Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. – 2019. – Випуск 53

Permanent URI for this collection

https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/46529

Український міжвідомчий науково-технічний збірник

В Українському міжвідомчому науково-технічному збірнику "Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні" висвітлюються результати теоретичних та експериментальних досліджень в галузі створення і впровадження у виробництво автоматичного та автоматизованого обладнання різноманітного призначення, а саме: технічних засобів транспортування та подачі на технологічні операції; обладнання викінчувального оброблювання та зміцнення виробів; контрольних автоматів, інструменту; систем автоматичного керування. Подаються матеріали щодо розроблення новітніх технологій та засобів оброблення деталей; досліджень математичних моделей технологічного обладнання, систем, прогресивних технологій тощо. Збірник призначений для наукових, інженерно-технічних працівників підприємств, НДІ, КБ і для викладачів, аспірантів, магістрів та студентів старших курсів ВНЗ і є авторитетним науковим виданням, що висвітлює результати актуальних теоретичних та експериментальних досліджень науковців багатьох ВНЗ і науково-дослідних організацій України.

Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : український міжвідомчий науково-технічний збірник / Міністерство освіти і науки України, Національний університет "Львівська політехніка" ; відповідальний редактор З. А. Стоцько. – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2019. – Випуск 53. – 112 с

Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : український міжвідомчий науково-технічний збірник

Зміст (том 53)


1
5
13
23
36
44
56
66
73
84
101
109
110

Content (Vol. 53)


1
5
13
23
36
44
56
66
73
84
101
109
110

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 13 of 13
  • No Thumbnail Available
    Item
    Забезпечення мінімізації витоків рідинної фази через стик клапанного ущільнення з використанням явища капілярної компресії
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Шеремета, Р. М.; Стоцько, З. А.; Sheremeta, R. M.; Stotsko, Z. A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
    Мета. Обґрунтування оптимального значення величини тиску підпірного газового середовища, що забезпечить мінімальні витоки рідинного середовища через стик клапанного ущільнення. Методика. Зо об’єкт досліджень обрано електрогідропневмоклапан двосторонній (ЕГКД). Визначено силові фактори, викликані діями підклапанного тиску, надклапанного тиску та зусиллям привідної пружини. Враховуючи складність розрахункового визначення цих силових впливів середовищ, в роботі розроблено методику експериментального визначення сумарного зусилля герметизації клапанного ущільнення. Розроблено цю методику як для в’язкісного, так і для молекулярного режимів витоків герметизованого середовища. Використовуючи визначенні зусилля герметизації клапанного ущільнення, проведено серії експеримен- тальних випробувань ЕГКД на здатність герметизувати рідинне середовище за змінними значеннями тисків підпірного газового середовища. Результати. Визначено залежність оптимального значення протитиску газового середовища від комплексу конструктивних параметрів клапанного ущільнення, а також від напружено деформованого стану контактуючих елементів ущільнення. Отримано вираз, за яким визначається оптимальне значення протитиску газового середовища. Аналіз збіжності результатів експериментальних і розрахункових досліджень значень еквівалентного гідравлічного діаметра мікроканалу вказує на можливість застосування пропонованої моделі процесу герметизації металополімерних клапанних ущільнень для забезпечення їх працездатності в експлуатаційних умовах Наукова новизна. Запропонована модель процесу герметизації клапанного ущільнення та методика випробувань на герметичність із високою імовірністю гарантує мінімальні витоки через подібні ущільнення. Практична значущість. Результати досліджень дають можливість визначати капілярний тиск в стику герметизуючих поверхонь ущільнення, а також визначати еквівалентний гідравлічний діаметр мікроканалу, через який відбуваються витоки герметизованого середо- вища.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Розробка методу оптимального налаштування ПІ-регуляторів
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Ромасевич, Юрій Олександрович; Ловейкін, В’ячеслав Сергійович; Ляшко, А. П.; Макарець, В. В.; Romasevych, Y. O.; Loveikin, V. S.; Liashko, A. P.; Makarets, V. V.; Національний університет біоресурсів і природокористування України; National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
    Мета. Розроблення методу оптимального налаштування ПІ-регуляторів, яка дає змогу врахувати вимоги щодо обмежень у процесі регулювання та забезпечити мінімізацію небажаних показників якості автоматичного регулювання. Методика. Для розроблення методу у загальному вигляді записано задачу оптимального налаштування ПІ-регулятора. Надалі проаналізовано елементи, які вона містить. Це дало змогу замінити їх на вимогу мінімізації окремих критеріїв. Розроблено узагальнений критерій, який містить окремі критерії. Крім того, узагальнений критерій містить вагові коефіцієнти, які значно відрізняються між собою за величиною. Це дало змогу створити бажану топологію узагальненого (комплексного) критерію. Результати. У роботі на основі поставленої задачі оптимального налаштування ПІ-регулятора із обмеженнями розроблено метод, який забезпечує стійкість автоматичного регулювання, а також виконання обмежень та дає змогу мінімізувати комплексний критерій оптимізації. Реалізація методу пов’язана із MISO-функцією, яка мінімізується у процесі розрахунків та ґрунтується на математичній моделі об’єкта регулювання. Метод не накладає жорстких вимог на математичні властивості задачі (наприклад, на неперервність оптимізаційних критеріїв). Наукова новизна. Вперше розроблено метод оптимального налаштування ПІ-регуляторів із врахуванням обмежень, який можна використати для об’єктів регулювання довільного порядку. Крім того, метод дає змогу мінімізувати декілька оптимізаційних критеріїв за умови, що важливість кожного з них можна оцінити деяким чисельним показником. Розроблений метод дає змогу врахувати умови стійкості під час регулювання. Крім того, він може бути узагальнений для ПІД-регуляторів та автоматичних регуляторів довільної структури (зокрема нелінійних). Практична значущість. Встановлено значне зменшення показника середньоінтегральної похибки для випадків застосування розробленого методу порівняно з іншими інженерними методами налаштування ПІ-регуляторів (порівняння проведено із тими методами, за якими отримують нульове перерегулювання протягом відпрацювання уставки). Наприклад, для об’єкта, який описується передаточною функцією G(s)=1/(s+1)2, середньоінтегральна похибка зменшилась у 1,87–3,14 разу, для об’єкта, який має передаточну функцію G(s)=1/(s+1)3, цей критерій зменшився у 1,32–2,10 разу. Метод можна застосовувати також для мінімізації інших небажаних показників інтегрального або позиційного типу.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Моделювання впливу короткочасного режиму роботи елемента нерезервованої системи на її надійність
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Стефанович, Т. О.; Щербовських, С. В.; Stefanovych, T.; Shcherbovskykh, S.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
    Мета. Розробити підхід до адекватної формалізації та обчислення надійності за допомогою динамічного дерева відмов для системи із двох елементів як взірцевої, з врахуванням короткочасного режиму роботи одного з елементів системи. Методика. Для формалізації надійності використано багатотермінальне динамічне дерево відмов. У такому дереві розділено структуру та поведінку системи. На основі дерева побудовано діаграму станів та переходів системи. Обчислення виконано за допомогою марковської моделі та на основі методу Монте-Карло. Результати. У роботі на прикладі системи із двох елементів, які сполучено послідовно, побудовано багатотермінальне динамічне дерево відмов. Таке дерево адекватно описує умову настання відмови системи, а також стани циклу короткочасного режиму роботи одного із елементів системи. У дереві задано динамічний зв’язок, який прив’язує параметри короткочасного режиму роботи до вказаного структурного елемента. Сформовано граф системи, який містить 6 станів та 6 переходів та подано таблицю із описом параметрів станів та переходів. На діаграмі непрацездатні стани згруповано у множини за причинами відмови системи. Ймовірнісні характеристики математичної моделі обчислено двома способами. Якщо параметри короткочасного режиму мають ймовірнісний характер, то використано марковську модель. Для випадку детермінованих параметрів короткочасного режиму використано моделювання методом Монте- Карло. Показано, що функція густини розподілу відмов має чітко виражені піки у моменти підвищеного зношування для детермінованої тривалості фаз короткочасного режиму. Наукова новизна. Удосконалено підхід на основі застосування багатотермінальних динамічних дерев відмов для моделювання надійності систем із послідовним сполученням елементів, які функціонують у короткочасних режимах роботи. Практична значущість. Запропонований підхід може бути використаний для оцінювання надійності під час проектування систем з вузлами, які функціонують у короткочасних режимах роботи. Одержані результати є математичною основою для аналізу короткочасних режимів роботи в системах із складною структурою.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Побудова математичної моделі кульового барабанного млина із застосуванням отриманих експериментальних даних
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Пістун, Є. П.; Федоришин, Р. М.; Заграй, В. С.; Николин, Г. А.; Pistun, Y. P.; Fedoryshyn, R. M.; Zagraj, V. S.; Nykolyn, G. A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
    Мета. Розробити математичну модель кульового барабанного млина (КБМ) для розмелювання вугілля на тепловій електростанції (ТЕС) на основі отриманих результатів експериментального дослідження. Методика. Аналізом енергетичних потоків встановлено взаємозв’язок між енергією вібрації корпусу млина та кількістю розмелюваного матеріалу в КБМ. Виконано експериментальне дослідження, а саме вимірювання основних технологічних параметрів (кількість матеріалу, температура аеросуміші на виході, перепад тиску) на діючому КБМ. Застосовано закони збереження маси та тепла, а також рівняння витрати та теплообміну для побудови математичної моделі КБМ у вигляді системи нелінійних диференціальних рівнянь. Виконано моделювання перехідних процесів у середовищі Simulink (Matlab), а також порівняння змодельованих процесів із експериментальними. Для оцінювання адекватності розробленої математичної моделі розраховано відносні приведені похибки для кожного параметра. Результати. У роботі встановлено, що середньо- квадратичний рівень вібропришвидшення вертикальної складової підшипника КБМ у діапазоні від 2 до 6 кГц для вугільного млина характеризує його відносну продуктивність. А за максимально можливої продук- тивності млина цей рівень досягає мінімального значення і із подальшим збільшенням подачі матеріалу в млин – не змінюється. Розроблено математичну модель КБМ, порівняно результати моделювання із отриманими експериментальними даними та оцінено адекватність розробленої моделі. Наукова новизна. Вперше побудовано математичну модель КБМ у вигляді системи нелінійних диференціальних рівнянь, яка із достатньою точністю забезпечує можливість моделювання основних технологічних параметрів млина. Відносна приведена похибка змодельованого сигналу температури аеросуміші на виході КБМ відносно експериментальних значень становить 5,0 %. Для сигналу завантаженості млина ця похибка становить 7,4 %, а для перепаду тиску на млині – 11,2 %. Практична значущість. Розроблену модель можна застосовувати на практиці для дослідження КБМ у різних режимах роботи, а також для розроблення алгоритмів керування процесом розмелювання вугілля на ТЕС за допомогою КБМ.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Оптимізація конструкції і прогнозування ефективності очищення циклону із спіральним направляючим апаратом
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Майструк, В. В.; Гаврилів, Р. І.; Maistruk, V. V.; Havryliv, R. I.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
    Мета. Поставлену проблему в науково-дослідній роботі можна вирішити за допомогою комп’ютерного моделювання руху газопилових потоків у робочій зоні циклону за допомогою CFD-програм. Знання структури газового потоку і, відповідно, траєкторії руху частинок пилу, дасть можливість оцінити ефективність його роботи й оптимізувати його конструкції. Актуальність роботи полягає у визначенні ефективності роботи пиловловлюючих апаратів за допомогою CFD-програм. Експерименти, які проведено за допомогою CFD-програм, значно пришвидшують процес досліджень і є набагато дешевшими. Методика полягає в тому, що на основі обчисленої структури газового потоку досліджуваного апарату, визначається траєкторія руху певної кількості частинок однієї фракції залежно від умов входу в апарат. Частинки, траєкторія яких за розрахунками досягла стінок циліндричної або конічної частини корпусу апарату вважаються “вловленими”. Частинки, траєкторія яких за розрахунками досягає верхнього торця випускної труби, вважають “винесеними”. По співвідношенню “вловлених” і “винесених” частинок визначають фрак- ційну ефективність апарату. Результати. Оптимізовано конструкцію циклону із спіральним направляючим апаратом і визначено ефективність його роботи. Наукова новизна. Вперше запропоновано визначати ефективність роботи пиловловлюючих апаратів за обчисленими за допомогою CFD-програм траєкторіями руху частинок залежно від умов входу в апарат. Практична значущість. За допомогою CFD-програм, знаючи вид пилу, який надходитиме в пиловловлюючий апарат і його гранулометричний склад, можна прогнозувати ефективність очищення і, відповідно, оптимізувати конструкцію пиловловлюючих апаратів сухого очищення. Результати досліджень можна широко застосовувати для створення високоефективного пиловловлюючого обладнання.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Моделювання процесу нарізання глобоїдних черв’ячних коліс способом безперервного формоутворення дисковими фрезами
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Литвиняк, Я. М.; Юрчишин, І. І.; Lytvyniak, Ya. M.; I. I . Yurchyshyn; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
    Мета. Моделювання процесу формоутворення бокових поверхонь зубців черв’ячних коліс глобоїдних черв’ячних передач способом безперервного формоутворення дисковими фрезами для розроблення науково обґрунтованих рекомендацій щодо технологічного забезпечення виготовлення глобоїдних черв’ячних коліс. Методика. Дослідження базуються на методах кінематичного аналізу теоретичної механіки, диференціальної та аналітичної геометрії, теорії зубчастих зачеплень, теорії формоутворення поверхонь деталей різанням. Результати. Здійснено моделювання процесу формування бокових поверхонь зубців черв’ячних коліс глобоїдних черв’ячних передач способом безперервного формоутворення дисковими фрезами. Реко- мендовано виконувати нарізання глобоїдних черв’ячних коліс при коловому русі або зворотно-посту- пальному русі дискової фрези, що встановлюється під кутом нахилу зубців, який дорівнює максимальному куту підйому витка глобоїдного черв’яка. Запропоновано визначати кут нахилу дискової фрези, враховуючи величину модифікації глобоїдного черв’яка. Рекомендовано використовувати дискові фрези з головним різальним ребром зубця фрези малої довжини, враховуючи технологічні чинники та механічні властивості матеріалів черв’ячних глобоїдних коліс. Отримано системи рівнянь, що описують просторові поверхні зубців глобоїдних черв’ячних коліс, які утворені при коловому русі чи зворотно-поступальному русі дискової фрези. Запропоновано використовувати визначений профіль зубців у середній площині глобоїдного колеса як виробничий профіль для нарізання витків модифікованого глобоїдного черв’яка. Наукова новизна. Розроблено основи формоутворення поверхонь зубців глобоїдних черв’ячних коліс дисковими інструментами обмеженої товщини при безперервному обертанні заготовки зубчастого колеса. Запропоновано використовувати властивості виробничих ліній, створюваних дисковим інструментом, для спрощеного визначення ліній контакту та бокових поверхонь зубців на основі методики матричних перетворень між рухомими системами координат. Запропоновано використовувати множину січних профілів бокових поверхонь зубців, що визначаються за встановленими залежностями у площинах паралельних середній площині глобоїдного колеса, для аналізу їх просторового поля контакту з витками глобоїдного черв’яка. Встановлений характер формування поверхонь зубців глобоїдного колеса твірними просторовими лініями, що відмінний від традиційних. Встановлений якісний вплив діаметра дискової фрези на повздовжню кривизну всієї бокової поверхні зубця глобоїдного колеса, що визначає форму зубця, близьку до спряженої із боковою поверхнею витка глобоїдного черв’яка. Отримані теоретичні співвідношення доповнюють теорію формоутворення поверхонь деталей та теоретичні основи технологічного її забезпечення. Практична значущість. Моделювання процесів профілювання поверхонь зубців глобоїдних черв’ячних коліс способом безперервного формоутворення дисковими фрезами дозволяє встановити науково-обґрунтовані рекомендації для технологічного забезпечення функціональних характеристик глобоїдних черв’ячних передач на стадії виготовлення та технологічної підготовки виробництва.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Обґрунтування параметрів тримасової міжрезонансної вібраційної машини з інерційним приводом
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Ланець, О. С.; Майструк, П. В.; Боровець, В. М.; Деревенько, І. А.; Lanets, O. S.; Maistruk, P. V.; Borovets, V. M.; Derevenko, I. A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Вінницький національний аграрний університет; Lviv Polytechnic National University; Vinnytsia National Agrarian University
    Мета полягає в обґрунтуванні параметрів тримасових коливальних систем з інерційним приводом, що забезпечують їх роботу міжрезонансній зоні. Актуальність. Тримасові міжрезонансні вібраційні машини рідко застосовуються у виробництві, оскільки вони є складні у розрахунку, проектуванні, виготовленні, експлуатації та переналагодженні. Якісно нові підходи до розрахунку і проектування тримасових міжрезонансних вібраційних машин дало б змогу широко впроваджувати їх як технологічне обладнання на підприємствах різних галузей промисловості. Методика. Уточнюються аналітичні вирази за класичними підходами до лінійних коливальних систем із гармонійним збуренням. Для цього розглянуто фізичну модель тримасової міжрезонансної коливальної системи та складено її математичну модель у вигляді системи лінійних диференціальних рівнянь. На основі цього формується розв’язок (значення амплітуд коливань). Використовуючи детермінант матриці коефіцієнтів при невідомих, проводяться необхідні математичні операції, що задовольняють накладені умови із встановлення невідомих жорсткісних параметрів. Результати. Аналітичні залежності, представлені в статті, дають змогу проектувати тримасові міжрезонансні вібраційні машини, що володіють значним динамічним потенціалом, внаслідок чого вони є енергоефективнішими порівнянно з одно- і двомасовими. Наукова новизна. Запропоновано нові аналітичні залежності для розра- хунку тримасових коливальних систем з інерційним приводом, що забезпечують їх роботу в міжрезонансній зоні. Практична значущість. Встановлені аналітичні вирази можуть широко застосовуватись під час проектування вібраційного технологічного обладнання. Достатня точність та простота запропонованих аналітичних виразів сприяє їх широкому використанню на практиці.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Визначення параметрів віброударних машин із урахуванням їхніх визначальних характеристик
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Гурський, В. М.; Кузьо, І. В.; Лозинський, В. І.; Gursky, V. M.; Kuzio, I. V.; Lozynsky, V. I.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
    Мета. Формування узагальненого показника ефективності функціонування та аналіз резонансних вібраційних машин із урахуванням їхніх визначальних енергетичних, динамічних і технологічних характеристик. Методика. Для оцінювання ефективності функціонування вібраційних систем використано три базових параметри – відношення максимуму пришвидшення робочої маси до споживаної потужності, коефіцієнт асиметрії пришвидшення та ширина резонансної зони. На наступному етапі ці показники приведені до безрозмірного виду, де визначальним вибрано перший. Сформовано узагальнений показник, що має вигляд різниці представлених показників та є функцією мети оптимізаційної задачі. Отриманий показник подано у функціональному вигляді, що враховує коефіцієнти жорсткості для синтезу різного класу резонансних систем – гармонійних і віброударних. Оптимізаційний синтез здійснюється на базі системи нелінійних диференціальних рівнянь, що описує динамічні процеси у вібраційній системі з врахуванням рівняння стану електромагнітного приводу. Результати. Використовуючи незалежні коефіцієнти синтезу пружних параметрів отримано функціональну залежність критерію якості, що визначається екстремальною характеристикою. При цьому отримано характеристику, що описує три стани вібраційних систем. Встановлено, що за цим критерієм класичні віброударні системи поступаються за ефективністю функціо- нування традиційним гармонійним системам. Отримано нові параметри, що описують нові віброударні системи, що суттєво переважають існуючі методи їхніх розрахунків. Отримані залежності дають змогу оцінити вплив параметрів синтезу на ефективність функціонування з врахуванням відповідних технологічних і динамічних вимог. Наукова новизна. Вперше отримано критерій ефективності різного класу резонансних вібраційних систем, що враховує їхні визначальні енергетичні, технологічні та динамічні характеристики. Вперше підтверджено, що формування віброударних систем за класичним принципом є нераціональним, оскільки такі поступаються традиційним гармонійним системам. Встановлено причину такої неефективності, що криється у необхідності коригувати два коефіцієнти жорсткості для реалізації заданих резонансних режимів роботи. Практична значущість. Розглянута задача дає змогу реалізовувати на розрахунковому рівні вібраційні системи із закладеними технологічними і динамічними характеристиками. При цьому, енергетичні характеристики формуються за умови досягнення їхніх максимальних значень. Методика дозволяє реалізовувати як традиційні віброударні та гармонійні системи, так і нові, що є суттєво енергетично ефективнішими. За результатами синтезу розраховуються значення коефіцієнтів жорсткості, а також визначальні кінематичні та динамічні параметри.
  • No Thumbnail Available
    Item
  • No Thumbnail Available
    Item
    Вимоги до оформлення матеріалів статей
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28)
  • No Thumbnail Available
    Item
    Аналіз енергетичної ефективності вібраційних машин з інерційним приводом
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Ланець, О. С.; Майструк, П. В.; Боровець, В. М.; Деревенько, І. А.; Lanets, O. S.; Maistruk, P. V.; Borovets, V. M.; Derevenko, I. A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Вінницький національний аграрний університет; Lviv Polytechnic National University; Vinnytsia National Agrarian University
    Мета полягає в аналізі енергетичної ефективності одно-, дво- та тримасових коливальних систем. Актуальність. Вібраційне технологічне обладнання широко використовується майже у всіх галузях промисловості. Найчастіше використовуються прості одно- та двомасові коливальні системи, оскільки іс- нують певні труднощі Під час розроблення та виготовленні тримасових вібраційних машин. Серед них склад- ність проходу через резонансні піки коливань при вході та виході з робочих міжрезонансних режимів роботи внаслідок ефекту Зоммерфельда, складність розрахунку і проектування реактивної маси, яка повинна бути доволі легкою. Проте, тримасові вібраційні машини при роботі у міжрезонансній зоні володіють значним динамічним потенціалом, що на пряму впливає на енергоефективність. Існує необхідність вкотре продемонст- рувати переваги тримасових систем, що дасть поштовх до активних досліджень у цьому напрямі. Методика. За поставленим технічним завданням проектують одно-, дво- та тримасову механічні коливальні системи з інерційним приводом на основі дебалансних віброзбудників. Проводиться розрахунок необхідної потужності приводу для кожної з них. Отримані результати аналізуються. Результати. Визначено, що внаслідок міжрезонансних режимів роботи із великим динамічним потенціалом, тримасові коливальні системи значно енергоефективніші порівняно з одно- та двомасовими. Це підтверджує необхідність подальших досліджень таких коливальних систем з метою їх широкого впровадження у виробництві. Наукова новизна. Підтверджено енергетичну ефективність тримасових міжрезонансних коливальних систем з інерційним приводом порівняно з одно- та двомасовими. Практична значущість. Отримані результати дають поштовх до активних досліджень, розрахунку, проектування та впровадження тримасових вібраційних машин як технологічного обладнання на підприємствах різних галузей промисловості.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Substantiation of parameters and modelling the operation of three-mass vibratory conveyer with directed oscillations of the working element
    (Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Корендій, В. М.; Качур, О. Ю.; Новіцький, Ю. Я.; Мазурик, В. А.; Середа, В. А.; Korendiy, V. M.; Kachur, O. Yu.; Novitskyi, Yu. Ya.; Mazuryk, V. A.; Sereda, V. A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
    Проаналізовано конструктивні і функціональні особливості тримасового вібротранспортера з напрямленими коливаннями та розглянуто можливі сфери його використання. Проаналізовано основні навантаження на елементи механічної коливальної системи вібротранспортера та на основі диференціальних рівнянь Лагранжа ІІ роду розроблено її математичну модель, яка описує рух системи за прикладання синусоїдальної збурюючої сили між проміжною та реактивною масами системи. Використовуючи загальні методи розв’язування систем лінійних неоднорідних диференціальних рівнянь зі сталими коефіцієнтами, отримано вирази для знаходження амплітуд коливань усіх мас системи в усталених режимах роботи. Наведено алгоритм розрахунку інерційно-жорсткісних параметрів механічної коливної системи вібротранспортера з напрямленими коливаннями. Відповідно до заданих мас робочого органу і рами транспортера визначено жорсткості відповідних пружних елементів і віброізоляторів, величину реактивної (збурювальної) маси та підібрано характеристики електромагнітного віброзбуджувача. На основі виведених залежностей амплітуд коливань робочих мас в усталених режимах роботи та з урахуванням розрахованих інерційних, жорсткісних і силових параметрів коливної системи вібротранс- портера побудовано відповідні амплітудно-частотні характеристики та часові залежності переміщень коливальних мас. Встановлено, що номінальна амплітуда коливань робочих тіл вібротранспортера в усталеному режимі роботи досягає 3 мм. За розрахованими параметрами коливної системи та параметрами збурення за допомогою побудованої математичної моделі тримасної коливної системи вібротранспортера було змодельовано її рух. За результатами імітаційного моделювання зроблено висновки про збіжність результатів аналітичних дослі- джень та віртуального експерименту. Обґрунтовано наявність синфазного руху проміжної і реактивної мас, зумовленого реалізацією ефекту “нульової жорсткості» з метою забезпечення високоефективного резо- нансного режиму роботи. З метою оцінювання адекватності запропонованої математичної моделі механічної системи вібротранспортера проаналізовано вплив частоти та амплітуди збурювального зусилля на характеристики руху коливних мас. Зокрема, проаналізовано випадки збільшення і зменшення збурювальної частоти удвічі та збільшення амплітуди в 1,5 разу і її зменшення вдвічі. Обґрунтовано, що зміна амплітуди збурювального зусилля зумовлює пропорційну зміну амплітуди відхилень робочих мас від їх положень рівноваги, тоді як зміна частоти збурення зумовлює суттєве зменшення амплітуди коливань проміжної та активної мас, оскільки має місце “зсув» системи від резонансного режиму роботи.
  • No Thumbnail Available
    Item