Волгоградский государственный технический университет
Выполнение различных операций в машиностроении связано с многократным повторением определённых движений, производимых различными устройствами. Точное и стабильное позиционирование «захвата» и изменение геометрии реконфигурируемых конструкций не только влияет на качество и скорость выполнения технологической операции, но и определяет возможность применения роботизированного устройства [1]. Обеспечение требуемой точность и стабильности позиционирования формируется в устройстве на этапе конструирования и изготовления применением оптимальных конструкторских решений и построением системы управления, обеспечивающей заданную точность. Отсутствие возможности учета всех факторов, влияющих на точность и стабильность выполнения реконфигураций и закрепления изделия в «захвате», требует выполнения тестирования работы устройства с расчётом математических критериев, оценивающих надёжность применения устройства и показывающих направления для конструкционной доработки.
Испытания макета мехатронного узла с тросовым приводом и цифровой системой управления выполнено для определения возможности применения подобной конструкции в качестве нервюры крыла БПЛА и синтеза «пальце подобного» захватного приспособления, как показано на рисунке. Тестирование выполнено посредством многократного исполнения задания на «заданное отклонение», получаемого системой управления и фиксируемого исследователем. Полученные результаты позволили выполнить разносторонний анализ точности и стабильности выполнения задания, сформировать вероятностные критерии работы устройства в различных режимах эксплуатации [2]. Для составления и накопления сравнительной количественной информации по оценке работы реконфигурируемых конструкций анализ производился методами «комбинаторики», определением различных статистических характеристик, прогнозированием вероятности выполнения реконфигураций с «недопустимой точностью», определением «доверительного интервала».
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-29-01589.
Литература
1.Ветлицын, М. Ю. Оценка стабильности работы мехатронного узла нервюры БПЛА с цифровой системой управления / М. Ю. Ветлицын, Ю. А. Ветлицын, А. В. Малолетов // Известия Волгоградского государственного технического университета. – 2022. – № 1(260). – С. 53-56. – DOI 10.35211/1990-5297-2022-1-260-53-56. – EDN RCFYVL.
2.Оценка точности системы управления макета нервюры адаптивного крыла / М. Ю. Ветлицын, Ю. А. Ветлицын, Г. Ю. Прокудин, Н. Г. Шаронов // XXXIII Международная инновационная конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения (МИКМУС - 2021) : Труды конференции, Москва, 30 ноября – 02 2021 года. – Москва: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук, 2021. – С. 379-386. – EDN CCPENZ.
Михаил Юрьевич Ветлицын
Ташкентский архитектурно строительный институт
Одним из наиболее экономичных и универсальных видов машин, используемые во многих отраслях промышленности при выполнении различных технологических процессов, являются валковые машины. Особую группу в технологии механической обработки материалов, осуществляемых в валковых машинах, составляет процесс валкового отжима мокрого материала. В этом процессе наблюдается одновременное происхождение двух явлений ‒ контактное взаимодействие и фильтрация влаги. В соответствии с этих двух явлений, теория валкового отжима мокрых материалов также представляет собой совместного решения два типа задач: первый тип‒ контактное взаимодействие в двухвалковых модулях (контактные задачи); второй тип – фильтрация влаги в деформируемой неоднородной пористой среде (гидравлические задачи).
В статье приведены результаты совместного решения контактных и гидравлических задач теории валкового отжима мокрых материалов.
Поставленные задачи решены для обобщенного двухвалкового модуля, в котором валки расположены относительно вертикали наклоном справа под углом, имеют неравные диаметры и эластичные покрытия из материалов с различными жесткостями и коэффициентами трения. Слой материала имеет равномерную толщину и подан наклоном вниз относительно линии центров (линия, соединяющая центры вращения валков) под некоторым углом (рис.1).
Решением контактных задач разработаны математические модели углов контакта, формы кривых контакта валков, напряжений трения, а также распределения нормальных и касательных напряжений по кривым контакта валков. Они являются общими в том смысле, что описывают всех моделей частных случаев взаимодействия обрабатываемого материала с парами валков двухвалковых модулей технологических машин.
Решением гидравлических задач получены математические модели распределения гидравлического давления и изменения удаленной влаги в зоне отжима.
Совместное решение задачей контактного взаимодействия и гидравлики теории валкового отжима мокрых материалов позволило получить модели распределения контактных напряжений и гидравлического давления, соответствующие теоретическими выводами и экспериментальными эпюрами ранее выполненных исследованиях.
С применением полученных математических моделей найдены расчетные формулы таких параметров валкового отжима мокрых материалов, как: длины кривых контакта, зон скольжения и прилипания, величины углов, отделяющих зоны прилипания от зон скольжения, величины энергосиловых параметров и остаточной влажности обрабатываемого материала.
1. Хуррамов Ш.Р. Аналитическое описание формы кривых контакта валков в двухвалковом модуле // Известия высших учебных заведений,Технология текстильной промышленности» – Иванова, 2021. ‒ №4 (394). – С. 153-158.
2. Khurramov Sh. R., Abdukarimov A., Khalturayev F.S., Kurbanova F.Z. Modeling of friction stress in twin roll modules // Journal of Physics: Conference Series, ICEMP-2021, Stambul, Turky, 1789(2021)012008 doi:10.1088/1742-6596/1789/1/012008.
3. Khurramov Sh. R, Khalturaev F.S., Buriev E.S. Residual moisture concent in semi-finished leather under roller pressing" AIP Conference Proceedings, MIP Injenering -III, Krosnoyarsk, Russia, 2402(2021)030038 https://doi.org/10.1063 /5.0071265.
Ферузаxon Зариповна Курбанова
