Работы автора

Шарнир неравных угловых скоростей, также известный как универсальный шарнир, универсальная муфта, U-образное соединение, карданное соединение, соединение Харди–Спайсера или соединение Гука, представляет собой соединение, которое позволяет передавать крутящий момент между пересекающими валами. Универсальный шарнир – основной узел карданной передачи, состоящей из двух шарниров, соединенных промежуточным валом. Карданные передачи находят широкое применение, а различных отраслях при создании машин с передачей мощности от выходного вала редуктора к валу кривошипа при отсутствии их соосности. Исследованию кинематики универсального шарнира посвящено достаточно большое количество работ, а работы по его динамике полностью отсутствуют. Такое описание стало возможным благодаря применению матричного и кватернионного формализма при описании движения универсального шарнира. В работе получено полное описание кинематики универсального шарнира в его рабочем цикле в терминах аналогов скоростей и на этой основе исследована динамика шарнира с учетом его инерционных характеристик. Показано, что учет инерционных характеристик крестовины может привести к значительному увеличению величины момента, действующего на шипы, контактирующие с вилкой ведомого вала.

Постановка задачи (актуальность работы). Для технологии получения горячедеформированных труб на трубопрокатных установках с раскаткой труб способом продольной прокатки на короткой оправке в диапазоне номинальных диаметров к толщине стенке D/S = 25-35 характерно появление продольных концевых дефектов. Попадание труб с данными дефектами после автоматического стана (или тандемного стана) в дальнейшие станы сопровождается ростом энергосиловых параметров процессов, а следовательно, ударными нагрузками на элементы клетей и привода станов. Цель работы. Оценка характера нагрузок, возникающих при разглаживании продольных концевых дефектов труб в обкатных машинах, посредством выполнения математического моделирования данного процесса, которое позволило определить нагрузки в течение процесса и получить окончательное формоизменение трубы после выхода из обкатной клети в зависимости от режимов обкатки. Используемые методы. Для объемной постановки задачи по определению напряженно-деформированного состояния материала трубы в очаге деформации используется программный комплекс трехмерного моделирования DEFORM, основанный на применении метода конечных элементов для задач пластического течения. Новизна. Разработка математической модели процесса обкатки труб после автоматического стана способом поперечно-винтовой прокатки на конической оправке, которая учитывает геометрию дефектного заднего конца трубы, образованного при раскатке на предыдущей стадии и напряженно-деформированном состоянии заготовки перед обкаткой, а также позволяет варьировать режим обкатки, выполнять моделирование для различных материалов (в том числе сталей групп повышенной прочности). Результат. Впервые получены данные по нагрузкам на инструмент для всех стадий процесса - от задачи заготовки в рабочую клеть, при установившемся режиме, а также в момент выхода трубы с попаданием дефектного конца между валками и оправкой, что приводит к пиковому возрастанию нагрузок. Практическая значимость. Модель может быть использована для получения новых данных о процессе обкатки.