Учредители
• Институт машиноведения им. А.А. Благонравова
Российской академии наук
• Московский государственный индустриальный университет
Издатель
ФГБОУ ВПО «МГИУ»
Журнал зарегистрирован 30 декабря 2004 г. Федеральной службой
по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых
коммуникаций и охране культурного наследия
Свидетельство о регистрации ПИ ¹ ФС 77-19294
РЕДКОЛЛЕГИЯ ЖУРНАЛА :
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Ганиев Р.Ф., академик РАН, директор Института машиноведения
им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР
Скопинский Â.Í., ä.ò.í., ïðîô. (ÔÃÁÎÓ ВПО «ÌÃÈÓ»)
ЗАМЕСТИТЕЛЬ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
Овчинников Â.Â., ä.ò.í., ïðîô. (ÔÃÓÏ «ÐÑÊ ÌÈû)
ЧЛЕНЫ РЕДКОЛЛЕГИИ:
Алешин Í.Ï., академик ÐÀÍ, ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Асташев Â.Ê., ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Беляков Ã.Ï., ä.ý.í., ïðîô. (Êðàñíîÿðñê)
Бобровницкий Þ.È., ä.ô.-ì.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Вайсберг Ë.À., ä.ò.í., ïðîô. (Ñàíêò-Ïåòåðáóðã)
Горкунов Ý.Ñ., ÷ëåí-êîðð. ÐÀÍ, ä.ò.í., ïðîô. (Åêàòåðèíáóðã)
Григорян Â.À., ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Дроздов Þ.Í., ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Индейцев Ä.À., ÷ëåí-êîðð. ÐÀÍ, ä.ô.-ì.í., ïðîô. (Ñàíêò-Ïåòåðáóðã)
Колесников À.Ã., ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Кошелев Î.Ñ., ä.ò.í., ïðîô. (Í. Íîâãîðîä)
Лунев À.Í., ä.ò.í., ïðîô. (Êàçàíü)
Махутов Í.À., ÷ëåí-êîðð. ÐÀÍ, ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Пановко Ã.ß., ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Перминов Ì.Ä., ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Петров À.Ï., ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Полилов À.Í., ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Поникаров Ñ.È., ä.ò.í., ïðîô. (Êàçàíü)
Приходько Â.Ì., ÷ëåí-êîðð. ÐÀÍ, ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Резчиков À.Ô., ÷ëåí-êîðð. ÐÀÍ, ä.ò.í., ïðîô. (Ñàðàòîâ)
Рототаев Ä.À., ä.ò.í., ïðîô., àêàä. РАРАН (Ìîñêâà)
Теряев Å.Ä., ÷ëåí-êîðð. ÐÀÍ, ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Федоров Ì.Ï., ÷ëåí-êîðð. ÐÀÍ, ä.ò.í., ïðîô. (Ñàíêò-Ïåòåðáóðã)
Чаплыгин Þ.À., ÷ëåí-êîðð. ÐÀÍ, ä.ò.í., ïðîô. (Ìîñêâà)
Шляпин À.Ä., ä.ò.í, ïðîô. (Ìîñêâà)
Штриков Á.Ë., ä.ò.í., ïðîô. (Ñàìàðà)
ВНИМАНИЮ ПОДПИСЧИКОВ!
Подписка на журнал
«Машиностроение и инженерное образование»
проводится в Издательском центре МГИУ
Òåë.: (495) 620-39-92
Å-mail: mio@msiu.ru
Подписной индекс в каталоге «Пресса России» 13115
© ФГБОУ ВПО «ÌÃÈÓ», 2011
МАШИНОСТРОЕНИЕ
И ИНЖЕНЕРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
¹ 4`2011
Выходит 4 раза в год
В номере
МАШИНЫ И СИСТЕМЫ МАШИН
М.В. Куклин
Использование присоединенных резонаторов в гидросистемах
для снижения шума и вибрации ................................................2
И.В. Кузнецов
Расчет смесеобразования в двигателе внутреннего сгорания с
искровым зажиганием и продуваемой форкамерой ...................6
ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
Ñ.Þ. Ýëüêèí, Â.Â. Ñàôîíîâ, È.Ò. Полупанов
Технология восстановления пружинных зубьев сеноуборочных
машин электромеханической обработкой ................................ 13
И.О. Аверьянова
Определение состава парка металлорежущих станков
с ЧПУ для обработки массива деталей .................................... 19
КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Ñ.Ñ. Ìóðàâüåâ-Ñìèðíîâ, À.Ã. Áàòèùåâ, Ê.Ô. Âëàñèê,
Ñ.Ñ. Грабчиков, Â.Ì. Ãðà÷åâ, Â.Â. Дмитренко,
Å.Å. Çåìñêîâ, Í.Ï. Калашников, Ñ.Å. Óëèí,
Ç.Ì. Óòåøåâ, Â.Ô. Федоров
Многослойные магнитные экраны на основе
пленочных наноструктур ......................................................... 24
А.Д. Шляпин, В.В. Рыбальченко,
Ä.À. Èâàíîâ, À.Õ. Õàéðè, À.Þ. Омаров
Физико-механические свойства нового
керамического материала ...................................................... 30
Î.Â. Àëåõèí, Â.Ï. Алехин
Изучение закономерностей микродеформации поверхностных
слоев молибдена методами внутреннего трения и акустической
эмиссии (÷àñòü I) ................................................................... 35
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ МАШИН И СИСТЕМ
Í.Ñ. Âîëüñêàÿ, ß.Þ. Ëåâåíêîâ, Î.À. Русанов
Моделирование взаимодействия автомобильного колеса с неровной
опорной поверхностью ............................................... 40
À.À. Øåéïàê, Â.Â. Порошин
Механизм влияния шероховатости каналов на гидравлические
потери при ламинарном режиме течения ................................ 47
И.В. Демьянушко, Н.П. Великанова
Влияние эксплуатационных факторов на долговечность роторных
деталей газотурбинных двигателей ......................................... 51
Í.È. Àâäååâ, À.Ì. Ãóñüêîâ, Ã.ß. Пановко
Рациональное размещение виброизоляторов под рамой технологической
машины .................................................................. 56
Перечень ñòàòåé, опубликованных в 2011 ã. ............................ 61
Уважаемые читатели!
Журнал «Машиностроение и инженерное
образование» входит в Перечень ведущих
рецензируемых научных журналов и изданий,
в которых публикуются основные научные
результаты диссертаций на соискание ученых
степеней доктора и кандидата наук.
1
ISSN 1815-1051
Стр.1
МАШИНЫ И СИСТЕМЫ МАШИН
М.В. Куклин
УДК 629.12:628.517
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИСОЕДИНЕННЫХ
РЕЗОНАТОРОВ В ГИДРОСИСТЕМАХ
ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ШУМА И ВИБРАЦИИ
М.В. Куклин
Представлены результаты исследований присоединенного резонатора
в трубопроводной системе охлаждения теплообменника холодильной машины.
Показано, что эффективность присоединенного резонатора зависит от выявления
основного тракта передачи колебаний по трубопроводу. Даны рекомендации по
эффективному использованию резонаторов в гидросистемах.
Ключевые слова: трубопроводная система, холодильная машина, присоединенный
резонатор.
Введение
При работе судового оборудования в трубопроводных
системах возникают повышенный
шум и вибрация. Разрешение этих проблем –
весьма сложная задача. Большое количество и
различные источники колебаний в трубопроводных
системах современных энергетических
установок, разнообразие путей распространения
колебаний в таких системах, зависимость
виброакустического излучения от мощности источника
вибраций и пульсаций, а также другие
многочисленные факторы создают определенные
трудности в проведении мероприятий по
улучшению виброакустических характеристик
энергетических установок.
Пути передачи колебаний,
способы борьбы с шумом
и вибрацией в гидросистемах
В настоящее время имеются различные
конструкции, предназначенные для снижения
уровня колебаний, распространяющихся по
структуре (стенкам) трубопроводов (гибкие
металлические шланги, сильфонные компенсаторы,
резинотканевые рукава и т.д.) или в
рабочей среде (жидкости) трубопроводов (глушители
гидродинамического шума, емкости,
шумозаглушающие решетки). Рациональное
использование этих средств, а значит, эффективная
борьба с шумом и вибрацией энергетических
установок, могут быть лишь в случае
точного выявления основного тракта передачи
колебаний в гидросистеме [1], который может
2
Машиностроение и инженерное образование, 2011, ¹ 4
© Ì.Â. Êóêëèí, 2011
быть определен с помощью присоединенных
резонаторов.
Сущность такого способа заключается в следующем.
При наличии в спектре вибрации шума
трубопроводной системы дискретной составляющей,
на частоте которой имеются интенсивные
колебательные процессы, в гидросистеме
необходимо установить присоединенные резонаторы,
частота собственных колебаний которых
равна частоте дискретной составляющей.
При этом, если уровень дискретной составляющей
существенно снизится (íà 10 – 20 дБ
и более), то основным трактом передачи колебаний
будет рабочая среда [2]. В этом случае
необходимо применить средства борьбы
с шумом и вибрацией по тракту рабочей среды.
Если после установки резонаторов уровень
дискретной составляющей не изменится (или
уменьшится незначительно), то основным
трактом передачи колебаний будет структура
(стенки) трубопровода. В этом случае необходимо
использовать в системе неопорные виброизолирующие
конструкции.
В работе [3] приведена информация о конструктивных
схемах гасителей типа присоединенного
резонатора (рис. 1, а, б). Присоединенные
резонаторы могут быть выполнены
в виде нескольких полостей, сообщающихся
с основной магистралью трубопровода соединительными
каналами различной конфигурации
(рис. 1, в), а также в виде четвертьволнового тупикового
отвода (ðèñ. 1, ã).
Стр.2
МАШИНЫ И СИСТЕМЫ МАШИН
Использование присоединенных резонаторов в гидросистемах
для снижения шума и вибрации
Снижение виброакустической активности
трубопроводных систем с жидкими рабочими
средами при использовании присоединенных
резонаторов будет существенным лишь в том
случае, когда основным трактом передачи колебаний
является тракт рабочей среды, как это,
например в системе рулевой гидравлики, где
основным источником пульсаций давления являются
насосы переменной производительности
[4].
В действительности в реальных гидросистемах
источниками интенсивных пульсаций
давления рабочей среды могут быть не только
насосы, но и арматура, резонирующие участки
труб или элементов систем и т.д.
Использование присоединенных
резонаторов для диагностики
путей распространения колебаний
В качестве примера рассмотрим некоторые
результаты испытаний трубопроводной системы
охлаждения теплообменника фреоновой
холодильной машины. В этой системе присутствует
интенсивная дискретная составляющая
пульсаций давления на частоте 199 Гц, основным
источником которой является компрессор,
возбуждающий корпус холодильной машины.
На корпусе расположен теплообменник.
Отсюда вибрации и передаются охлаждающей
жидкости.
С целью проверки возможности снижения
б
а
вг
Рис. 1. Конструктивные схемы (а, б) и виды (в, г) гасителей типа присоединенного резонатора:
λ – длина волны
Эффективность установки резонатора в систему охлаждения
теплообменника холодильной машины
Место замера
Корпус холодильной машины
Приемный кингстон
Отливной кингстон
Машиностроение и инженерное образование, 2011, ¹ 4
Уровни вибрации на частоте 199 Гц, дБ
ХМ ¹ 1
ХМ ¹ 2
74
6
7
76
13
20
3
Стр.3