Научная тема: «МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАНОМЕТРИЧЕСКИХ ТРУБЧАТЫХ ПРУЖИН»
Специальность: 05.13.18
Год: 2010
Отрасль науки: Технические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. обобщенный алгоритм расчета манометрических трубчатых пружин произвольной формы сечения и переменной по периметру толщиной стенки, основанный на решении дифференциальных уравнений, описывающих осесимметричный изгиб кривой трубы;
  2. уточненные и новые результаты, относящиеся к исследованию влияния геометрии сечения на напряженно-деформированное состояние трубчатой манометрической пружины;
  3. разработан метод расчета пружин с переменным сечением, при этом показано, что принятая математическая модель описывает реальную конструкцию достаточно точно.
  4. доказано, что манометрические пружины с переменным сечением в режиме силовой компенсации обладают лучшими техническими характеристиками в сравнении с традиционно используемыми пружинами постоянного сечения.
  5. разработан обобщенный алгоритм расчета пружин переменного сечения с заданной погрешностью.
  6. предложена схема «сечение из элементов постоянной кривизны» для задания формы манометрических пружин с постоянным сечением, при применении к их расчету метода, разработанного в работах Э.Л. Аксельрада и Б.Н. Васильева.
  7. в результате анализа напряженно-деформированного состояния пружины в разных режимах работы предложены и защищены авторскими свидетельствами новые конструкции манометрических пружин с переменным по длине сечением.
  8. составлена система уравнений Лагранжа второго рода, из которой получены выражения для определения первых двух собственных частот колебаний манометрических пружин постоянного поперечного сечения.
  9. разработан метод определения частот собственных колебаний пружин с переменным по длине сечением как для тонкостенного изогнутого стержня с учетом коэффициента Кармана, определяемого по полубезмоментной теории оболочек, показана сходимость решения.
  10. разработаны алгоритм и программа для автоматического расчета собственных частот колебаний манометрических трубчатых пружин с постоянным и переменным по длине сечением.
  11. установлено, что увеличение толщины стенки и отношения радиуса бокового закругления сечения к малой полуоси ведет к увеличению частоты собственных колебаний, а увеличение радиуса кривизны центральной оси, центрального угла и отношения малой полуоси к большой - к уменьшению частоты.
  12. установлено, что манометрические пружины с переменным сечением, изменяющимся от восьмеркообразного до плоскоовального, и пружины, изготовленные из конических трубок, имеют частоты собственных колебаний на 20-40% выше, чем аналогичные постоянного сечения.
  13. показано, что влиянием внутреннего избыточного давления (не превышающим номинального) на собственные частоты можно пренебречь.
  14. получены значения коэффициента, учитывающего влияние наконечников на частоты собственных колебаний.
Список опубликованных работ
1.Пирогов С.П. Манометрические трубчатые пружины. / С.П.Пирогов. –C.Петербург. : Недра, 2009. – 276 с.

2.Пирогов, С.П. Расчет жесткости трубчатых пружин гантелеобразного сечения / С.П. Пирогов // Известия ВУЗов «Машиностроение». – 1980. - № 10.

3.Пирогов, С.П. Характеристики трубчатых пружин с различной формой поперечного сечения / С.П. Пирогов // Изв. ВУЗов. Приборостроение. – 1984. - № 12. - С. 35 - 37.

4.Пирогов, С.П. Выбор трубчатых пружин манометров / С.П. Пирогов, М.И. Абышев // Измерительная техника». – 1987. - № 1. - С. 35 - 36.

5.Пирогов, С.П. Расчет усилий в изогнутых трубопроводах некругового сечения / С.П. Пирогов, А.А. Волжаков // Изв. ВУЗов. Нефть и газ. – 1997. - № 6.

6.Пирогов, С.П. Расчет перемещения трубчатой пружины с удлиненным наконечником / С.П. Пирогов, Г.И. Тыжнов // Изв. ВУЗов. Приборостроение. – 1979. – № 9. - С. 71 – 73.

7.Пирогов, С.П. Расчет жесткости трубчатых пружин с вкладышем / С.П. Пирогов, Г.И. Тыжнов // Изв. ВУЗов. Приборостроение. – 1982. - № 7. - С. 71 – 73.

8.Пирогов, С.П. Расчет жесткости трубчатых пружин сильфонообразного сечения / С.П. Пирогов, И.А. Чучумашева, Г.И. Тыжнов // Измерительная техника. – 1981. - № 12. -_С. 36-38

9.Пирогов, С.П. Исследование чувствительности трубчатых пружин сильфонообразного сечения / С.П. Пирогов, И.А. Чучумашева, Н.И. Тюнин // Изв. ВУЗов. Приборостроение». – 1982. - № 1. - С. 66 – 69.

10.Пирогов, С.П. Расчет жесткости трубчатых пружин с гофрами / С.П. Пирогов, И.А. Юльтимирова // Изв. ВУЗов. Приборостроение». - 1987. - № 11.-С 72-74.

11.Самакалев, С.С. Исследование чувствительности и жесткости манометрических трубчатых пружин переменного сечения / С.С. Самакалев, С.П. Пирогов // Известия Вузов. Нефть и газ,. – 2003. - № 3. - С. 69 - 76.

12.Устинов, Н.Н. Исследование характеристик манометрических трубчатых пружин универсального сечения / Н.Н. Устинов, С.П. Пирогов // Известия вузов. Нефть и газ. – 2003. - № 4. - С. 71 – 77.

13.Чуба, А.Ю. Определение собственных частот колебаний изогнутых труб не кругового поперечного сечения / А.Ю. Чуба, С.П. Пирогов, Н.И. Смолин // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2007. - № 1. - С. 77 - 82.

14.Чуба, А.Ю. Определение собственных частот колебаний манометрических трубчатых пружин / А.Ю. Чуба, С.П. Пирогов, С.М. Дорофеев // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2007. - № 2. - С. 70 - 74.

15.А.с. 696317 СССР, G 01 L 7/04/. Манометрическая трубчатая пружина / Г.И. Тыжнов, С.П. Пирогов, В.А. Шибанов.– №2690480/18 – 10 ; заявл. 10.04.78 ; опубл. 05.11.79, Бюл. №.41.

16.Пат. 2093805 РФ, МПК 7, Кл. G 01 L 7/04. Манометрическая трубчатая пружина / С.П.Пирогов, Т.Г.Пономарева. – 96105858/28 ; заявл. 26.03.96 ; опубл. 20.10.97, Бюл. №.29.

17.Пат. 2111465 РФ, МПК 7, Кл. G 01 L 7/04. Манометрическая трубчатая пружина / С.П.Пирогов, Т.Г.Пономарева, А.А.Волжаков. – 96121675/28 ; заявл. 10.11.96 ; опубл. 20.05.98, Бюл. №.14.

18.Пат. 2215273 РФ, МПК 7, кл. G 01 L 7/04. Манометрическая пружина / С.С Самакалев., С.П. Пирогов – 2002126835/28 ; заявл. 07.10.2002; опубл. 27.10.2003, Бюл. № 30.

19.Пат. 2215274 РФ, МПК 7, кл. G 01 L 7/04. Манометрическая трубчатая пружина / С.С.Самакалев, С.П.Пирогов. – 2002127092/28 ; заявл. 10.10.2002 ; опубл. 27.10.2003, Бюл. № 30.

20.Пат. 2216001 РФ, МПК 7, кл. G 01 L 7/04. Манометрическая трубчатая пружина (варианты) / С.П.Пирогов, Н.П.Митягин, Н.Н.Устинов, С.С. Самакалев. – 2001122276/28 ; заявл. 08.08.2001 ; опубл.10.11.2003, Бюл. № 31.

21.Пат. 2241966 РФ, МПК 7, кл. G 01 L 7/04. Манометрическая пружина (варианты) / С.С.Самакалев, С.П.Пирогов, Н.И.Смолин. – 2003101757/28; заявл. 21.01.2003; опубл. 10.12.2004, Бюл. № 34.

22.Пат. 2249800 РФ, МПК 7, G 01 L 7/04. Манометрическая трубчатая пружина / Н.Н. Устинов, С.П. Пирогов, Н.И. Смолин. – № 2002135680/28 ; заявл. 30.12.2002; опубл. 10.04.2005, Бюл. № 10.

23.Пат. 2285904 РФ, МПК 7, G 01 L 7/04. Составная манометрическая пружина со вставками / С.П. Пирогов, А.Ю. Чуба, С.С. Самакалев– № 2005113487/28 ; заявл. 03.05.2005 ; опубл. 20.10.2006, Бюл. № 29.

24.Пат. 2279041 РФ. МПК 7, G 01 L 7/04 Манометрическая трубчатая пружина с затухающей характеристикой / С.С Самакалев., С.П. Пирогов– № 2004135684/28 ; заявл. 06.12.2004 ; опубл. 27.06.2006, Бюл. № 18.

25.Пат. 2279042 РФ, МПК 7, G 01 L 7/04 Манометрическая трубчатая пружина с возрастающей характеристикой . / С.С Самакалев., С.П Пирогов. – № 2004132530/28 ; заявл. 05.11.2004 ; опубл. 27.06.2006, Бюл. № 18.

26.Свидетельство на полезную модель18446 РФ, МПК 7, G 01 L 7/04. Манометрическая трубчатая пружина / С.П. Пирогов, Н.П. Митягин, А.А. Волжаков. – № 99127920/20 ; заявл. 30.12.99 ; опубл. 20.06.2001, Бюл. № 17.

27.Свидетельство на полезную модель 25795 РФ G 01 L 7/04. Манометрическая трубчатая пружина / С.П. Пирогов, С.С. Самакалев, Н.Н. Устинов –№ 2002109091 ; заявл. 09.04.2002 ; опубл. 20.10.2002, Бюл. № 29.

28.Свидетельство об официальной регистрации программы ЭВМ №2003611920 Расчет манометрических трубчатых пружин (пружин Бурдона) / Н.Н. Устинов, С.П. Пирогов, Н.И. Смолин; заявл. 24.06.2003:опубл. 20.12 2003, Бюл. №4(45).

29.Свидетельство об официальной регистрации программы ЭВМ №2004610708 Автоматическое проектирование тонкостенных манометрических пружин (пружин Бурдона) с переменной по периметру толщиной стенки. / Н.Н. Устинов, С.П.Пирогов, Н.И. Смолин; заявл. 3.03.2004:опубл. 20.06 2003, Бюл. №2(47).

30.Свидетельство об официальной регистрации программы ЭВМ. №2005610556 РФ Программный комплекс «Модуль для расчета трубчатых манометрических пружин»/ С.С. Самакалев, С.П. Пирогов, Н.И. Смолин ; заявл. 11.01.2005 ; опубл. 20.06.2005, Бюл. №2 (51). .

31.Свидетельство об официальной регистрации программы ЭВМ №2007612005 РФ. Программный комплекс «ПКРМТП» для расчета манометрических трубчатых пружин / А.Ю. Чуба, С.С. Самакалев, С.П. Пирогов; заявл. 2.04.2007 ; опубл. 17.05.2007, Бюл. №4(61).