Аналіз параметрів динамічних процесів у віброударних машинах зі змінними масово-жорсткісними характеристиками

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена розробці підходів, методів і моделей для дослідження динамічних процесів у віброударних системах з урахуванням змінної у часі маси технологічного вантажу та нелінійної жорсткості пружних опор. У роботі викладений новий підхід до урахування впливу змінної маси технологічного вантажу на характер динамічних процесів у віброударній системі. Запропоновані залежності, що описують характер зміни маси як на основі експериментальних досліджень, так і залежно від дисипації енергії при ударі. Встановлено, що внаслідок нелінійної жорсткості пружних опор та залежно від їх конструктивного виконання, можливою є реалізація субгармонійних режимів, що призводить до зростання сили ударної взаємодії. Для пошуку періодичних розв'язків був запропонований новий підхід, що базується на відповідності фазових змінних на початку та в кінці періоду процесу. На основі результатів досліджень сформульовані критерії для відлаштування від резонансу, що може виникнути на кратних (дольних) частотах збудження. З урахування рекомендацій створена удосконалена конструкція корпусу віброударної машини. Проведені дослідження напружено-деформованого стану удосконаленого корпусу вібромашини та встановлено, що він відповідає вимогам міцності. Проведене порівняння отриманих числових результатів досліджень з експериментальними даними. Підтверджена точність і достовірність проведених числових досліджень.The thesis on competition of a scientific degree of Candidate of technical Science on a specialty 05.02.09 – dynamic and strength of machines. – National Technical University "Kharkiv polytechnical institute", Kharkiv, 2016. This thesis is devoted to the development of approaches, methods and models for investigation of dynamic processes in vibroimpact systems with variable mass of the weight and nonlinear rigidness of elastic supports. In this paper new approach to the accounting of the variable mass influence on the character of dynamical processes in vibroimpact systems was presented. The dependences, that describes the mass change character, based on experimental researches and dependence from dissipated energy were proposed. It was found that the realization of sybharmonical modes became possible because of elastic supports nonlinearity and design features. The realization of subharmonical modes lead to growth of impact interaction force. The approach, based on corresponding values for phase variables at the beginning and the end of period was proposed to periodic solutions search. The criteria for tuning from resonance frequencies that can appear on perturbing force with multiple (partite) frequency were formulated. The machine body designed with taking to the account previously formulated recommen-dations was created. The investigation of stress-strain status was performed and found that improved machine body satisfies strength requirements. The comparison of numerical and experimental data was done. The accuracy and authenticity of numerical investigations was confirmed.