Научная статья на тему 'Результати досліджень вібронавантаженості спеціальних транспортувальних засобів'

Результати досліджень вібронавантаженості спеціальних транспортувальних засобів Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
50
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
математична модель / вібронавантаженість / транспортувальна машина / mathematical model / vibration / transportation vehicle

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — І С. Лозовий, Р В. Зінько

Створена математична модель дає змогу досліджувати вібронавантаженість транспортувальної машини. Виконано комп'ютерні дослідження впливу вантажу, профілю дороги і швидкості руху на вібронавантаженість машини.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — І С. Лозовий, Р В. Зінько

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The researches results of the vibrations a special transport vehicles

Creation of mathematical model allows to investigate vibration of transportation vehicle. The computer data of the influence of the load, road profiles and the movement velocity on the vibrations of the vehicles have been carried out.

Текст научной работы на тему «Результати досліджень вібронавантаженості спеціальних транспортувальних засобів»

Струганий шпон е листовим матерiалом понижених товщин i потребуе надалi делiкатного вiдношення. Тому сушшня струганого шпону товщиною до 0,8 мм бажано проводити на стрiчковому конвеерi мiж двома водо- i газопро-никними стрiчками. Висушеш листи поступають на форматну обрiзку, яка здiйснюеться крайко-фугувальним верстатом. Шсля вирiвнювання крайок листи струганого шпону можуть йти на полагоджування i зшивання. Якщо струганий шпон використовуеться як облицювальний матерiал для фанери, деревинностружкових плит чи меблевих щит1в, то листи шпону шдбирають за структурою, зшивають крайки, щоб досягти заданих розмiрiв за шириною. Даш на плитнi матерiали (фанера, ДСП, меблевi заготовки) наносять клей, прикладають сформованi листи шпону i пресують за вщповщних режимних параметрiв. Шсля процесу пресування плитш матерiали подають на обрiзку, шлiфування i оздоблення лакофарбовими виробами.

Отже, у процес виготовлення шпону i фанери найбшьш енерговитрат-ними, з точки зору витрат теплово! енерги, е дшянки для теплового оброб-лення сировини, сушшня шпону та пресування фанери.

Лггература

1. Бехта П.А. Виробництво фанери: Пщручник. - К.: Основа, 2003. - 320 с.

2. Бехта П.А. Виробництво шпону: Пщручник. - К.: Основа, 2003. - 256 с.

3. Б|лей П.В., Озаркчв 1.М., Максим1в В.М., Соколовський 1.А. та 1н. Теплов1 проце-си деревообробки. - Льв1в: РВВ НЛТУ Украши, 2008. - 264 с.

4. Б|лей П.В., Павлюст В.М. Сушшня та захист деревини: Пщручник. - Льв1в: Вид-во "Кольорове небо", 2008. - 312 с._

УДК621.86.001 Доц. 1.С. Лозовий, канд. техн. наук;

доц. Р.В. Зтько, канд. техн. наук - НУ "Львiвська полiтехнiка"

РЕЗУЛЬТАТЕ ДОСЛ1ДЖЕНЬ В1БРОНАВАНТАЖЕНОСТ1 СПЕЩАЛЬНИХ ТРАНСПОРТУВАЛЬНИХ ЗАСОБ1В

Створена математична модель дае змогу дослiджувати вiбронавантаженiсть транспортувально! машини. Виконано комп'ютерш дослiдження впливу вантажу, профшю дороги i швидкостi руху на вiбронавантаженiсть машини.

Ключов1 слова: математична модель, вiбронавантаженiсть, транспортувальна машина.

Assoc.prof. I.S. Lozovyj; assoc. prof. R.V. Zinko-NU "L'vivs'kaPolitekhnika" The researches results of the vibrations a special transport vehicles

Creation of mathematical model allows to investigate vibration of transportation vehicle. The computer data of the influence of the load, road profiles and the movement velocity on the vibrations of the vehicles have been carried out.

Keywords: mathematical model, vibration, transportation vehicle.

У систем! комплексно! мехашзаци та автоматизаци вантажоперероб-них процеЫв особлива роль вщведена автомобшьним машинам. Багатьом з них, призначених для виконання транспортувальних операцш, певною м1рою властива змшювашсть (на окремих стад1ях робочого циклу) повно! маси i

Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраТни

розташування центра мас. Поряд з тим, юнуе багато рiзновидiв машин, помгг-на змшювашсть розташування центра мас яких простежуеться багаторазово чи нав^ь неперервно впродовж всього робочого циклу i для яких вона стае формальним виявом !х основних робочих функцш.

Власне машини iз змiнюваним центром мас доречно вщнести до окре-мого класу i розглядати !х методологiчно iнтегровано - виходячи з одних i тих самих концепцшних позицiй, спираючись на единi теоретичш засади. Це дае змогу вщмовитися вiд загалом малоефективно! i досить бщно! на засоби удосконалення "адаптовано!" пiд них теори транспортних чи робочих машин, i водночас, уникнути потреби будувати "окремi теори" кожного з юнуючих рiзновидiв машин.

Роботи багатьох авторiв показали, що для дослщження динамiки руху мобiльних транспортувальних машин доцiльно використовувати розрахунко-вi схеми з дискретно розподiленими жорсткими шерцшними та пружними без-iнерцiйними елементами, тобто використовувати схему з дискретно роз-дшеними жорсткостями та шерцшними параметрами. Надалi будемо використовувати загально прийнятi для дослiджень динамжи машин припущення. За аналогiею з наведеними роботами вважаемо:

• корпус машини, кузов або робочий орган, вантаж - жорсткими шерцшними елементами, а колеса, буфери тдвюки, пдроцктндри - пружними безшер-щйними елементами;

• обмежуючи дослщження невстановленого руху моб1льно! машини випадком його прямолшшного руху, тобто руху у вертикальнш площит, розрахункову схему вважаемо плоскою;

• жорстшсть пдроцил1ндр1в матпулювання робочим органом чи кузовом ль ншно залежною вщ взаемного розташування корпуса 1 кузова;

• рад1альну жорстккть колю лшшно залежною вщ !х рад1ально! деформацл;

• • • с»

• тангенщальну жорстк1сть кол1с л1н1йно залежною ввд 1х кута закручення;

• дисипацш енерги в пдроцил1ндрах 1 опорних роликах каретки вщсутньою.

Дослiджували рух транспортних засобiв багато авторiв [1, 2]. Спшь-ною рисою таких робгг е використання плоских розрахункових схем. 1ншою особливiстю таких математичних моделей е те, що в дослщжуваних моделях по сут транспортний засiб залишаеться нерухомим в той час, як профшь дороги тд ним "протягують", що спричинюе резонанснi явища в пiдвiсцi машини. Внаслщок цього в робот [1] дослiджуються тiльки вертикальнi коливан-ня автомобiля.

У роботi [2] розглянуто розрахункову схему, яка представляе собою двомасову динамiчну систему з чотирма ступенями вшьность

Ми показали математичну модель транспортувально! машини (прикладом яко! можуть бути самоскид, трактор з навюним обладнанням чи демпфер), яка може слугувати базовою для бшьш глибших i повшших подаль-ших дослiджень. Метою створення математично! моделi транспортувального засобу е забезпечення можливост дослiдження його динамжи при русi по до-розi певного профiлю. На рис. 1 наведено вщповщну розрахункову схему та-ко1 машини.

Виберемо таю плоск системи координат.

Система Х0О070 - нерухома система, де вюь паралельна до лши ди сили тяжшня i протилежно до не! напрямлена, вюь Х0 - перпендикулярна ос 70 i напрямлена в сторону руху машини.

Система Х3О373 - рухома координатна система, що жорстко пов'язана з корпусом машини i лежить в площинi розташування Х0О070; вона мае спiльний з системою Х^,^ початок, вiсь 73 напрямлена в ту ж сторону, що i осi О137ь а вюь Х3 - в ту ж сторону, що i ос О!,3Х!.

Корпус транспортуваль-но! машини рухаеться вщносно нерухомо! системи координат Х0О070 плоскопаралельно. Цей рух можна представити як суму двох рухiв: поступального разом з точкою О13 i обертального нав-коло точки О!,3. Обертальну складову плоскопаралельного руху будемо означати кутом ф3 повороту рухомо! системи координат Х3О1373 вщносно неру-хомо! Х0О070 (див. рис. !).

На рис. ! позначено: С!, С3 - центри мас кузова i корпуса вiдповiдно. С!3, - жорсткiсть на розтяг-стиск пдроцилшдра мiж кузовом i корпусом машини. Ср, СК - радiальнi жорсткостi тягового та керованого колю.

Для запису рiвнянь руху шерцшних елементiв розрахунково! схеми транспортувально! машини доцiльно використати рiвняння Лагранжа 11-го роду для мехашчно! системи. Моделювати дорогу перiодичного профiлю можна за допомогою перiодичних функцiй вщ перiодичного аргумента i не-перюдичного профiлю за допомогою одинично! функци Хевiсайда.

Приклади моделей типових профшв дороги наведено в табл. !. З метою збереження тшьки додатшх значень координат профшя дороги, вiсь О0Х0 вибираемо так, щоб вона проходила нижче найнижчо! точки профiлю, а сам профшь задамо залежнiстю: = г^(х0).

З диференцiальних рiвнянь математично! моделi необхiдно визначити закони змши таких узагальнених координат та !х перших похiдних: 0х0\3,

03, ф!, ф3, фтк , де фтк - кут повороту валу тягнучого колеса.

Для цього спочатку було розв'язано в символьному виглядi систему п'яти лшшних алгебрашних рiвнянь вiдносно п'яти других похщних по часу вiд узагальнених координат:

" Лп ■•• Л15

Л51 ■■■ Л55

■Чг

А013

Рис. 1. Розрахункова схема транспортуваяьноХ машини

Л В1

у5 В5

Нащональний лкотехшчний ун1верситет УкраТни

де позначено: У1 = 0х01,3 , У2 = °г01 3, у3 =Ф1, у4 = P3, у5 = (РТК, у6 = J>1, у7 = y2,

У8 = У3, У9 = У4,У10 = У 5 ,х1 = •У6,х2 = У7, х3 = У8, х4 = У9, х5 = У&10' _Табл. 1. Приклади моделей типових профШв дороги

Графж функцп

Вигляд функцц

Графж функцп

Вигляд функцп'

0 = А Х013

0= Ах013 + В Х013

:|А Х01э|

А ( Хо13 )

=

8а3

х2 +4а2

о13

0 2э = аи +(х013) +

+Ь[и+( х013 - х013к )--и +(х013 - х013Я)]

°zд = хо13Ща

0 zэ = аи +(х013 )--Ь[и+( х013 - х013к )--и +(х013 - ха13п)]

Для використання функцп МаШСаё, яка iнтегруе системи звичайних диференщальних рiвнянь першого порядку - гкйхеё, були сформованi векто-ри правих частин диференцшних рiвнянь математично! моделi Щ, у) i почат-кових умови У :

С>(,У)Т =[У6 к У10 х1 ... х5 ];

УТ =[У1П У2g К У9и У10и ] •

Таким чином, задача про вiбронавантаженiсть спецiальних транспор-тувальних засобiв звелась до математично! задачi Кошi для системи десяти диференцiальних рiвнянь першого порядку.

Однiею з задач, що дослiджувалися за допомогою математично! моделi був аналiз впливу маси вантажу на вiброперемiщення в рiзних точках корпусу транспортувально! машини, зокрема робочого мюця водiя• На рис. 2, а i 2, б показаш вiброперемiщення корпуса машини в зош робочого мiсця водiя у поздовжньому та у вертикальному напрямках при рус з вантажем рiзноl маси.

О 2 4 6 8 Ю 12 14 16^с -2 0 2 4 6 8 10 12

Рис. 2. ЫброперемЩення корпуса машини в зош робочого мгсця водiя у поздовжньому (а) та вертикальному (б) напрямках прируа з вантажем риноХмаси

Виконувались також дослщження впливу профiлю дороги та швид-кост руху на вiбронавантаженiсть транспортувально! машини. Пiд час ком-п'ютерного моделювання було встановлено, що зростання нерiвностей дороги, а також збшьшення швидкостi руху призводить до зростання вiбронаван-таженостi машини. При цьому спостер^ався рiст амплiтуд низькочастотних коливань (0... 25 Гц).

Створена модель транспортувально! машини допомогла спростити розв'язок низки задач i тдвищити якiсть дослiджень транспортних засобiв.

Модель дае змогу знайти зусилля в точках корпуса машини, динамiчнi навантаження на вантаж i розглянути умови руйнування вантажу шд час транспортування (обмеження щодо пришвидшень), динамiчнi навантаження на агрегати машини, розглянути швидкост при яких можливе виникнення явища резонансу. Модель також дае змогу дослщжувати поздовжню стiйкiсть машини, динамжу руху транспортувального засобу при силовому реверсу-ваннi трансмiсiï, чинники, що впливають на продуктивнiсть машини, вiбро-навантаженiсть робочого мiсця водiя, а також порiвнювати транспортувальнi машини з рiзними типами трансмiсiй.

Модель дае змогу у розв'язку конкретноï задачi виявити вплив як ок-ремих параметрiв, так i ïx груп на загальне протiкання динамiчних процеЫв. Точнiсть обраxункiв е високою, що дае змогу яюсно описувати процеси руху транспортувальноï машини.

Лiтература

1. Бахмутов С.В., Гусаков Д.Н. Некоторые проблемы, возникающие при создании многомассовой математической модели движения автомобиля и методы их решения// Известия МГТУ "МАМИ". Научный рецензируемый журнал. - М.: МГТУ "МАМИ". - 2007, № 2 (4). - C. 45-52.

2. Волошанский В.В., Павлив Я.В., Комаров М.С., Нефедов А.Ф., Скварок Ю.Ю.

Исследование колебаний автопогрузчика при движении по неровной дороге// Труды ГСКБ по автопогрузчикам. - Львов: ГСКБ по автопогрузчикам. - 1983. - С. 29-39.

УДК 666.71 Acnip. В.Б. Назаревич, д-р техн. наук, проф. М.М. Гивлюд -

НУ "Львiвcька полтехтка"

ВПЛИВ Г1ДРОФОБ1ЗАЦШНИХ ЗАСОБ1В НА ВЛАСТИВОСТ1 КЕРАМ1КИ, ВИГОТОВЛЕНО1 З В1ДХОД1В ВУГЛЕЗБАГАЧЕННЯ

Розглянуто залежшсть глибини проникнення та водопоглинання KepaMi4Horo каменю, виготовленого з вiдходiв Червоноградсько'1 вуглезбагачувально! фабрики, вiд виду гiдрофобiзацiйного розчину.

Post-graduate V.B. Nazarevich,prof. M.M. Gyvlud-NU "L'vivs'kaPolitekhnika"

Influense of water-repelent solutions on properties of ceramics, made from coals wastes of Chervonogradskoy factory

Dependence of depth of penetration and water absorption of the ceramic stone made of a waste coal, from a kind of gidrofobisator is considered.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.