Науковий вісник НГУ

Аналітичні методи визначення впливу динамічного процесу на нелінійні згинальні коливання та міцність стиснутого вала

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнична механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 19 листопада 2017

Опубліковано: 19 листопада 2017

Перегляди: 3077

Authors:

П.Я.Пукач, д-р техн. наук, доц., Національний університет „Львівська політехніка“, проф. кафедри вищої математики, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

І.В.Кузьо, д-р техн. наук, проф., Національний університет „Львівська політехніка“, завідувач кафедри механіки та автоматизації машинобудування, м. Львів, Україна.

З.М.Нитребич, д-р фіз-мат. наук, проф., Національний університет „Львівська політехніка“, завідувач кафедри вищої математики, м. Львів, Україна.

В.С.Ільків, д-р фіз-мат. наук, проф., Національний університет „Львівська політехніка“, проф. кафедри вищої математики, м. Львів, Україна.

Abstract:

Мета. Знаходження динамічного коефіцієнта запасу міцності технологічного обладнання шляхом дослідження динамічних процесів у нелінійній коливальній системі типу стиснутого вала, що має широке використання в гірничорудній промисловості. Математичні моделі таких систем раніше в літературі досліджувалися, переважно, на базі чисельного моделювання. У цій роботі пропонується використати наближені методи нелінійної механіки й застосувати методику спеціальних періодичних функцій для ґрунтовного дослідження динаміки вказаних систем і умов виникнення явища резонансу в них, а також описати методику визначення динамічного коефіцієнта запасу міцності бурильного обладнання.

Методика. Методика аналізу резонансних режимів коливань і визначення характеристик міцності елементів машин базується на асимптотичних методах нелінійної механіки, хвильовій теорії руху й використанні спеціальних Ateb-функцій.

Результати. У роботі для вказаних нелінійних коливальних систем типу стис­ну­тих валів аналітично отри­мані умови настання резонансу залежно від параметрів системи та описана методика обчислення дина­мічного коефіцієнта запасу міцності елементів машин.

Наукова новизна. Полягає в тому, що вперше обчислення динамічного коефіцієнта запасу міцності в системах типу стиснутих валів здійснено на базі аналітичного підходу, що дозволяє, на відміну від чисельних та експериментальних методів, точніше досліджувати особливості динаміки таких систем і уникати виникнення небажаних резонансів у роботі елементів гірничих машин.

Практична значимість. Представлена методика дозволяє вирішувати не тільки задачі аналізу, але й важливі задачі синтезу технічних коливальних систем на стадії проектування, здійснювати вибір пружних характеристик динамічних систем і обчислювати динамічний коефіцієнт запасу міцності бурильного обладнан­ня, ураховуючи можливі резонансні явища у ньому. Такі характеристики елементів гірничих машин дозволяють ефек­тивно здійснювати безпечні гірничі роботи.

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.

5_2017_Pukach
2017-11-15  2.75 MB  765

• < Попередня