.Е., Ермошенко Ю.В. Управление вибрационным состоянием в задачах виброзащиты и виброизоляции // Проблемы механики современных машин. Т. 2. Улан-Удэ: ВСГТУ. 2003. — С. 13-16.

34. Гозбенко В.Е., Ермошенко Ю.В. Дополнительные связи в колебательных системах для управления динамическим состоянием // В кн. Вестник инженеров электромехаников железно-дорожного транспорта. Вып. 1. Самара: СамГАПС. 2003. - С. 481л86.

35. Гозбенко В.Е., Хоменко А.П., Ермошенко Ю.В. Разработка методов и средств управления вибрационным состоянием объектов транспортных систем. М: Деп. ВИНИТИ 04.12.2003. №2102-В2003.-199 с.

36. Гозбенко В.Е., Ермошенко Ю.В. Динамическое состояние тягового электродвигателя и способы его изменения // Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте. Санкт-Петербург: ПГУПС.2003. - С. 120-121 .

37. Хоменко А.П., Ермошенко Ю.В., Елисеев СВ., Гозбенко В.Е. Управление вибрационным состоянием технических объектов // Проблемы транспорта Дальнего Востока. Владивосток: ДВО Российской Академии транспорта. 2003. - С. 68-72.

38. Хоменко А.П., Милованов А.И., Гозбенко В.Е., Ермошенко Ю.В. Устройство для гашения линейных и крутильных колебаний в подвеске тягового электродвигателя с опорно-осевой подвеской. Свидетельство на полезную модель №29504 от 20 мая 2003. Бюл. №14 от 20.05.03.

39. Гозбенко В.Е. Синтез вибрационных полей и задачи виброзащиты // Современные технологии в машиностроении. Сб. статей ПГУ. Пенза: ПГУ.

2003.-С. 143-147.

40. Гозбенко В.Е. Динамические свойства двухмерных систем с дополнительными связями // Вестник ИрГТУ. Иркутск: ИрГТУ. 2004. -№ 1 (17). -С. 80-86.

41. Гозбенко В.Е. Дополнительные связи в колебательных системах для управления динамическим состоянием // Вестник ИрГТУ. Иркутск: ИрГТУ.

2004.-№ 1(17).-С. 86-92.

42. Гозбенко В.Е. Декомпозиция пространственного вибрационного поля // Известия ИГЭА. Иркутск: БГУЭП. 2004. - № 3(40).

43. Гозбенко В.Е. Классификация структур вибрационного поля // Известия ИГЭА. Иркутск: БГУЭП. 2004. № 3(40).

44. Гозбенко В.Е. Динамические свойства механических систем // Вестник Бурятского государственного университета. Математика и информатика. Вып. 1. Улан-Удэ: БГУ. 2004.-С. 169-174.

45. Гозбенко В.Е. Управление динамикой вибрационных полей и инерционных связей // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. Иркутск: ИрГУПС. 2004. -№1. - С. 33Л7.

46. Гозбенко В.Е. Методы управления динамикой механических систем на основе вибрационных полей и инерционных связей. М: Машиностроение. 2004.-386 с.

Подписано в печать . 2004 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,31, уч.-изд.л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ 19

Отпечатано в Глазковской типографии, Иркутск, ул. Гоголя, 53

»16410

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора технических наук, Гозбенко, Валерий Ерофеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Задачи транспортной динамики.

1.1.1. Задачи динамики подвижного состава.

1.1.2. Особенности задач динамики.

1.2. Общая характеристика вибрационных технологических процессов.

1.3. Особенности функционирования вибрационных машин и устройств.

1.4. Подходы к анализу и синтезу вибрационных полей.

1.5. Оценка вибрационного состояния. Виброзащита, виброизоляция. Современные проблемы.

1.6. Задачи и требования к виброзащитным системам.

1.6.1. Структурные интерпретации задач виброзащиты и виброизоляции.

1.6.2. Об особенностях использования управления движением.

1.7. Постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ К ВЫБОРУ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ

ВИБРАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ.

2.1. Исследование структуры вибрационного поля двухмерной модели.

2.1.1. Силовое возбуждение вибрационного поля.

2.1.2. Кинематическое возбуждение вибрационного поля.

2.1.3. Силовое возбуждение вибрационного поля при наличии трения.

2.1.4. Кинематическое возбуждение вибрационного поля при наличии трения.

2.2. Возможности изменения свойств динамических систем с помощью управляющего воздействия.

2.2.1. Система без трения.

2.2.2. Учет сил трения.

2.2.3. Классификация структур вибрационного поля.

2.2.4. Вибрационное поле при пространственном возбуждении твердого тела.

2.2.5. Условия декомпозиции пространственного вибрационного поля.

2.3. Фазовая коррекция структуры вибрационного поля.

2.3.1. Условия существования однородного вибрационного поля.

2.3.2. Алгоритмы фазовой коррекции структуры вибрационного поля.

2.3.3. Чувствительность фазовой коррекции.

2.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЯЗИ КАК СРЕДСТВО

УПРАВЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ.

3.1. Динамические взаимодействия элементов гасителя колебаний.

3.2. Механические фильтры вибраций на основе дополнительных инерционных элементов.

3.3. Динамические характеристики гасителя при ударных воздействиях.

3.4. Особенности динамики механических систем.

3.4.1. Учет силовых факторов в устройстве с преобразованием движения.

3.5. Центробежные силы в динамических гасителях.

3.6. Гироскопические силы в динамических гасителях.

3.6.1. Дифференциальные уравнения движения.

3.6.2. Конструктивные особенности гасителя.

3.7. Учет нелинейности упругих элементов.

3.8. Сухое трение в паре скольжения.

3.9. Виброзащитная система с упругими упорами.

3.10. Уточненное частотное описание нелинейных систем виброзащиты.

3.11. Виброзащитные свойства системы при случайных воздействиях.

3.12. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. УЧЕТ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ДИНАМИЧЕСКИХ ГАСИСТЕЛЕЙ И СИСТЕМ С НЕТРАДИЦИОННЫМИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ СВЯЗЯМИ.

4.1. Управляемые динамические гасители колебаний.

4.2. Частотная настройка и поднастройка.

4.3. Особенности управления гасителем крутильных колебаний.

4.4. Управление свойствами динамического гасителя с преобразованием движения.

4.5. Возможности подхода в анализе и синтезе виброзащитных систем на основе метода импедансов.

4.6. Выводы по главе.

ГЛАВА 5. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЯЗИ В КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ С НЕСКОЛЬКИМИ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ И УПРАВЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ.

5.1. Общие положения о введении дополнительных связей.

5.1.1. Некоторые упрощения.

5.1.2. Введение дополнительных связей.

5.2. Оценка влияния дополнительных связей на динамические свойства виброзащитной системы при силовом возмущении.

5.3. Введение дополнительных связей в двухмерных системах.

5.3.1. Система координат х, ср.

5.3.2. Силовое возмущение (координаты ср).

5.3.3. Дополнительные связи в системе координат* и ср.

5.3.4. Обобщенные координаты^, х2.

5.3.5. Введение дополнительных связей по ускорению.

5.3.6. Силовое возмущение (координаты х, ср).

5.4. Подходы к рациональному конструированию опорно-осевой подвески.

5.4.1. Режим динамического гашения колебаний.

5.4.2. Оценка динамических свойств системы подвески в координатах х, ср.

5.5. Выводы по главе.

ГЛАВА 6. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ. ВЛИЯНИЕ

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ СВЯЗЕЙ.

6.1. Пространственная виброзащитная система с тремя степенями свободы.

6.2. Многоопорная виброзащитная платформа.

6.2.1. Математическая модель платформы.

6.2.2. Угловые колебания платформ на жестком основании.

6.2.3. Вертикальные колебания многоопорной платформы на упругих элементах.

5.2.4. Пространственные колебания платформы на упругом основании.

6.2.5. Изменение структуры вибрационного поля с помощи инерционных элементов.

6.2.6. Условия инвариантности в системе с дополнительными инерционными элементами.

6.3. Выводы по главе.

ГЛАВА 7. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ В ЗАДАЧАХ РАЗРАБОТКИ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННОГО ПОЛЯ.

7.1. Назаначение и состав пакета. Решаемые задачи.

7.2. Системная и функциональная части.

7.3. Описание серийных виброплощадок и технологии формования бетонных смесей.

7.4. Описание аппаратуры, используемой при измерениях.

7.5. Методика проведения экспериментов.

ВЫВОДЫ.

 
Введение диссертация по механике, на тему "Методы управления динамикой механических систем на основе вибрационных полей и инерционных связей"

Современная техника предоставляет много примеров работы различных технических средств в условиях интенсивного динамического нагружения: повышается мощность двигательных установок, растут скорости движения рабочих органов. Вместе с тем, повышаются и требования к надежности функционирования машин, агрегатов, приборов и обеспечению безопасности деятельности человека-оператора. Наиболее наглядными в этом плане являются проблемы, связанные с эксплуатацией транспортных систем различного назначения, в частности, железнодорожного транспорта.

Большую роль в этом плане играют вибрационные процессы. С одной стороны, вибрации и удары, сопровождающие эксплуатацию оборудования и транспортных средств, заставляют вести разработку проблем виброзащиты, виброизоляции, нормирования и ограничения динамических воздействий применительно к человеку-оператору, оборудованию и приборам, железнодорожному пути [4, 146, 163]. С другой стороны, вибрационные процессы используются непосредственно в различных технологических процессах в промышленности и на транспорте, что стимулирует разработку подходов, позволяющих управлять вибрационным состоянием различных объектов, искать и разрабатывать разнообразные варианты конструктивно-технологических решений по обеспечению необходимого спектра динамических свойств.

Теории и практике транспортной динамики, защиты машин, оборудования, приборов и человека от действий вибрации и ударов посвящено достаточно большое количество трудов отечественных и зарубежных авторов. В разное время рассматривались различные аспекты этой проблемы, связанные с уточнением математических моделей, введением новых связей, в том числе на основе использования внешних источников энергии, применением элементов автоматики и подходов, опирающихся на методы теории автоматического управления, включая прямое управление с помощью средств вычислительной техники. Полученные результаты достаточно интересны и используются в инженерной практике.

Известно, что типовые средства виброзащиты имеют простые конструкции и надежны в работе, однако их возможности ограничены и часто не отвечают высоким требованиям по защите человека и машин от вибрации. В связи с этим, является естественным и вполне закономерным интерес исследователей к управляемым системам, имеющим в своем составе дополнительные связи, реализованные различными механизмами, с целью сохранения достоинств традиционных пассивных систем виброзащиты и существенного расширения их предельных возможностей.

Транспортные технические устройства в плане решения проблем защиты от вибраций и ударов являются сложными объектами. Прежде всего транспортные устройства, в силу их энергетической насыщенности сами выступают как генераторы возмущения широкого частотного диапазона. Кроме этого они находятся в динамическом взаимодействии с окружающей средой, способной проводить и рассеивать вибрации. Как показывает инженерная практика, ограничение большого числа параметров динамического взаимодействия не всегда является эффективным подходом. Более рациональным представляется подход, основанный на методах структурной декомпозиции объекта, выборе исходных моделей, отражающих основные энергетические и динамические свойства, моделирование поведения технических объектов при динамических воздействиях, что позволяет в дальнейшем детализировать задачу и искать ответ в классе реализуемых инженерно-технических решений.

Использование дополнительных связей и энергии специальных источников для изменения параметров системы защиты или формирование активного динамического противодействия приводит к дальнейшему развитию тех разделов динамики машин и теории автоматического управления, которые позволяют формировать воздействия в режиме реального времени.

Такой подход, в частности, развит автором на основе оригинальных предложений по фазовой коррекции структуры вибрационных полей объектов.

Современные теоретические и экспериментальные исследования позволяют существенно расширить наше представление о возможностях систем, спектре их физических свойств и границ упрощения моделей, обеспечивающих учет основных определяющих факторов влияния. Существенным моментом в области выбора и построения основной расчетной модели является разумное упрощение исходной схемы, если это не входит в противоречие с очевидными физическими представлениями.

Особенности рассматриваемых систем, а к ним относятся транспортные устройства, машины, агрегаты, оборудование, часто заключаются в том, что приходится принимать во внимание распределенный характер массо-инерционных и упругих параметров, что предполагает рассмотрение новых эффектов и физических процессов, соотносимых в дальнейшем с данными, полученными в экспериментах.

Решение обозначенных научно-технических проблем опирается и использует результаты разработок в области динамики машин, системного анализа, теории управления, динамического синтеза. Исследования последних лет показывают особое значение научно-методических подходов, основанных на построении расчетных моделей процессов, отражающих основные динамические свойства в сочетании с разумными упрощениями, позволяющими в целом обеспечить использование аналитических методов, дающих обобщенное представление о динамике объекта.

В целом, представленная работа может рассматриваться как методология развития процесса усложнения исходных моделей от одномерных к многомерным с редукцией до задач пространственной виброзащиты и виброизоляции, как определенный концептуальный подход, позволяющий на каждом этапе строить вполне обозримые модели в классе управляемых систем.

Последовательное изучение возможностей активных элементов и их систем в задачах управления колебаниями позволяет создать научно-методическую основу для применения современных методов теории систем автоматического управления и реализовать в расчетах методы динамического синтеза.

Комплексный характер решения задач виброзащиты и виброизоляции требует, как правило, при выборе вариантов конструкторско-технического исполнения разумных компромиссов, обеспечивающих увязку и учет основных физических свойств объекта.

Научная проблематика направления, связанного с транспортной динамикой, прочностью машин в последние годы претерпевает заметное развитие не только за счет привлечения новых технических идей, но и, благодаря интенсивному внедрению в инженерную практику информационных технологий, средств вычислительной техники. От рассмотрения отдельных динамических явлений и процессов наметилась вполне определенная тенденция к изучению вибрационных состояний объектов, формированию и исследованию вибрационных полей и способов управления сложными динамическими состояниями, что предполагает дальнейшее развитие системных методологических и научно-методических позиций.

В приложении к транспортным динамическим объектам общее представление о комплексном характере проблемы дают три уровня задач анализа и синтеза вибрационного состояния:

- силовое взаимодействие объектов защиты и пути;

- взаимодействие работающего оборудования в составе многосвязного объекта;

- поиск способов и средств снижения воздействий от вибрационных возмущений при защите оборудования, приборов и человека-оператора.

В связи с этим научную актуальность и значение приобретают вопросы, связанные с развитием методов структурной декомпозиции, разработкой системной идеологии подходов, основанных на использовании идей управлением движением объектов, оценкой и анализом их состояния. Развитие системных позиций в оценке вибрационного состояния объектов, изучение возможного спектра изменений путем введения дополнительных связей и средств управления, развитие методов динамического синтеза в обеспечении конструктивно-технологических решений в области пассивной и активной виброзащиты и виброизоляции является актуальным и современным направлением исследований.

Цель представленной диссертации заключается в разработке системной концепции и методов изменения динамических свойств механических колебательных систем, как моделей различных динамически нагруженных технических объектов, на основе управления их вибрацонным состоянием через введение и использование дополнительных связей активной и пассивной природы, а также формирование вибрационных полей определенного вида и структуры.

В качестве основных рассматриваются следующие задачи:

1. Уточнить и развить понятие вибрационных состояний и полей, формируемых вибрационными движениями объектов, исследовать типовые характеристики динамического состояния в классе базовых динамических моделей;

2. Предложить и разработать способы изменения структуры вибрационного поля, оперативного определения его параметров и формирования необходимых условий реализации на основе фазовой коррекции;

3. Предложить и разработать математический аппарат описания использования способов и средств изменения спектра динамических свойств колебательных систем введением дополнительных связей на основе устройств с преобразованием движения;

4. Развить методы динамического синтеза систем эффективного функционирования, предложить конструктивные решения, исследовать специфические свойства колебательных систем в режимах динамического гашения и действия центробежных сил;

5. Разработать математическое обеспечение для управления колебательными движениями в системах, содержащих технические устройства, реализующие активные управляемые воздействия в задачах виброзащиты и виброизоляции;

6. Разработать принципы построения комплекса математического, алгоритмического и программного обеспечения для задач проектирования, синтеза и расчета систем виброзащиты и виброизоляции в приложении к динамически нагруженным техническим объектам.

Научная новизна работы.

1. Предложены понятия вибрационных состояний и полей, формируемых вибрационными движениями объектов. Показаны и исследованы типовые характеристики математических моделей динамического состояния в классе базовых моделей.

2. Разработаны оригинальные способы и средства изменения широкого спектра динамических свойств колебательных систем путем фазовой коррекции и введения дополнительных связей, реализуемых техническими средствами пассивной и активной природы. Развиты методы динамического синтеза систем эффективного функционирования, предложены оригинальные конструктивные решения и исследованы специфические свойства колебательных систем в режимах динамического гашения и действия центробежных сил для систем вращательного типа с дополнительными связями.

3. Разработана концепция реализации системного подхода к анализу и оценке вибрационного состояния технических средств, в том числе, транспортных устройств, как сложных объектов виброзащиты и виброизоляции, на основе развития идей введения в структуру систем дополнительных связей пассивной и активной природы.

4. Развито математическое обеспечение для управления колебательными движениями в системах, содержащих технические устройства, реализующие активных управляющие воздействия в задачах виброзащиты и виброизоляции на основе технологий структурной декомпозиции, введения дополнительных связей, фазовой коррекции и управления по параметрам вибрационного состояния. Разработано комплексное математическое, алгоритмическое и программное обеспечение для задач проектирования, синтеза и расчета систем виброзащиты и виброизоляции в приложении к динамически нагруженным техническим объектам.

Практическая значимость работы.

Разработана концепция и соответствующие средства для системного подхода в задачах проектирования, анализа и синтеза виброзащитных систем для сложных технических объектов, на основе введения и использования дополнительных связей пассивной и активной природы. Создано научно-методическое обеспечение для широкого класса инженерно-технических решений прикладного характера по защите объектов от вибрации и ударов.

Результаты разработок проведенных в рамках научно-исследовательских программ АН СССР, Министерства образования и отраслевых министерств РФ, вошли в пакет прикладных программ ВИЗА (Гос ФАЛ, ВНИТИ). Отдельные результаты внедрены и были использованы в инженерной практике на предприятиях: ЦКБ «Фотон» (г. Казань), ЦНИИ им. С. Крылова (Санкт-Петербург), Казанский оптико-механический завод, СУ «Востоксибстрой», НИАТ МАП и др. Совместные научно-исследовательские разработки проводились также с Сибирским отделением ВНИИЖТ (г. Иркутск), результаты внедрены и используются в технических службах Восточно-Сибирской железной дороги. Внедрение результатов исследований связано также с решением ряда конкретных инженерно-технических проблем защиты оборудования от вибраций и ударов на предприятиях Сибири.

Работа выполнялась согласно:

- плана совместных работ МАП СССР и СО АН СССР в области вычислительной техники на 1979-1985 гг.;

- плана НИР АН СССР по фундаментальным проблемам машиностроения (постановление Президиума АН СССР № 642 от 21.05.86) по разделам «Разработать методы автоматизированного проектирования виброзащитных систем» и «Разработать пакеты прикладных программ по оценке динамических свойств механических колебательных систем»;

- проблемно-тематического плана многостороннего научного сотрудничества Академий наук социалистических стран на 1986-1990 гг. по проблеме «Научные основы механики машин, конструкций и технологических процессов» (тема IV);

- координационной программе на 1985-1990 гг. «Инерционно-импульсные системы»;

- планам НИР ИрГУПС (1992-2006 гг.).

Апробация работы. Основные результаты работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на международных и научно-технических конференциях в России и за рубежом (более 30), в том числе на:

IV Всесоюзной научно-технической конференции «Механические управляемые системы» (Иркутск, 1982);

IV Всесоюзной конференции «Оптимальное управление в механических системах» (Москва, 1982);

I и II Всесоюзной научно-технической конференции «Ударные процессы в технике» (Николаев, 1983, 1984);

II Всесоюзном съезде по теоретической и прикладной механике (Ташкент, 1986); семинаре ГКНТ по проблеме «Виброзащита машин и вибрационная техника для Урала, Сибири и Дальнего Востока» (Томск, 1987);

VIII Международной конференции «Применение ЭВМ в технике и управление производством» (Москва, 1987);

I и II Всесоюзных конференциях по конструкторско-технологической информатике (Москва, 1987, 1989);

IV Всесоюзном координационном совещании по САПР (Минск, 1988);

V Международной конференции по автоматизации конструирования САПР-88 (Пловдив, 1988);

VIII Сибирской школе по пакетам прикладных программ (Иркутск, 1989); зональных научно-методических совещаниях-семинарах по ТММ вузов республик Прибалтики, Белоруссии и Калининградской области (Рига, 1990-1991); на семинаре в Рижском политехническом институте (Рига, 1986); межвузовской научно-технической конференции, посвященной 160-летию отечественных железных дорог и 100-летию железнодорожного образования в Сибири (Омск, 1998);

Международной научно-технической конференции «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири» (Иркутск, 1998); региональной научно-практической конференции «Транссиб-99» (Новосибирск, 1999);

IV региональной научно-практической конференции «Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири» (Иркутск, ИГЭА, 2001);

IV научной конференции «Нелинейные колебания механических систем» (Нижний Новгород, НГУ, 2002);

Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы высшей школы» (Петропавловск, ПГУ, 2002);

Международной конференции «Математика, ее приложения и математическое образование» (Улан-Удэ, ИМАШ-РАН-ВСГТУ, 2002);

V Международной научно-практической конференции «Проблемы транспорта Дальнего Востока» (Владивосток, ДВО Российской академии транспорта, 2002);

IV Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития железнодорожного транспорта» (Самара, СамГАПС, 2003);

Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин» (Самара, СГТУ, 2003);

II Международной конференции «Проблемы механики современных машин» (Улан-Удэ, ИМАШ-РАН-ВСГТУ, 2003);

II Международном симпозиуме «Eltrans-2003» (С-Пб, СПГУПС, 2003);

VIII Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении» (Пенза, 2003); научно-технических конференциях и семинарах ОАТФ ИФ СО РАН, ИрГ-ТУ, ИрГУПС, АГТА и других организаций (1985-2004).

В заключение автор хотел бы выразить благодарность научному консультанту профессору Хоменко А.П. и профессору Елисееву C.B. за поддержку и постоянный интерес к исследованиям.

 
Заключение диссертации по теме "Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры"

выводы

1. Научно обоснована и разработана концепция системного подхода к рассмотрению вибрационного состояния технических средств, как сложных объектов виброзащиты и виброизоляции на основе развития идей введения в структуру систем дополнительных связей пассивной и активной природы, что имеет важное научное и практическое значение для транспортной, строительной, горно-добывающей и др. отраслей промышленности.

2. Предложены и разработаны понятия вибрационных состояний и полей, формируемых вибрационными движениями объекта, исследованы типовые характеристики динамического состояния в классе базовых динамических моделей.

3. Исследованы особенности структуры модели двухмерного вибрационного поля в приложении к рабочему органу вибрационной машины и определены основные расчетные соотношения для обеспечения однородности поля, показано влияние флюктуирующих параметров. Выявлено, что при малом внешнем трении однородное вибрационное поле можно получить при одновременном или раздельном приложении к системе силового и кинематического воздействий, сдвигом по фазе между возмущениями или выбором конструктивных параметров.

4. Развит аналитический аппарат для оценки структуры и изучения особенностей пространственного трехмерного вибрационного поля, разработаны комплексы программ для автоматизации соответствующих исследований.

5. Предложен и обоснован способ фазовой коррекции для получения однородного вибрационного поля в двухмерном случае, разработаны рекомендации по реализации фазовой коррекции.

6. Предложен способ измерения и оценки структуры вибрационного поля и прибор, который прошел опытную эксплуатацию в производственных условиях.

7. Предложены и разработаны способы и средства изменения широкого спектра динамических свойств механических колебательных систем путем введения дополнительных связей на основе устройств с преобразованием движения.

8. Развиты методы динамического синтеза систем эффективного функционирования, предложены оригинальные технические решения, исследованы специфические свойства колебательных систем в режиме динамического гашения и действия центробежных сил.

9. Разработано математическое обеспечение для управления колебательными движениями в системах, содержащих технические устройства, реализующие активные управляющие воздействия в задачах виброзащиты и виброизоляции.

10. На основе технологий структурной декомпозиции, введения дополнительных связей и управления по параметрам вибрационного состояния разработано комплексное алгоритмическое, математическое и программное обеспечение (ППП ВИЗА) для задач проектирования, синтеза и расчета систем виброзащиты и виброизоляции в приложении к динамически нагруженным техническим объектам. Система виброизоляции на основе динамических гасителей колебаний, вошедшая в автоматизированный комплекс АТВ-135, прибор для измерения однородности вибрационного поля, разработки по контролю формы и параметров вибрационных полей, рекомендации по обеспечению безопасных условий труда операторов вибрационных машин внедрены с совокупным экономическим эффектом более 5 млн руб.

 
Список источников диссертации и автореферата по механике, доктора технических наук, Гозбенко, Валерий Ерофеевич, Иркутск

1. Абесгауз В.Д., Гальперин М.И. Вибратор на стройке. М.: Стройиздат, 1964. 95 с.

2. Алабужев П.М., Бржцинский Д.С., Галынин H.A. и др. Применение упругих систем постоянного усилия в качестве виброзащитных устройств //Вибротехника. Вильнюс: Минтис, 1971. № 4. С. 24-31.

3. Алабужев П.М., Бржцинский Д.С., Галынин H.A. и др. Упругие системы постоянного усилия / Конф. по проблемам колебаний механических систем. Киев, 1968. С. 10-16.

4. Андреева-Галанина Е.Ц. Вибрация и ее значение в гигиене труда. Л.: Медгиз, 1961. 367 с.

5. Андреева Л.Е. Упругие элементы приборов. М.: Машиностроение, 1981. 392 с.

6. Андронов A.A., Витт A.A., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Физмат-гиз, 1959.915 с.

7. Афанасьев Б.П. Оптимизация спектра собственных частот колебаний лопаток газотурбинных двигателей: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Харьков: ХПИ, 1984. 20 с.

8. Бабичев А.П. Вибрационная обработка деталей. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1974. 134 с.

9. Баландин O.A., Лонцих П.А. К вопросу об исследовании противоударных свойств виброзащитной системы, включающей устройство с преобразованием движения // Вибрационная защита и надёжность приборов, машин и механизмов. Иркутск: ИЛИ, 1973. С. 36-41.

10. Бальтмонт В.Б. О резонансных колебаниях роторов при больших скоростях вращения //Изв. вузов. Машиностроение. 1982. № 11. С. 39-43.

11. Баранов В.Н., Захаров Ю.Е. Электрогидравлические и гидравлические вибрационные механизмы. М.: Машиностроение, 1977. 325 с.

12. Бауман В.А., Быховский И.И. Вибрационные машины и процессы в строительстве. М.: Высш. шк. 1977. 255 с.

13. Бесекерский В.А., Попов Е.А. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1972. 767 с.

14. Бирюков И.В. Прогнозирование динамических свойств тяговых приводов электрического подвижного состава: Автореф. дис. д-ра техн. наук. М.: 1974. 34 с.

15. Блехман И.И. Синтез вибрационных полей и создание заданного поля вынужденных колебаний упругой системы // Вибрации в технике. М.: Машиностроение, 1981. Т. 4. 510 с.

16. Блехман И.И. Синхронизация динамических систем. М.: Наука, 1971. 896 с.

17. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. М.: Наука, 1964. 412 с.

18. Блехман И.И., Жгулев A.C. К расчету вибрационных машин с внецен-тренно расположенным дебалансным возбудителем // Обогащение руд. 1974. № 2. С. 36-39.

19. Болотин В.В. Динамическая устойчивость упругих систем. М.: Госте-хиздат, 1956. 600 с.

20. Бородицкий JI.C., Спиридонов В.М. Снижение структурного шума в судовых помещениях . JL: Судостроение, 1974. 222 с.

21. Булгаков Б.В. Колебания. М.: Гостехиздат, 1954. 891 с.

22. Быховский И.И. Основы теории вибрационной техники. М.: Машиностроение, 1969. 363 с.

23. Вайнкоф Я.Ф., Квитко А.К. Вибрационная техника на вспомогательных транспортных операциях. М.: Машиностроение, 1964. 270 с.

24. Вайсберг В.А. Проектирование и расчет вибрационных грохотов. М.: Недра, 1986. 144 с.

25. Варсанофьев В.Д., Кузнецов О.В. Гидравлические вибраторы. JL: Машиностроение, 1969. 143 с.

26. Василенко Н.В. Исполнительные системы, устройства и узлы оборудования электронной и аэрокосмической техники на основе волнового движения. Красноярск: НИИ СУВПТ, 1999. 116 с.

27. Васютинский С.Б., Нагаенко Г.П. Конструктивные схемы и основные уравнения электродинамических вибрационных стендов // Тр. ЛПИ им. Калинина. 1958. № 192. С. 141-153.

28. Вейц В.Л., Коловский М.З., Кочура А.Б. Динамика управляемых машинных агрегатов. М.: Наука, 1984. 352 с.

29. Ветюков М.М., Ходжаев К.Ш. Возбуждение ударных колебаний электромагнитами // Изв. АН СССР. МТТ. 1976. № 4. С. 71-78.

30. Вибрации в технике: Справочник. Т. 2. Колебания нелинейных механических систем / Под ред. И.И. Блехмана. М.: Машиностроение, 1979.351 с.

31. Вибрации в технике: Справочник. Т.4. Вибрационные процессы и машины / Под ред. Э.Э. Лавендела. М.: Машиностроение, 1981. 509 с.

32. Вибрационные машины в строительстве и производстве строительных материалов: Справочник / Под ред. В.А. Баумана и др. М.: Машиностроение, 1978. 548 с.

33. Вибрация. Методы и средства защиты. Классификация. М.: Изд-во стандартов, 1985. 11 с.

34. Виброизоляторы и системы установки оборудования с автоматическим регулированием / Под ред. E.H. Ривина. М.: 1971. 80 с. (Сер. С-1).

35. Викторов Е.Д., Коловский М.З. Приближенный синтез в строительной механике. Вильнюс: Минтис, 1968. С. 15-19.

36. Власенков В.М. Динамические испытательные стенды. Владивосток: ДВГУ, 1989. 148 с.

37. Волков JI.H., Кадников A.A. Влияние диссипативных сил на эффективность применения динамического гасителя типа гайка-маховик // Тр. Николаев. кораблестроит. ин-та. 1982. С. 42-48.

38. Волков JI.H., Кадников A.A., Калмыков В.Р. Динамические гасители с дополнительными связями // Динамика механических управляемых систем. Иркутск: ИЛИ. 1982. С. 67-72.

39. Вульфсон И.И., Коловский М.З. Нелинейные задачи динамики машин. Л.: Машиностроение. 1968. 283 с.

40. Генкин Н.Д., Елизов В.Г., Яблонский В.В. Методы активного гашения вибрации механизмов // Динамика и акустика машин. М.: Наука, 1971. С. 2630.

41. Генкин Н.Д., Елизов В.Г., Яблонский В.В. Методы управляемой виброзащиты машин. -М.: Наука, 1985. 240 с.

42. Генкин Н.Д., Елисеев С.В., Мигиренко Г.С., Фролов К.В. Принципы современной виброзащиты // Тр. Новосиб. ин-та инженеров водного транспорта. Новосибирск, 1984. С. 3-13.

43. Генкин Н.Д., Русаков А.М., Яблонский В.В. Электродинамические вибраторы. М.: Машиностроение, 1975. 98 с.

44. Герц Е.В. Пневматические приводы. М.: Машиностроение, 1969. 60 с.

45. Гладков С.Н. Электромеханические вибраторы. М.: Машиностроение, 1966. 83 с.

46. Гозбенко В.Е., Хоменко А.П., Ермошенко Ю.В. Введение дополнительных связей в двухмерных системах // Транспортные проблемы Сибирского региона: Сб. науч. тр. Иркутск: ИрГУПС, 2002. С. 28-40.

47. Гозбенко В.Е. Динамические свойства двухмерных систем с дополнительными связями // Вестн. ИрГТУ. Иркутск: ИрГТУ, 2004. № 1 (17). С. 80-86.

48. Гозбенко В.Е. Дополнительные связи в колебательных системах для управления динамическим состоянием // Вестн. ИрГТУ. Иркутск: ИрГТУ, 2004. № 1 (17). С. 86-92.

49. Гозбенко В.Е. Управление динамическими свойствами механических колебательных систем. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 2000. 412 с.

50. Гозбенко В.Е., Битюкова С.М. Анализ многокаскадной системы виброзащиты // Транспортные проблемы Сибирского региона. Сб. науч. тр. Иркутск: ИрИИТ, 2001. Ч. 2. С. 3-6.

51. Гозбенко В.Е., Хоменко А.П., Ермошенко Ю.В. Оценка влияния дополнительных связей на динамические свойства виброзащитной системы при силовом возмущении // Транспортные системы Сибирского региона: Сб. науч. тр. Иркутск: ИрГУПС. 2002. Ч. 2. С. 3-15.

52. Гозбенко В.Е., Хоменко А.П. Изменение динамического состояния уп-ругосвязанных систем. Иркутск: ИрИИТ, 2002. 37 с. (Деп. ВИНИТИ 23.07.02 № 1379-В2002).

53. Гозбенко В.Е. Управление вибрационным полем в задачах транспортной динамики // Математика, ее приложения и математическое образование: Материалы Междунар. конф. Улан-Удэ: ВСГТУ, 2002. Ч. 1. С. 145-151.

54. Гозбенко В.Е., Хоменко А.П., Елисеев C.B., Ермошенко Ю.В. Управление вибрационным состоянием в задачах виброзащиты и виброизоляции // Проблемы механики современных машин. Материалы 2-й Междунар. конф. Улан-Удэ: ВСГТУ, 2003. Т. 2. С. 13-16.

55. Гозбенко В.Е., Ермошенко Ю.В. Дополнительные связи в колебательных системах для управления динамическим состоянием // В кн. Вестник инженеров электромехаников железнодорожного транспорта. Вып. 1. Самара: Сам-ГАПС, 2003. С. 481-486.

56. Гозбенко В.Е., Хоменко А.П., Ермошенко Ю.В. Разработка методов и средств управления вибрационным состоянием объектов транспортных систем. Иркутск: ИрГУПС, 2003. 199 с. (Деп ВИНИТИ 04.12.03. № 2102-В2003).

57. Гозбенко В.Е., Хоменко А.П., Милованов А.И., Ермошенко Ю.В. Устройство для гашения линейных и крутильных колебаний в подвеске тягового электродвигателя с опорно-осевой подвеской. Свид. на полезную модель № 29504 от 20 мая 2003 г. Бюл. № 14 от 20.05.03.

58. Гозбенко В.Е. и др. Соединительные устройства с инерционно-динамическими связями: Отчет о НИР. Гос. per. 01830008156. Иркутск: ИрВЦ СО РАН, 1984. 140 с.

59. Гозбенко В.Е. и др. Пакет прикладных программ системы автоматизированного проектирования виброзащитных систем: Отчет о НИР. Гос. per. 5324917.00026-013101. Иркутск: ИрВЦ СО РАН, 1985. 139 с.

60. Гозбенко В.Е., Засядко А.А., Гарифулин Ю.А., Елисеев C.B. Теоретическая проработка с созданием модели гиростабилизированной платформы. Гос. per. 36638. Иркутск: ИрВЦ СО РАН, 1982. 112 с.

61. Гозбенко В.Е. и др. Методы виброзащиты технических объектов: Отчет о НИР. Гос. per. 81078263. Иркутск: ИрВЦ СО РАН, 1985. 126 с.

62. Гозбенко В.Е. и др. Разработка и применение программных средств для исследования и проектирования робототехнических и виброзащитных средств: Отчет о НИР. Гос. per. 8583000852. Иркутск: ИрВЦ СО РАН, 1988. 140 с.

63. Гозбенко В.Е. и др. Разработка методов и схем вибрационной защиты конструкций и систем: Отчет о НИР № 8583000852. ВИНИТИ, 1985. 85 с.

64. Гозбенко В.Е. и др. Пакет прикладных программ «ВИЗА» / C.B. Елисеев, А.А. Засядко, В.Е. Гозбенко и др. // Бюлл. Госфонда алгоритмов и программ. 1986. №9. 1 с.

65. Гозбенко В.Е. и др. Разработка методики и комплекса программ расчета на ЭВМ динамических характеристик оптико-механических конструкций: Отчет о НИР№ ГР 17830007234. Иркутск: ИЛИ, 1986. 110 с.

66. Гозбенко В.Е. и др. Разработка методик расчета и технических средств для повышения эффективности эксплуатации и ремонта оборудования нефтехимических производств: Отчет о НИР. Иркутск: ИФ ИЛФ СО РАН, 1998. 120 с.

67. Гозбенко В.Е. и др. Разработка автоматизированного комплекса сборки индивидуальных дозиметров: Отчет о НИР. № ГР 01.90.0015998. Иркутск: ОАТФ ИНЦ СО АН СССР, 1990. 82 с.

68. Гончаревич И.Ф. Динамика вибрационного транспортирования. М.: Наука, 1972. 244 с.

69. Гончаревич И.Ф., Докукин A.B. Динамика горных машин с упругими связями. М.: Наука, 1957. 212 с.

70. Гончаревич И.Ф., Земсков В.Д., Корешков В.И. Вибрационные грохоты и конвейеры. М.: Гостехиздат, 1960. 327 с.

71. Гордон A.B., Сливянская А.Г. Электромагниты переменного тока. М.: Энергия, 1968. 200 с.

72. Гортинский В.В., Демский А.Б., Борискин М.А. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях. М.: Колос, 1973. 295 с.

73. Грудинин Г.В. Исследование режимов динамического гашения колебаний в системах вращательного типа с использованием поля центробежных сил // Механика и процессы управления упругих механических управляемых систем. Иркутск: ИЛИ, 1976. С. 79-85.

74. Динамика машин и управление машинами: Справочник / В.К. Асташев, В.И. Бабицкий, И.И. Вульфсон и др.; Под ред. Г.В. Крейнина. М.: Машиностроение, 1988. 240 с.

75. Дружинский И.А. Механические цепи. Л.: Машиностроение, 1977. 235 с.

76. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования. М.: Энергия, 1967. 648 с.

77. Елисеев C.B. Некоторые вопросы повышения эффективности виброизоляции с помощью устройств преобразования движения // Науч. тр. ИЛИ. Иркутск, 1972. № 75. С. 85-94.

78. Елисеев C.B. Структурная теория виброзащитных систем. Новосибирск: Наука, 1978. 220 с.

79. Елисеев C.B., Баландин O.A. Динамика виброзащитной системы с одной степенью свободы, включающей устройство с преобразованием движения // Вопросы надежности и вибрационной защиты приборного оборудования. Иркутск: ИЛИ, 1972. С. 34-41.

80. Елисеев C.B. Импедансные методы в исследовании механических систем: Учеб. пособие. Иркутск: ИЛИ, 1979. 85 с.

81. Елисеев C.B., Грудинин Г.В. Основы теории динамического гасителя крутильных колебаний // Теория активных виброзащитных систем. Иркутск: ИЛИ, 1975. Вып. 2. С. 61-66.

82. Елисеев C.B., Засядко A.A., Резник Ю. Н. Исследование трехмерной виброзащитной системы методом структурных матриц // Механика и процессы управления. Иркутск: ИЛИ, 1975. С. 173-183.

83. Елисеев C.B., Кухаренко В.П. Инерционные связи в колебательной системе // Управляемые механические системы. Иркутск: ИЛИ, 1982. С.28-33.

84. Елисеев C.B., Кухаренко В.П. О динамических свойствах систем с устройствами преобразования движения // Динамика и колебания механических систем. Иваново: Изд-во Иванов, университета. 1982. С. 9-17.

85. Елисеев C.B., Кухаренко В.П., Гозбенко В.Е. Структура вибрационного поля и некоторые способы ее изменения // Проблемы вибрационных систем и их автоматизации / Респ. науч.-техн. конф. Ташкент: ТЛИ. 1982. С. 48.

86. Елисеев C.B., Кухаренко В.П., Осипов А.Г. Изоляция ударных возмущений при помощи виброзащитных систем с дополнительными инерционными элементами //Вопросы виброзащиты и вибротехники. Новосибирск: НЭТИ, 1986. С. 39-43.

87. Елисеев C.B., Нерубенко Г.П. Динамические гасители колебаний. Новосибирск: Наука, 1982. 144 с.

88. Елисеев C.B., Одареев В.А., Ольков В.В. Метод начальных параметров в задачах стабилизации колебаний // Механика и процессы управления. Иркутск: ИЛИ, 1975. Вып. 2. С. 106-114.

89. Елисеев C.B., Ольков В.И., Баландин O.A. Динамика активной системы с винтовым механизмом // Вибрационная защита и надежность приборов, машин и механизмов. Иркутск: ИЛИ, 1973. С. 93-106.

90. Елисеев C.B., Богданов В.П., Давыдов Г.И. Исследование колебаний тягового двигателя с опорно-осевой подвеской // Сб. трудов. Омск: ОмИИТ, 1964. Вып. 134. С. 50-70.

91. Ермаченко А.И., Юсупов Р.Н. Применение функции чувствительности в задачах синтеза линейных многосвязных систем управления // Изв. АН СССР. Машиноведение. 1976. № 2. С. 170-178.

92. Есин Г.Д., Калягин Г.И., Масленников С.П. Особенности активиб-рационных и демпфированных свойств соединительных устройств на основе центробежных связей // Вибротехника. Вильнюс: Минтис, 1979. Вып.3(27). С. 37-42.

93. Жгулев A.C. Пространственные колебания грохота с двумя дебаланс-ными возбудителями // Обогащение руд. 1976. № 3. С. 32-36.

94. Засядко A.A., Баландин O.A. Колебательные системы с устройствами для преобразования движения // Вибрационная защита и надежность приборов, машин и механизмов. Иркутск: ИЛИ, 1973. С. 66-72.

95. Иващенко H.H. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. М.: Машиностроение, 1978. 736 с.

96. Ивович В.А., Онищенко В.Я. Защита от вибрации в машиностроении. М.: Машиностроение, 1990. 272 с.

97. Ильинский B.C. Вопросы изоляции вибраций и ударов. М.: Сов. радио, 1960. 320 с.

98. Инструкция по продолжительности и интенсивности вибрации и подбору состава бетонной смеси повышенной удобоукладываемости. М.: Госстрой-издат, 1959.

99. Искович-Лотоцкий Р.Д., Матвеев И.Б., Крат В.А. Машины вибрационного и виброударного действия. Киев: Техшка, 1982. 208 с.

100. Калмыков В.Р. Динамическое гашение колебаний в нелинейных виброзащитных системах // Роботы и робототехнические системы. Иркутск: ИЛИ, 1986. С. 74-79.

101. Камаев В.А. Оптимизация параметров ходовых частей железнодорожного подвижного состава. М.: Машиностроение, 1980. 215 с.

102. Каннинхем В. Введение в теорию нелинейных систем. М.: Госэнерго-издат, 1962. 230 с.

103. Карамышкин В.В. Динамическое гашение колебаний. Л.: Машиностроение. 1988. 108 с.

104. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964.

105. Клименко В.М., Шаповал В.Н. Вибрационная обработка металлов давлением. Киев: Техннса, 1977. 128 с.

106. Климов И.В., Кошелев В.П., Носов B.C. Виброизоляция штамповочных молотов. М.: Машиностроение, 1979. 134 с.

107. Коловский М.З. Динамика машин. Л.: Машиностроение. 1989. 263 с.

108. Коловский М.З. Автоматическое управление виброзащитными системами. М.: Наука, 1976.

109. Коловский М.З. Нелинейная теория виброзащитных систем. М.: Наука, 1966.317 с.

110. Кораблев С.С. К теории электромагнитного виброгасителя // Прикладная механика. Киев, 1968. Т. 4, № 3. С. 15-19.

111. Коренев Б.Г., Резников Л.М. Динамические гасители колебаний: Теория и технические приложения. М.: Наука, 1963. Т. 2. 535 с.

112. Королев Ю.В. Исследование динамики и энергетических процессовэлектромеханических колебательных систем: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Новосибирск, 1975. 22 с.

113. Крутько П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем. Линейные модели. М.: Наука, 1987. 304 с.

114. Кухаренко В.П. Механические колебательные системы с дополнительными инерционными элементами: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Новосибирск, 1985. 28 с.

115. Кухаренко В.П. Механические фильтры вибрации // Динамика управляемых колебательных систем. Иркутск: ИЛИ. 1983. С. 142-148.

116. Лавендел Э.Э. Синтез оптимальных вибромашин. Рига: Зинатне, 1970. 250 с.

117. Лазарян В.А. Динамика вагонов. М.: Транспорт, 1964. 254 с.

118. Ларин В.Б. Статистические задачи виброзащиты. Киев: Наук, думка, 1974. 128 с.

119. Левит М.Е., Ройзман В.П. Вибрации и уравновешивание роторов авиадвигателей. М.: Машиностроение, 1970. 172 с.

120. Лойцянский Л.Г., Лурье А.П. Курс теоретической механики. М.: Гос-техиздат, 1954. Т. 2. 595 с.

121. Лесин А.Д. Вибрационные машины в химической технологии. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1968. 79 с.

122. Лонцих П.А. Исследование активных электропневматических виброзащитных систем: Автореф. дис. канд. техн. наук. Новосибирск, 1974. 26 с.

123. Матвеев И.Б. Гидропривод машин ударного и вибрационного действия. М.: Машиностроение, 1974. 184 с.

124. Медель В.Б. Динамика электровоза. М.: Трансжелдориздат, 1977.414 с.

125. Методы и средства вибрационной защиты. Классификация /ГОСТ 12.4.046-78 ССБТ. М.: Изд-во стандартов, 1978. 10 с.

126. Мехиг. Минимизация неравномерности вращения механизма путем надлежащей установки маховика // Конструирование и технология машиностроения. М., 1971. № 1. С. 113-116.

127. Мижидон А.Д. О постановке задачи проектирования оптимальных виброзащитных систем при кинематических внешних воздействиях // Управляемые механические системы. Иркутск: ИЛИ, 1981. С. 44-47.

128. Мижидон А.Д. Оптимизационные методы решения задач виброзащиты. Улан-Удэ: БНЦСО РАН, 1996. 137 с.

129. Никифоров A.C. О вибрационном поле в инженерных ребристых конструкциях // Акустическая динамика машин и конструкций. М.: Наука, 1973. С. 13-18.

130. Никифоров A.C. О виброизоляции одиночного ребра жесткости // Акустическая жесткость. 1969. Т. 15, № 4.

131. Носков Ю.А., Батраков Н.И. Механизация и устройства для очисткиполувагонов от остатков насыпных грузов. М.: ЦНИИТЭМС, 1968. 25 с.

132. Одареев В.А. Принцип компенсации внешних возмущений в задачах управления колебательными системами: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Омск: 1977. 22 с.

133. Олехнович К.А. Научно-технические основы и создание низкочастотных вибромашин для формирования железобетонных изделий.: Дисд-ра техн. наук. М., 1983. 328 с.

134. Основы балансировочной техники. Уравновешивание жестких роторов и механизмов / Под ред. В.А. Щепетильникова. М.: Машиностроение, 1975. Т. 1.528 с.

135. Пальянов П.Ф. Вибраторы в разведочном бурении. М.: Госгеолтехиз-дат, 1956. 68 с.

136. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории упругих колебаний. М.: Машиностроение, 1967. 316 с.

137. Петрусевич А.И., Генкин М.Д., Гринкевич В.К. Динамические нагрузки в зубчатых передачах с прямозубыми колесами. М.: АН СССР, 1956.

138. Пожбелко В.И. Инерционно-импульсные приводы машин с динамическими связями. М.: Машиностроение, 1989. 136 с.

139. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1978. 256 с.

140. Попов Е.П., Пальтов Н.П. Приближенные методы исследования нелинейных автоматических систем. М.: Физматгиз, 1960. 792 с.

141. Потураев В.Н., Франчук В.Н., Червоненко А.Г. Вибрационные транспортирующие машины. М.: Машиностроение, 1964. 272 с.

142. Приборы и системы для измерения вибраций, шума и удара: Справочник / Под ред. В.В. Клюева. Кн. 2. М.: Машиностроение, 1978. 439 с.

143. Прикладные методы исследования управляемых механических систем /Под ред. Г.Л. Мадатова, В.Н. Шичанина, В.В. Горбунцова и др. Киев: Наук, думка, 1980. 192 с.

144. Разумов И.К. Основы теории энергетического действия вибрации на человека. М.: Медицина, 1975. 206 с.

145. Ребрик Б.М. Вибротехника в бурении. М.: Недра, 1966. 321 с.

146. Ребю П. Вибрирование бетона: Пер. с фр. М.: Стройиздат, 1970. 256 с.

147. Резник Ю.Н. Многомерные активные виброзащитные системы, их динамика и особенности расчета: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Омск: 1978. 27 с.

148. Резников JI.M. Оптимизация параметров динамических гасителей с различными видами сопротивлений // Проблемы прочности. 1970. № 3. С. 29-31.

149. Родионов Г.В., Федулов А.И., Гурков К.С. Экспериментальные исследования вибрационного выпуска руды из блоков // Вопросы горного дела. М.: Углетехиздат, 1959. С. 25-30 / Тр. Ин-та горного дела СО АН СССР. Вып. 2.

150. Розенвассер E.H., Юсупов P.M. Чувствительность систем автоматического управления. М.: Наука, 1981. 464 с.

151. Самбарова А.Н. Исследование динамики нелинейных активных виброзащитных систем: Автореф. дис. канд. техн. наук. Новосибирск, 1975.20 с.

152. Силаев A.A. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. М.: Машгиз, 1963. 192 с.

153. Синев A.B., Степанов Ю.В. Определение оптимальных характеристик подвески транспортных машин с учетом динамических свойств колеса //Машиноведение. 1981. № 1. С. 41-46.

154. Солодовников В.В., Бирюков В.Ф., Тумаркин В.И. Принцип сложности в теории управления. М.: Наука, 1977. 340 с.

155. Сум Ли. Оптимальное проектирование линейных и нелинейных виброгасителей для задемпфированных систем // Тр. Амер. Об-ва инж.-мех. Конструирование и технология машиностроения. 1983. Т. 105, № 1. С. 60-66.

156. Спиваковский O.A., Гончаревич И.Ф. Вибрационные конвейеры, питатели и вспомогательные устройства. М.: Машиностроение, 1972. 327 с.

157. Справочник по гидроприводам горных машин / В.Ф. Ковалевский, Н.Т. Железняков, Ю.Е. Бейлин и др. М.: Недра, 1973. 501 с.

158. Справочник по производству сборного железобетона / А.Л. Калищук, Л.Д. Третьяков, Б.В. Стефанов и др. Киев: Бущвельник, 1964. 347 с.

159. Справочник по производству сборных железобетонных изделий / Г.И. Бердичевский, А.П. Васильев, Ф.М. Иванов и др.; Под. ред. К.В. Михайлова, A.A. Фоломеева. М.: Стройиздат, 1982. 440 с.

160. Учитель А.Д., Гущин В.В. Вибрационный выпуск горной массы. М.: Физматгиз, 1960. 566 с.

161. Фролов К.В. Современное состояние изучения системы человек-машина // Влияние вибраций различных спектров на организм человека и проблем виброзащиты. М.: Машиностроение, 1972. С. 12-18.

162. Фролов К.В., Гончаревич И.Ф. Некоторые аспекты динамики цикловых систем // Проблемы механики современных машин: Материалы 2-й Меж-дунар. конф. Улан-Удэ: ВСГТУ, 2003. Т. 2. С. 65-68.

163. Фролов К.В., Фурман Ф.А. Прикладная теория виброзащитных систем. М.: Машиностроение. 1980. 276 с.

164. Фурунжиев Р.И. Проектирование оптимальных виброзащитных систем. Минск: Высш. шк., 1971. 312 с.

165. Ходжаев К.Ш. Колебания, возбуждаемые электромагнитами в линейных механических системах // Изв. АН СССР. МТТ. 1968. № 5. С. 11-26.

166. Хоменко А.П. Динамика и управление в задачах виброзащиты и виброизоляции подвижных объектов. Иркутск: Иркутский гос. ун-т, 2000. 295 с.

167. Хоменко А.П., Гозбенко В.Е., Ермошенко Ю.В. Оценка влияния дополнительных связей на динамические свойства виброзащитной системы при силовом возмущении // Транспортные системы Сибирского региона: Сб. науч. тр. Иркутск: ИрГУПС, 2002. С. 54-57.

168. Чаки Ф. Современная теория управления. Нелинейные, оптимальные и адаптивные системы. М.: Мир, 1975. 475 с.

169. Черноусько Ф.Л., Акуленко Л.Д., Соколов Б.Н. Управление колебаниями. М.: Наука, 1980. 384 с.

170. Членов В.А., Михайлов Н.В. Виброкипящий слой. М.: Наука, 1972.

171. Шаталов И.Г., Горбунов Н.С., Лихтман В.И. Физико-химические основы вибрационного уплотнения порошковых материалов. М.: Наука, 1965. 164 с.

172. Штейнвольф Л.И. Динамические расчеты машин и механизмов. Киев: Машгиз, 1961. 340 с.

173. Щепетильников В.А. Уравновешивание механизмов. М.: Машиностроение, 1982. 256 с.

174. Элементы конструкций вибрационных транспортно-технологических машин / В.Н, Потураев, Ю.А. Хаджинский, В.И. Дырда и др. Киев: Наук, думка, 1984. 124 с.

175. Эрделевский Л.Н. Виброизолятор с динамическим корректором //Динамика крупных машин. М.: Машиностроение, 1969. С. 77-97.

176. Юсупов P.M. Элементы теории идентификации технических объектов. М.: Мин обороны СССР, 1974. 202 с.

177. Яблонский A.A., Норейко С.С. Курс теории колебаний. М.: Высш. шк., 1975.247 с.

178. Яценко H.H., Прутчиков O.K. Плавность хода грузовых автомобилей. М.: Машиностроение, 1969. 368 с.

179. Crede Ch. Е. Vibration and isolation. N.Y.; London; John Willey and Sons, 1963. 156 p.

180. Den Hartog J.P. Forced vibration with combined coulumb and viscous friction//Trans. ASME. 1931. V. 53. P. 107-112.

181. Roland C., Anderson, Michael F., Smith. A study of the Koman dynamic antiresonent vibration isolator // USA AVLABS technical report 65-67, 1963. 157 p.