Математическая модель ударно-вибрационного механизма
Автор: Асфандияров М.А., Левшин И.Е.
Рубрика: Численные методы моделирования
Статья в выпуске: 1 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
В данной статье рассмотрена математическая модель работы ударно-вибрационного механизма для уплотнения сыпучих материалов (в том числе трудно деформируемых), основанного на четырёхзвенном механизме, в состав которого входит рычаг Архимеда. Приведены принципиальная схема ударно-вибрационного механизма, принцип работы и его достоинства относительно аналогичных механизмов уплотнения, формулы для расчета коэффициентов увеличения движущей силы привода. Описана математическая модель механизма, состоящая из геометрического, кинематического и динамического расчетов. Выделены необходимые исходные данные для расчета математической модели: размеры звеньев механизма (радиусы кривошипа и коромысла, длина шатуна), массы и моменты инерции этих звеньев, усилие уплотнения. В геометрическом расчете определяются положения звеньев механизма в пространстве в зависимости от угла поворота кривошипа, углы отклонения коромысла, шатуна относительно начального положение при работе механизма, а также положения звеньев в пространстве. Кинематический расчет включает в себя определение угловых скоростей и ускорений путем дифференцирования углов отклонения звеньев относительно начального положения, а также линейных скоростей и ускорений звеньев механизма и в особых точках. Исходя из динамического расчета, определяются необходимые крутящий момент и мощность с учетом усилия, необходимого для прессования, инерционных сил и моментов и сил тяжести. В ходе работы выделены следующие условия работы механизма, а именно: максимальный угол подъема рабочей плиты не должен превышать 20°, оптимальное положение кривошипа в конце рабочего хода для достижения максимального усилия прессования, необходима установка маховика для предотвращения резких колебаний и возникновения пиковых нагрузок.
Математическая модель, дорожно-строительные машины, ударно-вибрационный механизм, рычаг архимеда, четырехзвенный механизм
Короткий адрес: https://sciup.org/147243223
IDR: 147243223 | DOI: 10.14529/engin240106
Список литературы Математическая модель ударно-вибрационного механизма
- Довгяло В.А., Бочкарев Д.И. Дорожно-строительные машины. Гомель: БелГУ, 2014. 256 с.
- Тимофеев Ю.Л. Технология вибрационного уплотнения бетона при устройстве монолитных конструкций: учебное пособие для технических вузов. Ростов н/Д., 2002. 47 с.
- Гусев Б.В., Губанов Д.А., Губанова О.Ю. и др. Создание строительных композиционных материалов на основе некондиционного бетона по различным технологиям // Научные труды 3-й Всероссийской конференции. М., 2014. С. 265–274.
- Павлова Л.В. Реконструкция автомобильных дорог: учебное пособие. Самара: СГАСУ, 2013. 208 с.
- Кондаков С.В., Кромский Е.И., Асфандияров М.А. Обоснование параметров ударно-вибрационного механизма уплотнения бетонной смеси для бетоноукладчика на гусеничном ходу // Всероссийская научно-практическая конференция. Челябинск: ОУ ВО «Южно-Уральский институт управления и экономики», 2018. С. 148–156.
- Патент ПМ РФ RU № 176735 РФ. Бетоноукладчик / Е.И. Кромский, А.А. Базанов, А.А. Немыкин. Заявитель и патентообладатель ЮУрГУ. Опубл. БИ № 01, 2018.
- Патент ПМ РФ RU № 93320 РФ. Устройство для получения изделий из композиционных материалов / Е.И. Кромский, В.Н. Бондарь, А.В. Свирид. Заявитель и патентообладатель ЮУрГУ. Опубл. БИ № 12, 2010.
- Cuadrado J., Escalona J., Schiehlen W., Seifried R. Role of MMS and IFToMM in Multibody Dynamics. In: Ceccarelli, M. (eds) Technology Developments: the Role of Mechanism and Machine Science and IFToMM. Mechanisms and Machine Science, vol. 1. Springer, Dordrecht. 2011. С. 161–172. https://doi.org/10.1007/978-94-007-1300-0_13
- Gashaw Y.A. Dozer Production. In Fundamentals of Earthmoving Equipment. Addis Ababa, Ethiopia. 2009. 128 p.
- Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. М.: Машиностроение, 1999. Т. 1. 912 с.
- Пожбелко В.И., Виницкий П.Ж., Ахметшин Н.И. Теория механизмов и машин. Челя-бинск, 2003. Ч. 1. 108 с.
- Пожбелко В.И., Виницкий П.Ж., Ахметшин Н.И. Теория механизмов и машин. Челя-бинск, 2003. Ч. 2. 52 с.
- Zhauyt A., Alipov K., Zhankeldi A., Abdirova R., Abilkaiyr Z. The synthesis of four-bar mech-anism // Vibroengineering Procedia. 2016. Vol. 10. Р. 486–491.
- Koshel S., Koshel G. Structural analysis of the mechanism with a third-class structure group of the fourth order. New Delhi: Tata McGraw-Hill Publishing company. 2019. P. 29–33.
- Platovskikh M.J., Vetyukov M.M. Self-oscillations of machines and mechanisms // University of Mines. St. Petersburg, 2017. P. 87–103.
- Асфандияров М.А. Повышение эффективности машины для уплотнения путём создания нового ударно-вибрационного механизма. автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.05.02. Челябинск, 2022. 17 с.
- Tarabarin V.B., Tarabarina Z.I., Feygina A.G. Virtual laboratory works on theory of mechanism and machine. Moscow: Bauman MSTU, 2014. P. 171–180.
- Sylyvonyuk A.V. Solidworks motion applycation at the study of course theory of machines mechanisms. Lutsk: LNTY, 2015. P. 243–247.
- Gamma E., Helm R., Johnson R., Vlissides D. Object-oriented design techniques. SPb: Design Patterns, 2015. 368 p.
- Yangping Yao, Erbo Song Research on real-time quality evaluation method for intelligent com-paction of soil-filling // Transportation Geotechnics, 2023, Vol. 39, Article 100943.
