Исследование динамики ударного устройства с формирователем ударного импульса

Замыслов, Юрий Александрович Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Цель магистерской диссертации исследование ударного механизма с промежуточным упругим элементом (формирователем). В процессе которой, проводится аналитический обзор данных по ударным механизмам. Происходит моделирование принципиальной схемы ударного механизма с упругим промежуточным элементом. В результате чего, подбираются оптимальные параметры и рассчитывается математическая модель ударного механизма с упруги промежуточным элементом.
В результате рассчитываем и сравниваем полученные результаты, для выявления подходящего упругого элемента.

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 13
1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ УДАРНЫХ МЕХАНИЗМОВ ……………………………………………………………………………….. 15
1.1 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ ИЗВЕСТНЫХ УДАРНЫХ МЕХАНИЗМОВ ……………………………………………………………………………….. 15
1.2 АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ ……………………………………………………………………………………………………… 20
1.2.1 Винтовые пружины …………………………………………………………………………………………………………………….. 20
1.2.2 Плоские пружины ……………………………………………………………………………………………………………………….. 21
1.2.3 Спиральные пружины………………………………………………………………………………………………………………….. 22
1.2.4 Тарельчатые пружины ……………………………………………………………………………………………………………….. 23
1.2.5 Жидкостная пружина …………………………………………………………………………………………………………………. 24
1.2.6. Газовая пружина ……………………………………………………………………………………………………………………….. 25
1.2.7 Эластомерные пружины …………………………………………………………………………………………………………….. 26
2. СХЕМА УДАРНОГО МЕХАНИЗМА С УПРУГИМ ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ……………………………………… 29
2.1 СХЕМА ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРНОГО МЕХАНИЗМА С УПРУГИМ ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ………………………… 29
2.2. ПАРАМЕТРЫ ФОРМИРОВАТЕЛЯ УДАРНОГО ИМПУЛЬСА ………………………………………………………………………………………. 31
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ УДАРНОГО МЕХАНИЗМА С УПРУГИМ ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ……………………. 33
3.1. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 33
3.2 РАСЧЕТ ПРУЖИН……………………………………………………………………………………………………………………………………… 39
3.2.1 Расчет Винтовой пружины. ……………………………………………………………………………………………………….. 39
3.2.2 Расчет тарельчатой пружины……………………………………………………………………………………………………. 40
3.2.4 Расчет в MatLab …………………………………………………………………………………………………………………………. 41
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ …………………………………………………………………………………… 43
4.1 РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ …………………………………………………………………………………………. 43
5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ……………………………….. 44
5.1 ОЦЕНКА КОММЕРЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА И ПЕРСПЕКТИВНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ………………………….. 45
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………………………………………………………. 45
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………………………………………………………… 46
5.1.3 SWOT – анализ…………………………………………………………………………………………………………………………….. 47
5.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации ……………………………………………………………………….. 49
5.2 ПЛАНИРОВАНИЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ ……………………………………………………………………………………… 52
5.2.1 Структура работ в рамках научного исследования ……………………………………………………………………… 52
5.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика проведения ………………………. 53
5.3 БЮДЖЕТ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ……………………………………………………………………………………………………………. 57
5.3.1 Расчет материальных затрат ……………………………………………………………………………………………………. 57
5.3.2 Расчет амортизации специального оборудования ………………………………………………………………………… 57
5.3.3 Расчет основной заработной платы……………………………………………………………………………………………. 59
5.3.4 Дополнительная заработная плата …………………………………………………………………………………………….. 60
5.3.4 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) ………………………………………………….. 61
5.3.5 Накладные расходы …………………………………………………………………………………………………………………….. 61
5.3.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта ……………………………………….. 62
5.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСНОЙ (РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ), ФИНАНСОВОЙ, БЮДЖЕТНОЙ, СОЦИАЛЬНОЙ И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ …………………………………………………………………………………………………………………….. 63

6. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………………………………………………………………………. 65
6.1 ПРАВОВЫЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ …………………………………………………………….. 66
6.2 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ……………………………………………………………………………………………………………. 68
6.3 АНАЛИЗ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ …………………………………………………………………………… 69
6.3.1 Микроклимат ……………………………………………………………………………………………………………………………… 69
6.3.2 Уровень вибрации на рабочем месте ……………………………………………………………………………………………. 71
6.3.4 Освещенность на рабочем месте ………………………………………………………………………………………………… 73
6.3.5 Электробезопасность …………………………………………………………………………………………………………………. 75
6.3.6 Психофизиологические производственные факторы ……………………………………………………………………. 77
6.3.7 Сжатый воздух ………………………………………………………………………………………………………………………….. 80
6.4. ТРЕБОВАНИЯ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ УДАРНОГО МЕХАНИЗМА …………………………………………………………………………………… 82
6.5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ………………………………………………………………………………………………………………… 84
6.5.1 Утилизация люминесцентных ламп ……………………………………………………………………………………………… 84
6.5.2 Утилизация микросхем ……………………………………………………………………………………………………………….. 84
6.5.3 ТБО …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 85
6.6 БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ ………………………………………………………………………………………………… 87
6.6.1 Анализ ЧС, которые может инициировать объект исследования ………………………………………………… 87
6.6.2 Анализ ЧС, которые могут произойти при проведении испытаний на ударном механизме. …………… 87
6.6.3 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка действия в случае
возникновения ЧС ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 87
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 89
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА ………………………………………………………………………………………………………….. 90
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………………………………………………………………………………….. 91
ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 96
1.2.3 СOIL SPRINGS …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 111

В современном мире, импульсные устройства применяются в различных
сферах деятельности человека. Основные направления применения импульсный
устройств можно выделить несколько: горную промышленность (в которой
ударные механизмы применяются для разрушения горных пород и разрушения
скалистого грунта), сфера строительства (с помощью данных устройств прокла-
дываются различные коммуникации, производиться забивка свай для строитель-
ства домов), также в дорожном строительстве (с помощью ударных устройств
удаляется старое асфальтное покрытие).
Ударные узлы можно разделить на несколько видов, в которых приводом
служит гидропривод, у других ударных узлов приводом пневматический привод,
а есть импульсные устройства, которые совмещают в себе работу сразу двух ви-
дов приводов, такие привода называют пневмогидравлическими [6,5,22].
Самыми эффективными ударными устройствами, являются те устройства,
в конструкцию которых входит промежуточный формирователь
[37,32,2,8,10,29]. Данная тематика остается актуально, ведь, оптимально подхо-
дящий упругий промежуточный элемент, который бы минимизировал остаточ-
ные колебании так и не найден.
Проанализировав рынок, был найден обширный ряд компаний, которые
разрабатывают и производят на своих площадках, машины и агрегаты ударного
действия [1,4,7,11,12,26]. А после литературного патентного и литературного по-
иска, было подтверждено, что наиболее эффективными ударными устрой-
ствами, являются [14,20], те у которых в конструкции применяется упругий про-
межуточный элемент.
Методом, которым было проведено исследование, является математиче-
ское моделирование.
Целью данной работы, является формы и длины ударного импульса без
упругого элемента и с различными видами упругих формирователей, путем ма-
тематического моделирования и анализом свойств элементов.
В результате выполнения работы решались следующие задачи:
1. Ударного механизма с упругим промежуточным элементом
(формирователем).

В результате выполненной работы на основе доступных литературных ис-
точников был произведен анализ существующих конструкций, ударных меха-
низмов с использованием упгугого промежуточого механизма. Так же, был про-
веден анализрынка, который показал, в каких сферах происходит использование
ударных механизмови на сколько сильно развито их производство в России и
Зарубежных странах. По поставленным задачам, разработана математическая
модель ударного механизма с упругим промежуточным элементом, которая реа-
лизована в программном продукте MatLAB. Для составленной математической
модели был произведен расчёт диапазона значений параметров системы. В ре-
зультате теоретических исследований влияния различных параметров на иссле-
дуемую ударную систему, были найдены параметры, при которых ударная си-
стема работает, и с необходимым условиями.
В дальнейшем, планируется создание экспериментального макеты, кото-
рый позволит провести необходимые исследования в реальной условиях эксплу-
атации данной ударной системы.
В разделе «Социальная ответственность» были рассмотрены опасные и
вредные факторы, влияющие на здоровье, самочувствие работающего и безопас-
ность труда, а также разработаны мероприятия по их устранению. Большинство
опасных и вредных факторов удалось устранить и значительно снизить их нега-
тивное влияние. В целом можно отметить, что условия труда на рассматривае-
мом участке являются достаточно комфортными и безопасными, что способ-
ствует снижению показателей травматизма, а также благоприятно влияет на по-
вышение производительности труда.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсо-
сбережение» определен коммерческий потенциал и перспективность проведения
данного научного исследования с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбе-
режения, произведен расчет бюджета НИ, определена экономическая эффектив-
ность исследования.
Список публикаций студента
1. Замыслов Ю.А. Моделирование ударного механизма с упругим промежу-
точным элементом/ Ю.А. Замыслов; науч. рук. В.Н. Дерюшева // Современные
проблемы машиностроения: сборник научных трудов XII Международной
научно-технической конференции, г. Томск, 28 октября – 1 ноября 2019 г. —
Томск: Изд-во ТПУ, 2019.
2. Замыслов Ю.А. Ударный механизм с упругим промежуточным элемен-
том/ Ю.А. Замыслов; науч. рук. В.Н. Дерюшева // VIII Международная научно-
техническая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Высокие
технологии в современной науке и технике», г. Томск, 2019 г. — Томск: Изд-во
ТПУ, 2019.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету