Последовательность выполнения теоретических исследований металлургических машин

Теоретические исследования начинаются с поиска принципа действия конструируемой машины. При этом во главе угла лежит задание с четкой формулировкой значения машины и основных технических показателей, которые должны быть достигнуты в процессе ее работы.

Процесс поиска состоит в анализе существующих и принципиально возможных технических систем и принципов ее действия, с позиции их соответствия и технической возможности использования при создании проектируемой машины. Критерием соответствия выбираемых технических решений является, во-первых технические показатели, которым должна соответствовать проектируемая машина, а во-вторых общепринятые критерии сравнения: КПД, металлоемкость, габаритные размеры, удельная энергоемкость, себестоимость, экономическая эффективность, надежность, ремонтопригодность и др.

Главными функциями, получаемыми на первом этапе создания машины является соответственно уравнение для определения технических показателей и критериев ее сравнения с другими машинами. По результатам расчетов и сравнений принимается решение о выборе подходящего принципа действия и конструктивной схемы машины.

По результатам предварительных исследований выполняется проект технического предложения или экспериментального образца машины.

На этапе разработки технического проекта машины обычно возникает проблема выбора рациональных конструктивных параметров, мощности, оптимальных скоростей, ускорений, и др. параметров проектируемой машины, поэтому использование основных законов природы и общих ориентировочно-приближенных расчетов на основе общих принципиальных соображений, принимаемых на начальной стадии исследований, оказывается недостаточным и необходимо перейти к разработке подробной математической модели машины. Для разработки математической модели выполняется подробное описание

принципа действия и работы машины в соответствии с выбранным ранее принципом действия и конструктивной схемы; делается классификация процесса работы машины с разбивкой всего процесса на характерные стадии или этапы. При этом, по возможности выявляются характерные признаки и граничные условия каждого из этапов.

Затем принимается либо обосновывается комплекс допущений, обеспечивающий возможность разработки математической модели и решения ее уравнений с приемлемыми затратами времени при обеспечении необходимой точности и достоверности результатов исследований.

Разрабатывается мат. модель, которая чаще всего отображает уравнение взаимодействия и движения элементов машины на каждом из этапов ее работы с учетом граничных условий этапов и условий однозначность их решений. Зачастую эти условия совпадают. Для составления этих уравнений используют закон Ломоносова в любой форме его проявления: сохранения энергии, движения, равновесия и т.п.

Решив уравнение обычно получают функции для определения ускорений, скоростей и перемещений элементов машины на каждом из этапов ее работы.

Затем, пользуясь общепринятыми определениями и формулами, определяют функциями технических показателей машины и выводят формулы для расчетов критериев ее сравнения с другими машинами При этом широко применяются результаты решения уравнений математической модели

Строят и анализируют диаграммы рабочего процесса машины в виде функций перемещений ее рабочих органов и диаграмм изменений сил, ускорений, скоростей, мощности и т.п. на каждом из этапов работы машины. Проводится подробный их анализ и делаются выводы о выборе или возможности выбора рациональных энергетических, силовых и конструктивных параметров машины, разрабатывается методика ее инженерного расчета.

При разработке методики инженерного расчета, в случае необходимости строят графики зависимостей технических показателей и критериев сравнения от определяемых параметров машины, разрабатываются ййййййййй и йййййййййй для определения рациональных параметров, разрабатываются блок-схемы и программы расчетов.

Результаты теоретических исследований закладываются в основу проектирования опытно-промышленного и экспериментального образцов машины, а также используются при разработке методики экспериментальных исследований и опытно-промышленных испытаний машины.