Отраслях народного хозяйства

В настоящее время одним из способов доставки крупногабаритных изделий космической техники в эксплуатирующие организации явля­ется перевозка их железнодорожным транспортом. В процессе достав­ки уровень динамического нагружения изделия может быть достаточ­но высоким. В большинстве случаев транспортировочные нагрузки снижают надежность изделия. В связи с этим задача снижения нагру­зок при транспортировании изделий космической техники весьма ак­туальна и решается благодаря созданию специальных виброзащшцен — ных контейнеров. Один из таких контейнеров (рис. 6.15) был разработан сотрудниками ЦСКБ (г. Самара) совместно с СГАУ [130].

Этот контейнер позволяет транспортировать изделия космической техники массой до 10 000 кг. В нем для гашения ударов и вибраций применены низкочастотные виброизоляторы с переключаемой жест­костью конструкции академика, д-ра техн. наук В. И. Крайнова и

рсключасмои жесткостью пы траиС1Юртера. В спроектированной

виброзащитной системе удалось до­биться эффективного гашения всех видов резонансных колебаний, однако при испытаниях в некоторых случаях возникал высоко­частотный гул с частотой / ~ 50 Гц.

Одним из путей устранения этих нежелательных вибраций был при­знан путь повышения демпфирующих свойств системы «рама—изде­лие». Для этого по приведенным в н. 2.1.3 и 3.3 методикам и соответ­ствующим программам расчета были спроектированы специальные демпферы на основе многослойных пакетов гофрироваїшьіх лент.

В узлы крепления изделия (рис. 6. 16) в переднем ложементе меж­ду цапфой 1 и откидной крышкой 4 устанавливались многослойные кольцевые демпферы, состоящие, в силу специфики сборки, из двух пакетов 2и 3.Нижняя часть демпфера 3 имела меньший угловой шаг гофров, чем верхняя 2. За счет этого обеспечивалась возможность восприятия статической нагрузки Р = 2500 кге, приходящейся на опору. Демпферная опора была спроектирована таким образом, что при затяжке демпферов 2, 3 болтом 5 (при установленном в опоры изделии), радиальный зазор был коаксиальным и составлял величину 5 = 0,3 мм. При динамических воздействиях на изделие в процессе

транспортировки демпфер обеспечивал восприятие З-кратиого увели­чения нагрузки но отношению к поминальной. Расчет характеристик демпферной опоры осуществлялся по программам для демпферов с переменными параметрами гофров но окружности опоры.

На заднем ложементе изделие кренилось в узлах, представляющих собой шарнирно-подвижные опоры для компенсации температурных уд­линений и несовершенств изготовления (рис. 6.17). Здесь фланец каждо­го опорного узла упруго закреплялся па корпусе ложемента с помощью четырех пакетов гофрированных лент 3 с овальными отверстиями для прохода болтов 5 и двух пар фигурных прихватов 1 и 2 (рис. 6.18).

Оптимальный натяг в пакетах, определенный также с помощью разработанных методик (см. п. 2.1.3), обеспечивался с помощью шес­ти болтов 6 с гайками 7. Для страховки от выползания гофрирован­ных лент 3 в процессе вибраций фигурные прихваты стягивались дополнительно болтами 5 с гайками 7. Высоты пакетов в собранном состоянии X и Y обеспечивались технологически за счет размеров прихватов и посадочных размеров j и Параметры гофриро­ванных лент показаны на рис. 6.19.

Внедрение указанных конструкций позволило практически изба­виться от нежелательных высокочастотных вибраций па корпусе изде­лия в процессе его транспортировки но железной дороге. На рис. 6.20 показаны результаты полевых испытаний транспортера с изделием, полученные при соударении вагона-бойка массой 70 т, движущегося со скоростью 9 км/ч, с неподвижным транспортером. Этот рисунок показывает высокую эффективность виброзащиты.

а • а а

x, qx — продольные (горизонтальные) ускорения; вертикаль­

ные ускорения

По просьбе руководства депо Куйбышевской железной дороги в 1997 г. совместно с сотрудниками Самарского института инженеров транспорта была проведена работа по освидетельствованию узла под­вески коромысла 1 тепловоза ТЭ-ЗМ (рис. 6.21). Вследствие боль­ших ударных нагрузок втулка 2, расположенная между коромыслом 1 и пальцем 3 очень быстро изнашивалась, что приводило к частым ремонтам вышеуказанного узла, простоям тепловозов и неизбежным финансовым потерям. Применение различных видов термообработки, марок материалов, напыления поверхностей контакта не привели к положительному результату и не решили проблему. В ходе освидетель­ствования узла было принято нестандартное решение перейти от же­сткой конструкции втулки к упругонодатливой с применением много­слойных гофрированных пакетов. Идея состояла в том, что в данном случае необходимо распределить ударные нагрузки во времени за счет введения податливости опоры. Вместо втулки в пространство между пальцем и коромыслом были установлены по два специально спроектированных для этого случая многослойных гофрированных демпфера, внешний вид которых показан на рис. 6.22. Гофрирован­ный пакет 1 состоял из 6 лент с 9 пролетами по окружности. Началь-

положительном результате испытании организовать участок но изготовлению уп­ругих колец в депо Куйбышевской желез­ной дороги и распространить опыт па дру­гие дороги РФ.

Кроме того, проведенные автором мно­голетние теоретические и экспери­ментальные исследования (с 1973 г. и но настоящее время) и созданные на их ос­нове методы и средства подавления виб­рации были использованы в различных от­раслях народного хозяйства:

— для предотвращения осевых коле­баний быстровращающихся роторов (до 45 000 об/мин) разработаны и внедрены

на изделиях аэрокосмической техники пакеты круглых гофри­рованных шайб, установленных между опорным подшипником ро­тора и корпусом (и/я А-3556);

— для испытания унругодемпферных опор роторов различных ти­пов в условиях глубокого охлаждения (в среде жидкого азота) и имитации прецессионного движения цапфы в опоре разработан и изготовлен стенд вышеуказанного назначения (и/я А-3556);

— разработанные методики определения разброса УФХ демпфе­ров в серийном производстве и рекомендации по снижению разбро­са УФХ внедрены па предприятии СГНГІГТ «Авиадвигатели НК» и СМПО им. М. В. Фрунзе;

— при непосредственно участии автора разработаны, изготовлены и внедрены в СГАУ, МГТУ, СамГАПС приспособления и стенды [10, 44, 47, 99, 56J для статических испытаний роторов и упру го демпфер­ных опор роторов, виброизоляторов и других средств подавления вибрации. Указанные разработки широко используются в указанных учебных заведениях, в учебном процессе (УИРС, НИРС, курсовое и дипломное проектирование);

— разработанный и изготовленный в МГТУ стенд [10, 99J для дина­мических испытаний быстровращающихся роторов (до 45 000 об/мин) агрегатов наддува (типа ТК, VTR и др.) судовых дизелей был ис­пользован не только в исследовательских целях и в учебном про­цессе, но и при серийном производстве роторов турбокомпрессоров ТК-18 и ТК-23;

— теоретические и конструкторские разработки УДО высокообо­ротных роторов агрегатов наддува судовых двигателей были использованы на ремонтных предприятиях флотов рыбной промыш­ленности и морского транспорта;

— результаты теоретических исследований и конструктивных разработок с участием автора [46, 48] внедрены на Рижском заводе подъемно-транспортного оборудования.