Дисертації з теми "Демпфери"

Магістерська дисертація на тему “Удосконалення ендопротезу колінного суглобу за рахунок використання магнітно-реологічного демпфера”, складається з __3__ розділів, обсяг пояснювальної записки __117__ сторінок основного тексту, включає _75__ рисунків і _31__ таблиця, та __8__ плакатів графічного матеріалу. Метою роботи є підвищення стабільності МРД протезу колінного суглобу в змінних умовах експлуатації. Для досягнення поставленої мети було сформульовано ряд задач: - провести аналіз існуючих конструкцій протезів колінних суглобів; - теоретично обґрунтувати та створити математичні моделі робочих процесів та дослідити вплив температури та напруженості магнітно поля на робочі характеристики МРД; - розробити експериментальну установку для перевірки та уточнення математичних моделей МРД; - провести експериментальні дослідження; - розробити рекомендації щодо створення адаптивних демпферів з урахуванням результатів отриманих при виконанні роботи. Перший розділ даної роботи присвячено аналітичному дослідженню впливу зовнішніх та внутрішніх факторів на демпфери протезу та методи адаптації під них. Другий розділ присвячено розробці математичної моделі яка описує залежність впливу температури на робочу характеристику демпфера. Третій розділ включає в себе створення стенду для проведення відповідних експериментальних досліджень, представлена схема та необхідна апаратура, що дозволили створити безпосередньо стенд для досліджень впливу температури та тиску робочого середовища на робочі характеристики МРД суглобу. Розробити методи експериментальних досліджень. Проведено серії експериментів, для визначення впливу перепаду тиску та температури на робочу характеристику. Об’єктом дослідження в даній роботі є процес функціонування МРД протезу колінного суглобу, а саме його дроселя при різних умовах експлуатації. Предметом дослідження є зв'язок конструктивних параметрів провідності регульованого дроселя та зміни температури робочої рідини. Науковою новизною даного дослідження є запропоновані аналітичні залежності, що відображають зміну витрати від прикладеної сили струму (магнітного поля). Розроблена уточнена математична модель процесу демпфування протезу колінного суглобу. Перелік ключових слів: Демпфер, протезування, моделювання в SolidWorks, адаптивні властивості, дросель. Для дослідження МРД використовувався пакет прикладних програм „MatLab ”, в додатку до нього „Simulink”. Результати дослідження дозволяють вдосконалити конструкцію МР демпфера та зменшити температурний фактор на його характеристики. Публікаціїї. За матеріалами магістерської дисертації було опубліковано 4 праці, а саме 3 тези доповідей на міжнародних науково-технічних конференціях студентів.
The master's thesis on the theme "Improvement of knee joint endoprosthesis due to the use of magnetic-rheological damper" consists of __3__ sections, the volume of the explanatory note __117__ pages of the main text, includes _75__ drawings and _31__ tables, and __8__ posters of graphic material. The aim of the work is to increase the stability of the MRI of the knee joint prosthesis under varying operating conditions. To achieve this goal, a number of tasks were formulated: - to carry out an analysis of existing designs of knee joints; - theoretically substantiate and create mathematical models of work processes and investigate the influence of temperature and intensity of the magnetic field on the operating characteristics of the MRD; - to develop an experimental installation for checking and refinement of mathematical models of MRD; - to conduct experimental research; - to develop recommendations for the creation of adaptive damping taking into account the results obtained during the work. The first section of this paper is devoted to the analytical study of the influence of external and internal factors on the denture dampers and the methods of adaptation under them. The second section is devoted to the development of a mathematical model that describes the dependence of temperature influence on the performance of the damper. The third section includes the creation of a stand for conducting relevant experimental research, a diagram and the necessary equipment are presented, which allowed to create a stand directly for research on the influence of temperature and pressure of the working environment on the working characteristics of the MRD of the joint. Develop experimental research methods. A series of experiments was conducted to determine the effect of pressure drop and temperature on the performance. The object of the research in this paper is the process of functioning of the MRI of the knee joint prosthesis, namely, its chokes under different operating conditions. The subject of the study is the connection of the design parameters of the conductivity of the regulated choke and changes in the temperature of the working fluid. The scientific novelty of this study is the proposed analytical dependence, reflecting the change in flow rate from the applied current strength (magnetic field). The refined mathematical model of the process of damping the knee joint prosthesis is developed. Keyword list: Damper, Prosthesis, Modeling in SolidWorks, Adaptive Properties, Choke. To study MRD, a package of applications "MatLab", in addition to "Simulink" was used. The results of the study allow to improve the design of the MP damper and reduce the temperature factor on its characteristics. Publications On the materials of the master's thesis 4 papers were published, namely 3 theses of reports at international scientific and technical conferences of students.
Магистерская диссертация на тему "Совершенствование эндопротеза коленного сустава за счет использования магнитно-реологического демпфера", состоит из __3__ разделов, объем пояснительной записки __121__ страниц у основного текста, включает _75__ рисунков и _31__ таблиц, и __8__ плакатов графического материала. Целью работы является повышение стабильности МРД протеза коленного сустава в изменяющихся условиях эксплуатации. Для достижения поставленной цели был сформулирован ряд задач: - провести анализ существующих конструкций протезов коленных суставов - теоретически обосновать и создать математические модели рабочих процессов и исследовать влияние температуры и напряженности магнитного поля на рабочие характеристики МРД; - разработать экспериментальную установку для проверки и уточнения математических моделей МРД; - провести экспериментальные исследования; - разработать рекомендации по созданию адаптивных демпферов с учетом результатов полученных при выполнении работы. Первый раздел данной работы посвящен аналитическому исследованию влияния внешних и внутренних факторов на демпферы протеза и методы адаптации в них. Вторая глава посвящена разработке математической модели описывающей зависимость влияния температуры на рабочую характеристику демпфера. Третий раздел включает в себя создание стенда для проведения соответствующих экспериментальных исследований, представлена схема и необходимая аппаратура, позволившие создать непосредственно стенд для исследований влияния температуры и давления рабочей среды на рабочие характеристики М РД сустава. Разработаны методы экспериментальных исследований. Проведено серии экспериментов, для определения влияния перепада давления и температуры на рабочую характеристику. Объектом исследования в данной работе является процесс функционирования МРД протеза коленного сустава, а именно его дросселя при различных условиях эксплуатации. Предметом исследования является связь конструктивных параметров проводимости регулируемого дросселя и изменения температуры рабочей жидкости. Научной новизной данного исследования предложенные аналитические зависимости, отражающие изменение расхода от приложенной силы тока (магнитного поля). Разработана уточненная математическая модель процесса демпфирования протеза коленного сустава. Перечень ключевых слов: Демпфер, протезирование, моделирование в SolidWorks, адаптивные свойства, дроссель. Для исследования МРД использовался пакет прикладных программ "MatLab", в приложении к нему "Simulink». Результаты исследования позволяют усовершенствовать конструкцию МР демпфера и уменьшить температурный фактор на его характеристики. Публикации. По материалам магистерской диссертации было опубликовано 4 работы, а именно 3 тезис а докладов на международных научно - технических конференциях студентов.

В даний час все частіше застосовуються ротори, що швидко обертаються з кутовою швидкістю в кілька десятків і сотень тисяч обертів за хвилину. Газотурбінні двигуни з високою питомою потужністю, компресори та гідронасоси з великим напором, центрифуги, - це далеко не повний перелік машин, в яких основним шляхом технічного прогресу є збільшення частоти обертання їх головного робочого органу - ротора. З цієї причини, насамперед для турбонасосних агрегатів рідинних ракетних двигунів, розробляються так звані гнучкі ротори, швидкість обертання яких вище першої або навіть другої власної частоти.

Розглядається широкий клас центробіжних соковижималок (СВ) середньої – СВСП та підвищеної – СВПП продуктивності з циліндричними фільтром-ситом (ситом) вітчизняного та зарубіжного виробництва. Для даних пристроїв запропонована методика моделювання процесу зрівноваження автобалансиром фільтра-сита центрифужної соковижималки із використанням SOLIDWORKS і COSMOS MOTION. .

Відцентрові компресори широко використовуються у багатьох галузях промисловості. Для цих машин характерною є стійка тенденція до збільшення робочих параметрів: тиску, продуктивності, частоти обертання ротора та ін. У процесі створення таких машин одними з першорядних задач є зниження вібрацій та розробка надійних та герметичних ущільнень. У зв’язку з цим виникає необхідність оптимізації ротородинамічних характеристик ущільнень компресорів для більш надійного прогнозування вібраційного стану та розробки принципово нових конструкцій, що забезпечують економію енергії та перекачуваних продуктів, а також екологічну безпеку компресорного обладнання.

У програмному середовищі SolidWorks з використанням модуля Cosmos Motion змодельована динаміка ізольованих обертових механічних систем, складених з незрівноваженого обертового несучого тіла і одного чи двох двохмаятникових автобалансирів-демпферів кута нутації. Такі системи моделюють процес усунення пасивними автобалансирами-демпферами кута нутації штучного супутника Землі, чи космічного апарата, положення якого у просторі стабілізується обертанням.

Виконано аналіз наявних елементних баз для проектування систем гідро- і пневмоприводів. Досліджено архітектуру і склад елементних баз та визначено їх вплив на формування функціональних можливостей систем гідро- і пневмоприводів. Розроблена принципово нова елементна база систем гідро- і пневмоприводів, що включає комплектні гідро- і пневмоприводи агреговані із приводами мікропереміщень, пружно-деформовані приводи, гідростатичні та аеростатичні шарніри, в тому числі регульовані та магнітні шарніри та інерційні демпфери коливань. В запропонованій елементній базі використані нові матеріали та технології: кераміка, фото полімери, феромагнітні металполімерні композити. Застосовані комп’ютерно-інтегровані технології машинобудування, що включають лазерну обробку. Досліджені робочі процеси в інноваційних елементах приводів, зокрема визначені характеристики течії в щілинах шарнірів, течії феромагнітної рідини та процеси в пневматичних пристроях. Досліджено динамічні властивості розроблених систем приводів. Інерційні характеристики приводів описані стохастичними тензорними полями тензорів моментів інерції із введенням тензора-градіента поля. Використані планарні та просторові лінійні та нелінійні динамічні моделі. Розроблені математичні моделі для розрахунку ланцюгових парціальних динамічних підсистем сферичного руху та встановлені особливості їх динамічних характеристик. Основні результати досліджень апробовані виготовленням та дослідженням конкретних систем приводів, побудованих на новій елементній базі.
The analysis of existing elemental base for design of hydraulic and pneumatic drives was done. Architecture and structure of elemental bases was studied and their impact on the functional abilities of hydraulic and pneumatic drive systems were determined. In this study a fundamentally new element base of hydraulic and pneumatic drive systems that include complex hydraulic and pneumatic drives aggregated with micromovement system, elastically-deformed drives, hydrostatic and aerostatic hinges, including adjustable and magnetic hinges and inertial fluctuations dampers was developed . In the proposed element base we used new materials and technologies: ceramics, photo polymers, metalpolymer and ferromagnetic composites. Computer integrated Manufacturing Engineering, including laser processing were applied. The workflows in the innovative drives elements , including characteristics of flow in gaps of a hinges, ferromagnetic fluid flowing and processes in pneumatic devices were researched. The dynamic properties of the developed drive systems were investigated. The inertia characteristics of a drives were described using stochastic tensor fields of the moments of inertia with introducing tensor-gradient of a field. The planar and spatial linear and nonlinear dynamic models were used. The mathematical models for calculating the dynamic chain partial spherical motion subsystems were developed and the features of their dynamic characteristics were established. The main results of research were tested by manufacturing of drive systems, built on new element base.
Выполнен анализ имеющихся элементных баз проектирования систем гидро- и пневмоприводов. Исследовано архитектуру и состав элементных баз и определено их влияние на формирование функциональных возможностей пространственных систем гидро- и пневмоприводов. Разработана принципиально новая элементная база систем гидро- и пневмоприводов, включающая комплектные гидро- и пневмоприводы агрегированные с приводами микроперемещений, упруго-деформированные приводы, гидростатические и аэростатические шарниры, в том числе регулируемые и магнитные шарниры. Предложены принципиально новые магнитные сферические шарниры, в том числе шарниры с ферромагнитной жидкостью в качестве рабочего тела. Для улучшения динамических характеристик систем приводов предложены инерционные демпферы колебаний, в том числе эффективные демпферы с ферромагнитной жидкостью. В элементах устройств применены новые материалы и технологии: керамика, фотополимеры, ферромагнитные металполимерные композиты, мощные постоянные магниты (неодим), сплавы с памятью формы, композитная ферромагнитная жидкость. Для изготовления деталей шарниров рекомендованы компьютерно-интегрированные технологии машиностроения, включающих лазерную и гидроструйную обработку. Исследованы рабочие процессы в инновационных элементах приводов. Установлены особенности течения жидкости и газа в малоразмерных щелях шарниров изготовленных из фотополимера методом лазерной стереолитографии и в шарнирах из ферромагнитного металполиметрного композита. Характеристики течения описаны тензорными величинами и нечетко определенными зависимостями. Исследованы динамические характеристики разработанных пространственных систем приводов. Инерционные свойства приводов описаны стохастическими тензорными полями тензоров моментов инерции с введением характеристики поля в виде тензора-градиента. Динамика поводов описана моделями разного уровня сложности. Предложены упрощенные планарные модели на основе линейных зависимостей. В более сложных моделях учтены нелинейные характеристики предложенной элементной базы. Разработаны методы исследования динамики упругих систем, систем с распределенными параметрами и систем сферического движения. Результаты исследований апробированы путем разработки систем приводов построенных на новой элементной базе. В том числе разработаны системы, которые перемещаются, изменяя свое положение путем кантования, системы с пластически-деформируемыми приводами изготовленными из сплава с памятью формы и системы, которые изменяют свою структуру в процессе работы (самоформирующиеся системы).

Решается актуальная проблема выделения установившихся движений и определения условий их условной асимптотической устойчивости для изолированной системы, состоящей из вращающегося несущего тела и присоединенных к нему маятников, относительному движению которых препятствуют силы вязкого сопротивления. Такими системами моделируются в ряде задач космические аппараты, положение которых в пространстве стабилизируется вращением. Основное внимание уделяется исследованию величины и динамики изменения угла нутации несущего тела. Вирішується актуальна проблема виділення усталених рухів і визначення умов їх умовної асимптотичної стійкості для ізольованої системи, що складається з обертового несучого тіла і приєднаних до нього маятників, відносному руху яких перешкоджають сили в'язкого опору. Такими системами моделюються в ряді задач космічні апарати, положення яких у просторі стабілізується обертанням. Основна увага приділяється дослідженню величини і динаміки зміни кута нутації несучого тіла. We solve the actual problem of allocation of steady motions and determine the conditions of their conditional asymptotic stability for isolated system consisting of a rotating carrier body and pendulums attached to it, which relative motion prevents the forces of viscous resistance. Such systems are modeled in a number of tasks the spacecraft, whose position in space is stabilized by rotation. The main attention is paid to research of magnitude and dynamics of change of the angle of nutation of the carrier body.

Досліджується задача стабілізації положення осі обертання тіла-носія маятниками (кулями) енергетичним методом та першим методом Ляпунова. The problem stabilization the rotation axis of the body carrier pendulums (balls) energy method and the first method of Lyapunov.

Досліджується задача усунення кута нутації та незрівноваженості обертових ізольованих систем маятниками (кулями). The problem eliminating nutation angle and unstability rotating isolated systems pendulum (balls).