Оптимизация режимных и конструктивных параметров технологического оборудования. Соколов М.В - 15 стр.

UptoLike

Рубрика: 

+
β
+
β
+
β
+
β
=σ 56,1
1
1
8,1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
Э
c
a
p
2
max , (3.2)
где β =
с
b
; а внутренний радиус внутреннего цилиндра, м; d наружный радиус внутреннего цилинд-
ра, м; c внутренний радиус наружного цилиндра, м; b наружный радиус наружного цилиндра, м; l
ширина кольцевой канавки, м; р рабочее давление внутреннего цилиндра, МПа; µ коэффициент Пу-
ассона для материала цилиндра.
Основная цель данного проектирования состоит в том, чтобы на основании расчетных формул (3.1)
и (3.2) найти такие оптимальные геометрические параметры двухслойного цилиндра, которые наряду с
прочностными характеристиками и эффективным отводом тепла обеспечивали бы минимальную массу
конструкции (3.3).
(
)
(
)( )
[
]
xxxxax
хM
222222
23121
22)( ++ρπ=
. (3.3)
В связи с этим ставится задача: найти вектор параметров управления х = (х
1
, х
2
, х
3
, х
4
), который ми-
нимизирует целевую функцию, характеризующую расход материала (массы).
При этом должны выполняться ограничения по прочности для:
– внутреннего цилиндра
max
1
э
σ
[σ]
1
; (3.4)
– для наружного цилиндра max
2
э
σ
[σ]
2
. (3.5)
и геометрические ограничения по управляемым параметрам
a
i
x
i
b
i
, (I = 1, 2, 3, 4). (3.6)
Здесь max
1
э
σ , max
2
э
σ максимальные эквивалентные напряжения соответственно для внутреннего
и наружного цилиндров, определяемые по формулам (3.1) и (3.2); [σ]
1
, [σ]
2
допускаемые напряжения
для материалов внутреннего и наружного цилиндров; M(x) масса участка составного цилиндра еди-
ничной длины; x
i
– геометрические размеры составного цилиндра; ρ – плотность материала цилиндров.
Для составного цилиндра со следующими исходными данными: а; р; [σ]
1
; [σ]
2
; материал
цилиндров сталь; Е = 210
5
МПа; µ = 0,3; ρ = 7,810
3
кг/м
3
.
Порядок выполнения работы
1 Разработать блок-схему построения линий уровня трех функций состояния для трех параметров
управления х
i
(i = 1, 2, 3). Где функциями состояния являются эквивалентные напряжения и объем кон-
струкции материального цилиндра смесителя непрерывного действия.
2 Получить у преподавателя вариант задания.
3 Разработать программу построения линий уровня трех функций состояния для трех параметров
управления х
i
(i = 1, 2, 3).
4 Распечатать результаты работы программы построения линий уровня трех функций состояния
для трех параметров управления х
i
в виде графиков зависимости трех функций состояния от попарно
сочетающихся параметров управления.
5 Освоить программу оптимизации конструкции заданного типа пресса.
Варианты задания
п/п
Начальные значения па-
раметров управления
P
,
МП
a, м
[σ]
1
,
МП
[σ]
2
,
МПа