Проведены исследования колебательного движения виброзащищаемого тела на виброопорах ограниченных поверхностями вращения высокого порядка при полигармоническом кинематическом возмущении.
Показано, что с ростом коэффициента трения качения вершина резонансной кривой уменьшается, т.е. трение качения обеспечивает подавление резонансных колебаний.
Установлено, что амплитуда виброзащищаемого тела слабо зависит от амплитуды кинематического возмущения, следовательно, рассматриваемая виброзащитная система также эффективна при полигармоническом кинематическом воздействии.
Список использованной литературы:
1 Бисембаев К. Колебания тела на опорах со спрямленными поверхностями // Изв. АН КазССР. сер. физ.- мат. 1988. №3. с. 65-69.
1. Бiсембаев К., Пятецький В. О. Дослiджениянелiнiйнихколивань тiла на опорах кочения зiспрямленимиповерхнями // Вiсник КиiвськогоУнiверситету. Физ.-мат. Науки. №5. с.12-17.
2. K. Bissembayev, Zh. Omyrzhanova Friction arising from rolling of a bearing with
straightened surfaces on a relaxing ground.// Proceedings of 22nd International Scientific Conference
“MECHANIKA 2017”, Kaunas University of Technology, Lithuania, 19 May 2017, 52-57;
3. Коловский М.З. Нелинейная теория виброзащитных систем. – М.: Наука,1966–317 с.
УДК 538.9:004.738.5 ГРНТИ 52.13.05
Н.Д. Заурбекова 1, М. Машанхан 2
1т.ғ.к., Қазақ мемлекеттік қыздар педагогикалық университеті физика кафедрасының аға оқытушысы, Алматы қ., Қазақстан
2 Қазақ мемлекеттік қыздар педагогикалық университеті магистрі, Алматы қ., Қазақстан
ТАУ-КЕН ЖЫНЫСТАРЫНДАҒЫ АКУСТИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРДІҢ НЕГІЗГІ ФАКТОРЛАРҒА ӘСЕР ЕТУІ
Андатпа
Тау-кен жыныстарының негізгі физикалық қаситеттері: қума және көлденең толқындар көрсетілген және де дыбысты жиілікте қарастырылып отырған жыныстардың акустикалық және серпімділік параметрлерін, толқындардың жылдамдығын және тау-кен жыныстарындағы серпімді қасиеттерін анықтау. Жыныстарда акустикалық параметрлер тау-кен жыныстарының серпімді тербелістің таралуымен анықталады. Өткізгіш ішіндегі бос электрондардың электр қозғаушы күш салдарынан максимал ауқымда тербеліске келіп, көршілес атомдардың шеткі электрондарына өзін қоздырған кинетикалық энергияны беріп, өзі қалыпты энергетикалық жағдайға қайта түседі. Қозғалған электрондардың энергия алмасуы қайталанып отырады. Осылайша қозғалыстағы зарядтардың қозғалыстарының себебінен зарядтардың электр қозғаушы күштен алған кинетикалық энергиядан спектрограмма тербелістер теориясында, оптикада, акустикада кеңінен қолданылады және де серпімді толқындардың жылдамдығы қарастырылған.
Түйін сөздер: механикалық күштер, тау-кен жыныстары, серпімділік толқындар, электромагниттік толқындар, акустикалық қасиеттері, тау-кен жыныстарының серпімділік қасиеттері.
Аннотация
Заурбекова Н.Д.1, Машанхан М.2
1к.т.н., старший преподаватель кафедры физики Казахского государственного женского педагогического университета, г. Алматы, Республика Казахстан 2 магистр Казахского государственного женского педагогического университета,
г. Алматы, Республика Казахстан
ВЛИЯНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД НА ИХ ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ Изложены основные физико-технические свойства горных пород. Методы определения упругих свойств горных пород основаны на измерении скоростей упругих колебаний, возбуждаемых в исследуемых образцах в диапозоне звуковых частот, при воздействии механических, тепловых и электрических полей. Описаны электромагнитные и акустические свойства пород, приведены уравнения и номограммы прогноза свойства пород в образцах и в массиве в различных условиях. Теоретические исследование и напряженно- деформированного состояние разработки месторождений полезных ископаемых массива горных пород.
Распространение упругих волн в породах сопровождается постепенным уменьшением их интенсивности по мере удаления от источника излучения из-за поглощения энергии колебаний породой и превращения ее в тепловую и рассеивания акустической энергии на неоднородностях породы.
Ключевые слова: механические силы, горные породы, упругие волны, электромагнитные волны, акустические свойства, упругие свойства горных пород.
Abstract
THE INFLUENCE OF THE ACOUSTIC PROPERTIES OF ROCKS ON THEIR BASIC PARAMETERS Zaurbekova N.D. 1, Mashankhan M.2
1technical candidates of science, Lecturer of the Kazakh State Women's Teacher Training University, Almaty, Kazakhstan
2Student of Master Programme in Physics of the Kazakh State Women's Teacher Training University, Almaty, Kazakhstan
The main physico-technical properties of rocks are set out. The methods of defining the elastic properties of rocks are based on the measurement of the velocity of the elastic oscillation in the rangeed sound frequencies, with the effects of mechanical, thermal and electrical fields. Describes the electromagnetic and acoustic properties of the rocks, the equations and the nomograms prediction of the Rock property in the specimens and in the array under different conditions. A theoretical study and a hard-distorted state of mining mineral deposits. The propagation of elastic waves in the rocks is accompanied by a gradual decrease in their intensity as radiation is removed from the source due to the absorption of energy by the fluctuation of the breed and its transformation into heat and dissipation of acoustic energy at Inhomogeneities breeds.
Key words: mechanical strength, rocks, elastic waves, electromagnetic waves, acoustic properties, elastic properties of rocks.
Физика – табиғаттың алуан-түрлі құбылыстары мен нәтижелерге негізделген ғылым. Табиғат құбылыстары физикалық шамалар арқылы сипатталады. Физикалық шамалармен тәжірибе жасау негізінде физикалық заңдар ашылады. Сонымен қатар табиғаттану ғылымына математика, химия, биология, геология жәек т.б. ғылымдар жатады. Бұлар бір-бірімен тығыз байланысты болады.
Табиғаттағы өте кең тараған күштер электромагниттік күштер болып есептеледі. Олар атом ядросына, молекулада, микроскопиялық денелердің молекулаларының арасында да әсер етеді.
Мұның себебі барлық атомдардың құрамына кіретін электрлік зардяталған бөлшектердің болуында.
Күрделі өндірістерді автоматтандыру үшін оған автоматтық желілер, басқарушы микрокомпьютерлер және әр түрлі бақлау-өлшеу аппараттары керек. Осындай жетістіктер техниканың ғылыми негіздері радиоэлектроникамен, қатты денелер физикасымен, тағы да қазіргі физиканың бір қатар бөлімдерімен тығыз байланысты. Соның ішінде тау-кен жыныстарында физиканың ролі өте зор. Тау-кен жыныстарының физика-техникалық қасиеттерін, ондағы физикалық процестерді, пайдалы қазбалардың қасиеттерінің өзгеру заңдылықтары және олардың тау-кен өндірісіндегі мәселелерді шешуде алатын орнын өте күрделі деп айтсақ та болады.
Физикамен техниканың даму тарихы, технологиялардың өркендеуіне ықпалы зор. Соның ішінде тау-кен жыныстарында және процестерінде пайдалы қазбалардың физикалық қасиеттерін зерттеу:
объектілерімен, әдістерімен және бағытымен ерекшеленеді.
Соңғы жылдары тау-кен саласында жер қойнауынан кен массасын ашық және жер асты тәсілмен өндіру көлемінің өсуіне байланысты және рудник қуаттылығына, өндіру әдісіне және жаңа жүйені енгізу; массивтегі жыныстарға динамикалық жүктемені есепке ала отырып жару қуаттылығын көбеюі салдарынан көп құлауы себепші болып отыр.
Қазіргі кезде әрбір сала заманауи техника мен технологияға сай ғылыми, теориялық негізделеді.
Теориялық негіздеу барысында қарастыра отырып, бұл саланы терең түсіне білесің. Тау-кен саласында, кен технологиясы – барлық технологиялық процестері сыртқы факторлар әсерінен кен- геологиялық жағдайлары әртүрлі. Тау-кен ғылымы - тау-кен ісінің теориялық негізгі болып табылады. Тау-кен ғылымы – жер қабығының қалың қабатын өндіру кезінде физикалық құбылыстардың және пайдалы қазбалар кен орындарын табиғи жағдайының, пайдалы қазбаларды байыту және технологиялық әдіспен шығару, пайдалы қазбаны өндіру экономикасы және өндірісті ұйымдастыру қауіпсіздігін қамтамасыздандыру жиынтығы. Тау-кен ғылымын зерттеу - процесс кезінде іске асатын табиғи құбылыстың бірге болатын өзара байланысы және пайдалы қазбаны дамыту процесі.
Толқындар газдарда, сұйықта және қатты денелерде таралуының себебі серпімділік күштің әсерінен болатыны бәрімізге белгілі. Механикалық толқындар деп серпімді ортаның бір бөлшегінен екінші бір бөлшегіне таралу процесі. Ол толқындардың таралу барысында энергия ғана тасымалданып, ортаның заттық бөлшектері толқын жиілігіне сәйкес тербеліп тұрады. Механикалық толқынның электромагниттік толқыннан физикалық табиғаты өзгеше. Механикалық толқындар тарала алатын ортада электромагниттік толқынның энергетикалық, жиіліктік, амплитудалық және жылдамдық параметрлері өзгерсе, механикалық толқындар электромагниттік толқынның тарала алар ортасында: вакуумда, ғарыш кеңістігінде және де басқа да серпімсіз ортада өзінің физикалық қасиеттерін толық жояды. Механикалық толқындар өздерінің табиғатына қарай дыбыстық,
сейсмикалық, сұйық беттерінде таралатын толқындар болып бөлінеді. Механикалық толқын серпімді ортада таралғандықтан, оның таралу жылдамдығы ортаның қасиетіне байланысты. Толқынның бір ортадан екінші ортаға өту кезінде оның жылдамдығы өзгереді. Электромагниттік толқындар кез- келген серпімді ортада, толқындық өткізгіштерде (волновод) және бос кеңістіктерде (ғарыш әлемінде)таралады.
Электромагниттік толқындар деп электромагниттік тербелістердің кез-келген орта мен бос кеңістіктерде шектелген жылдамдықпен таралуы. Бұл толқындардың шектелген делінуі, саластырмалылық теориясын оқу барысында жан-жақты қарастырылады. Механикалық және электромагниттік толқындардың біріккен қасиеті (комбинациясы) ретінде плазма ішіндегі толқындық процестерді айтуға болады.
Толқын жалдамдығы физикалық қасиеттерінің негізгі функцияларының бірі болып табылады.
Толқын жылдамдығы өзі таралатын ортаның тығыздығына, концентрациясына және толқын ұзындығының өзгерісіне (дисперциясына) тәуелді болатыны белгілі. Электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығы тұрақты, ол жарық жылдамдығына тең.
Электромагниттік толқындар екі өрістен тұрады. Бірі электр өрісі, екіншісі магнит өрісі.
Максвеллдің тұжырымдамасы бойынша тербелістегі зарядтрадың қозғала тербелуінен зарядталған бөлшек тұрақта жылдамдықпен қозғалғанда, оның тудырған электр және магнит өрістері олармен бірге болады және Максвелл электромагниттік өріс теориясын көрсеткен:
1. Өзгеріп отыратын магнит өрісі кеңістікте өзгеріп отыратын электр өрісін тудырады.
2. Өзгеріп отыратын электр өрісі кеңістікте өзгеріп отыратын магнит өрісін тудырады.
3. Өзгеріп отыратын электр және магнит өрістері әр уақытта өз ара байланыста болады, сондықтан олардың бірлігін электромагниттік өріс деп атау қабылданған.
Өткізгіш ішіндегі бос электрондардың ЭҚК салдарынан максимал ауқымда тербеліске келіп, көршілес атомдардың шеткі электрондарына өзін қоздырған кинетикалық энергияны беріп, өзі қалыпты энергетикалық жағдайға қайта түседі. Қозғалған электрондардың энергия алмасуы қайталанып отырады. Осылайша қозғалыстағы зарядтардың қозғалыстарының себебінен зарядтардың ЭҚК-тен алған кинетикалық энергиядан спектрограмма тербелістер теориясында, оптикада, акустикада кеңінен қолданылады.
Жыныстарда акустикалық параметрлер таужыныстарының серпімді тербелістің таралуымен анықталады. Оларға серпімді тоқындардың таралу жылдамдығы, жұтылу коэффициенті, шағылу коэффициенті және толқынды кедергі жатады.
Бөлшектердің тербелісі толқынның таралуы бойында жүзеге асатын толқынды қума толқын деп атайды. Қума толқын кез-келген газ тәрізді, сұйық, қатты орталарда пайда болып таралады. Өйткені осы орталардың бәрінде сығылу немесе созылу кезінде көршілес қабаттардың арасында әрекет ететін серпімділік күштері пайда болады.
а) ә) б)
Сурет 1. Екі орта шегінде дыбысты толқындардың сыну және шағылу заңдылықтары
а) жалпы жағдайда; ә) қума толқындардың ішік шағылу кезінде; б) көлденең толқындардың ішкі шағылу кезінде; δn және δo– түсу және шағылу бұрыштары; δp және δs– қума және көлденең толқындардың шағылу
бұрыштары.
Бөлшектердің тербелісі толқынның таралу бағытына перпендикуляр бағытта жүзеге асатын толқынды көлденең толқындар деп атаймыз. Көлденең толқындар бір қабаттың екінші қабатқа қатысты ығысу кезінде пайда болатын серпімділік күштері әрекетінен ғана туындайды. Мұндай қасиет тек қатты денелерге ғана тән, себебі сұйықтар мен газдарда олардың аққыштығы салдарынан қабаттардың ығысуы кезінде серпімділік күштер пайда болмайды.
Жер беті қыртысына жақын жататын, тез пайда болып, тез өшетін толқындар сейсмикалық толқындар деп аталады, мысалы оларға жер сілкінісі жатады.
Толқын жылдамдығына фазадағы серпімді тербелістің таралу жылдамдығын қарастыруға болады.
Массивтегі қума тоқынның жылдамдығы изотропты ортада мына формула бойынша анықталады:
Ev
v v
Up
2 1 1
1
бұл жерде μ - пуассон коэффициенті тау-кен жыныстары үшін 0,1-0,45 аралығында өзгереді.
Массивтегі көлденең толқынның таралу жылдамдығы:
v
E US G
2 1
Таужыныстарындағы серпімді толқындардың таралу жылдамдығы серпімді қасиетімен және тығыздығымен анықталады. Қума және көлденең толқындардың қатынасы Пуассон коэффициентін береді:
v v U
U
S p
2 1
1 2
Юнг модулінің және Пуассон коэффициентің өзгеруімен қума толқынның таралу жылдамдығы өседі. Көлденең толқын Юнг модулі өскен сайын ол да өсіп отырады да, ал Пуссон коэффициенті кемиді.
Таужыныстарындағы серпімді толқындардың таралуы, кез-келген дене сияқты ақырын азайып отырып, шығу көзінен алыстаған сайын олардың қарқындылығы (амплитуда) азаяды. Тербеліс қарқындылығы көп жағдайда осылай өзгереді:
1. Жыныстардағы серпімді толқындардың кейбір энергия бөлшектері жұтылады және де өзара жыныстардың бөлшектері үйкелісу нәтижесінде тербеліс қозғалысын жылу энергиясына айналады;
2. Бірқалыпты (жарықшақтық) емес жыныстардың акустикалық энергиясы шашырауға әкеліп соғады.
Жұтылу коэффициенті жыныстың қасиетіне және де тербеліс жиілігіне f байланысты көрсетіледі.
Көп жыныстар үшін жұтылу коэффициенті сызықты. Сазды жыныстарда жұтылу коэффициенті пропорционалды болады .
Жыныстарда серпімді толқындардың таралу кезінде кедергі болады, олар тау-кен жыныстарының меншікті таралу кедергісімен (акустикалық қаттылықпен) өрнектеледі.
Жыныстардың меншікті толқын кедергісі серпімді толқындардың сыну және шағылу қасиеттеріне байланысты. Серпімді толқындардың сыну және шағылу қасиеттеріне геометриялық оптиканың заңдылықтарында қарастыруға болады.
Жынысқа әсер ететін кез келген деформация кезінде ішкі күштердің әрекетінен денені құрайтын бөлшектер бір-біріне қатысты ығысады. Бұл материалда деформацияға қарсы әрекет ететін күштерді тудырады. Серпімділік күштер деп аталатын осы күштер деформацияланған дененің ішінде, оның жеке бөліктерінің арасында, дененің деформациясын тудыратын басқа денелерге де әрекет етеді.
Таужыныстарының деформациялық қасиетіне олардың серпімділігі және пластикалығы жатады.
Бұл қасиеттері кернеудің табиғаттылығы немесе техногендік өзгерістер нәтижесінде пайда болады.
Таужыныстарының серпімділік модулі Е бірості кернеулігі (бойлық серпімділік модулі немесе Юнг модулі), жылжу модулі G, көлемді серпімділік модулі К және деформация коэффициенті ν (Пуассон коэффициенті).
Берілген жүктеменің өзгеру бағыты сызықты деформацияланған үлгіге салыстырмалы болып келеді:
Е = σ/ε
Сығылу немесе созылу деформациясына қолданып көретін болсақ, онда бұл формуланы мына түрде жазуға болады:
σ = Е ε немесе σ = Е∆l/l
бұл жерде Е сығылу немесе созылу деформацияның сеопімділік модулі, немесе Юнг модулі. Юнг модулі салыстырмалы деформация бірге тең болатын, яғни үлгінің ұзындығы екі есе арттырған кезде пайда болатын материалдағы нормаль кернеумен өлшенеді. Кернеу жоғалғаннан кейін дененің пішіні мен көлемі қалпына келетін материалдағы ең үлкен кернеу серпімділік шегі деп аталады.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:
1 Орысша қазақша түсіндірме сөздік: Механика. Жалпы редакциясын басқарған э.ғ.д., профессор Арын Е. - Павлодар: «ЭКО» ҒӨФ, 2007. – 291 б.
2 Абдуллаев Ж. Физика курсы - Алматы: «Білім», 1994. – 349 б.
3 Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород - Москва: «Недра», 1984. – 360 c.
4 Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарян Э.В. Основы механики горных пород. Ленинград: «Недра», Ленинградское отделение, 1989. – 439 с.
5 Арыстан И. Тау-кен жыныстарындағы физика негіздері - Қарағанды.: ҚарМУ, 2002. – 189 б.
6 «Қазақстан»: Ұлттық энциклопедия / Бас редактор Ә. Нысанбаев – Алматы «Қазақ энциклопедиясы» Бас редакциясы, 1998 жыл.
7 Фриш С.Э., Тимофева А.Ф. Жалпы физика курсы. 1 том. Алматы.: Мектеп баспасы, 1971. – 498 б.
8 Ільясов Н. Жалпы физика курсы - Алматы: Білім баспасы, 2003. – 300 б.
9 Сандибеков М.Н., Заурбекова Н.Д. Тау-кен жыныстарының физикасы және процестері. Лабораториялық практикум. Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқау – Алматы: Қ.И.Сәтбаев атындағы ҚазҰТУ типографиясы, 2010 – 37 б.
10. Нұрахметов Н., Ниязбаева А., Рысқалиева Р., Далабаева Н. Қазақ тілі тер-миндерінің салалық ғылыми түсіндірме сөздігі – Алматы: Мектеп баспасы, 2007.– 336 б.
11 Ракишев Б. Ашық кен жұмыстарының технологиялық кешендері - Оқулық. Алматы: ҚазҰТУ баспасы, 2015. – 328 б.
12 Ракишев Б. Карьер алаңдарын ашу және ашық игеру жүйелері - Оқулық. Алматы: ҚазҰТУ баспасы, 2013. – 304 б.
13 Справочник (кадастр) физических свойств горных пород (под редакцией Н.В.Мельникова, В.В.Ржевского, М.М.Протодьяконова) - М., Недра, 1975. – 279 с.
14 Свойства горных пород и методы их определения (Под ред.Протодьяконова М.М.) - М.: Недра, 1969. - 392с.
УДК 681.2:51-7 ГРНТИ 59.14.19
Ә.О. Қабдолдина1, П.Г. Михайлов2, Қ.А. Ожикенов3, Н.О. Қабдолдина4, Ж.Р. Уалиев5
1PhD докторанты, Қ.Сәтпаев атындағы Қазақ Ұлттық Техникалық Зерттеу Университеті, Алматы қ., Қазақстан
2тех.ғ.д., профессор, К.Г. Разумовский атындағы Технология және Басқару Мәскеу мемлекеттік университетінің Пензадағы филиалы, Пенза қ., Ресей Федерациясы
3тех.ғ.к., Қ.Сәтпаев атындағы Қазақ Ұлттық Техникалық Зерттеу Университеті, Алматы қ., Қазақстан,
4Қорқыт Ата атындағы Қызылорда Мемлекеттік Университетінің техника және технология магистрі, Қызылорда қ., Қазақстан
5Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университетінің PhD докторы, Алматы қ., Қазақстан,
ЭЛЕКТРОДИНАМИКАЛЫҚ СТЕНДТЕРДІҢ АВТОМАТТАНДЫРЫЛҒАН АДАПТИВТІ ЖҮЙЕЛЕРІН ТҰРАҚТАНДЫРУ
Аңдатпа
Бұл мақалада электродинамикалық стендтердің көрсеткіштерінің сапасын жоғарлату мәселесі қарастырылған, яғни оның жұмыс үстелінде жасалатын діріл қателіктерін реттеуіштерді аналитикалық жабдықтау процедураларын пайдаланып, күйдің толық векторын кері байланыспен тұйықтандыру жолымен тұрақтандыру. Бұл әдістің мәні келесідей, тиімді реттегіштің аналитикалық құрылымы процедураларына негізделген тиімді басқару көмегімен резонансты пик әсерінен құтылу жолы ұсынылады. Жасалынған діріл амлитудасын төмендету әдістеріне баға берілген. Берілген әдіске негізделген, белсенді дірілден қорғау
жүйесінің автоматты басқару әдістемесі жасалынды. Жиіліктің барлық жұмыс диапазонында сызықтық квадраттық Гаусстық реттегіш пен пропорционалды интегралдық дифференциалды реттегіштерге салыстырмалы талдау жасалынды. Алынған әдістеме нәтижесінде, резонансты құбылыс әсері алынады және жиіліктің жұмыс диапазоны кеңейеді, сонымен қатар объектінің уақыт сипаттамасы жақсарады.
Түйін сөздер: Электродинамикалық стенд, сенсор, амплитуда, сенімділік, жиілік, діріл, беріліс функциясы, контроллер, басқару жүйесі.
Аннотация
А.О. Кабдолдина1, П.Г. Михайлов2, К.А. Ожикенов3, Н.О. Кабдолдина4, Ж.Р. Уалиев5
1PhD докторантАлматы, Казахстан, Казахский Национальный Исследовательский Технический Университет имени К.Сатпаева,
2Пенза, РФ, Пензенский филиал Московского государственного университета Технологии и Управления имени К.Г. Разумовского, д.т.н., профессор
3Алматы, Казахстан, Казахский Национальный Исследовательский Технический Университет имени К.Сатпаева, к.т.н.
4Кызылорда, Казахстан, Кызылординский государственный университет имени Корқыт Ата, магистр техники и технологии
5Алматы, Казахстан, Казахский Национальный Университет имени Аль-Фараби, PhD доктор философии СТАБИЛИЗАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ
СТЕНДОВ
В данной статье решается задача повышения показателей качества электродинамического стенда, стабилизации ошибки воспроизведения вибраций на его рабочем столе путем замыкания обратных связей по полному вектору состояний с использованием процедуры аналитического конструирования регуляторов.
Сущность данного метода заключается в следующем. Предлагается избавится от влияния резонансного пика с помощью оптимального управления основанного на процедуре аналитического конструировании оптимального регулятора. Дана оценка существующему методу снижения амплитуды вибраций. Разработана методика автоматического управления системой активной виброзащиты электродинамического стенда, основанная на предложенном способе. Был проведен сравнительный анализ линейно-квадратичного Гауссовского регулятора и пропорционально интегрально дифференциального регулятора на всем диапазоне рабочих частот. В результате данного метода, устраняется влияние резонансных явлений и расширяется рабочий диапазон частот, так же улучшается временная характеристика объекта.
Ключевые слова. Электродинамический стенд, сенсор, амплитуда, надежность, частота, вибрация, передаточных функция, контроллер, система управления.
Abstract
STABILIZATION OF AUTOMATIC ADAPTIVE SYSTEMS OF ELECTRODYNAMIC STANDS KabboldinaA.O. 1, MikhailovP.G. 2, Ozhikenov K.A. 3, Kabdoldina N.O. 4, Ualiev Zh. R. 5
1PhD doctoral student, Satpaev Kazakh National Research University of Technology, Almaty, Kazakhstan
2 Dr. Sci. (Engineering), Professor of the Penza branch of the Razumovsky Moscow State University of Technology and Management, Penza, Russia
3 Cand. Sci. (Engineering), Satpayev Kazakh National Research University of Technology, Almaty, Kazakhstan
4 Master in Engineering and technology, Korkyt Ata Kyzylorda State University, Kyzylorda, Kazakhstan
5 PhD, Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan
In this article the problem of increase in figures of merit of the electrodynamic stand, stabilization of an error of reproduction of vibrations on his desktop by closing of back couplings on a complete vector of statuses is solved with use of the procedure of analytical constructioning of regulators. The essence of this method is as follows. It is proposed to get rid of the influence of the resonance peak with the help of an optimal control based on the procedure of analytical design of the optimal regulator. An estimation is given to the existing method of reducing the amplitude of vibrations.
The technique of automatic control of the active vibration protection system of the electro-dynamic stand based on the proposed method is developed. A comparative analysis of a linear-quadratic Gaussian controller and a proportional integral differential controller over the entire operating frequency range was carried out. As a result of this method, the influence of resonance phenomena is eliminated and the working frequency range is extended, so also the temporal characteristic of the object is improved.
Keywords. Electrodynamic stand, sensor, amplitude, reliability, frequency, vibration, gear function, controller, management system.
Сенсорлық және түрлендіруші жабдықтар мен аспаптарды пайдалану кезінде, ауыспалы
күштер әсеріне түседі де, яғни дірілдік жүктемені сезінеді, осылайша ол олардың жұмыстан
шығуына әкеледі. Авиа, ракета және ғарыш өндіріс объектілеріне деген талаптардың катаңдығынан, бұл олардың тиімділігін өсіру бағытында қолданыста бар күрделі техникалық жүйелерге дірілге сынақ әдістерін әрі қарай дамыту мен жетілдіруді талап етеді.
Сенсорлардың және олардың құрамдас бөліктеріне дірілге сынақтарының тиімділігін арттыру мақсатында, ең алдымен алынған нәтижелердің дәлдігі мен анықтығы және ақпараттардың толықтығын арттыруға бағытталған, ал ол өз кезегінде сенсорларға қойылатын талаптар, діріл тұрақтылығы мен дірілдің орнықтылығының сәйкестігіне жан- жақты және объективті баға беруді қамтамасыз етеді.
Дірілге сынау нәтижелерінің анықтығы мен дәлдігін арттыруға бағытталған шешімді негізгі ғылыми-техникалық мәселелердің бірі діріл әсерінің дәлдік сипаттамасын бағалау мен нормалау принциптерін қалыптастыру мен кездейсоқ діріл процестерінің статистикалық сипаттамасын бағалау дәлдігінің көрсеткіштеріне бағытталған.
Әуе және ракета-ғарыш техникасының бөлшектерінде орналастырылған сенсорлардың істен шығуының едәуір мөлшері интенсивті механикалық тербелістердің әсерінен болады.
Сонымен бірге діріл әсер еткен кездегі сенімділік пен төзімділік мәселелері мұндай жабдықтарды құрастыруда бұрыннан шешуші мәнге ие болған. Сенсорларға әсер ету реакциясы әртүрлі болуы мүмкін, ол конструктивті элементтер мен түйіндерді қамтиды.
Қолданыс кезінде сенсорлар әр-түрлі сипаттамадағы дірілдің әсеріне ұшырайды:
периодттық, гармоникалық соққыға жақын немесе кездейсоқ.
Сенсордың сенімділігін анықтайтын, істен шығуындағы себептердің екі категориясы бар [1]:
Сенсор элементтерінің тозып бүлінуі;
Ақаусыз жұмыс істеуін сипаттайтын негізгі параметрлердің шектен тыс ауытқуы.