автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Исследование случайных воздействий на вибрационные характеристики стиральных машин барабанного типа при отжиме

кандидата технических наук
Фетисов, Игорь Валерьевич
город
Шахты
год
2011
специальность ВАК РФ
05.02.13
цена
450 рублей
Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Исследование случайных воздействий на вибрационные характеристики стиральных машин барабанного типа при отжиме»

Автореферат диссертации по теме "Исследование случайных воздействий на вибрационные характеристики стиральных машин барабанного типа при отжиме"

На правах рукописи

СЦ^

Фетисов Игорь Валерьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ СЛУЧАЙНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ВИБРАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТИРАЛЬНЫХ МАШИН БАРАБАННОГО ТИПА ПРИ ОТЖИМЕ

Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (коммунальное хозяйство и сфера услуг)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

- 8 ДЕК 2011

Шахты-2011

005003774

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса» (ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС») на кафедре «Машины и оборудование бытового и жилищно-коммунального назначения»

Научный руководитель Официальные оппоненты:

Ведущая организация

кандидат технических наук, доцент Алёхин Сергей Николаевич

доктор технических наук, профессор Адигамов Касьян Абдурахманович кандидат технических наук, доцент Сумзина Лариса Владимировна

ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет», г. Ростов-на-Дону

Защита состоится «24» декабря 2011 г. в 12— часов на заседании диссертационного совета Д 212.313.01 при ФГБОУ ВПО Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса по адресу: 346500, г. Шахты Ростовской области, ул. Шевченко, 147, ауд. 2 247.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО ЮжноРоссийский государственный университет экономики и сервиса.

Текст автореферата размещён на сайте ЮРГУЭС: http: www.sssu.ru

Автореферат разослан «22» ноября 2011 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 212.313.01

Куренова С.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Тенденции и стратегия развития современной техники свидетельствуют о том, что качественные изменения машин и агрегатов достигаются, главным образом, за счёт форсирования скоростных и силовых параметров при одновременном снижении их материалоёмкости. Это обусловливает возрастание динамических нагрузок, механических воздействий и, как следствие, вибрационной активности машин и агрегатов. Установлено, что 70-80 % отказов изделий машиностроения, к которым относятся стиральные машины, являются результатом действия вибрации.

Стиральные машины барабанного типа, представляющие собой наиболее массовые и перспективные устройства для стирки и отжима текстильных изделий, являются одними из наиболее виброактивных изделий в сфере быта и коммунального хозяйства.

Значительные динамические нагрузки, возникающие при вибрации машин в процессе центробежного отжима, ведут к отказам и сокращению сроков эксплуатации машин, увеличивают длительность периода отжима, повышают расход электроэнергии, оказывают негативное вибрационное и шумовое воздействие на человека. Это снижает потребительские свойства машин и их конкурентоспособность на рынке бытовой и коммунальной техники.

Вопросы динамики стиральных машин барабанного типа, методов и технических средств защиты от вибрации рассмотрены в ряде научных работ отечественных и зарубежных авторов (Малыхин В.И., Набережных А.И., Сумзина JI.B., Рябинький Л.М., Кузнецов С.А., Фомин Ю.Г., Лебедев B.C., Ройзман В.П., Малыгин В.И., Spelta С., Lee Jun Young, Matsushima H., Nygards Т. и др.). Вместе с тем, изучение динамики стиральных машин осуществлялось, как правило, без учёта влияния случайных воздействий на динамические характеристики машин, которое, как показали дальнейшие исследования, имеет существенное значение при проведении анализа колебательного процесса и разработке на его основе научно обоснованных рекомендаций по совершенствованию виброзащитных систем.

Анализ публикаций, посвященных исследованию динамики стиральных машин при центробежном отжиме и разработке методов и технических средств их виброзащиты, позволил выявить следующее:

во-первых, подавляющее большинство существующих математических моделей, описывающих колебания стиральных машин, использует в основном известные методы математического моделирования детерминированных колебаний, не учитывая при этом стохастическое поведение системы;

во-вторых, недостаточно полно исследованы методы определения вероятностных характеристик внешних возмущающих сил, действующих на подвесную часть машин при отжиме;

в-третьих, отсутствуют научно обоснованные рекомендации по выбору рациональных конструктивных и режимных параметров стиральных машин,

обеспечивающих снижение их виброактивности при случайных внешних воздействиях.

Высокая значимость данных проблем обусловила актуальность и целесообразность выбора направления диссертационного исследования.

Целью диссертационного исследования является исследование виброактивности стиральных машин барабанного типа при случайных динамических воздействиях в процессе центробежного отжима.

В соответствии с указанной целью в диссертационной работе были поставлены и решены следующие основные задачи:

• анализ существующих методов исследования случайных колебаний и способов снижения виброактивности роторных машин, в том числе стиральных машин барабанного типа;

• математическое моделирование динамики колебательной системы стиральных машин при случайных внешних воздействиях с учётом современных положений теории случайных колебаний и конструктивно-режимных особенностей стиральных машин барабанного типа;

• теоретико-экспериментальное определение диапазона значений эксцентриситета центра масс отжимаемых текстильных изделий и внешних случайных воздействий на подвесную часть стиральных машин;

• экспериментальное определение амплитуд случайных колебаний подвесной части и их вероятностных характеристик в зависимости от загрузки стирального барабана;

• разработка рекомендаций по выбору рациональных конструктивных и режимных параметров стиральных машин барабанного типа, обеспечивающих снижение их виброактивности при отжиме.

Объектом исследования являются бытовые стиральные машины барабанного типа, осуществляющие процессы по обработке текстильных изделий при стирке и отжиме в барабане с горизонтальной осью вращения.

Предметом исследования являются колебательные процессы подвесной части, конструктивные и режимные параметры стиральных машин при случайных внешних воздействиях.

Методологической и теоретической основой исследования служат основные положения теории случайных колебаний, труды отечественных и зарубежных исследователей в области совершенствования математических моделей для стиральных машин, устройств и элементов виброизоляции, повышения комфортности и вибронадёжности рассматриваемых объектов.

В диссертации использовались специальные разделы математического и системного анализа, основы теории случайных процессов, численные методы статистической обработки экспериментальных данных, элементы и средства математического и физического моделирования.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

1) Доказана целесообразность учёта случайных внешних воздействий на колебания стиральных машин барабанного типа при исследовании их динамики для повышения обоснованности и точности результатов.

2) Установлена зависимость диапазона случайных вариаций величины эксцентриситета центра масс отжимаемых текстильных изделий от коэффициента загрузки барабана к, и коэффициента длины барабана кь.

3) Установлена функциональная зависимость диапазона возможных значений эксцентриситета центра масс текстильных изделий и возмущающих сил от времени отжима, загрузки машины и периода разгона барабана.

4) Теоретически и экспериментально установлен диапазон амплитуд случайных колебаний подвесной части стиральных машин в зависимости от интервала случайных значений эксцентриситета центра масс изделий при отжиме.

5) Установлены требуемые значения жёсткости упругих элементов подвески, соответствующие диапазону 11,2...15,0 рад/с собственной частоты колебательной системы, а также значение коэффициента длины барабана ¿¿=0,7, соответствующее глобальному минимуму амплитуд колебаний.

Практическая значимость. Для разработки стиральных машин барабанного типа с улучшенными показателями качества, а также при их модернизации, обслуживании и ремонте особую значимость имеют следующие практические результаты диссертационной работы:

• алгоритм теоретического расчёта диапазона случайных значений эксцентриситета центра масс текстильных изделий при центробежном отжиме и его применение при определении динамических характеристик стиральных машин;

• рекомендации по выбору рациональных конструктивных и режимных параметров стиральных машин, обеспечивающих снижение виброактивности при случайных внешних воздействиях и требуемом качестве обработки текстильных изделий;

• программы расчёта рациональных конструктивных и режимных параметров стиральных машин, обеспечивающих снижение виброактивности при случайных внешних воздействиях и требуемом качестве обработки текстильных изделий (свидетельства РФ о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011617524, № 2011617525).

Результаты диссертации представляют интерес для проектно-конструкторских организаций, а также для предприятий по изготовлению, эксплуатации и ремонту как бытовых, так и стиральных машин коммунального хозяйства с целью повышения потребительских свойств машин и их конкурентоспособности на рынке бытовой и коммунальной техники.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на ряде Международных и Всероссийских научно-технических конференций: в частности, в Северо-Кавказском государственном университете (г Невинно-мысск, 2009 г.), в Южном математическом институте Владикавказского науч-

ного центра Российской академии наук (г. Владикавказ, 2008 г. и 2010 г., г. Волгодонск, 2009 г. и 2011 г.), в ФГБОУ ВПО «Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса» (г. Шахты, 2009, 2010, 2011 гг.), на Международных научно-практических конференциях МНИЦ ПГСХА (г. Пенза, 2009,2010,2011 гг.) и на ряде научных семинаров.

Результаты работы использованы предприятиями ООО «Бытсервис» г. Ставрополь, Торгово-промышленная палата г. Шахты и др.

Материалы диссертации используются в учебном процессе в ЮРГУЭС при изучении дисциплины «Проектирование бытовых машин и приборов», а также рекомендованы магистрантам, аспирантам и преподавателям, занимающимся вопросами динамики стиральных машин.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано автором в 13 статьях, из них в 4 статьях в журналах, входящих в перечень п. 7 ВАК РФ, а также получены 2 свидетельства РФ о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Ряд положений диссертации изложен в отчётах по НИР, выполненных в ЮРГУЭС в 2009-2011 гг.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов, приложений, библиографического списка и содержит 167 страниц машинописного текста, 78 рисунков, 10 таблиц и список использованной литературы из 172 наименований.

Диссертация выполнена на кафедре «Машины и оборудование бытового и жилищно-коммунального назначения» Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы, сформулирована цель и определены основные задачи исследований, приведены сведения о научной новизне, практической значимости и реализации результатов диссертационной работы.

В первой главе проанализированы современные подходы при исследовании динамики машин и механизмов, которые показали, что при воздействии на систему случайных возмущений классические методы расчёта, основанные на детерминизме, становятся неприемлемыми и дня получения качественно новых результатов необходимо использовать вероятностные методы. Такая постановка задачи обусловливает актуальность и необходимость применения стандартных и разработки новых вероятностных методов исследования динамики стиральных машин.

Показано, что исследование динамики стиральных машин барабанного типа может базироваться на общетеоретических положениях теории колебаний для твёрдых тел с несколькими степенями свободы и случайным поведением колебательной системы, нашедших применение в различных отраслях техники.

Теоретической основой для исследования случайных колебаний стираль-

ных машин могут служить фундаментальные работы, посвященные теории случайных процессов и колебаний, таких авторов, как Арнольд В.И., Блехман И.И., Болотин В.В., Купер Дж. и Макгиллем К., Светлицкий В.А., Свешников A.A., Неймарк Ю.И. и др.

Рассмотрены конструктивные особенности и режимные параметры стиральных машин барабанного типа. Показано, что большое значение на величину и характер возмущающих сил при отжиме оказывают такие факторы, как эксцентриситет центра масс текстильных изделий, загрузка машины, коэффициент загрузки барабана, режим отжима. Установлено, что используемые известные методы расчёта эксцентриситета предполагают, в основном, неизменность его величины в период отжима и не учитывают случайный характер его вариаций.

Такой подход обусловливает динамику вариаций возмущающих сил только в зависимости от частоты вращения барабана и не предполагает учёт диапазона возмущающих сил как случайной величины. Это, в свою очередь, не позволяет исследовать весь диапазон случайных амплитуд колебаний подвесной части при отжиме и ведёт к снижению достоверности результатов исследования динамики стиральных машин.

Таким образом, для повышения достоверности результатов исследования и разработки на их основе эффективных виброзащитных систем необходимо использовать вероятностные методы с учётом стохастического характера внешних динамических воздействий на подвесную часть стиральных машин.

Во второй главе рассмотрены теоретические основы математического моделирования случайных колебаний стиральных машин и вопросы определения диапазона случайных вариаций возмущающих сил.

Для нахождения амплитудно-частотных и вероятностных характеристик процесса случайных колебаний в данной модельной задаче разработана расчёт-но-аналитическая схема колебательной системы стиральных машин барабанного типа.

Для математического моделирования предложена и решена слабо связанная система шести обыкновенных линейных дифференциальных уравнений второго порядка, описывающая случайные колебания подвесной части стиральной машины барабанного типа (с упругими и диссипативными элементами подвески) вдоль координатных осей неподвижной системы координат и

угловые колебания a,ß,y вокруг этих осей:

+ N А • С + ■ С = l/,(f) • со1 ■ sin tof, Jz ■ Y + (Ьду ■ g + bix ■ r¡]) • у + Ny (c>y ■ £¡ + CyI • rf) ■ y = U2 (í) • ai2 ■ cos m t; M.J'+N.b* + N y -c)X -4 = 0; (1)

J,-P+ N, • ti +bä!-ti)-ß+N v(Cj.v ■ ti + ■ ) • ß = U2 (l) ■ a-2 • sin mf, Af„,7+Ndb6y-i)+Ny ■ c)y ■rj = Uí(t)-o)1-cosmt;

J,-á' + N^b^ -nt + bóy + Ny(cyz ■ r¡\ + c>y -í,2)-« = 0 •

Здесь М„.у - масса подвесной части; Л',, - число демпферов; Ny - число упругих элементов; Ьдх, Ь<ь, Ь,)2 - коэффициенты демпфирования по осям 0¡x, 0¡y, 0¡z соответственно; сух, с)г с): - коэффициенты жёсткости упругих элементов по осям 0¡х, Oty, 0¡z соответственно; 0¡xyz - подвижная система координат, жёстко связанная с центром масс подвесной части; со - частота колебаний вынуждающей силы; Jx, Jy, Jz - моменты инерции вдоль осей 0¡x, 0¡y, 0¡z соответственно.

Правые части 1, 2, 4 и 5-го неоднородных дифференциальных уравнений системы (1) представляют собой однотипные произведения случайных процессов U¡(t) и U2(t) на неслучайные функции afsincot и а2соШ, где U¡(t) = m(t)re(t), a U2(t)= m(t)re(t)lx(t). Координатами вектора возмущающих сил f(t) служат случайные величины, такие как масса m=m(t), эксцентриситет re=re(t) отжимаемых текстильных изделий относительно оси вращения барабана, а также смещение lx(t) центра масс изделий вдоль оси вращения барабана относительно инерционной системы координат.

Вышеуказанные координаты вектора возмущающих сил объективно случайны потому, что раскладка текстильных изделий по внутренней поверхности стирального барабана носит случайный характер, а величины масс изделий меняются вследствие отжима и удаления жидкости из загруженных изделий с течением времени случайным образом.

Можно видеть, что все уравнения исходной системы (1) содержат постоянные параметры. Стационарный режим имеет место при стационарных возмущениях после определённого интервала времени от начала колебаний, а, соответственно, нестационарный режим имеет место при разгоне барабана.

Учитывая краткость изложения, приведём итоговые результаты для первого и пятого неоднородных дифференциальных уравнений системы (1) (решения всех остальных уравнений аналогичны). В силу линейности уравнений исходной системы (1), можно считать начальные условия процесса однородными.

Решения первого и пятого дифференциальных уравнений исходной слабо связанной системы (1) позволили получить соответствующие виброперемещения подвесной части стиральных машин с учётом случайного динамического воздействия:

т-г-ео2 ■ sincot

Л.. = ■

м.

А. =-

м.

V

(2)

(3)

Вероятностные характеристики виброперемещений при известных математических ожиданиях ту, дисперсиях О/ и корреляционных функциях К/ слу-

чайных воздействий, где /,0)=т(1)ге(1)со2х11т, а /,(!)=т(1)ге(1) со2сох ом, имеют следующий вид:

•[п О-соэП 1-е-/"}

А

^ и-п-1е »-Я-япи 1-е (4)

-•[п О-соэП ¡-е-Р^-р-ътЯ. /•е'/"]2;

м„м -о -с»; V

М„ч п1-е>1 х[п (1-С08П 1{ е-н)-р-5тС1

где а= +'„■<;?) к/•<»*-п! +ь*,

(6)

Л 4-Ут2

Можно видеть, что при постоянной величине загрузки т=со/ш машины случайность возмущающих сил (внешних воздействий) будет определяться случайной величиной эксцентриситета ге(0, который, в свою очередь, зависит от случайного распределения изделий по обечайке барабана.

Кроме того, при постоянных конструктивных параметрах стирального барабана, условиях его загрузки текстильными изделиями и режиме центробежного отжима случайная величина эксцентриситета ге будет находиться в определённом диапазоне значений, границы которого меняются в зависимости от вида текстильных изделий и режима отжима. Необходимо также учитывать, что в период отжима происходят процессы удаления влаги из изделий и изменения величины их деформации, что также приводит к вариациям величины эксцентриситета ге.

Для решения задачи определения величины и границ диапазона значений эксцентриситета ге в диссертации предложен подход, основанный на допущении о равномерной плотности изделий по всему объёму барабана и крайних возможных положениях кольца изделий в барабане при отжиме, которые зависят от соотношения диаметра барабана Оъ и внутреннего диаметра кольца изделий с)6. При этом возможны два варианта: 1) ^<0,5^, 2) с!6>0,50й. На рис. 1 показаны крайние случаи расположения кольцевого слоя изделий в барабане: на рис. 1а - для 1-го варианта при еГ5<0,5на рис. 16 - для 2-го варианта при ¿¿>0,5 А,.

Анализ зависимости эксцентриситета ге от диаметров ВБ и с/6 позволил получить семейство графиков функции гг=/с/б) при различных значениях £>Е и коэффициента длины барабана кь (рис. 2) (здесь значения ге взяты как средние значения из полученного диапазона ге при различных /00|).

Как видно из приведённого графика, при увеличении внутреннего диаметра ¿/б кольца изделий (что соответствует снижению коэффициента загрузки к, или увеличению степени деформации изделий при отжиме) величина зксцентрисите-

та г,. нелинейно увеличивается. При снижении же диаметра барабана £>Б и коэффициента к, значения эксцентриситета г,, растут.

Показано, что основными факторами, определяющими границы диапазона возможных случайных значений эксцентриситета центра масс изделий при отжиме, являются: соотношение геометрических параметров стирального барабана, режим его вращения и масса отжимаемых изделий.

Овдасп. возможных ,, , ... , _

♦г тгк„т

' ( .1 Г. ч. > /оо^О.за*

Рис. 1. Расположение кольца изделий в зависимости от соотношения DF, и ¿fe

/0в=0,40кь=0,34 'Db=0,4I ki~0,33 ■Ds=0,42 kj .^0,32 .DB=0,43k=0,31 44 kx.=0,31 '6=0,45^=0,30 -Db-0,46 ki.-0.29 "DB=0,47 ki=0,29 -DB=0,48 kL=0,28

•08-0,49^=0,28

-Db-0,50 kir0,27

dñ.M

0,05 0,10 0,1 S 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 Рис. 2. Графики функции re=J[de) при различных DB

♦z

I,«!,'<■I

immnnft

<b>0,5Dt

/отЛДОк-А)

В соответствии с общепринятой в настоящее время методологией описания процесса центробежного отжима, условно разделяемого на два периода, а также с учетом экспериментально полученной в диссертации функциональной зависимости коэффициента деформации изделий от приложенной нагрузки, были рассмотрены качественные изменения и получены формулы для определения частоты вращения барабана Юб, влажности IV и изменения усадки (деформации) — ткани отжимаемых изделий, их массы те и объёма К5 в период

о

отжима.

Используя полученные формулы, были определены масса т6 и объём У6 отжимаемых изделий за период отжима в стиральной машине с диаметром барабана £>б=0,45 м, длиной ¿Б=0,135 м, угловой скоростью а>Б= 94,2 рад/с (яБ=900 мин"') при различной загрузке машины гща. Расчётные зависимости представлены на рис. 3 и 4.

Т1-21»" »»=2Н

1л*,-2,8и /т„_-,.«кг тес " 0,8 ет = 2,4 КГ ' / /

1,2 кг /ifc.-o.4tr

время отжима, с

Рис. 3. Изменение массы изделий т6, в период отжима при различных значениях загрузки машины /л6о

Время отжима, с

Рис. 4. Изменение объёма изделий У(й в период отжима при различных значениях загрузки машины тбо

Полученные значения массы изделий являются одним из факторов, определяющих величину возмущающих сил, а объём изделий влияет на величину и диапазон эксцентриситета ге.

Расчётным путём получены диапазоны возможных случайных значений эксцентриситета ге, а также средние его значения при различных значениях загрузки машины тйо. Диапазоны и средние значения эксцентриситета ге при т6о=0,4 кг и тбо=3,2 кг показаны на рис. 5.

На рис. 6 приведены средние значения эксцентриситета ге для масс изделий /Ибо в интервале от 0,4 до 3,2 кг.

Анализ полученной функциональной зависимости эксцентриситета центра масс изделий от времени отжима и загрузки машины показал, что в течение процесса отжима происходит рост величины эксцентриситета, причём при значениях коэффициента загрузки барабана в диапазоне к3=0,5...0,8 на теоретических кривых зависимостей эксцентриситета ге имеются области с нулевым зна-

чением эксцентриситета, расположенные на начальном этапе разгона барабана от 0,3 до 0,8 с.

Здесь также показано значение эксцентриситета ^,=0,08^=0,0018 м, полученное по традиционному методу расчёта, рассмотренного в первой главе диссертации. При сравнении полученных расчётных значений эксцентриситета со значением лу=0,018 м отклонение составило Дгг=0,014.. .0,033 м.

«бо=0,4 кг тбо=3,2 кг

Рис. 5. Зависимости эксцентриситета центра масс изделий гс и диапазоны его возможных значений в период отжима при различной массе изделий тЪо

Рис. 6. Средние значения эксцентриситета центра масс изделий г\ в период отжима при различных значениях массы изделий т5„

Используя средние значения эксцентриситета ге, были получены зависимости амплитуд случайных колебаний А; и Ал подвесной части вдоль вертикальной С, и горизонтальной оси г| при различной загрузке машины т6о (коэффициенте загрузки барабана к,) и различных значений частоты вращения барабана шБ. На рис. 7 показаны зависимости амплитуд случай-ных колебаний А; и Ап при различных значениях к, и угловой скорости вращения барабана юБ=94,2 рад/с.

Анализ зависимостей амплитуд колебаний показал, что значения амплитуд случайных колебаний определяются влиянием двух факторов, приводящим

к локальному максимуму при ¿,=0,45. причём при 0<£,<0,45 рост амплитуд обусловлен увеличением загрузки, а при к2>0,45 снижение амплитуд обусловлено уменьшением эксцентриситета центра масс отжимаемых изделий.

Обобщение и анализ полученных во второй главе диссертации результатов показал, что при одинаковых условиях загрузки и режима вращения барабана в каждом цикле процесса отжима текстильных изделий диапазон случайных значений возмущающих сил определяется случайными вариациями эксцентриситета центра масс изделий. Установлено, что диапазон случайных вариаций величины эксцентриситета зависит от коэффициента загрузки барабана кз и коэффициента длины барабана кг .

А ,М

вдоль оси С,

вдоль оси Т|

Рис. 7. Зависимости амплитуд случайных колебаний А^ и Ап подвесной части при различных значениях к3 и угловой скорости вращения барабана ш£=94,2 рад/с

Таким образом, предложенный во второй главе диссертации алгоритм по определению диапазона случайных значений эксцентриситета центра масс отжимаемых изделий и соответствующего ему диапазона возмущающих сил позволяет проводить расчёты диапазона амплитуд случайных колебаний подвесной части стиральных машин.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований случайных воздействий на колебания подвесной части стиральной машины при центробежном отжиме.

С учётом необходимости использования зависимости деформации текстильных изделий от приложенной нагрузки при разработке алгоритма по определению диапазона значений эксцентриситета ге отжимаемых изделий и соответствующего диапазона возмущающих сил, были проведены экспериментальные исследования для установления функциональной зависимости коэф-

фициента относительной деформации ктн =

ДН Н„~Н;

Н„

Н„

изделий (где Н0 -

толщина слоя изделий без нагрузки, Н, - толщина слоя изделий под нагрузкой р,) от приложенной нагрузки для условий различных традиционных наборов текстильных изделий разнообразных типов материалов и их массы.

На рис. 8 показано поле корреляции между полученными экспериментальными значениями коэффициента деформации и давлением и приведён график функции ка„гЛр).

При определении функции по средним значениям экспериментальных данных была получена следующая регрессионная зависимость:

¿оти=0,5455~0,5461е0'0010"', (7)

характеризуемая индексом корреляции /?2=0,9998 и средней абсолютной процентной ошибкой аппроксимации МАРЕ=0,2046 %, что показывает добротность модели более 99 %.

о,ь

£

s Зо,<1 1 е-т

2 03

X £

йод

I

äo.i о

}№1<№Ш|е р, I Т'м'

Рис. 8. Поле корреляции между значениями коэффициента деформации и давлением и график функции km,=j[p)

Полученная зависимость korH=fip) позволяет прогнозировать расчётным путём диапазон возможных случайных значений эксцентриситета центра масс изделий и соответствующих возмущающих сил при математическом моделировании случайных колебаний подвесной части стиральных машин в процессе отжима.

В качестве объекта экспериментальных исследований случайных колебаний в данной диссертационной работе использовалась современная бытовая стиральная машина барабанного типа с фронтальной загрузкой Electrolux EWS 1)05, колебательная система которой включает виброизоляцию (упруго-диссипативную подвеску) и подвесную часть машины (так называемый моечный узел).

Для определения виброперемещений подвесной части исследуемой стиральной машины в данной работе использовались бесконтактные вихретоковые датчики ДВТ60.20 серии Т-образных, предназначенных для измерения смещений большой амплитуды.

Датчики ДВТ60.20 применялись в комплексе с измерительным преобразователем ИП34, который предназначен для возбуждения обмотки вихретоко-вых датчиков и преобразования зазора между датчиком и контрольной поверхностью в пропорциональный унифицированный токовый сигнал (1-5 мА, 4-20 мА).

В качестве измерительной и регистрирующей аппаратуры использовался персональный компьютер со стандартным программным обеспечением: OS Windows ХР; MS Office 2007; L-Graph 2.10.

Для преобразования поступающего от датчиков сигнала на компьютер в комплексе с ним использовался внешний модуль АЦП/ЦАП цифрового ввода/вывода на шину USB модели Е14-140.

На рис. 9 показана схема измерительного комплекса экспериментальной установки.

Рис. 9. Схема измерительного комплекса экспериментальной установки: 1 - подвесная часть; 2, 3, 4, 5 - датчики смещений ДВТ60.20;

6, 7 - пружины подвески; 8, 9 - демпферы; ПК - персональный компьютер;

ИП - измерительный преобразователь ИП34;

АЦП/ЦАП - модуль Е14-140 цифрового ввода/вывода на шину USB;

ИГ1Т - источник постоянного тока Б5-47

При виброперемещениях подвесной части 1 машины сигнал от датчиков смещения 2, 3, 4, 5, формируемый с помощью измерительного преобразователя ИП, поступал через внешний модуль АЦП/ЦАП на шину USB персонального компьютера ПК для регистрации и записи амплитуд и частот колебаний.

Для экспериментального определения зависимости амплитуд случайных колебаний подвесной части от заданных величин внешних возмущающих сил и сопоставления полученных результатов с теоретической базой данных и оценки адекватности математической модели с использованием установленных значений инерционных, упругих и диссипативных коэффициентов были проведены экспериментальные исследования колебаний подвесной части исследуемой стиральной машины с заданными величинами внешних возмущающих сил.

На рис. 10 и 11 приведены итоговые графики амплитуд колебаний подвесной части вдоль вертикальной оси С, и горизонтальной оси т] в зависимости от заданной величины центробежной силы ^цэт и угловой скорости вращения барабана юБ.

На графиках сплошной линией обозначены кривые, полученные по экспериментальным данным, а пунктирной линией - по теоретическим расчётам.

Сравнение теоретических и экспериментальных данных показало, что расхождение между ними составило не более 7,5 %, что говорит о хорошей сходимости результатов исследования и позволяет сделать выводы об адекватности разработанной математической модели случайных колебаний подвесной части стиральных машин барабанного типа.

амплитуда колебаний^ ,мм 1.7

м

1,5

1,1 1,0

0,9

о

* ♦ <Г

о о и ¡1 / <7 /

1 :

; г/ V

II II / ;

? Г V

0 115 250 325 500 625 750 875 1000 аешробежная сшаРо.«, Н

1

52,3 раД'с й*=94,2 рад.'с

й)£=~! 3,1 раде й^=104.7 рздс

Рис. 10. Графики амплитуд колебаний подвесной части вдоль вертикальной оси С, в зависимости от заданных значений центробежной силы Риэг и угловой скорости вращения барабана соБ

С целью экспериментального установления диапазона амплитуд случайных колебаний подвесной части, который при равных условиях загрузки стиральной машины и режима отжима определяется вероятностным характером распределения изделий по обечайке барабана, а соответственно, и величиной эксцентриситета центра масс отжимаемых изделий, проведены экспериментальные исследования колебаний подвесной части исследуемой стиральной машины при загрузке барабана текстильными изделиями, выбор которых про-

изводился аналогично проведению эксперимента при исследовании деформации изделий под нагрузкой.

На рис. 12 приведены диапазоны экспериментальных значений амплитуд колебаний А^ подвесной части вдоль вертикальной оси С и амплитуд колебаний Ап подвесной части вдоль горизонтальной оси г) при загрузке барабана т5о= 1,6 кг, при которой наблюдаются максимальные значения амлитуд колебаний, и угловой скорости вращения барабана юБ= 94,2 рад/с при отжиме, а также графики математических ожиданий (сплошная линия) и средних теоретических значений амплитуд колебаний (пунктирная линия).

При статистической обработке полученных экспериментальных данных были определены математические ожидания и дисперсии амплитуд случайных колебаний подвесной части в течение всего периода отжима для каждой партии набора текстильных изделий. При этом среднее значение дисперсии составило 2,8-10"6 м2, а диапазон величин отклонений амплитуд колебаний от математических ожиданий составил 29...32 %.

ампдапуда колебаний т), мм

о С 4-

г //

с / / //

/ / У ч

/ / //

[ ( / /

о 1 Ч

125 ЬО 375 500 625 750 875 1000 центробежная сила , Н

> £У5=52.3 рал'с ¡- £$=73.3 рале

О } — -о. — )

„й _ |-<%=94,2ргд;с ' I £!)£= 104.7раде

Рис. 11. Графики амплитуд колебаний подвесной части вдоль горизонтальной оси г) в зависимости от заданных значений центробежной силы и угловой скорости вращения барабана юБ

Сравнение теоретических средних значений и математических ожиданий экспериментальных величин амплитуд колебаний на всём временном отрезке периода отжима для каждой партии набора текстильных изделий показало, что расхождение между ними не превышает 8 %.

Я1 п.....I

КчЦ г ■О -Ы4—Ц. ПИ;

< Й 1 1

по вертикальной оси С, по горизонтальной оси г]

Рис. 12. Экспериментальные диапазоны и графики математических ожиданий амплитуд случайных колебаний в период отжима при загрузке 1,6 кг

Эти данные подтверждают адекватность алгоритма определения эксцентриситета центра масс отжимаемых изделий в зависимости от величины массы изделий с учётом конструктивных параметров барабана и режима отжима.

В четвёртой главе диссертации представлены результаты теоретических исследований случайных колебаний подвесной части стиральных машин в зависимости от их конструктивных и режимных параметров при центробежном отжиме.

При этом был установлен характер и определены средние и максимальные значения амплитуд случайных колебаний подвесной части в зависимости от коэффициента длины барабана жёсткости пружин подвески спр и коэффициента диссипации демпферов кл с учётом диапазона значений загрузки машины «6о=0,4. ..3,2 кг.

Представленные ниже графики исследуемых зависимостей отражают колебания подвесной части вдоль вертикальной оси С, при /ибо=1,6 кг, что соответствует коэффициенту загрузки к = 0,45 и наибольшим амплитудам колебаний.

На рис. 13 приведены графики зависимостей средних и максимальных значений амплитуд колебаний А;, полученные для исследуемого диапазона значений коэффициента длины барабана ¿¿=0,2...0,9.

Анализ полученных данных показал, что глобальный минимум функции амплитуд колебаний с учётом всех значений массы изделий из принятого диапазона при отжиме соответствует значению коэффициента длины барабана, равному А/=0,7.

Кроме этого, установлено, что наибольшее влияние на величину амплитуд колебаний коэффициент длины барабана к: оказывает в резонансной области колебательного процесса. Поэтому дальнейшая оценка поведения полученных функциональных зависимостей проводилась по средним и максимальным значениям амплитуд случайных резонансных колебаний.

На рис. 14 приведён график средних и максимальных значений амплитуд резонансных случайных колебаний А,; подвесной части при А/=0,2...0,9.

А..,м

0,010

0,006

0,002 ; \ 0 4

0.3 1,9

и

А. ,м

0,0140.010: 0,006 0,002

0,9 '.6

Ч

а) средние значения амплитуд

0,3

1,9 ^с

3.5

5,2

0,2

0,6

.0,9

б) максимальные значения амплитуд

Рис. 13. Амплитуды колебаний А; подвесной части при коэффициенте длины барабана ¿¿=0,2...0,9

Анализ полученных данных показывает, что с учётом максимальных значений из диапазона амплитуд случайных колебаний подвесной части ширина исследуемого диапазона значений коэффициента длины барабана, соответствующего средним значениям амплитуд колебаний, сужается на величину ДЛ£=0,1 от ¿¿=0,2 до 4=0,3 и на величину Акс=0,24 от ¿¿=0,2 до ¿¿=0,44 в зависимости от установленного уровня колебаний подвесной части машины.

0,016г

0,014 0,012 0,010 0,008 0,006 0,004 0,002

;

\ !

\ !

1

ч N ■ 1

» • ч / 1» .

- д

?

' 1, П

0,2 0,3 0,4 0,5 0.6 0,7 0,8 0,9 кц

Рис. 14. График средних (сплошная линия) и максимальных (пунктирная линия) значений амплитуд резонансных случайных колебаний А; в зависимости от коэффициента длины барабана к,.

На рис. 15 приведены графики зависимостей средних и максимальных значений амплитуд колебаний А; в зависимости от диапазона значений жёсткости с„р= 1000...10000 Н/м, что соответствует диапазону собственной частоты колебаний подвесной части ш0=5,9...18,7 рад/с (179,1...178,7 мин').

СПр, н/м

0,002 о

1000 500010000

Спр, Н/м

а) средние значения амплитуд б) максимальные значения амплитуд

Рис. 15. Амплитуды колебаний Ац подвесной части в зависимости от жёсткости пружин подвески спр Так как наибольшее влияние на величину амплитуд колебаний жёсткость спр оказывает в резонансной области колебательного процесса, то дальнейшая оценка поведения полученных функциональных зависимостей проводилась по средним и максимальным значениям амплитуд случайных резонансных колебаний.

На рис. 16 приведён график средних и максимальных значений амплитуд резонансных случайных колебаний А^ подвесной части при спр= 1000... 10000 Н/м.

0,020 0,018 0.016 0,014 0,012 0,010 0,008 0,006 0,004 0,002 0

1

> / /

/ / /

/

1

1

1 -а—

2000 ; яооо бооо «ооо юооо с^нл» з'гйо 6430(15, Орад^с) З550'(11,2рад/с)

Рис. 16. График средних (сплошная линия) и максимальных (пунктирная линия) значений амплитуд резонансных случайных колебаний А; в зависимости от жёсткости упругих элементов подвески спр

Анализ полученных зависимостей показал, что с учётом максимальных значений из диапазона амплитуд случайных колебаний подвесной части ширина исследуемого диапазона значений жёсткости упругих элементов подвески, соответствующего средним значениям амплитуд колебаний, сужается от 1000... 10000 Н/м до 1000...6430 Н/м в зависимости от установленного уровня колебаний подвесной части машины.

Как показывает практика, снижение жёсткости спр упругих элементов в период разгона барабана приводит к соударениям подвесной части о корпус машины, в связи с чем нижний предел диапазона значений жёсткости необходимо ограничивать. С учётом этого, рекомендуемый диапазон значений жёсткости составляет спр=3550...6430 Н/м, что соответствует собственной частоте колебательной системы 11,2.. .15,0 рад/с (107,0... 143,3 мин"1).

На рис. 17 приведены графики зависимостей средних и максимальных значений амплитуд колебаний А; в зависимости от диапазона значений коэффициента диссипации ¿,,=50...500 Н-с/м.

А ,м А ,м

0,250

0,31

0,150 0,3 'ЧИР» 0,150

0,035 0,250

ЧЛ -.0,005

Ь„, Нс/м

и З^Н&О -50-350

Ьд, Нс/м

а) средние значения амплитуд б) максимальные значения амплитуд

Рис. 17. Амплитуды колебаний А; подвесной части в зависимости от коэффициента диссипации демпферов кя

Так как наибольшее влияние на величину амплитуд колебаний коэффициент диссипации к,, оказывает в резонансной области колебательного процесса, то дальнейшая оценка поведения полученных функциональных зависимостей проводилась по средним и максимальным значениям амплитуд случайных резонансных колебаний.

На рис. 18 приведён график средних и максимальных значений амплитуд резонансных случайных колебаний А; в зависимости от коэффициента диссипации кА.

Анализ полученных данных показал, что с учётом максимальных значений из диапазона амплитуд случайных колебаний подвесной части ширина исследуемого диапазона значений коэффициента диссипации сужается на величину Д*й=45 Н-с/м от¿¿=50...500 Н с/м до ¿„=95...500 Н-с/м.

Для обеспечения амплитуд резонансных колебаний подвесной части не более 0,008 м, что соответствует виброускорению 71,0 м/с2 и виброскорости корпуса стиральной машины иА=30 м/с, являющейся предельной для бытовых стиральных машин в соответствии с ГОСТ 8051-83, установлено, что коэффициент диссипации должен быть не менее Л:д> 182 Н-с/м по данным графика средних амплитуд колебаний и не менее кл>292 Н-с/м по данным графика максимальных амплитуд колебаний, что соответствует сужению диапазона коэффициента диссипации для данных амплитуд колебаний М,)=110 Н-с/м от ¿,,=182...500 Н-с/м до ¿d=292...500 Н-с/м.

Таким образом, для обеспечения виброускорения при колебаниях подвесной части ад<71,0 м/с' и, соответственно, виброскорости корпуса стиральной машины иА^30 м/с для исследуемой машины необходимо выполнение условия кя>292 Н-с/м.

А,-, м

0,030

0.0275

0,025

0,0225

0,020

0,0175

0,015

0,0125

0,010 0,008 С 0,0075

0,005

0,0025

0

1,00 2¡00 ajoo 400 500 k3, Нс/'м 95 182 292

Рис. 18. График средних (сплошная линия) и максимальных (пунктирная линия) значений амплитуд резонансных случайных колебаний А,-в зависимости от коэффициента диссипации демпферов кд

Полученные в работе результаты рекомендуются для использования при выборе рациональных конструктивных параметров стирального барабана и системы виброизоляции, обеспечивающих снижение виброактивности стиральных машин барабанного типа.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1) Анализ работ, посвященных исследованию динамики стиральных машин, показал, что для повышения эффективности виброзащитных систем выбор их рациональных параметров должен проводиться с учётом стохастического характера колебаний, который определяется случайными внешними воздействиями на подвесную часть машин при отжиме.

2) Доказана целесообразность учёта случайных внешних воздействий на колебания стиральных машин барабанного типа для повышения обоснованности и точности при исследовании их динамики.

3) Установлено, что диапазон случайных возможных значений эксцентриситета центра масс отжимаемых изделий зависит от коэффициента загрузки стирального барабана к, и коэффициента длины барабана кь.

4) Разработан алгоритм теоретического определения диапазона возможных значений эксцентриситета центра масс отжимаемых изделий и возмущающих сил и исследован диапазон амплитуд случайных колебаний подвесной части стиральных машин при отжиме,

5) Установлено, что на теоретических кривых зависимостей эксцентриситета ге при значениях коэффициента загрузки барабана в диапазоне ¿,=0,5...0,8 наблюдаются области с нулевым значением эксцентриситета /у=0.

6) Получена зависимость амплитуд случайных колебаний подвесной части от загрузки машины с учетом изменения эксцентриситета центра масс отжимаемых изделий ге. При этом максимум амплитуд случайных колебаний подвесной части наблюдается при к,=0,45, причем при 0<к3<0,45 рост амплитуд обусловлен увеличением загрузки, а при к,>0,45 снижение амплитуд обусловлено уменьшением эксцентриситета центра масс отжимаемых изделий.

7) Экспериментально установлен диапазон амплитуд случайных колебаний подвесной части стиральных машин в зависимости от диапазона случайных значений эксцентриситета центра масс изделий при отжиме. При этом среднее значение дисперсии составило 2,8'10"6 м2, а диапазон величин отклонений амплитуд колебаний от математических ожиданий составил 29...32 %.

8) С учётом максимальных значений амплитуд случайных колебаний подвесной части стиральных машин для обеспечения установленного уровня вибрации рекомендуется принимать значения жёсткости упругих элементов подвески, соответствующие диапазону собственной частоты колебательной системы 11,2... 15,0 рад/с, значения коэффициента диссипации демпферов, обеспечивающие виброускорение при колебаниях подвесной части аА571,0 м/с , а значения коэффициента длины барабана в диапазоне ¿,=0,44...0,9.

9) Результаты исследования рекомендуются для использования в проект-но-конструкторских организациях, на предприятиях по изготовлению, эксплуатации и сервисному обслуживанию стиральных машин, а также в учебном процессе при подготовке высококвалифицированных специалистов в области проектирования и сервиса бытовых машин и приборов.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах

1. Алёхин, С.Н. Расчёт энергетических характеристик полезных сопротивлений при вращении барабана / С.Н. Алехин, A.A. Калашников, И.В. Фетисов, Д.П. Махов, A.C. Алёхин // Обзорно-аналитический, научно-технический и производственный журнал. Технология машиностроения. - 2010, - № 8(98).- 80 е.-С. 40-44.

2. Фетисов, В.Г. Исследование процесса колебаний подвесной части стиральной машины при случайных воздействиях / В.Г. Фетисов, С.Н. Алёхин, И.В. Фетисов, A.C. Алёхин // Научно-технический и производственный журнал. Швейная промышленность. - 2010. - № 3. - 50 с. - С. 46-47.

3. Алёхин, С.Н. Теоретический расчёт амплитуд случайных колебаний подвесной части стиральных машин при отжиме / С.Н. Алехин, В.Г. Фетисов, С.П. Петросов, И.В. Фетисов, A.C. Алёхин // Научно-технический вестник Поволжья. - Казань : Научно-технический вестник Поволжья. - 2011. - № 3. - 202 с. -С. 44-48.

4. Фетисов, И.В. Влияние переходного режима при разгоне барабана на уровень амплитудных значений виброперемещений / И.В. Фетисов // Технология машиностроения.- 2011. - № 5.- С. 45-47.

Публикации в журналах, сборниках трудов, материалах конференций

5. Алёхин, С.Н. Особенности формирования случайных внешних воздействий на подвесную часть стиральных машин барабанного типа при отжиме / С.Н. Алёхин, И.В. Фетисов // Сборник докладов Международной конференции «Математическое моделирование и дифференциальные уравнения». - Владикавказ : ВНЦ РАН и РСО-А. - 2010.- 267 е.- С. 248-250.

6. Алёхин, С.Н. Исследование параметров текстильных изделий при отжиме / С.Н. Алёхин, И.В. Фетисов, A.C. Алёхин // Казанская наука: сборник научных статей. - Казань : Казанский Издательский Дом. - 2011. - № 2. - 315 е.- С. 2325.

7. Математическое моделирование снижения виброактивности стиральных машин барабанного типа методом дискретизации : монография / В.Г. Фетисов, С.Н. Алёхин, Д.П. Махов, И.В. Фетисов, A.C. Алёхин. - ГОУ ВПО «ЮжноРоссийский гос. ун-т экономики и сервиса». - Шахты : ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2009.-135 с.

8. Фетисов, В.Г. Математическое моделирование и исследование процесса оптимальной фильтрации случайных колебаний подвесного блока стиральной машины / В.Г. Фетисов, С.Н. Алёхин, И.В. Фетисов // Математическое моделирование, компьютерные и информационные технологии в технике, экономике и образовании : сб. трудов общерос. науч.-практ. конф. - Невинномысск : Сев.-Кавказ. гос. ун-т. - 2009. - С. 62-65,

9. Фетисов, В.Г. Метод статистической линеаризации нелинейных колебаний подвесного блока стиральной машины / В.Г. Фетисов, С.Н. Алёхин, И.В. Фетисов // Информационно-вычислительные технологии и их приложения : сборник статей XI Междунар. науч.-техн. конф. МНИЦ ПГСХА. - Пенза : РИО ПГСХА. - 2009. - 276 с. - С. 244-249.

Ш.Фетисов, В.Г. Модельная задача о поведении подвесного блока стиральной машины, подверженного случайным воздействиям / В.Г. Фетисов, С.Н. Алёхин, И.В. Фетисов // Исследования по дифференциальным уравнениям и математическому моделированию : сборник трудов VII Междунар. конф. «Порядковый анализ и смежные вопросы математического моделирования» (Волгодонск, 24-29 августа 2009 года) / отв. ред. С.Б. Климентов, Е.С. Каменецкий. - Владикавказ : ВНЦ РАН и РСО-А. - 2009. -156 с. - С. 137-143.

П.Фетисов, И.В. Асимптотика поведения эксцентриситета центра масс изделий при отжиме / И.В. Фетисов, С.Н. Алёхин, A.C. Алёхин // Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии : сборник статей XII Междунар. науч.-техн. конф. МНИЦ ПГСХА. - Пенза: РИО ПГСХА. - 2010. - 168 с. - С. 149-152.

12.Фетисов, И.В. Оптимизация параметров подвесной части стиральной машины при случайных воздействиях / И.В. Фетисов, С.Н. Алёхин, В.Г. Фетисов // Теория операторов, комплексный анализ и математическое моделирование : тезисы докладов Междунар. науч. конф. (Волгодонск, Россия, 4-8 июля 2011 г.) РАН, Владикавказский научный центр, Южный математический институт. - Волгодонск : ВИС ЮРГУЭС, 2011. - 182 с. - С. 164-166.

13.Фетисов И.В. Исследование случайных колебаний подвесной части стиральной машины барабанного типа / И.В. Фетисов, С.П. Петросов, С.Н. Алёхин, A.C. Алёхин // Аналитические и численные методы моделирования естественнонаучных и социальных проблем : сборник статей V Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2010.-324 с. - С. 126-129.

Свидетельства о регистрации программного продукта

14. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ: №2011617524, РОСПАТЕНТ, 2011 / Программа расчета резонансной амплитуды колебаний барабана стиральной машины барабанного типа // Фетисов И.В., Калашников A.A., Алехин С.Н., Самоделов А.Н., Кузнецов А.Е.

15. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ: №2011617525, РОСПАТЕНТ, 2011 / Программа расчета эксцентриситета центра масс текстильных изделий в стиральных машинах барабанного типа // Фетисов И.В., Калашников A.A., Алехин С.Н., Самоделов А.Н., Кузнецов А.Е.

Личный вклад диссертанта в работах, опубликованных в соавторстве:

П.4 - подготовлен материал и написано 100 % работы; П.2 - подготовлен материал и написано 80 % работы; П. 1,3,5,6 - предложена идея работы и написано 60 % работы; П.7,8,9,10,11,12,13 - проведены расчёты, проанализированы исходные данные и результаты расчётов и написано 80 % работы.

ИД № 06457 от 19.12.01 г. Издательство ЮРГУЭС. Подписано в печать 21.11.11 г. Формат бумаги 60x84/16. Усл. п.л. 1,75. Тираж 100 экз. Заказ № 579.

ПЛД X» 65-175 от 05.11.99 г. Типография Издательства ЮРГУЭС. 346500, г. Шахты, Ростовская обл., ул. Шевченко, 147

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Фетисов, Игорь Валерьевич

Введение.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Теоретические предпосылки исследования колебаний стиральных машин.

1.2 Конструктивные и эксплуатационные особенности стиральных машин барабанного типа.

1.3 Методы виброзащиты, совершенствование виброзащитных систем стиральных машин.

1.4 Анализ научных работ по исследованию динамики стиральных машин при отжиме.

1.5 Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ СТИРАЛЬНЫХ МАШИН ПРИ СЛУЧАЙНЫХ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.

2.1 Построение расчётной схемы колебательной системы стиральных машин барабанного типа.

2.2 Дифференциальные уравнения колебаний подвесной части стиральных машин при случайных воздействиях.

2.3 Вероятностные характеристики случайных колебаний при решении системы дифференциальных уравнений.

2.4 Теоретические основы расчёта эксцентриситета центра масс отжимаемых изделий.

2.5 Зависимость эксцентриситета от массы изделий, конструктивных параметров барабана и режима его вращения при отжиме.

2.6 Основные положения алгоритма по расчёту эксцентриситета центра масс изделий при отжиме.

2.7 Исследование поведения эксцентриситета центра масс изделий при отжиме.

2.8 Исследование колебаний подвесной части стиральных машин при различной загрузочной массе текстильных изделий 92 Выводы по 2-й главе.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА, ОБОРУДОВАНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ 99 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа проведения экспериментальных исследований

3.2 Исследование процесса деформации текстильных изделий при их сжатии.

3.3 Экспериментальное оборудование и измерительная аппаратура.

3.4 Определение значений параметров элементов и устройств системы упруго-диссипативной системы подвески моечного узла стиральной машины.

3.5 Исследование колебаний подвесной части стиральной машины при заданных величинах внешних возмущающих сил

3.6 Исследование колебаний подвесной части стиральной машины при случайных воздействиях.

Выводы по 3-й главе.

ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ПОДВЕСНОЙ ЧАСТИ СТИРАЛЬНЫХ МАШИН ПРИ СЛУЧАЙНЫХ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.

4.1. Исследование случайных колебаний подвесной части стиральной машины в зависимости от коэффициента длины барабана.

4.2. Исследование случайных колебаний подвесной части стиральной машины в зависимости от жёсткости упругих элементов подвески.

4.3 Исследование случайных колебаний подвесной части стиральной машины в зависимости от коэффициента диссипации демпферов.

4.4 Снижение амплитуд случайных колебаний подвесной части стиральных машин при ускоренном разгоне барабана.

Выводы по 4-й главе.

Введение 2011 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Фетисов, Игорь Валерьевич

Актуальность темы диссертации. Тенденции и стратегия развития современной техники свидетельствуют о том, что качественные изменения машин и агрегатов достигаются, главным образом, за счёт форсирования скоростных и силовых параметров при одновременном снижении их материалоёмкости. Это обусловливает возрастание динамических нагрузок, механических воздействий и, как следствие, вибрационной активности машин и агрегатов [28, 64]. Установлено, что 70-80 % отказов изделий машиностроения, к которым относятся стиральные машины, являются результатом действия вибрации [64, 67].

Стиральные машины барабанного типа, представляющие собой наиболее массовые и перспективные устройства для стирки и отжима текстильных изделий, являются одними из наиболее виброактивных изделий в сфере быта и коммунального хозяйства.

Значительные динамические нагрузки, возникающие при вибрации машин в процессе центробежного отжима, ведут к отказам и сокращению сроков эксплуатации машин, увеличивают длительность периода отжима, повышают расход электроэнергии, оказывают негативное вибрационное и шумовое воздействие на человека. Это снижает потребительские свойства машин и их конкурентоспособность на рынке бытовой и коммунальной техники.

Вопросы динамики стиральных машин барабанного типа, методов и технических средств защиты от вибрации рассмотрены в ряде научных работ отечественных и зарубежных авторов (Малыхин В.И., Набережных А.И., Сумзина J1.B., Рябинький JI.M., Кузнецов С.А., Фомин Ю.Г., Лебедев B.C., Ройзман В.П., Малыгин В.И., Spelta С., Lee Jun Young, Matsushima H., Nygards Т. и др.). Вместе с тем, изучение динамики стиральных машин осуществлялось, как правило, без учёта влияния случайных воздействий на динамические характеристики машин, которое, как показали дальнейшие исследования, имеет существенное значение при проведении анализа колебательного процесса и разработке на его основе научно обоснованных рекомендаций по совершенствованию виброзащитных систем.

Анализ публикаций, посвященных исследованию динамики стиральных машин при центробежном отжиме и разработке методов и технических средств их виброзащиты, позволил выявить следующее: во-первых, подавляющее большинство существующих математических моделей, описывающих колебания стиральных машин, использует в основном известные методы математического моделирования детерминированных колебаний, не учитывая при этом стохастическое поведение системы; во-вторых, недостаточно полно исследованы методы определения вероятностных характеристик внешних возмущающих сил, действующих на подвесную часть машин при отжиме; в-третьих, отсутствуют научно обоснованные рекомендации по выбору рациональных конструктивных и режимных параметров стиральных машин, обеспечивающих снижение их виброактивности при случайных внешних воздействиях.

Высокая значимость данных проблем обусловила актуальность и целесообразность выбора направления диссертационного исследования.

Целью диссертационной работы является исследование виброактивности стиральных машин барабанного типа при случайных динамических воздействиях в процессе центробежного отжима.

В соответствии с указанной целью в диссертационной работе были поставлены и решены следующие основные задачи:

• анализ существующих методов исследования случайных колебаний и способов снижения виброактивности роторных машин, в том числе стиральных машин барабанного типа;

• математическое моделирование динамики колебательной системы стиральных машин при случайных внешних воздействиях с учётом современных положений теории случайных колебаний и конструктивно-режимных особенностей стиральных машин барабанного типа;

• теоретико-экспериментальное определение диапазона значений эксцентриситета центра масс отжимаемых текстильных изделий и внешних случайных воздействий на подвесную часть стиральных машин;

• экспериментальное определение амплитуд случайных колебаний подвесной части и их вероятностных характеристик в зависимости от загрузки стирального барабана;

• разработка рекомендаций по выбору рациональных конструктивных и режимных параметров стиральных машин барабанного типа, обеспечивающих снижение их виброактивности при отжиме.

Объектом исследования являются бытовые стиральные машины барабанного типа, осуществляющие процессы по обработке текстильных изделий при стирке и отжиме в барабане с горизонтальной осью вращения.

Предметом исследования являются колебательные процессы подвесной части, конструктивные и режимные параметры стиральных машин при случайных внешних воздействиях.

Методологической и теоретической основой исследования служат основные положения теории случайных колебаний, труды отечественных и зарубежных исследователей в области совершенствования математических моделей для стиральных машин, устройств и элементов виброизоляции, повышения комфортности и вибронадёжности рассматриваемых объектов.

В диссертации использовались специальные разделы математического и системного анализа, основы теории случайных процессов, численные методы статистической обработки экспериментальных данных, элементы и средства математического и физического моделирования.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

1) Доказана целесообразность учёта случайных внешних воздействий на колебания стиральных машин барабанного типа при исследовании их динамики для повышения обоснованности и точности результатов.

2) Установлена зависимость диапазона случайных вариаций величины эксцентриситета центра масс отжимаемых текстильных изделий от коэффициента загрузки барабана к3 и коэффициента длины барабана к^

3) Установлена функциональная зависимость диапазона возможных значений эксцентриситета центра масс текстильных изделий и возмущающих сил от времени отжима, загрузки машины и периода разгона барабана.

4) Теоретически и экспериментально установлен диапазон амплитуд случайных колебаний подвесной части стиральных машин в зависимости от интервала случайных значений эксцентриситета центра масс изделий при отжиме.

5) Установлены требуемые значения жёсткости упругих элементов подвески, соответствующие диапазону 11,2. 15,0 рад/с собственной частоты колебательной системы, а также значение коэффициента длины барабана £¿=0,7, соответствующее глобальному минимуму амплитуд колебаний.

Практическая значимость. Для разработки стиральных машин барабанного типа с улучшенными показателями качества, а также при их модернизации, обслуживании и ремонте особую значимость имеют следующие практические результаты диссертационной работы:

• алгоритм теоретического расчёта диапазона случайных значений эксцентриситета центра масс текстильных изделий при центробежном отжиме и его применение при определении динамических характеристик стиральных машин;

• рекомендации по выбору рациональных конструктивных и режимных параметров стиральных машин, обеспечивающих снижение виброактивности при случайных внешних воздействиях и требуемом качестве обработки текстильных изделий;

• программы расчёта рациональных конструктивных и режимных параметров стиральных машин, обеспечивающих снижение виброактивности при случайных внешних воздействиях и требуемом качестве обработки текстильных изделий (свидетельства РФ о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011617524, № 2011617525).

Результаты диссертации представляют интерес для проектно-конструкторских организаций, а также для предприятий по изготовлению, эксплуатации и ремонту как бытовых, так и стиральных машин коммунального хозяйства с целью повышения потребительских свойств машин и их конкурентоспособности на рынке бытовой и коммунальной техники.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на ряде Международных и Всероссийских научно-технических конференций: в частности, в Северо-Кавказском государственном университете (г. Невинномысск, 2009 г.), в Южном математическом институте Владикавказского научного центра Российской академии наук (г.Владикавказ, 2008 и 2010 гг., г. Волгодонск, 2009 и 2011 гг.), в ФГБОУ ВПО «Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса» (г. Шахты, 2009, 2010, 2011 гг.), на Международных научно-практических конференциях МНИЦ ПГСХА (г. Пенза, 2009, 2010, 2011 гг.) и на ряде научных семинаров.

Результаты работы использованы предприятиями: ООО «Бытсервис» г. Ставрополь, Торгово-промышленная палата г. Шахты и др.

Материалы диссертации используются в учебном процессе в ЮРГУЭС при изучении дисциплины «Проектирование бытовых машин и приборов», а также рекомендованы магистрантам, аспирантам и преподавателям, занимающимся вопросами динамики стиральных машин.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано "автором в 13 статьях, из них в 4 статьях в журналах, входящих в перечень п. 7 ВАК РФ, а также получены 2 свидетельства РФ о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Ряд положений диссертации изложен в отчётах по НИР, выполненных в ЮРГУЭС в 2009-2011 гг.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов, приложений, библиографического списка и содержит 179 страниц машинописного текста, 78 рисунков, 10 таблиц и список использованной литературы из 172 наименований.

Заключение диссертация на тему "Исследование случайных воздействий на вибрационные характеристики стиральных машин барабанного типа при отжиме"

9) Результаты исследования рекомендуются для использования в проектно-конструкторских организациях, на предприятиях по изготовлению, эксплуатации и сервисному обслуживанию стиральных машин, а также в учебном процессе при подготовке высококвалифицированных специалистов в области проектирования и сервиса бытовых машин и приборов.

Библиография Фетисов, Игорь Валерьевич, диссертация по теме Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)

1. Арнольд, В.И. Математические методы классической механики / В.И. Арнольд. М. : Эдиториал УРСС, 2000. - 408 с.

2. Адигамов, К.А. Вынужденные колебания импульсной фрезы / К.А. Адигамов, В.А. Болтовский // сб. докладов совещания-семинара зав. кафедрами теоретической механики Южного Федерального округа. -Новочеркасск : Изд-во ЮРГТУ, 2008. С. 16-19.

3. Алексеев, С.П. Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении / С.П. Алексеев и др.. М. : Машиностроение, 1970. - 234 с.

4. Алехин, С.Н. Теоретические и экспериментальные исследования динамики стиральных машин барабанного типа : дис. .канд. техн. наук: 05.02.13 / Алехин С.Н. М., 2000. - 290 с.

5. Андронов, A.A. Теория колебаний / A.A. Андронов и др.. М. : Наука, 1981.-568 с.

6. Андронов, A.A. О статистическом рассмотрении динамических систем / A.A. Андронов, A.A. Витт, JI.C. Понтрягин // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1933. - № 3. - С. 9-24.

7. Аппаратура «ВИБРОБИТ 100». Руководство по эксплуатации 9.100 РЭ. НПО «ВИБРОБИТ». Ростов н/Д, 2005. - С. 213.

8. A.c. 102765 СССР D 06 F 37/04. Барабан стирально-отжимной машины / Мельник JI.B., Нагорный П.И. и др. / СССР. Открытия. Изобретения. 1983. - № 5. - С. 15.

9. A.c. 1581795 СССР D06 F37/00. Машина для стирки и отжима белья / Малыхин В.И., Алёхин С.Н. / СССР, от 30.07.90 г. Бюл. № 28. Заявка №4442163 от 15.06.88 г.

10. A.c. 937573 СССР D 06 F 37/06. Стирально-отжимная машина торцевого типа / Евграфов H.H., Лихтцер Е.И. и др. / СССР. Открытия. Изобретения. 1982. - № 6. - С. 12.

11. Бабаков, И.М. Теория колебаний / И.М. Бабаков. М. : Дрофа, 2004.-591 с.

12. Батуев, Г.С. Испытательная техника: справочник в 2-х томах. Т.2. / Г.С. Батуев, A.C. Больших, А.З. Воробьев и др. ; под ред. В.В. Клюева. -М. : Машиностроение, 1989. 212 с.

13. Бельфер, Ф.П. Справочная книга мастера прачечного производства : справочник / Ф.П. Бельфер, В.П. Буданов, В.П. Ильин, Е.И. Лихтцер и др. ; под общ. ред. Ф.П. Бельфера. М. : Лёгкая пищевая промышленность, 1982. -378 с.

14. Бидерман, В.А. Теория механических колебаний / В.А. Бидерман.- М. : Высш. школа, 1980. 408 с.

15. Бишоп, Р. Колебания / Р. Бишоп. М. : Наука, 1986. - 192 с.

16. Блехман, И.И. Вибрационная механика / И.И. Блехман. М. : Физматлит, 1994. - 400 с.

17. Болотин, В.В. Случайные колебания упругих систем / В.В. Болотин. М. : Наука, 1979. - 335 с.

18. Болотин, В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчётах / В.В. Болотин. М. : Стройиздат, 1982. - 351 с.

19. Болотин, В.В. Надёжность механических систем : справочник /В.В. Болотин, В.П. Чирков ; под ред. И.А. Ушакова. М. : Радио и связь, 1985.-С. 439^57.

20. Бондарь, Е.С. Современные бытовые электроприборы и машины / Е.С. Бондарь, В .Я. Кравцевич. М. : Машиностроение, 1987. - 224 с.

21. Борьба с шумом на производстве: справочник / Е.Я. Юдин, Л.А. Борисов, И.В. Горенштейн и др. ; под общ. ред. Е.Я. Юдина. М. : Машиностроение, 1985. -400 с.

22. Брандт, 3. Статистические методы анализа наблюдений / 3. Брандт.- М. : Мир, 1975.-312 с.

23. Бытовые стиральные машины : каталог / ГК Рос. Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации. ВНИИКИ. М., 1992. - 67 с.

24. Бытовая техника // Потребитель. 2007. - № 13. - С. 154.

25. Бытовая техника : справочник. М. : Омега, 1997. - 384 с.

26. Вибрации и шумы : сб. статей / отв. ред. A.B. Римский-Корсаков. -М. : Наука, 1969.- 170 с.

27. Вибрация в механизмах и машинах : тр. МВТУ / под ред. К.В. Фролова и В.А. Никонова. М. : МВТУ, 1988. - № 504. - 69 с.

28. Вибрации в технике : справочник в 6-ти томах. М. : Машиностроение, 1978.

29. Вибрации в технике : справочник в 6-ти томах. Т. 1. Колебания линейных систем. М. : Машиностроение, 1978. - 424 с.

30. Вибрации в технике : справочник в 6-ти томах. Т. 2. Колебания нелинейных механических систем. М. : Машиностроение, 1979. - 351 с.

31. Вибрации в технике : справочник в 6-ти томах. Т. 3. Колебания машин, конструкций и их элементов. М. : Машиностроение, 1980. - 456 с.

32. Вибрации в технике : справочник в 6-ти томах. Т. 4. Вибрационные процессы и машины. М. : Машиностроение, 1980. - 386 с.

33. Вибрации в технике : справочник в 6-ти томах. Т. 5. Измерения и испытания. М. : Машиностроение, 1981. - 375 с.

34. Вибрации в технике : справочник в 6-ти томах. Т. 6. Защита от вибрации и ударов. М. : Машиностроение, 1981. - 410 с.

35. Вопросы колебаний механических систем : сб. науч. тр. / Уфим. авиац. ин-т / под ред. С.М. Ивина. Уфа : УАИ, 1974. - Вып. 71. - 73 с.

36. Воробьев, JI.H. Технология машиностроения и ремонт машин / Л.Н. Воробьев. М. : Высш. шк., 1981. - 344 с.

37. Генкин, М.Д. Виброакустическая диагностика машин и механизмов / Д.М. Генкин, А.Г. Соколова. М. : Машиностроение, 1987. -288 с.

38. Гершензон, Е.М. Механика / Е.М. Гершензон, H.H. Малов, А.Н. Мансуров. М. : Академия, 2001. - 384 с.

39. Гик, Л.Д. Измерение вибраций / Л.Д. Гик. Новосибирск : Наука, 1972.-292с.

40. Гольдин, A.C. Вибрация роторных машин / A.C. Гольдин. М. : Машиностроение, 1999. - 344 с.

41. Горяченко, В.Д. Элементы теории колебаний / В.Д. Горяченко. -М.: Высш. шк., 2001. 395 е., С. 266.

42. Грешнев, А.И. Оборудование фабрик-прачечных / А.И. Грешнев. М. : Стройиздат, 1985. - 376 с.

43. Гусаров, В.И. Автоматическая балансировка роторов машин /A.A. Гусаров, В.И. Сусанин, Л.Н. Шаталов и др.. М. : Наука, 1979. -306 с.

44. ГОСТ Р 50030.5.2-99. Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 5-2. Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Бесконтактные датчики. М. : Изд-во стандартов, 2002. - 65 с.

45. ГОСТ 12.1.012-90. ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. М. : Изд-во стандартов, 1991.-29 с.

46. ГОСТ 25980-83. Вибрация. Средства защиты. Номенклатура параметров. М. : Изд-во стандартов, 1985. - 7 с.

47. ГОСТ 24346-80. Вибрация. Термины и определения. М. : Изд-во стандартов, 1981. - 34 с.

48. ГОСТ 8051-83. Машины стиральные бытовые. Общие технические условия. М. : Изд-во стандартов, 1984. - 35 с.

49. ГОСТ 52279-2004 Демпферы гидравлические рельсового подвижного состава. Общие технические условия. М. : ИПК Издательство стандартов, 2005. - 11 с.

50. Гусев, A.C. Расчёт конструкций при случайных воздействиях / A.C. Гусев, В.А. Светлицкий. М. : Машиностроение, 1984. - 240 с.

51. Ден-Гартог, Дж.П. Механические колебания : пер. с англ / Дж.П. Ден-Гартог. М. : Госуд. изд-во физ.-мат. лит-ры, 1960. - 412 с.

52. Диментберг, Ф.М. Колебания машин / Ф.М. Диментберг, К.Т. Шаталов, A.A. Гусаров. -М. : Машиностроение, 1984. 386 с.

53. Диментберг, Ф.М. Вибрация в технике и человек / Ф.М. Диментберг, К.В. Фролов. М. : Знания, 1987. - 159 с.

54. Динамика и балансировка роторов: библиографический указатель отеч. и иностр. лит-ры. М. : Институт машиноведения АН СССР, 1986. -298 с.

55. Динамика и прочность элементов машин : межвуз. сб. науч. тр. / под общ. ред. В.Ф. Кисилева ; Моск. ин-т радиотехники, электроники и автоматики. М. : МИРЭА, 1987. - 155 с.

56. Динамика машин и управление машинами : справочник / под ред. Г.В. Крейнина. М. : Машиностроение, 1988. - 240 с.

57. Директор, С. Введение в теорию систем / С. Директор, Р. Рорер. -М. :Мир, 1974.-464 с.

58. Долой стиральную доску // Потребитель. Экспертиза и тесты: Бытовая техника. 2002. - № 27. - с. 194, С. 50-51.

59. Елисеев, C.B. Динамические гасители колебаний / C.B. Елисеев, Г.П. Нерубенко. Новосибирск : Наука, 1982. - 144 с.

60. Житомирский, В.К. Механические колебания и практика их устранения / В.К. Житомирский. М. : Машиностроение, 1966. - 175 с.

61. Зубов, В.И. Теория колебаний / В.И. Зубов. М. : Высш. шк., 1979.-400 с.

62. Иванов, А.Г. Влияние природы корректирующих масс на уровень вибраций в механических системах с неуравновешенным ротором : дис. . док. техн. наук : 05.13.18 / Иванов А.Г. Казань, 2006. - 297 с.

63. Ивович, И.А. Защита от вибрации в машиностроении / И.А. Ивович, В.Я. Онищенко. -М. : Машиностроение, 1990. 272 с.

64. Ивович, В.А. Переходные матрицы в динамике упругих систем : справочник / В.А. Ивович. М. : Машиностроение, 1981. - 185 с.

65. Искаков, Д. Колебания и устойчивость вертикального консольного ротора с полостью, частично заполненной идеальной жидкостью : автореф. дис. . канд. техн. наук. Алма-Ата, 1990. - 24 с.

66. Испытательная техника : справочник. В 2-х кн. Кн. 1 / под ред. В.В. Клюева. М. : Машиностроение, 1982. - 582 с.

67. Камке, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям / Э. Камке. М. : Наука, 1971. - 576 с.

68. Каталог продукции L-CARD 2007. М. : ЗАО РИЦ Техносфера,2007.-41 с.

69. Каталог продукции Sensor 2008. Екатеринбург : ЗАО «Сенсор»,2008.- 116 с.

70. Кельзон, A.C. Расчёт и конструирование роторных машин / A.C. Кельзон, Ю.Н. Журавлев, Н.В. Январев. JI. : Машиностроение, 1977. -288 с.

71. Козловский, М.З. Автоматическое управление виброзащитными системами / М.З. Козловский. М. : Наука, 1976. - 317 с.

72. Колебания. Удар. Защита : Межвуз. сб. науч. тр. / Новосиб. электротехн. ин-т / под ред. Г.С. Мигиренко. Новосибирск : НЭИ, 1982. -146 с.

73. Коляда, В. Современные стиральные машины: книга 2 / В. Коляда. М. : Солон-Р, 2001. - 208 с.

74. Конструктивные особенности новых моделей бытовых приборов и машин / составитель Д.А. Лепаев // Обзорная информация. Серия: Ремонт бытовой техники. 1985. - Вып. 1. - 16 с.

75. Корякин-Черняк, С.Л. Стиральные машины от А до Я / С.Л. Корякин-Черняк. СПб. : Наука и Техника, 2002. - 304 с.

76. Кошевая, Л.И. Исследование вибраций, возникающих при эксплуатации электрических бытовых стиральных машин и холодильников, и их влияния на надёжность элементов автоматики : дис. . канд. техн. наук: 05.02.13 / Кошевая, Л.И. М., 1979. - 120 с.

77. Кренделл, С. Случайные колебания / С. Кренделл. М. : Мир, 1966.-356 с.

78. Круглов, Ю.А. Ударовиброзащита машин, оборудования и аппаратуры / Ю.А. Круглов, Ю.А. Туманов. Л. : Машиностроение, 1986. -224 с.

79. Кузин, Ф.А. Кандидатская диссертация. Методика написания, правила оформления и порядок защиты : практическое пособие для аспирантов и соискателей учёной степени / Ф.А. Кузин. М. : Ось - 89, 1997. -208 с.

80. Кузнецов, Д.Ф. Численное моделирование стохастических дифференциальных уравнений и стохастических интегралов / Д.Ф. Кузнецов. -М. : Наука, 1999.-463 с.

81. Кузнецов, С.А. Торсионная гипотеза поперечных колебаний /С.А. Кузнецов, Я.А. Лысенко // Изв. СКНЦ, Техн. науки. 2011. - № 4. -С. 143-145.

82. Куинджи, A.A. Автоматическое уравновешивание роторов быстроходных машин / A.A. Куинджи, А.Ю. Колосов, Ю.И. Народницкая. -М. : Машиностроение, 1974. 152 с.

83. Купер, Дж. Вероятностные методы теории сигналов и систем / Дж. Купер, К. Макгиллем. М. : Мир, 1987. - 430 с.

84. Ландау, JI.Д. Теоретическая физика. В 10 т. Т. 1. Механика / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. М. : ФИЗМАТЛИТ, 2001. - 224 с.

85. Лебедев, B.C. Основные процессы, машины и аппараты предприятий бытового обслуживания / B.C. Лебедев. М. : Лёгкая индустрия, 1976. - 400 с.

86. Лебедев, B.C. Расчёт и конструирование типовых машин и аппаратов бытового назначения / B.C. Лебедев. М. : Лёгкая и пищевая промышленность, 1982.-328с.

87. Лебедев, B.C. Технологические процессы машин и аппаратов в производствах бытового обслуживания / B.C. Лебедев. М.: Легпромбытиздат, 1991.-336 с.

88. Левитский, Н.И. Колебания в механизмах / Н.И. Левитский. М. : Наука, 1988.-336 с.

89. Лепаев, Д.А. Ремонт стиральных машин: справочник / Д.А. Лепаев. М. : Легпромбытиздат, 1987. - 208 с.

90. Летин, A.C. Оптимальные параметры машин для центробежного отжима белья : автореф. дис. канд. техн. наук / Летин A.C. М., 1968. - 24 с.

91. Лихтцер, Е.И. Обслуживание прачечного оборудования / Е.И. Лихтцер, Я.Н. Верников, М.А. Емельянов. М. : Высш. шк., 1991. -287 с.

92. Лич, Дж.У. Классическая механика / Дж.У. Лич. М. : ИИЛ, 1961.- 175 с.

93. Лысенко, Я.А. Разработка и исследование стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором : дис. . канд. техн. наук : 05.02.13 / Лысенко Я.А. М, 2009. - 176 с.

94. Магнус, К. Колебания: Введение в исследование колебательных систем : пер. с нем. / К. Магнус ; под ред. В.Д. Смирнова. М. : Мир, 1982. -375 с.

95. Малыгин, A.B. Снижение виброактивности стирально-отжимных машин бытового назначения : дис. . канд. техн. наук: 05.02.13 / Малыгин A.B. -М., 1991.- 127 с.

96. Малыхин, В.И. Случайные колебания стирально-отжимных машин / В.И. Малыхин, С.Н. Алехин // От фундаментальных исследований до практического внедрения: Тез. докл. науч.-техн. конф. Гос. акад. сферы быта и услуг. - М. : ГАСБУ, 1993. - С. 46.

97. Мандельштам, Л.И. Лекции по теории колебаний / Л.И. Мандельштам. М. : Наука, 1972. - 470 с.

98. Махов, Д.П. Разработка и исследование способа снижения виброактивности стиральных машин барабанного типа при отжиме : дис. .канд. техн. наук: 05.02.13 / Махов Д.П. Шахты, 2009. - 200 с.

99. Мэнли, Р. Анализ и обработка записей колебаний / Р. Мэнли. -М. : Машиностроение, 1972. 368 с.

100. Мэтьюз, Дж. Математические методы физики / Дж. Мэтьюз, Р. Уокер. М. : Атомиздат, 1972. - 420 с.

101. Набережных, А.И. Бытовые стиральные машины : учеб. пособие / А.И. Набережных, Л.В. Сумзина. М. : Изд-во МГУС, 2000. - 176 с.

102. Надёжность и эффективность в технике : справочник в 10-ти томах. Методы подобия в надёжности. Т. 4. М. : Машиностроение, 1987. -325 с.

103. Неймарк, Ю.И. Стохастические и хаотические колебания / Ю.И. Неймарк, П.С. Ланда. М.: Наука, 1987. - 424 с.

104. Основы балансировочной техники / под ред. В.А. Щепетильникова. М. : Машиностроение, 1975. - Т. 1, 2. - 527 е., 679 с.

105. Основы динамики и прочности машин / под общ. ред. B.J1. Вейца.- Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1978. 232 с.

106. Основы современных методов расчёта на прочность в машиностроении (Расчёты при динамической нагрузке. Устойчивость. Ползучесть) / под ред. С.Д. Пономарева. М. : Машгиз, 1952. - 253 с.

107. Палис, Ж. Геометрическая теория динамических систем: Введение / Ж. Палис, В. Ди Мелу. М. : Мир, 1986. - 301 с.

108. Пановко, Я.Г. Введение в теорию механических колебаний / Я.Г. Пановоко. М. : Наука, 1971.-239 с.

109. Пановко, Я.Г. Устойчивость и колебания упругих систем: Современные концепции, парадоксы и ошибки / Я.Г. Пановко. Изд. 5-е, стереотипное. - М. : КомКнига, 2006. - 352 с.

110. Перелётов, Д.П. Исследование конструктивно-технологических параметров стирально-отжимных машин барабанного типа для прачечных самообслуживания : автореф. дис. . канд. техн. наук / Перелётов Д.П. М., 1980.-28 с.

111. Петров, A.M. Бытовые машины и приборы / A.M. Петров, Б.Е. Фишман. М. : Легкая индустрия, 1973. - 296 с.

112. Пиипард, А. Физика колебаний / А. Пиипард ; под ред.A.И. Матвеева. М. : Высш. школа, 1985. - 456 с.

113. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара : справочник / под ред. В.В. Клюева. Т. 1 и Т. 2. М. : Машиностроение, 1978.- 448 с.

114. Рагульскис, K.M. Вибрационное старение / K.M. Рагульскис, Б.В. Стульпинас, К.Б. Толутис. Л. : Машиностроение, 1987. - 72 с.

115. Решетов, Д.Н. Надёжность машин / Д.Н. Решетов, A.C. Иванов,B.З. Фадеев ; под. ред. Д.Н. Решетова. -М. : Высш. школа, 1988. 238 с.

116. Ройзман, В.П. Динамика и уравновешивание упруго-деформируемых роторов ГТД / В.П. Ройзман // Динамика гибких роторов. -М. : Наука, 1972. С. 78-85.

117. Рябинький, Л.М. Исследование виброизоляции стирально-отжимных машин для текстильных материалов : дисс. . канд. техн. наук / Рябинький Л.М. Л, 1972. - 153 с.

118. Светлицкий, В.А. Механика стержней. В 2-х частях. Ч. II. Динамика / В.А. Светлицкий. М. : Высш. школа, 1987. - 304 с.

119. Светлицкий, В.А. Случайные колебания механических систем / В.А. Светлицкий. М. : Машиностроение, 1976. - 215 с.

120. Светлицкий, В.А. Статистическая механика и теория надёжности / В.А. Светлицкий. М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 504 с.

121. Свешников, A.A. Прикладные методы теории случайных функций / A.A. Свешников. М. : Наука, 1968. - 449 с.

122. Серебренников, К.В. Особенности динамики роторных систем с маятниковыми автобалансирами : дис. . канд. техн. наук : 01.02.06 / Серебренников К.В. Улан-Удэ, 2004. - 153 с.

123. Скоробогатов, H.A. Современные стиральные машины и моющие средства / H.A. Скоробогатов. СПб. : БХВ-Петербург: Арлит, 2001. - 240 с.

124. Скучик, Е. Простые и сложные колебательные системы / Е. Скучик. М. : Мир, 1971.-560 с.

125. Случайные колебания / под ред. С. Кренделл: пер. с англ. М. : Наука, 1967.-302 с.

126. Справочная книга мастера прачечного производства / Ф.П. Бельфер, В.П. Буданов, В.П. Ильин, Е.И. Лихтцер и др.. М. : Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 256 с.

127. Стрелков, С.П. Механика / С.П. Стрелков. СПб. : Лань, 2005.560 с.

128. Тензометрия в машиностроении : справочное пособие / под ред. P.A. Макарова. М. : Машиностроение, 1975. - 288 с.

129. Тимошенко, С.П. Колебания в инженерном деле / С.П. Тимошенко. -М. : Наука, 1967.-439 с.

130. Физический энциклопедический словарь / под ред A.M. Прохоров. М.: Советская энциклопедия, 1984. - 944 с.

131. Фомин, Ю.Г. Механика валковых механизмов текстильных машин : учеб. пособие / Ю.Г. Фомин, Г.К. Кузнецов. Ивановская текстильная академия, 1989. - 79 с.

132. Фролов, К.В. Прикладная теория виброзащитных систем / К.В. Фролов, Ф.А. Фурман. М.: Машиностроение, 1980. - 276 с.

133. Фролов, К.В. Уменьшение амплитуды резонансных систем путём управляемого изменения параметров / К.В. Фролов // Машиноведение. -1965.-№3,-С. 38-42.

134. Фурман, Ф.А. Активные виброзащитные системы / Ф.А. Фурман // Вестник машиностроения. 1972. - № 5. - С. 31-34.

135. Фурман, Ф.А. Резонансные характеристики активных гидравлических виброзащитных систем / Ф.А. Фурман, К.В. Фролов. В кн. Виброзащита человека-опреатора и вопросы моделирования. - М. : Наука, 1973.-С. 35-53.

136. Хейл, Дж. Колебания в нелинейных системах / Дж. Хейл. М. : Мир, 1967.-230 с.

137. Химмельблау, Д. Анализ процессов статистическими методами / Д. Химмельблау. М. : МИР, 1973. - 960 с.

138. Худсон, Р. Статистика для физиков / Р. Худсон. М. : Мир, 1982. -330 с.

139. Цзе, Ф. Механические колебания: пер. с англ. / Ф. Цзе, И. Морзе, Р. Хинкл. М. : Наука, 1966. - 344 с.

140. Ширяев, А.Н. Вероятность / А.Н. Ширяев. М. : Наука, 1989.640 с.

141. Яблонский, А.А. Курс теоретической механики. Статика, кинематика, динамика / А.А. Яблонский, В.М. Никифорова. М. : КноРус, 2010.-608 с.

142. Яблонский, А.А. Курс теории колебаний / А.А. Яблонский, С.С. Норейко. М. : Высш. шк., 1975. - 248 с.

143. Яворский, Б.М. Основы физики. Том 1. Механика. Молекулярная физика. Электродинамика / Б.М. Яворский, А.А. Пинский. М. : ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 576 с.

144. Kloss-Grote, В. Zum Enfluss der Aufstellbeding auf das Gehuseschingungsverhalten von Washmachinen / B. Kloss-Grote // Experiment und Simulation, Dissertation, Technishe University Berlin. 2010. - P. 78-87.

145. Lee Jun, Young. Modeling and Dynamic Analysis of a Front Loaded Washing Machine / Lee Jun, Young // Journal of Sound and Vibration of Korea, Vol. 8, No. 4, P. 670-682. 1998. - JSME Mechanical Engineer's Handbook, A5-95.

146. Lim H.T. Dynamic modeling and analysis of drum-type washing machine / H.T Lim // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing.^ 10.-11(3), P. 407-417.

147. Marsh, С., Taylor, S. Dynamic Model of a Washing Machine Balancing System / Marsh, C., Taylor, S. // In Australian and New Zealand Mathematics in Industry Study Group, 23rded.; MISG: Auckland, New Zeland, 30 January 2006

148. Matsushima, Haruo. Drum type washing machine having vibration detection /Matsushima Haruo // Title. Japain, Nara. - 05.12.2009. - P. 54-60.

149. Nygards T. Control of Washing Machine with Magnetorheological Dampers / T. Nygards, J. Sandgren, V. Berbyuk, A. Vibration // Proceedings of the 8th International Conference on Motion and Vibration Control, August 27-30, 2006, KAIST, Daejeon, Korea.

150. Nygards T. Dynamics of Washing Machines: MBS Modeling and Experimental Validation / T. Nygards, V. Berbyuk // Proceedings of the Multibody Dynamics 2007, ECCOMAS Thematic Conference, June 25-28, 2007, Politécnico di Milano, Milano, Italy.

151. Nygards, Т. Modeling and Optimization of Washing Machine Vibration Dynamics during Spinning / T. Nygards // Thesis for Licentiate Engineering, Department of Applied Mechanics, CHALMERS, 2009

152. Ryu, D. Drum type washing machine and balancer for drum type washing machine / Ryu, Doo Young, Kim, Ja Young // Patent 7861560 Issued on January 4,2011.

153. Spelta, C. Control of magnetorheological dampers for vibration reduction in a washing machine / C. Spelta // Journal of Mechatronics. 2009. -№ 19(3). -P. 410-421.Работы автора no теме диссертации

154. Алехин, С.Н. Исследование параметров текстильных изделий при отжиме / С.Н. Алехин, И.В. Фетисов, A.C. Алехин // Казанская наука: сборник научных статей. Казань : Казанский Издательский Дом. - 2011. -№2.-315 с.-С. 23-25.

155. Фетисов, И.В. Влияние переходного режима при разгоне барабана на уровень амплитудных значений виброперемещений / И.В. Фетисов // Технология машиностроения. 2011. - № 5. - С. 45-47.

156. Общий список научных трудов содержит 13 публикаций.