Ту хабаршысы



жүктеу 15.98 Mb.
Pdf просмотр
бет37/82
Дата15.03.2017
өлшемі15.98 Mb.
1   ...   33   34   35   36   37   38   39   40   ...   82

 Технические науки 

 

     



                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

210 


указать,  что  зависимость  (9)  при  значениях  р  =  j

  необходимо  рассчитать  амплитудно-  и 

фазочастотные характеристики колебаний тормозной системы. 

 

Выводы. 

Как  показал  критический  анализ  работоспособности  тормозов,  построение  теории 

исследования  тормозных  систем  осуществляется  двумя  подходами:  полуэмпирическим 

(феноменологическим) и структурным. Установлено, что при выходе значений параметров тормозов 

за  пределы  случайного  наступает  отказ  тормозных  систем,  приводящий  ПТСДМ  к  аварийным 

ситуациям.  Представлены  матрица  Н(р)  входных  и  передаточных  функций  и  зависимость 

позволяющая  рассчитать  амплитудно-  и  фазочастотные  характеристики  колебаний  тормозной 

системы. 

 

ЛИТЕРАТУРА 



1. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций-М.: Машиностроение, 1994-312с. 

2. Комаров М.С. Динамика грузоподъемных машин.-М.: Машгиз, 1972-312с. 

3. Кожевников С.Н. Динамика машин с упругими звеньями. -Киев: изд.АН УССР, 1971-192с. 

4. Иванченко Ф.К. Механика приводов технологических машин. -М.: Машиностроение, 1993-272с. 

 

Омаров Қ.А., Болатов Н.Қ., Сұрашев Н.Т. 



КТЖҚМ  тежеу  жүйелер  тораптары  мен  элементтерінің  техникалық  жағдайларын  зерттеудің 

кешенді əдісі. 

Түйіндеме.  Мақалада  жартылай  эмпирикалық  (феноменологиялық)  жəне  құрылымдық  əдістермен 

жүргізілетін, тежегіштерді зерттеу теориясын тұрғызу көз қарасы жағынан КТЖҚМ тежеу жүйелерінің жұмыс 

істеуге  қабілеттілігін  талдауы  қарастырылған.  Тежегіштердің  ауыр  жүктелген  тетіктері  мен  тораптарының 

техникалық  жағдайын  бағалау  үшін  есептеу-теоретикалық  əдісті  қолдану  қажеттігі  анықталған.  Мақалада 

келтірілген  мағлұматтарды  критикалық  талдау  негізінде  КТЖҚМ  тежеу  жүйелерінің  техникалық  жағдайы 

бойынша  анықталған  түрдегі  бірінші  бастапқы  аспектілер  формуланған.  Ауыспалылардың  n  -  векторлық 

кеңістіктегі  жағдай  теңдеуін  қолдана  отырып,  ПЭЕМ  пайдалану  арқылы  Лаплас  жəне  сандық  əдістерді 

түрлендіре  отырып,  тежеу  жүйелерінің  техникалық  жағдайының  математикалық  үлгісі  жобаланған  жəне 

келтірілген. 

Негізгі сөздер: 

тежегіш, тежегіш жүйесі, жұмыс істеу қабілеті жүктелген, жол құрылыс машиналары.   

 

Омаров К.А., Булатов Н.К., Сурашов Н.Т. 



Комплексный  метод  исследования  технического  состояния  узлов  и  элементов  тормозных  систем 

ПТСДМ. 

Резюме.  Рассмотрен  анализ  работоспособности  тормозных  систем  ПТСДМ  с  точки  зрения  построения 

теории  исследования  тормозов,  которое  производится  полуэмпирическим  (феноменологическим)  и 

структурным методами. Установлено, что для оценки технического состояния тяжело нагруженных деталей и 

узлов  тормозов  необходимо  использовать  расчетно-теоретический  метод.  На  основе  критического  анализа 

приведенных  в  статье  сведений  сформулированы  определенные  первоначальные  аспекты  по  техническому 

состоянию  тормозных  систем  ПТСДМ.  Разработана  и  приведена  математическая  модель  технического 

состояния  тормозной  системы  с  использованием  уравнения  состояния  в  n  -  векторном  пространстве 

переменных, преобразования Лапласа и численных методов с применением ПЭВМ. 



Ключевые  слова:

  тормоз,  тормозная  система,  работоспасобность,  нагружение,  строительно-дорожные 

машины.   

 

Omarov K.A., Bulatov N.K. Surashov N.T. 



Complex method of research of technical condition of knots and elements of brake systems of HTCRM. 

Summary.

 In article the analysis of operability of brake systems of HTCRM from the point of view of creation 

of  the  theory  of  research  of  brakes  which  is  made  semi-empirical  (phenomenological)  and  structural  by  methods  is 

considered. It is established that for an assessment of technical condition of hard loaded details and knots of brakes it is 

necessary to use a settlement and theoretical method. On the basis of the critical analysis of the data provided in article 

certain initial aspects on technical condition of brake systems of HTCRM are formulated. The mathematical model of 

technical condition of brake system with use of the equation of a state is developed and given in n - vector space of 

variables, Laplace's transformation and numerical methods with PEC application. 



Key words:

 brake, brake system, capacity, ladening, bulding-travelling mashines.  



 

 

 

 Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  



 

211


УДК 620.172.251. 

А.А. Мамаева

1

, Б.Б. Кшибекова

1

, Г.К. Атамбаева

2

(

1



АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения»,  

2

Казахский национальный университет имени К.И. Сатпаева,  



Алматы, Республика Казахстан, sabani_kz@mail.ru) 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ ТРУБ 



 

Аннотация. 

Область применения поливинилхлоридных (ПВХ) 

труб

 крайне широка. В последнее время 



ПВХ  трубы  все  чаще  используются  для 

гидротранспорта

.  Факторы  окружающей  среды  оказывают  огромное 

негативное воздействие на внешний вид и свойства изделий из пластмасс. Результаты воздействия могут быть 

различными  –  от  незначительного  изменения  окраски  и  появления  легких  трещин  до  образования  крупных 

трещин и полного разрушения структуры полимера. Для проведения механических испытаний были выбраны 

поливинилхлоридные  трубы  до  и  после  эксплуатации  в  кислотной  среде.  В  связи  с  этим  на  данной  статье 

рассматривается  механические  испытания  ПВХ  труб.  Испытание  проводились  в  универсальной 

электромеханической  испытательной  машине.  

Испытания на растяжение образцов труб при отрицательных температурах показали, что с понижением 

температуры  прочностные  характеристики  материала  трубы  после  эксплуатации  растут,  а  пластические 

практически  не  меняются.  Пластичность  материала  трубы  до  эксплуатации  с  понижением  температуры 

испытания снижается, при этом прочность остается неизменным.  

При  испытаниях  образцов  труб,  с  боковым  нагружением  кольца,  до  соприкосновения  его  внутренних 

стенок, ни одна из испытанных проб не разрушилась. Максимальные усилия при сжатии кольцевых образцов 

труб до и после эксплуатации различаются не существенно. 



Ключевые слова: 

поливинилхлорид, механические испытания, растяжение, сжатие, пластичность, 

удлинение.  

 

1.  ВВЕДЕНИЕ 

Трубы ПВХ относятся к трубам нового поколения. По сравнению с традиционными стальными 

трубами  они отличаются  высокими  эксплуатационными  характеристиками,  которые  полностью 

отвечают  современным  требованиям,  предъявляемым  к системам  канализации  и водоснабжения, 

в том числе  системам  горячего  водоснабжения.  Применение  канализационных  труб  ПВХ и труб 

ПВХ водопроводных  началось  во всем  мире  более  50  лет назад,  и статистические  данные, 

накопленные за это время, позволяют принимать решение о повсеместном использовании этих труб 

при прокладке трубопроводов различных назначениях [1-3]. 

Механические  свойства  у  пластика  таковы,  что  делает  трубу  из  такого  материала  более 

устойчивой как перепадам температуры, так и перепадам давления в системе. 

Рост  применения  пластмассовых  изделий  вне  помещений  вынудил  производителей  обращать 

большее  внимание  на  влияние  окружающей  среды  на  свойства  полимерных  материалов.  Факторы 

окружающей среды оказывают огромное негативное воздействие на внешний вид и свойства изделий 

из  пластмасс.  Интенсивность  разрушения  материала  на  открытом  воздухе  определяется  такими 

обстоятельствами:  климат,  географическое  положение,  тип  полимерного  материала  и 

продолжительность  воздействия.  Результаты  воздействия  могут  быть  различными  —  от 

незначительного изменения окраски и появления легких трещин до образования крупных трещин и 

полного  разрушения  структуры  полимера.  Любые  попытки  конструирования  изделий  из  пластмасс 

без  учета  того,  какими  могут  быть  деструктивные  механизмы,  связанные  с  воздействием 

окружающей среды, могут привести к преждевременному разрушению изделия [4-7]. 

Целью  этой  работы  является  механические  испытание  поливинилхлоридных  образцов  для 

использования в различных условиях окружающей среды.  

 

2.  МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 

На проведение механических испытаний были выраны поливинилхлоридные трубы до и после 

эксплуатации в кислотной среде.  

Были  изготовлены  испытательные  образцы  на  растяжение  согласно  по  ГОСТ  11262  -80  в 

Универсальной  электромеханической  испытательной  машине  до  100  кН  Shimadzu  AG-100kNx 

(Япония),  (по  типу  1  –  длиной  102  мм)  (рисунок  1а)  из  Трубы  Исходной  1  (до  эксплуатации)    –  3 

образца и из Трубы 4 (после эксплуатации) (по типу 1 – длиной 115 мм) (рисунок 1б) – 3 образца.  

 


 Технические науки 

 

     



                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

212 


     а)                                                                               б) 

  

 



 

Рис. 1.

 Образцы труб на растяжение до механического испытания: 



 а) образец исходный до эксплуатации, б) образец после эксплуатации 

 

На  сжатие  были  изготовлены  кольцевые  образцы  и  исходным  диаметром  труб  и  высотой  20 



±0,2 мм из Трубы 2 (после  эксплуатации) (рисунок 2а) – 2 образца, из Трубы 3 (после  эксплуатации) 

(рисунок  2б)    -    2  образца.  Испытания    образцов  проводились  при  комнатной  (23  ±2  ºС)  и  

пониженной температурах (-14ºС). 

 

   а)                                                                                 б)  



     

 

 



Рис. 2.

 Образцы труб на сжатие до механического испытания:  



а) образец исходный до эксплуатации; б) образец после эксплуатации 

 

3.  РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 

3.1. Испытание труб на растяжение 

3.1.1. Образцы труб до эксплуатации 

Результаты исследования показаны в следующих графиках и рисунках. (см. ниже.) 

Образцы труб до испытания показаны на рисунках 3 - 5. На рисунке 3. показан образец №1  в 

комнатной  температуре    (23  ±2  ºС).    На  рисунке  6  показан  график  зависимости  удлинения  от 

деформации  и  напряжения,  испытанный  на  растяжение  со  скоростью  100  мм/мин.  при  комнатной 

температуре  образца  №1.  Предел  текучести  σ

0,2

=7,594.  При  уровни  деформации  свыше  25%, 



напряжения  в  среднем    6,651  Н/мм

2

,  также  при  100  %  давлении  получается  9,848  Н/мм



2

.

 



При 

времнном сопротивлении σ

в

=12,03 Н/мм



2

 и после деформации δ=139,8% наш образец рвется. 

 

 

 



 

 

 



 

 


 Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  



 

213


      а)                                                                                     б)    

 

    



0

2

4



6

8

10



12

14

0



50

100


150

Степень деформации, %

Н

а

пр



яже

н

и



е

, Н


/мм

2

T = 23°С



 

 

Рис. 3.

 Образец Исходной до эксплуатации (а) и график зависимости удлинения 

от деформации и напряжения, испытанный на растяжение  

со скоростью 100 мм/мин. при комнатной температуре (б). 

 

На  рисунке  4  показаны  испытания  образца  №  2  при  температуре  -14  ºС.  Испытания 



проводилось  в  течении  30  мин.  В  графике  приведены  механические  свойства  образца  №2.    предел 

прочности  составил  σ

0,2

=8,914,  в  сравнении  с  образцом  №1  занчительно  больше.  При  25%  степени 



деформации,    напряжени  составит  7,848  Н/мм

2

,  а  при  100  %  деформации  напряжении  составила 



11,264  Н/мм

2

.  При  временном  напряжении  в  σ



в

=11,38  Н/мм2  и  деформации  δ=111,75%  произошел 

разрыв. При сравнении двух образцов, образец №1 показал более  свою пластичность.  

 

    а)                                                                                     б) 



    

0

2



4

6

8



10

12

14



0

50

100



150

Cтепень деформации,%

Н

а

пр



яж

е

н



и

е

, Н



/мм

2

Т=-14°С



 

 

Рис. 4

. Образец исходной до эксплуатации (а) и график  зависимости удлинения  

от деформации и напряжения испытанный на растяжение  

со скоростью 100 мм/мин. при температуре -14 ºС . 

 

На  рисунке  5  показаны  результаты  образца  №3  (а)  при  температуре  -14  ºС  и  после  30  – 



минутного  охлаждения,  30  минутным  разогревом  при  комнатной  температуре.  На  графике  (б) 

показаны зависимости удлинения от деформации и напряжения испытанный при растяжении. Предел 

текучести  σ

0,2


=8,340.  При  уровни  деформации  25%,  напряжения  в  среднем    7,342  Н/мм

2

.  При 



времнном сопротивлении σ

в

=13,27 Н/мм



2

 и после деформации δ=145,21 % наш образец рвется. 

 

 

 



 

 

 



 

 


 Технические науки 

 

     



                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

214 


       а)                                                                                     б) 

    


y

0

2



4

6

8



10

12

14



16

0

50



100

150


Степень деформации, %

На

п



р

я

ж



е

н

и



е

Н



/мм

2

Т=-14°С



 

 

Рис. 5.

 Образец исходной до эксплуатации (а) и  (б) график  зависимости удлинения от деформации и 

напряжения испытанный на растяжение со скоростью 100 мм/мин. после 30 – минутного охлаждения,  

30 минутным разогревом при комнатной температуре 

 

3.1.2. Образцы труб после эксплуатации. 

Образцы труб после испытания приведены в таком же порядке как в предыдущих испытаниях.  

В  рисунке 6(а) показаны результаты испытания образца №1 при комнатной температуре (23 ±2 

ºС)  и  механические  свойства  при  растяжении  приведены  в  графике  6(б).  В  графике  мы  видим  что 

предел  прочности  σ

0,2

=6,716,  при  деформации  25%,  напряжение  составила  5,878  Н/мм



2

.  При 


временном напряжении σ

в

=6,43 Н/мм



2

 и при деформации δ=46,58% образец рвется. 

 

 

      а)                                                                                         б)  



   

0

1



2

3

4



5

6

7



8

0

25



50

75

Степень деформации, %



Н

апр


яже

ни

е, 



Н

/мм


2

T = 23°С


 

                                     



Рис. 6.

 Образец № 1 исходной после эксплуатации (а) и график зависимости удлинения от деформации и 

напряжения, испытанный на растяжение со скоростью 100 мм/мин. при комнатной температуре (б). 

 

В    рисунке  7  приведен  график  образца  №1  до  и  после  испытания.  При  сравнении  двух  труб 



находим что при 23 °С после напряжения образец труб стал более прочным и пластичность снизилась 

до 52 %. 

0

2

4



6

8

10



12

14

0



50

100


150

Степень деформации, %

Н

апр


яж

ен

ие



Н

/мм



2

T = 23


°С

1

2



 

 

Рис. 7.

 График  зависимости удлинения от деформации и напряжения, испытанный на растяжение со скоростью 

100 мм/мин. при комнатной температуре образца №1; 1- до эксплуатации, 2-после эксплуатации 



 Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  



 

215


Образец  №2  (8  а  рисунок)  при  температуре  -14  ºС  со  временем  30  мин  были  получены 

следующие  результаты:  предел  прочности  σ

0,2

=9,486;  при  25  %  уровне  деформации  напряжения 



составило  8,224 Н/мм

2

; при временном напряжении σ



в

=8,382 Н/мм

2

 и деформация δ=34,547 % наш 



образец порвался  (8 б-сурет). При низкой температуре прочность материала повышается. 

 

    а)                                                                                     б) 



    

0

2



4

6

8



10

12

0



10

20

30



40

50

Cтепень деформации,%



Н

а

пр



яж

е

н



и

е



Н

/мм


2

Т=-14°С


 

 

Рис. 8.

 Образец № 2 после эксплуатации (а) и график  зависимости удлинения от деформации и напряжения 

испытанный на растяжение со скоростью 100 мм/мин. при температуре -14°С. 

 

При температуре – 14°С, образцы до эксплуатации были пластичными, а вот после испытания 



прочность  образцов  возросла,  уровень  деформации  падает  на  37  %.  Данные  можно  увидеть  на 

рисунке 9 в графике.  

0

2

4



6

8

10



12

14

0



50

100


150

Cтепень деформации,%

Н

апр


яже

ни

е, 



Н

/мм


2

Т=-14°С


1

2

 



 

Рис. 9.

 График зависимости удлинения от деформации и напряжения, испытанный на растяжение со скоростью 

100 мм/мин. при температуре -14°С образца №2; 1- до эксплуатации, 2-после эксплуатации 

 

В    рисунке  10  (а)  показаны  результаты  испытания  образца  №3  при  температуре  -14  ºС  и 



механические свойства при растяжении приведены в графике (б) . В графике мы видим что предел 

прочности  σ

0,2

=6,928,  при  деформации  25%,  напряжение  составила    6,106  Н/мм



2

.  При  временном 

напряжении σ

в

=6,917 Н/мм



2

 и при деформации δ=58,38 % образец рвется. 

                                  

  а)                                                                                      б)      

   

y

0



2

4

6



8

10

0



25

50

75



Степень деформации, %

На

пр



яж

ен

ие



Н

/мм



2

Т=-14


°С

 

 



Рис. 10.

 (а) Образец № 3 из трубы Исходной после эксплуатации и  (б) график зависимости удлинения от 

деформации и напряжения испытанный на растяжение со скоростью 100 мм/мин. после 30 – минутного 

охлаждения, 30 минутным разогревом при комнатной температуре 



 Технические науки 

 

     



                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

216 


При сравнении образца трубы до эксплуатации, показал, что образец после эксплуатации стал 

менее пластичным, уровень деформации снизился на 62%. Данные показан на рисунке 11.  

 

0

2



4

6

8



10

12

14



16

0

25



50

75

100 125 150



Степень деформации, %

Н

апр



яж

ен

ие



Н

/мм



2

Т=-14°С


1

2

 



 

Рис. 11. 

График  зависимости удлинения от деформации и напряжения, испытанный на растяжение со 

скоростью 100 мм/мин. после 30 – минутного охлаждения, 30 минутным разогревом при комнатной 

температуре образца №3; 1- до эксплуатации, 2-после эксплуатации 



 

3.2. Испытание труб на сжатие.

  

3.2.1 Образцы труб до эксплуатации 

 Были взяты 2 образца, результаты исследования показаны на рисунке 11. 

Образец  №1  при  комнатной  температуре  (23±2  ºС)  был  испытан  на  сжатие.  При  деформации 

25% максимальное усилие составило 360Н, при деформации 75% сила сжатия составила 850Н. 

Образец №2 был испытан на сжатие при температуре -14 ºС на 30 минут. При деформации 25%, 

сила сжатия составила 434 Н, при 75% составила 1059Н. При сравнении с образцом  №1 прочность 

возрастает. 

 




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   33   34   35   36   37   38   39   40   ...   82


©emirsaba.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет