Authors:
Б. В. Виноградов, доктор технических наук, профессор, orcid.org/0000-0002-9600-0739, State Higher Educational Institution “Ukrainian State University of Chemical Technology”, Dnipro, Ukraine, е-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Д. А. Федин, кандидат технических наук, доцент, orcid.org/0000-0001-6037-1178, State Higher Educational Institution “Ukrainian State University of Chemical Technology”, Dnipro, Ukraine, е-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В. В. Ведь, orcid.org/0000-0002-2391-6463, State Higher Educational Institution “Ukrainian State University of Chemical Technology”, Dnipro, Ukraine, е-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Abstract:
Цель. Разработка модели зубчатой передачи, которая учитывает податливость опоры шестерни, для исследования влияния поперечных колебаний на динамику зубчатой передачи в целом.
Методика. Расчетная схема составлена с помощью метода сосредоточенных параметров.Исследование динамики системы осуществляется методами теории колебаний систем с двумя степенями свободы. С использованием приближенных методов теории колебаний и алгебры определены амплитуды колебаний системы. Результаты численного интегрирования уравнений динамики сопоставляются с экспериментальными данными.
Результаты. Исследовано современное состояние вопроса касательно моделей зубчатых передач, учитывающих взаимное влияние крутильных и поперечных колебаний. С помощью метода сосредоточенных параметров создана расчетная схема для расчета динамики зубчатой передачи на податливой опоре. Исследована амплитудно-частотная характеристика открытой зубчатой передачи барабанной мельницы МШРГУ 4500 × 6000 с учетом податливости вала-шестерни и подшипников. Показано, что крутильные колебания шестерни и поперечные колебания приводного узла имеют взаимное влияние. Модели динамики высоконагруженных зубчатых передач дают значения собственных частот со значительной погрешностью. Определены области возможного силового резонанса в приводном узле открытой зубчатой передачи барабанной мельницы. Определены причины повышенной виброактивности механических систем приводов некоторых мельниц и причины роста виброактивности во время эксплуатации. Показано, что повышение виброактивности приводного узла мельницы вследствие периодического действия сил, действующих с зубчатой частотой, маловероятно. Определены рациональные способы уменьшения виброактивности существующих мельниц за счет смазывания и повышения твердости рабочих поверхностей зубьев шестерен.
Научная новизна. Разработана методика определения резонансных областей зубчатых передач с учетом взаимного влияния крутильных колебаний шестерни и поперечных колебаний опоры шестерни.
Практическая значимость. Определены области возможного силового резонанса в приводном узле открытой зубчатой передачи барабанной мельницы МШРГУ 4500 6000.
References.
1. Shpachuk, V.P. (2016). Effect of mutually amplifying action two coordinate shock loading in problems of dynamics of knots of machines. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, 89-94.
2. Schwibinger, P., & Nordmann, R. (n.d.). Optimization of a Reduced Torsional Model Using a Parameter Identification Procedure. Application of System Identification in Engineering, 525-542. DOI:10.1007/978-3-7091-2628-8_16.
3. Seshendra Kumar Venkat Karri, & Sree Krishna Sundara Siva Rao Bollapragada (2012). Influence of lateral vibrations on the whirling characteristics of gear-pinion rotor system. Journal of Vibration and Control, 18(11), 1624-1630. DOI: 10.1177/1077546311423064.
4. Xue, S., & Howard, I. (2016). Dynamic modelling of flexibly supported gears using iterative convergence of tooth mesh stiffness. Mech. Syst. Signal Process., 1-25. DOI: 10.1016/j.ymssp.2016.04.030.
5. Kurushin, M., Balyakin, V., & Ossiala, V. (2017). Investigation of the dynamics of gear systems with consideration of a pinion support flexibility. Procedia Engineering, 176, 25-36. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.02.269.
6. Fedin, D.O., & Vinogradov, B.V. (2018). Mechanical system dynamics of tumbling mill drives under steady-state operation. Scientific Journal of Silesian University of Technology, 99, 43-52. DOI: 10.20858/sjsutst.2018.99.4.
7. Timoshenko, S. (n.d.). Vibrations in engineering. Retrieved from http://booksshare.net/books/physics/timoshenko-sp/ 1985/files/kolebaniyavinjenernomdele1985.pdf.
8. Beizelman, R., Tsypkin, B.V., & Perel, L.Ya. (n.d.). Antifriction bearings. Retrieved from https://www.twirpx.com/file/963853/
9. Ma, H., Pang, X., Feng, R., Song, R., & Wen, B. (2015). Fault features analysis of cracked gear considering the effects of the extended tooth contact. Engineering Failure Analysis, 48, 105-120. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2014.11.018.
10. Temis, Y., Kozharinov, E., & Kalinin, D. (2015). Simulation of Gear Systems with Dynamic Analysis. In Materials of The 14th IFToMM World Congress, Taipei, Taiwan. DOI: 10.6567/IFToMM.14TH.WC.OS6.029.