Математичне моделювання вібраційної площадки з регульованими за жорсткістю пружними опорами

Олександр  Орисенко; Олександр  Шека

doi:10.25140/2411-5363-2024-3(37)-45-57

Автор(и)

Олександр Орисенко Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Україна https://orcid.org/0000-0003-3103-0096
Олександр Шека Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Україна https://orcid.org/0009-0005-1328-1416

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2024-3(37)-45-57

Ключові слова:

вібраційна площадка; робочий орган; віброзбуджувач; математична модель; коливна система; змушувальна сила; частота; амплітуда

Анотація

У статті описано математичну модель вібраційної площадки для віброформування малогабаритних бетонних виробів, що пов’язує амплітуди просторових коливань робочого органа із її конструктивними та технологічними па-раметрами. Математична модель створена за допомогою узагальненого рівняння руху Лагранжа другого роду, при її розробленні використані методи фізико-математичного моделювання. Для опису просторового руху коливної маси віброплощадки було прийнято кілька гіпотез, які дозволили значно спростити математичні викладки без погіршення точності кінцевих результатів. Отримана математична модель у вигляді системи трьох диференціальних рівнянь другого порядку описує просторовий рух робочого органа вібраційної площадки із середовищем завантаження як рух абсолютно твердого тіла. На основі розрахованих числових значень коефіцієнтів жорсткостей і в’язкого опору для пружних віброізоляційних елементів, що задовольняють умові налагодження далеко зарезонансного режиму роботи віброплощадки, визначено амплітудні значення лінійних та кутових вібропереміщень робочого органа, побудовано амплітудно-частотні характеристики коливної системи та графіки часових залежностей руху коливної маси за від-повідними узагальненими координатами.

Посилання

Nazarenko, I.I. (2007). Vibratsiini mashyny i protsesy budivelnoi industrii [Vibration machines and processes of the construction industry]. KNUBA Publ.

Dudar, I.N. (2006). Teoretychni osnovy tekhnolohii vyrobiv iz presovanykh betoniv [Theoretical foundations of the technology of products from pressed concrete]. Vunnytsia: UNIVERSUM-Vunnytsia.

Husev, B.V. (1991). Vibratsiina tekhnolohiia betonu [Concrete Vibration Technology]. Budivelnyk.

Nazarenko, I.I., Diedov, O.P., Diachenko, O.S., & Sviderskyi, A.T. (2017). Ohliad i analiz vibratsiinoho obladnannia dlia formuvannia ploskykh zalizobetonnykh vyrobiv [Review and analysis of vibration equipment for the formation of flat reinforced concrete products]. Zbirnyk naukovykh prats. Budivelni mashyny i tekhnologichne obladnannia − Collection of scientific works. Construction ma-chinery and process equipment, 90, 49-58.

Nazarenko, I.I., Diedov, O.P., & Diachenko, O.S. (2019). Obgruntuvannia alhorytmu roz-rakhunku vibratsiinoi ustanovky dlia ushchilnennia betonnykh sumishei zi zminnym rezhymom roboty [Justification of the algorithm for calculating the vibration installation for compacting concrete mixtures with a variable operating mode]. Hirnychi, budivelni, dorozhni ta melioratyvni mashyny − Mining, con-struction, road and reclamation machines, 93, 19-26.

Sivko, V.Y. (1988). Osnovy mekhaniky vibruiemykh betonnykh sumishei [Fundamentals of me-chanics of vibrating concrete mixtures]. Vyshcha shkola Publ.

Nazarenko, I.I. (1988). Vysokoefektyvni vibroformuvalni mashyny [High-efficiency vibration forming machines]. Vyshcha shkola Publ.

Gursky, V.M. (2018). Syntez neliniinykh polichastotnykh vibratsiinykh mashyn z rezonansnymy rezhymamy roboty. Synthesis of the nonlinear poly-frequency vibratory machines with resonance modes. [Doctoral dissertation: 05.02.02, Lviv Polytechnic National University].

Lanets O. S. (2018). Osnovy rozrakhunku ta konstruiuvannia vibratsiinykh mashyn: Knyha 1. Teoriia ta praktyka stvorennia vibratsiinykh mashyn z harmoniinym rukhom robochoho orhana [Basics of calculation and design of vibration machines: Book 1. Theory and practice of creating vibration machines with harmonious movement of the working organ]. NU «Lvivska politekhnika» Publ.

Dudar, I.N., Zahreba, V.P., & Kovalenko, A.O. (2012). Tekhnolohiia rozdiilnoho vibroimpulsnoho formuvannia kamenebetonnykh vyrobiv [Technology of separate vibroimpulse forming of stone concrete products]. VNTU.

Nesterenko, M.P., Voskobiinyk, O.P., & Pavlenko, A.M. (2015). Rozroblennia pruzhnykh opor vibratsiinykh ploshchadok dlia formuvannia zalizobetonnykh vyrobiv [Development of elastic supports for vibration platforms for forming reinforced concrete products]. Zbirnyk naukovykh prats. Seriia: Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo − Academic Journal Industrial Machine Building, Civil Engineering, 1(43), 238-243.

Nesterеnko, M.P., Sklyarenko, T.O. (2008). Doslidzhennia rukhu vibroploshchadky z konichnymy oporamy [Investigation of the movement of the vibration platform with conical supports]. Visnyk KDPU – Bulletin of the KDPU, 6(53)(1), 91–93.

Nesterеnko, M.P., Sklyarenko, T.O., & Malynskyі, S.M. (2009). Doslidzhennia rukhu vibroploshchadky iz tsylindrychnymy ta konichnymy oporamy [Investigation of the movement of the vibration platform with cylindrical and conical supports]. Zbirnyk naukovykh prats. Seriia: Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo − Academic Journal Industrial Machine Building, Civil Enginee-ring, 23(2), 56–62.

Nazarenko, I. I. (2010) Prykladni zadachi teorii vibratsiinykh system [Applied problems of vibration systems theory]. (2nd ed.). Slovo Publ.

Ward, I.M., & Sweeney, J. (2012). Mechanical Properties of Solid Polymers. John Wiley & Sons, Ltd.

Géradin, M. (2014). Mechanical vibrations: Theory and application to structural dynamics. Wiley.