Substantiation of parameters and modelling the operation of three-mass vibratory conveyer with directed oscillations of the working element

Simple item page
dc.citation.epage100
dc.citation.journalTitleАвтоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : український міжвідомчий науково-технічний збірник
dc.citation.spage84
dc.citation.volume53
dc.contributor.affiliationНаціональний університет “Львівська політехніка”
dc.contributor.affiliationLviv Polytechnic National University
dc.contributor.authorКорендій, В. М.
dc.contributor.authorКачур, О. Ю.
dc.contributor.authorНовіцький, Ю. Я.
dc.contributor.authorМазурик, В. А.
dc.contributor.authorСереда, В. А.
dc.contributor.authorKorendiy, V. M.
dc.contributor.authorKachur, O. Yu.
dc.contributor.authorNovitskyi, Yu. Ya.
dc.contributor.authorMazuryk, V. A.
dc.contributor.authorSereda, V. A.
dc.coverage.placenameЛьвів
dc.date.accessioned2020-03-03T10:31:56Z
dc.date.available2020-03-03T10:31:56Z
dc.date.created2019-02-28
dc.date.issued2019-02-28
dc.description.abstractПроаналізовано 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.
dc.description.abstractThe purpose of research. The main goal of the presented research consists in substantiation of inertial, stiffness and force (excitation) parameters of mechanical oscillatory system of three-mass vibratory conveyer with directed oscillations of the working element in order to provide the highly efficient (high-performance) resonant operation mode. Methodology. The technique of the research is based on fundamental concepts of engineering mechanics and theory of mechanical vibrations. In order to deduce the differential equations of motion of the mechanical oscillatory system of vibratory conveyer the Lagrange equations of the second order were used. The computation modelling of the system’s motion caused by periodic excitation forces was carried out using MathCAD software with a help of Runge-Kutta method. Results. The existent structures of vibratory conveyers, as well as the fields and peculiarities of their implementation, are considered. The design of the three-mass vibratory conveyer with electromagnetic drive, directed oscillations of the working element, and resonant operation mode is proposed. The structural diagram of the conveyer’s mechanical oscillatory system is developed and its dynamics is investigated. Scientific novelty. The mathematical model of motion of the mechanical oscillatory system of the proposed conveyer is formed. The numerical modelling of motion of the oscillating masses of the vibratory conveyer was carried out for different operation modes. The influence of the excitation parameters (the frequency and amplitude of the excitation force) on the characteristics of oscillations of the conveyer’s working element was investigated. Practical value. The results of the carried out investigations can be used while designing and developing various vibratory equipment for conveying, separating and treating of different loose, bulky and piece-wise products.
dc.format.extent84-100
dc.format.pages17
dc.identifier.citationSubstantiation of parameters and modelling the operation of three-mass vibratory conveyer with directed oscillations of the working element / V. M. Korendiy, O. Yu. Kachur, Yu. Ya. Novitskyi, V. A. Mazuryk, V. A. Sereda // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : український міжвідомчий науково-технічний збірник. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2019. — Том 53. — С. 84–100.
dc.identifier.citationenSubstantiation of parameters and modelling the operation of three-mass vibratory conveyer with directed oscillations of the working element / V. M. Korendiy, O. Yu. Kachur, Yu. Ya. Novitskyi, V. A. Mazuryk, V. A. Sereda // Avtomatyzatsiia vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni : ukrainskyi mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk. — Lviv Politechnic Publishing House, 2019. — Vol 53. — P. 84–100.
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/46544
dc.language.isoen
dc.publisherВидавництво Львівської політехніки
dc.publisherLviv Politechnic Publishing House
dc.relation.ispartofАвтоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : український міжвідомчий науково-технічний збірник (53), 2019
dc.relation.references1. J. P. Den Hartog, Mechanical Vibrations, New York: McGraw Hill, 1956.
dc.relation.references2. H. Benaroya, M. Nagurka, and S. Han, Mechanical Vibration. Analysis, Uncertainties, and Control. Boca Raton: CRC Press, 2018.
dc.relation.references3. Singiresu S. Rao, Mechanical Vibrations. Harlow, United Kingdom: Pearson, 2017.
dc.relation.references4. Bangchun Wen, et al, Vibrating Machinery. Theory, Techniques and Applications. Beijing, China: Science Press, 2012.
dc.relation.references5. Повідайло В. О. Вібраційні процеси та обладнання. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2004. – 248 с.
dc.relation.references6. Ланець О. С. Високоефективні міжрезонансні вібраційні машини з електромагнітним приводом. Теоретичні основи та практика створення : монографія. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2008. – 324 с.
dc.relation.references7. Ланець О. С. Основи розрахунку та конструювання вібраційних машин. Книга 1. Теорія та практика створення вібраційних машин з гармонійним рухом робочого органа: навчальний посібник / О. С. Ланець. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2018. – 612 c.
dc.relation.references8. Гурський В. М. Багатокритеріальний аналіз і синтез нелінійних резонансних вібраційних машин: монографія / В. М. Гурський. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2017. – 308 c.
dc.relation.references9. Корендій В. М., Качур О. Ю., Дмитерко П. Р., Новіцький Ю. Я. Моделювання роботи тримасового вібротранспортера з напрямленими коливаннями робочого органа // 14-й Міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові : матеріали симпозіуму, Львів, 23–24 травня 2019 р. – Львів : Кінпатрі ЛТД. – C. 136 – 138.
dc.relation.references10. M. R. Hatch, Vibration Simulation Using MATLAB and ANSYS. Boca Raton: CRC Press, 2001.
dc.relation.references11. P. M. Kurowski, Vibration Analysis with SOLIDWORKS Simulation 2018. Mission, KS, USA: SDC Publications, 2018.
dc.relation.referencesen1. J. P. Den Hartog, Mechanical Vibrations, New York: McGraw Hill, 1956.
dc.relation.referencesen2. H. Benaroya, M. Nagurka, and S. Han, Mechanical Vibration. Analysis, Uncertainties, and Control. Boca Raton: CRC Press, 2018.
dc.relation.referencesen3. Singiresu S. Rao, Mechanical Vibrations. Harlow, United Kingdom: Pearson, 2017.
dc.relation.referencesen4. Bangchun Wen, et al, Vibrating Machinery. Theory, Techniques and Applications. Beijing, China: Science Press, 2012.
dc.relation.referencesen5. V. O. Povidailo, Vibratsiini protsesy ta obladnannia [Vibratory processes and equipment]. Lviv, Ukraine: Vydavnytstvo Natsionalnoho universytetu “Lvivska politekhnika” Publ., 2004. [in Ukrainian].
dc.relation.referencesen6. O. S. Lanets, Vysokoefektyvni mizhrezonansni vibratsiini mashyny z elektromahnitnym pryvodom. Teoretychni osnovy ta praktyka stvorennia [High-performance inter-resonant vibratory machines with electromagnetic drive. Theoretical fundamentals and practice of development]. Lviv, Ukraine: Lviv Polytechnic Publishing House, 2008, 324 p. [in Ukrainian].
dc.relation.referencesen7. O. Lanets, Osnovy rozrakhunku ta konstruiuvannia vibratsiinykh mashyn [Fundamentals of Analysis and Design of Vibratory Machines]. Lviv, Ukraine: Lviv Polytechnic Publishing House, 2018. [in Ukrainian].
dc.relation.referencesen8. V. M. Gursky, Bahatokryterialnyi analiz i syntez neliniinykh rezonansnykh vibratsiinykh mashyn [Multi- Criteria Analysis and Synthesis of the Nonlinear Resonant Vibratory Machines]. Lviv, Ukraine: Lviv Polytechnic Publishing House, 2017. [in Ukrainian].
dc.relation.referencesen9. V. Korendiy, et al, “Modelyuvannya roboty trymasovoho vibrotransportera z napryamlenymy kolyvannyamy robochoho orhanu” [“Modelling the operation of the three-mass vibratory conveyer with directed oscillations of the working element”], in Proc. 14-th International Symposium of Ukrainian Mechanical Engineers in Lviv, Lviv, Ukraine, 23–24 May 2019, pp. 136–138. [in Ukrainian].
dc.relation.referencesen10. M. R. Hatch, Vibration Simulation Using MATLAB and ANSYS. Boca Raton: CRC Press, 2001.
dc.relation.referencesen11. P. M. Kurowski, Vibration Analysis with SOLIDWORKS Simulation 2018. Mission, KS, USA: SDC Publications, 2018.
dc.rights.holder© Національний університет „Львівська політехніка“, 2019
dc.rights.holder© Корендій В. М., Качур О. Ю., Новіцький Ю. Я., Мазурик В. А., Середа В. А., 2019
dc.subjectвібротранспортер
dc.subjectмеханічна коливна система
dc.subjectвіброзбуджувач
dc.subjectрезонансний режим роботи
dc.subjectінерційні параметри
dc.subjectжорсткісні параметри
dc.subjectпараметри збудження
dc.subjectчастота
dc.subjectамплітуда
dc.subjectvibratory conveyer
dc.subjectmechanical oscillatory system
dc.subjectvibration exciter
dc.subjectresonant operation mode
dc.subjectinertial parameters
dc.subjectstiffness parameters
dc.subjectexcitation parameters
dc.subjectfrequency
dc.subjectamplitude
dc.subject.udc621.867
dc.titleSubstantiation of parameters and modelling the operation of three-mass vibratory conveyer with directed oscillations of the working element
dc.title.alternativeОбґрунтування параметрів та моделювання роботи тримасного вібротранспортера з напрямленими коливаннями робочого органу
dc.typeArticle

Files

Original bundle
Now showing 1 - 2 of 2
No Thumbnail Available
Name:
2019v53_Korendiy_V_M-Substantiation_of_parameters_84-100.pdf
Size:
1.35 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
2019v53_Korendiy_V_M-Substantiation_of_parameters_84-100__COVER.png
Size:
532.94 KB
Format:
Portable Network Graphics
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
3.12 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

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