Моделирование нелинейного амортизатора ВЗС

В данной работе рассматриваются вопросы связанные с разработкой и исследованием амортизатора для силовых импульсов, возникающих при работе вырубных штампов, малых ковочных молотов и другого технологического оборудования. Проведен обзор параметров оборудования по интернет ресурсам, патентом и литературным источникам, проведен анализ существующих систем амортизации. В работе приведены сведения по характеристикам и методам расчета элементов новой амортизирующей системы. Разработана новая конструктивная схема амортизатора, создана и исследована математическая модель амортизатора и определен на основании параметров, полученные при моделировании параметров рабочих элементов амортизатора. Приведены результаты анализа и расчеты по финансовому менеджменту и социальной ответственности.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………. 13
1 ИНФОРМАЦИОННО – АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ………………………………… 16
1.1 Обзор гидравлических систем виброзащиты ………………………………………… 16
1.2 Обзор класса оборудования …………………………………………………………………. 18
1.3 Обзор амортизирующего устройства под оборудования……………………….. 20
1.4 Обзор рукавов высокого давления ……………………………………………………….. 27
1.5 Обзор запорно-регулирующей аппаратуры ………………………………………….. 31
1.6 Обзор гидроаккумуляторов………………………………………………………………….. 38
2 ОБЪЕКТ И МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ……………………………………………………. 42
2.1 Цели проводимой работы …………………………………………………………………….. 42
2.2 Обоснование для разработки ……………………………………………………………….. 42
2.3 Основное содержание работы………………………………………………………………. 42
2.4 Методы исследования………………………………………………………………………….. 42
3 КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТЫ …………………………………………………………………. 43
3.1 Особенности конструкции и работы амортизатора……………………………….. 43
3.2 Составление расчетной схемы ……………………………………………………………… 52
3.3 Составление математической модели …………………………………………………… 54
3.4 Исследование математической модели ………………………………………………… 56
3.5 Оценка параметров ……………………………………………………………………………… 59
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬИ
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ…………………………………………………………………………….. 64
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения …………………………………………………………………………………… 64
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………. 64
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………………………………………. 66
4.1.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………… 67
4.2 Планирование научно-исследовательских работ ………………………………….. 69
4.2.1 Иерархическая структура работ в рамках научного исследования …… 69
4.2.2 Разработка графика проведения научного исследования …………………. 69
4.3 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ……………………………… 71
4.3.1 Расчет материальных затрат НТИ …………………………………………………… 71
4.3.2 Основная заработная плата исполнителей темы ……………………………… 72
4.3.3 Дополнительная заработная плата исполнителей темы …………………… 75
4.3.5 Накладные расходы ……………………………………………………………………….. 77
4.3.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта . 77
4.4 Определение ресурсной финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования ……………………………………………. 78
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ……………………………………………………. 82
5.1 Профессиональная социальная безопасность ……………………………………….. 83
5.1.1Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть при
эксплуатации амортизатора с обратным клапаном. …………………………………. 83
5.1.2 Анализ вредных факторов ……………………………………………………………… 84
5.1.3 Анализ выявленных опасных факторов при эксплуатации устройства.
………………………………………………………………………………………………………………. 90
5.1.4 Обоснование мероприятий по защите исследователя от действия
опасных и вредных факторов …………………………………………………………………. 91
5.2 Экологическая безопасность………………………………………………………………… 93
5.2.1 Анализ влияния амортизатора с обратным клапаном на окружающую
среду ……………………………………………………………………………………………………… 93
5.2.2 Анализ «жизненного цикла» объекта исследования ………………………… 93
5.2.3 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды ……………… 94
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 94
5.3.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследования. ………………………………………………………………………………………… 94
5.3.2 Анализ вероятных ЧС, которые могут при проведении исследований.
………………………………………………………………………………………………………………. 95
5.3.3 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС ………………………………………… 95
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………. 96
5.4.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны)
правовые нормы трудового законодательства …………………………………………. 96
5.4.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ………. 98
Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 100
Список публикаций ……………………………………………………………………………………. 101
Список используемых источников ……………………………………………………………… 102
Приложение А …………………………………………………………………………………………… 104
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………. 130

В ходе выполнения магистерской диссертации был проведен
информационно аналитический обзор устройств для гашения вибраций с
использованием гидравлических систем. Были отмечены их достоинства и
недостатки, на основании которых в основу исследуемого устройство был взят
амортизатор, выполненный в виде рукавов высокого давления. Составлена и
описана принципиальная схема, математическая модель, расчетная схема данного
амортизатора. В работе приведены графики исследования математической модели.
Проанализировав графики зависимости изменения скорости и перемещения
(выражающие вибрацию) от создаваемого импульса, сделан вывод что, меняя
параметр вязкого трения на дросселе можно регулировать время восстановления
системы к моменту возникновения следующего импульса.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение» проведен подробный расчет себестоимости разрабатываемого
устройства, состоящей из затрат на проектирование, разработку и изготовление
экземпляра устройства. Кроме того, рассмотрена конкурентоспособность
разработки на российском рынке.
В разделе «Социальная ответственность» рассмотрены положения
действующего законодательства по охране труда. Выполнен анализ опасных и
вредных производственных факторов, проанализирована социальная
ответственность, выбран тип работ, оптимальные показатели микроклимата,
освещенности, шума и вибрации на рабочем месте исполнителя ВКР, выполнен
расчёт освещения в лаборатории. Также были предложены мероприятия по
улучшению условий труда и меры пожарной безопасности на рабочем месте и
требования по СанПин к рабочему месту.
Список публикаций

1) Моделирование нелинейного амортизатора виброзащитной системы/
К. К. Кенесова, А.М. Кормилицын; науч. рук. П. Я. Крауиньш //
Ресурсоэффективные системы в управлении и контроле: взгляд в будущее: VI
Международная конференция школьников, студентов, аспирантов, молодых
ученых, г. Томск. 9 – 14 октября 2017 г.
2) Виброзащита прессово-штамповочного оборудования / А.М.
Кормилицын, К. К. Кенесова; науч. рук. П. Я. Крауиньш // Ресурсоэффективные
системы в управлении и контроле: взгляд в будущее: VI Международная
конференция школьников, студентов, аспирантов, молодых ученых, г. Томск. 9
– 14 октября 2017 г.