Науковий вісник НГУ

Дослідження напружено-деформованого стану пакетних вузлів з’єднання просторових вібростендів

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнична механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 17 липня 2018

Опубліковано: 03 липня 2018

Перегляди: 3357

Authors:

В. П. Шпачук, доктортехнічнихнаук, професор, orcid.org/0000-0002-1714-8648, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, м. Харків, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

М. А. Засядько, доцент, orcid.org/0000-0001-6725-3385, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, м. Харків, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. В. Дудко, Державне підприємство „Харківське конструкторське бюро з машинобудування імені О. О. Морозова“, м. Харків, Україна

Abstract:

Мета. Формалізувати на базі дослідження напружено-деформованого стану вузлів з’єднання багатокоординатних поступальних вібростендів, виконаних у вигляді пакетів стрічкових пружних елементів, залежність їх механічних і конструктивних параметрів від діапазону робочих частот і рівня механічних навантажень, що передаються вузлами вібростенда. Урахувати при цьому вплив відтвореного вузлом зусилля на пружні деформації окремого стрічкового елемента, що має одночасно згин у двох площинах, а також зсув і розтягнення. Розробити методику розрахунку конструктивних і механічних параметрів розглянутих вузлів з’єднання з урахуванням заданих значень амплітудних і частотних характеристик, відтворюваних стендом динамічних навантажень.

Методика. Дослідження базуються на фундаментальних підходах прикладної механіки, теорії моделювання, динаміки машин і вібраційної надійності. 

Результати. Отримані залежності податливості вузла з’єднання в напрямку переданої вібрації, товщини, довжини й ширини стрічкових пружних елементів, а також їх кількості в пакеті й кількості пакетів у вузлі з’єднання від заданих характеристик міцності й жорсткості. Створена методика розрахунку конструктивних і механічних параметрів розглянутих пружних елементів, що враховує параметри амплітудних і частотних характеристик відтворюваних стендом навантажень.

Наукова новизна. Уперше створена методика розрахунку конструктивних параметрів (товщина, довжина, ширина стрічки, кількість пружних елементів у пакеті, кількість пакетів у вузлі з’єднання) і механічних характеристик (податливість пакету, межа витривалості матеріалу пружного елемента ) вузла з’єднання з урахуванням заданих нормативним документом: діапазону робочих частот і рівнів відтворюваних на платформі стенда вібраційних навантажень. При цьому напружено-деформований стан кожного пружного елемента пакету включає його роботу на згин у двох площинах, зсув і розтягування та задовольняє умовам міцності й жорсткості вузла з’єднання в цілому. З урахуванням вимог до заданої жорсткості пакета в неробочому напрямку, а також малої товщини кожної стрічки, умови довговічності й жорсткості задовольняються, у кінцевому підсумку, за рахунок кількості стрічок у пакеті. Жорсткість пакету пружних елементів, а також кількість пакетів у вузлі з’єднання визначаються з умови проведення вібраційних випробувань у діапазонах робочих частот і рівнів, відтворюваних на платформі стенду механічних навантажень.

Практична значимість. Застосування розглянутих вузлів з’єднання у вигляді пакетів стрічкових пружних елементів для зчленування столів збудників коливань просторових вібростендів із платформою і платформи з нерухомою підставою забезпечує, на відміну від стрижневих, електромагнітних, а також притертих і змащених вузлів з’єднання, такі переваги: простота виготовлення; відсутність витрат додаткової енергії на підтримку працездатності вузла; його незначна вага, що розвантажує підвіску столів збудників стенду в неробочому напрямку, тобто робить їх більш надійними; лінійність характеристики жорсткості вузла в напрямку переданої вібрації. Їх використання, наприклад, в якості вузлів з’єднання деталей конструкцій та агрегатів, що зчленовуються, підвищує надійність, довговічність і несучу здатність в експлуатації машин, обладнання й механізмів гірничого машинобудування, вібраційної, авіаційної, транспортної й космічної техніки.

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(156), pp. 89–94.

2. Batt, G., 2016. Simultaneous Multi-Translational-Axis Motion used in the Evaluation of Product Component Frequency Response and Unit Load Stability. International Journal of Advanced Packaging Technology, 4(1), pp. 200–215.

3. Hoksbergen, J., 2014. Defining the Global Error of a Multi-Axis Vibration Test. Sound & Vibration, September 2014, pp. 8–13.

4. Venkat, Varun, Singh, A. K., Srikrishna, Mudda, S. and Jhorar, R., 2016. Design, Analysis and Testing of Multi-axis Vibration Fixture for Electronic Devices. Indian Journal of Science and Technology, September 2016, pp. 1–7.

5. Shpachuk, V. P., Dudko, V. V. and Kostenko, I. V., 2015. Methods and installations for tests for multico-ordinate external vibrational influence. Komunal’ne hospodarstvo mist, 120, рр. 12–20.

6. Kuzio, I. V., Lanets, O. V. and Gurskyi, V. M., 2013. Synthesis of low-frequency resonance vibratory machines with an aeroinertia drive. Naukovyi Visnyk Natsіonalnoho Hіrnychoho Unіversitetu, 2, pp. 60–67.

7. Vinogradov, B. V., 2015. The equivalent number of stress cycles in view of fatigue calculation of tumbling mill gear. Naukovyi Visnyk Natsіonalnoho Hіrnychoho Unіversytetu, 1, pp. 72–76.

8. Hurskyi, V. M. and Kuzio, I. V., 2016. Analysis of strength and endurance of leaf string under percussion stress. Skhidno-Yevropeiskyi zhurnal peredovykh tekhnolohii,5(7(83)), pp. 4–10.

9. Myagkohleb, K. B., 2013. Decrement and stiffness of an electromagnetic shaker with reaction mass. Problemy mashinostroeniya, 2, pp. 30–34.

10. Bazhenov, V. A., Perelmuter, A. V. and Shyshkov, O. V., 2014. Structural mechanics. Computer technologies and modelling. Kyiv: SKAD SOFT.

 повний текст / full article

• < Попередня
• Наступна >