Аналитические методы определения влияния динамического процесса на нелинейные сгибающие колебания и прочность сжатого вала

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

П.Я.Пукач, д-р техн. наук, доц., Национальный университет „Львовская политехника“, проф. кафедры высшей математики, г. Львов, Украина, e-mail: ppukach@i.ua

И.В.Кузьо, д-р техн. наук, проф., Национальный университет „Львовская политехника“, заведующий кафедрой механики и автоматизации машиностроения, г. Львов, Украина.

З.Н.Нитребич, д-р физ.-мат. наук, проф., Национальный университет „Львовская политехника“, заведующий кафедрой высшей математики, г. Львов, Украина .

В.С.Илькив, д-р физ.-мат. наук, проф., Национальный университет „Львовская политехника“, проф. кафедры высшей математики, г. Львов, Украина.

Abstract:

Цель. Нахождение динамического коэффициента запаса прочности технологического оборудования путем исследования динамических процессов в нелинейной колебательной системе типа сжатого вала, которая имеет широкое использование в горнорудной промышленности. Математические модели таких систем ранее в литературе исследовались, преимущественно, на базе численных подходов. В этой работе предлагается использовать приближенные методы нелинейной механики и применить методику специальных периодических функций для основательного исследования динамики указанных систем и условия возникновения явления резонанса в них, а также описать методику определения динамического коэффициента запаса прочности шнекового оборудования.

Методика. Методика анализа резонансных режимов колебаний и определения характеристик прочности элементов машин базируется на асимптотических методах нелинейной механики, волновой теории движения и использовании специальных Ateb-функций.

Результаты. В работе для указанных нелинейных колебательных систем типа сжатых валов аналитически получены условия наступления резонанса в зависимости от параметров системы и описана методика вычисления динамического коэффициента запаса прочности элементов машин.

Научная новизна. Заключается в том, что впервые вычисление динамического коэффициента запаса прочности в системах типа сжатых валов осуществлено на базе аналитического подхода, который позволяет, в отличие от численных и экспериментальных методов, точнее исследовать особенности динамики таких систем и избегать возникновения нежелательных резонансов в работе элементов горных машин.

Практическая значимость. Представленная методика позволяет решать не только задачи анализа, но и важные задачи синтеза технических колебательных систем на стадии проектирования, осуществлять выбор упругих характеристик динамических систем и вычислять динамический коэффициент запаса прочности бурильного оборудования, учитывая возможные резонансные явления в нем. Такие характеристики элементов горных машин позволяют эффективно осуществлять безопасные горные работы.

 

References:

1. Chen, L. Q., 2005. Analysis and control of transverse vibrations of axially moving. Applied Mechanics Reviews, 58.2, pp.  91‒116.

2. Sokil, B.I., Сhagan, Y.A. and Khytriak, O.I., 2011. Asymptotic methods and periodic Ateb-functions in the study of nonlinear longitudinal angular oscillations of the vehicles. Víbratsii v tekhnitsi ta tekhnologíyakh, 2, pp. 44‒47.

3. Pukach, P.Ya. and Kuzio, I.V., 2015. Resonance phenomena in quasi-zero stiffness vibration isolation systems. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 3, pp.  62‒67.

4. Gevko, I., 2014. Effect of the dynamic process on the screw stress trained state. Bulletin of Ternopil National Technical University, 74(2), pp. 123‒128.

5. Shevchenko, F.L. and Pettyk, Yu.V., 2010. Influence of speed of flowing liquid on stability of boring column. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 1, pp. 69‒72.

6. Hashchuk, P.M. and Nazar, I.I., 2008. The impact of the driving force on the parametric vibrations of a mechanical drive flexible operating element. Bulletin of Lviv Polytechnic National University “Dynamics and strength of machines”, 614, pp. 55‒65.

7. Ulitin, G. M., 2007. Mathematical model of impact processes in the two-stage drill strings. Vibration in engineering and technology, 3(48), pp. 68‒71.

8. Pukach, P. Ya., 2016. Investigation of bending vibrations in Voigt-Kelvin bars with regard for nonlinear resistance forces. Journal of Mathematical Sciences, 215(1), pp. 71‒78.

Files:
5_2017_Pukach
Date 2017-11-15 Filesize 2.75 MB Download 256

Посетители

3312088
Сегодня
За месяц
Всего
168
8312
3312088

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 2017 Содержание №5 2017 Геотехническая и горная механика, машиностроение Аналитические методы определения влияния динамического процесса на нелинейные сгибающие колебания и прочность сжатого вала