Отдел виброзащитных систем

Завотделом - член-корреспондент НАН Украины О.В.Пилипенко

член-корреспондент НАН Украины Пилипенко О.В. Область исследований - разработка принципиально новых демпфирующих устройств для обеспечения продольной устойчивости жидкостных ракет; создание виброзащитных систем с квазинулевой жесткостью; исследование динамики систем с двухфазными средами.

На основе теоретических и экспериментальных исследований систем с двухфазными средами предложен и разработан новый класс демпфирующих устройств для обеспечения продольной устойчивости ракет-носителей - гидродинамические (суперкавитационные) и термодинамические демпферы, эффективность которых существенно выше газожидкостных. Проведен полный цикл экспериментальной отработки гидродинамического суперкавитационного демпфера, включающий огневые стендовые испытания ракеты, испытания в составе ракетного двигателя и летные испытания в составе ракеты-носителя, при которых демпфер обеспечил продольную устойчивость на всех пусках ракеты-носителя.

Разработан и создан стенд для динамических испытаний демпфирующих устройств, системы которого моделируют условия работы демпфера, в том числе и на криогенной жидкости. Выполнен цикл теоретических и экспериментальных исследований динамики неравновесных термодинамических процессов испарения жидкости и конденсации пара в двухфазных парожидкостных потоках. Полученные результаты позволили сделать вывод о целесообразности использования динамических свойств двухфазных парожидкостных сред для разработки и создания принципиально новых высокоэффективных средств виброзащиты различных технических объектов и систем.

Стенд "Демпфер-М"

Разработаны основы теории и проектирования принципиально новых высокоэффективных термодинамических и пневматических виброзащитных систем с квазинулевой жесткостью на рабочем участке статической характеристики. Предложенные конструкции виброзащитных систем позволяют обеспечить весьма низкую собственную частоту колебаний и не требуют установки гидравлического амортизатора для рассеяния энергии колебаний. Полученные результаты использованы при разработке принципиально новой пневматической подвески автомобиля с раздельным гашением высокочастотных и низкочастотных колебаний, виброзащитного модуля для кресла водителя транспортного средства, виброзащитных систем для ручных пневматических машин ударного действия и т. д.

Разработан пневматический виброзащитный модуль для кресел водителей транспортных средств различного назначения (трактор, троллейбус, грузовой автомобиль и т.п.), что позволило снизить восприятие водителя к колебаниям в ~3 раза в сравнении с лучшими мировыми аналогами.

Виброзащищенное кресло водителей транспортных средств

По результатам динамических испытаний кресел водителей троллейбуса ЮМЗ-Т2 и трактора ЮМЗ-6АКЛ с пневматическим виброзащитным модулем ИТМ НАНУ и НКАУ максимальная собственная частота колебаний кресла не превышает ~1,2 Гц, а максимальный коэффициент усиления на резонансной частоте колебаний не превосходит ~1,2, что существенно ниже допустимых норм.

Полученные результаты динамических и ресурсных испытаний кресел позволяют рекомендовать виброзащитный модуль ИТМ НАН Украины и НКА Украины для установки в подвески кресел водителей различных транспортных средств.

Разработана конструкция и изготовлены экспериментальные образцы новых пневматических подвесок автомобиля, которые после определения статических и динамических характеристик установлены на серийный автомобиль, и проведены ходовые испытания. Снижение собственной частоты колебаний подрессоренной массы автомобиля с новыми подвесками обеспечило снижение восприимчивости человека к колебаниям в 3 раза для асфальтобетонных дорог и в 6 раз для дорог с булыжно-асфальтовым покрытием.

Пневматические подвески легкового автомобиля

Характеристики новых пневматических подвесок удовлетворяют требованиям плавности хода и устойчивости движения автомобиля высокого класса. Стоимость этих подвесок соизмерима со стоимостью традиционных подвесок, изготовленных на основе металлических упругих элементов и гидравлических амортизаторов.

Предложена принципиально новая технология получения тонкодисперсного водоугольного топлива (ВУТ).

Разработана кавитационно-импульсная установка, в которой интегрированы новый кавитационно-импульсный диспергатор (система кавитационно-импульсных генераторов колебаний) и система подачи топлива на форсунку горелочного устройства теплового котла. Установка обеспечивает технологический цикл перевода работы теплового котла с работы на газе или мазуте на водоугольное топливо.

Принципиальная гидравлическая схема установки включает диспергатор с системой кавитационно-импульсных генераторов колебаний, позволяющая использовать для приготовления ВУТ угольные шламоконцентраты и угли различных марок с фракционным размером частиц класса 0 - 3,0 мм.

Выданы практические рекомендации по модернизации котлов «серии Е» для разработки технологического регламента их перевода с технологии сжигания газа или мазута на технологию сжигания водоугольного топлива.

Общий вид кавитационно-импульсной установки для производства водоугольного топлива Принципиальная схема установки по производству водоугольного топлива

Разработана конструкторская документация и изготовлен стенд для исследований процессов сжигания ВУТ. На этом стенде определяются диапазоны расхода воздуха, необходимые для горения ВУТ, температурные параметры предварительного нагрева воздуха, необходимого, для горения ВУТ, изменения расходов газа и воздуха, с сохранением устойчивости горения.

На основе проведенных работ и полученных экспериментальных результатов изготовлены экспериментальные образцы горелочных устройств для сжигания водоугольного топлива в теплоэнергетических установках.

Фотографии факела горения ВУТ в разные моменты времени

СЛУЖЕБНЫЙ АДРЕС:
Институт технической механики, 15, ул.Лешко-Попеля,
49600, г.Днепропетровск-5, МСП, Украина
НОМЕР ТЕЛЕФОНА:
+38-0562-46-50-46
+38-056-372-06-43
НОМЕР ФАКСА:
+38-0562-47-34-13
E-MAIL:
OPylypenko@nas.gov.ua

© 2001 - 2018 Институт технической механики НАНУ и НКАУ