Журналов:     Статей:        

Аэрокосмический научный журнал. 2016; 2: 1-10

Определение жесткости подвески груза в транспортно-установочных агрегатах

Зверев В. А., Ломакин В. В.

https://doi.org/10.7463/aersp.0316.0843104

Аннотация

Целью работы является определение жесткости подвески груза в агрегатах, предназначенных для выполнения транспортно-установочных технологических операций на стартовых комплексах различного назначения.

Рассмотрена подвеска груза, состоящая из следующих характерных конструктивных элементов: исполнительного механизма опускания груза, полиспастного механизма, каната, траверсы и тяг. Жесткость подвески груза определялась путем создания ее структурной динамической модели.  В рамках расчетного анализа динамической модели определялись жесткости ее структурных единиц - траверсы, каната и полиспаста.

Для вычисления жесткости каната использовались известные аналитические зависимости. Для определения жесткостей полиспаста и траверсы были созданы специальные модели. Модели созданы на основе метода конечных элементов. Для каждой модели были определены деформации в характерных точках под действием тестовой нагрузки. На основе полученных данных были определены жесткости траверсы и полиспаста, а так же жесткость подвески в целом. Формирование и жесткостной расчет моделей полиспастного механизма и траверсы проводились в программном комплексе  «Зенит-95».

В качестве результатов в работе представлены динамическая модель подвески груза транспортно-установочного агрегата, конечноэлементные модели полиспастного механизма и траверсы, алгоритм определения жесткости подвески груза и соответствующие аналитические зависимости.

Автономный расчет жесткости подвески груза позволит упростить дальнейший динамический расчет системы агрегат-груз, так как позволит получить более простую модель системы агрегат-груз, использующую модель подвески груза в виде элемента эквивалентной жесткости.  Несмотря на данное упрощение модель позволит корректно определять параметры движения груза и перегрузки в системе агрегат-груз при выполнение технологических операций.

Список литературы

1. Бирюков Г.П., Манаенков Е.Н., Левин Б.К. Технологическое оборудование отечественных ракетных комплексов: Учебное пособие для вузов / Под ред. А.С. Фадеева, А.В. Торпачева. М.: 2012. 600 с.

2. Батэ К., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. М.: Озон, 2012. 445 с.

3. Зенит-95: Официальный сайт производителя. Режим доступа: http://www.mmf.spbstu.ru/zenit/ (дата обращения 15.01.2016).

4. Курков С.В. Метод конечных элементов в задачах динамики механизмов и приводов. СПб.: Политехника, 1991. 224 с.

Aerospace Scientific Journal. 2016; 2: 1-10

Determination of Weight Suspension Rigidity in the Transport-Erector Aggregates

Zverev V. A., Lomakin V. V.

https://doi.org/10.7463/aersp.0316.0843104

Abstract

The aim is to determine weight suspension rigidity in aggregates designed to perform technological transport-erector operations at the miscellaneous launch complexes.

We consider the weight suspension comprising the following distinctive structural components: the executive weight-lowering mechanism, polyspast mechanism, rope, traverse, and rods. A created structural dynamic model of suspension allowed us to define weight suspension rigidity. Within the framework of design analysis of a dynamic model we determined the rigidity of its structural units, i.e. traverse, rope, and polyspast.

Known analytical relationships were used to calculate the rope rigidity. To determine rigidity of polyspast and traverse have been created special models based on the finite element method. For each model deformation in the specific points under the test load have been defined. Data obtained were used to determine trigidity of traverses and polyspast, and also rigidity of suspension in total. The rigidity models of polispast mechanism and traverse have been developed and calculated using the software complex "Zenit-95".

As the research results, the paper presents a dynamic model of the weight suspension of the transport-erector aggregate, the finite element models of the polispast mechanism and traverse, an algorithm for determining the weight suspension rigidity and relevant analytical relationships.

Independent calculation of weight suspension rigidity enables us to simplify further dynamic calculation of the aggregate-weight system because it allows attaining a simpler model of the aggregate-weight system that uses the weight suspension model as an element of equivalent rigidity. Despite this simplification the model allows us to determine correctly weight movement parameters and overloads in the aggregate-weight system in the process of technical operations.

References

1. Biryukov G.P., Manaenkov E.N., Levin B.K. Tekhnologicheskoe oborudovanie otechestvennykh raketnykh kompleksov: Uchebnoe posobie dlya vuzov / Pod red. A.S. Fadeeva, A.V. Torpacheva. M.: 2012. 600 s.

2. Bate K., Vilson E. Chislennye metody analiza i metod konechnykh elementov. M.: Ozon, 2012. 445 s.

3. Zenit-95: Ofitsial'nyi sait proizvoditelya. Rezhim dostupa: http://www.mmf.spbstu.ru/zenit/ (data obrashcheniya 15.01.2016).

4. Kurkov S.V. Metod konechnykh elementov v zadachakh dinamiki mekhanizmov i privodov. SPb.: Politekhnika, 1991. 224 s.