Вибрационные системы кранов, управляемые мехатронными устройствами с магнитореологической жидкостью: нелинейная математическая модель поведения и оптимизация рабочих режимов

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Aвторы:

В.С. Ловейкін, доктор технічних наук, професор, Національний університет біоресурсів і природокористування України, завідувач кафедри конструювання машин, м.Київ, Україна

Ю.В. Човнюк, кандидат технічних наук, доцент, Національний університет біоресурсів і природокористування України, профессор МКА, доцент кафедри конструювання машин, м.Київ, Україна

А.П. Ляшко, Національний університет біоресурсів і природокористування України, аспірант, м.Київ, Україна

Реферат:

Цель. Обоснование нелинейной математической модели поведения и оптимизации рабочих режимов для вибрационных систем кранов, управляемых мехатронными устройствами с магнитореологической жидкостью.

Методика. Использованы методы механики и математической физики.

Результаты. Приведена нелинейная математическая модель поведения и оптимизации режимов движения (рабочих режимов) вибрационных систем грузоподъемных кранов, управляемых мехатронными устройствами с магнитореологической жидкостью.Также представлена характеристика вязкости жидкости, которой можно управлять приложением внешнего (магнитного) поля. Был рассчитан эквивалентный коэффициент затухания на основе принципа энергии, рассеиваемой в течение одного цикла работы демпфера, при постоянной силе внешнего поля. Когда масса или жесткость – переменные величины, эквивалентный коэффициент демпфирования может быть установлен соответствующей регулировкой силы внешнего поля, чтобы иметь намеренную/постоянную работу колебательной, демпфированной системы крана в критическом или другом выбранном состоянии.

Научная новизна. Применение жидкости с магнитореологическим эффектом в крановых системах в режимах пуска/остановки позволяет существенно уменьшить нежелательные перегрузки, колебания и резонансы, возникающие в них. Также позволяет оптимизировать траекторию их движения, которая определяется не только стандартными характеристиками (перемещение, скорость, ускорение), но и производными по времени от закона движения системы третьего и четвертого порядков (рывок).

Практическая значимость. Работа представляет случаи применения периодического изменения сил внешней, синхронизированной с периодами периодического перемещения крана, колебательной системы для постоянного оптимального управления силой демпфирования внутри каждого цикла.

Список литературы / References:

1. Choi, S.B., Hong, S.R, Cheong, C.C. and Park, Y.K. (1999), “Comparison of field-controlled characteristics between ER and MR clutches”, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, vol.10, pp. 615–619.

2. Choi, S.B., Hong, S.R., Sung, K.G., Sohn, J.W. (2008), “Optimal control of structural vibrations using a mixed-mode magnetotheological fluid mount”, International Journal of Mechanical Sciences, vol. 50, pp. 559–56.

3. Kamath, G.M., Werely, N.M. and Jolly, M.R. (1999), “Characterization of magnetorheological helicopter lag dampers”, Journal of the American Helicopter Society, vol. 44, pp. 234–248.

4. Pang, L., Kamath, G.M. and Wereley, N.M. (1997), “Analysis and testing of a linear stroke magnetorheological damper”, AIAA/ASME Adaptive Structures Forum, Paper No. AIAA 98–2040, Long Beach, CA.

5. Spencer, Jr.B.F., Dyke, S.J., Sain, M.K. and Carlson, J.D. (1997), “Phenomenological model for a magnetorheological damper”, Journal of Engineering Mechanics ASCE, vol.123, pp. 230–238.

6. Weiss, K.D., Duclos, T., Carlson, J.D., Chrzan, J.M. and Margida, A.J. (1993), “High strength magneto- and electrorheological fluids”, Society of Automotive Engineers, SAE Paper 932451.

7. Weiss, K.D., Carlson, J.D. and Nixon, D.A. (1994), “Viscoelastic properties of magneto- and electrorheological fluids”, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, vol.5, pp. 772–775.

8. Carlson, J.D., Cantanzarite, D.M. and Clair, K.A.S. (1996), “Commercial magnetorheological fluid devices”, International Journal of Modern Physics B, vol.10, pp. 23–24, 2857–2865.

Files:
2014_6_loveikin
Date 2015-01-13 Filesize 383.86 KB Download 593

Посетители

3311778
Сегодня
За месяц
Всего
169
8002
3311778

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2014 Содержание №6 2014 Геотехническая и горная механика, машиностроение Вибрационные системы кранов, управляемые мехатронными устройствами с магнитореологической жидкостью: нелинейная математическая модель поведения и оптимизация рабочих режимов