Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Динаміка та міцність машин


Топільницький Володимир Григорович. Динамічні процеси у вібромашинах для об'ємної обробки з дебалансним віброзбудником: Дис... канд. техн. наук: 05.02.09 / Національний ун-т "Львівська політехніка". - Львів, 2002. - 185арк. - Бібліогр.: арк. 159-168.



Анотація до роботи:

Топільницький В.Г. Динамічні процеси у вібромашинах для об’ємної обробки з дебалансним віброзбудником. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка і міцність машин. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2002.

Дисертація присвячена дослідженню, на основі математичного моделювання, динамічних процесів, які відбуваються у вібромашинах під час об’ємної обробки виробів, з метою визначення впливу окремих параметрів машини та її сипкого середовища на фактори інтенсивності обробки виробів. У роботі розроблено методику моделювання та побудовано уніфіковану комплексну нелінійну модель системи “вібромашина – оброблювальне середовище”, яка складається із взаємозв‘язаних моделей руху контейнера (робочого органу) вібромашини з двома незалежнопривідними дебалансними віброзбудниками та його сипкого середовища. Модель дозволяє враховувати вплив фізико-механічних властивостей середовища та особливості його контакту з контейнером на характер руху середовища. Дослідження динамічних процесів проведено для перехідних та усталених режимів роботи вібромашини. Eкспериментальні результати підтвердили адекватність отриманої моделі реальним вібраційним процесам. Розроблено рекомендації щодо вибору кінематичних та конструктивних параметрів вібромашини для забезпечення найбільшого матеріалозняття з поверхні виробу, що обробляється, за одиницю часу.

1. Результати відомих теоретичних досліджень не завжди забезпечують адекватне відображення фізичних явищ, які відбуваються у вібромашині під час об’ємної віброобробки. Для повнішого описання процесу доцільно розглядати функціонування системи “вібромашина-оброблювальне середовище”. Це вимагає створення комплексної моделі системи з урахуванням як руху контейнера, так і руху сипкого середовища та дослідження на її основі динамічних процесів у системі для визначення вагомості впливу параметрів, режимів роботи машини, властивостей її сипкого середовища на фактори інтенсивності обробки виробів.

Розрахунок, за допомогою отриманої комплексної моделі, амплітуди коливань, швидкості та пришвидшення довільної кількості точок контейнера вібромашини, можливість побудови траєкторій їх руху, дає змогу отримувати якісну і кількісну картину руху всього контейнера вібромашини та його сипкого середовища.

2. Здійснено моделювання руху контейнера вібромашини з двома незалежнопривідними дебалансними віброзбудниками та досліджено вплив геометричних і кінематичних параметрів на амплітуду коливань її робочого органу (контейнера) в перехідних та усталених режимах роботи. Отримані результати (залежності амплітуди коливань контейнера від конструкційних та кінематичних параметрів машини) можуть служити основою для вибору та призначення режимів обробки виробів.

За допомогою інтегрального критерію стійкості синхронного руху дебалансних віброзбудників дводебалансної вібромашини визначено умови їх самосинхронізації.

3. На основі розробленої моделі руху сипкого середовища (з використанням асимптотичних методів та апарату спеціальних Ateb-функцій), залежно від виду взаємодії шару середовища з робочим контейнером вібромашини (жорсткий, пружний, шарнірний), здійснено порівняння динаміки середовища з пружними та шарнірними моделями їх контакту з контейнером. Модель з пружним контактом у розрахунках пропонується використовувати при моделюванні процесу об‘ємного поверхневого вібраційного зміцнення деталей (оброблювальними тілами виступають металеві кульки); модель з шарнірним контактом – при моделюванні процесу об‘ємного поверхневого вібраційного шліфування чи полірування деталей (оброблювальні тіла – абразив). Враховуючи, що характер руху, густина середовища і взаємодія його частинок різні по його об‘єму, середовище можна аналітично описувати комбіновано – у верхніх шарах використовувати моделі з крайовими умовами у вигляді пружного контакту середовища з контейнером, у нижніх шарах – шарнірного контакту.

4. Для описання фізико-механічних властивостей різних типів сипких середовищ запропоновано степеневий або близький до нього закони зв’язку між деформацією шару середовища і напруженням у ньому. Встановлено, що рівень адекватності вибраної моделі руху шару середовища залежить від правильного вибору коефіцієнтів, які описують запропонований закон.

5. Досліджено нелінійні коливання шару середовища контейнера вібромашини та вплив нелінійності на адекватність моделі реальним процесам, що відбуваються в середовищі. Встановлено, що у нерезонансному випадку величина амплітуди коливань шару середовища не залежить від початкових умов і прямує до свого стаціонарного значення, яке визначається властивостями самого середовища. Резонанс, при швидкому проходженні через нього, впливає незначною мірою на розвиток амплітуди коливань шару середовища.

6. Визначено вплив фізико-механічних властивостей різних типів сипких середовищ та динаміки вібромашини на амплітудно-частотні характеристики середовища. Встановлено, що період власних коливань для середовища з показником зростає із зростанням амплітуди коливань, для матеріалів середовищ з – навпаки, спадає; для матеріалів, пружні характеристики яких відповідають лінійному закону Гука (), період коливань від амплітуди не залежить (результат відповідає класичному лінійному випадку).

7. Експериментальні дослідження підтвердили адекватність створеної комплексної моделі системи “вібромашина – оброблювальне середовище” реальному фізичному процесу віброобробки. Наведено рекомендації щодо вибору параметрів (величини жорсткості підвіски, маси, ексцентриситету та кутової швидкості обертання дебалансів, місця їх кріплення, розмірів контейнера вібромашини, кріплення підвіски на контейнері) для конкретної дводебалансної вібраційної машини, які забезпечують найбільш інтенсивну обробку виробів у ній.

Основний зміст дисертаційної роботи викладено в таких публікаціях:

1. Стоцько З., Сокіл Б., Боровець В., Топільницький В. Моделювання динаміки вібраційних оброблювальних машин з дебалансним віброзбудником // Український міжвідомчий науково-технічний збірник “Автоматизація виробничих процесів і виробництв в машинобудуванні і приладобудуванні”. – 1999. - №34. - С. 44-48.

2. Топільницький В.Г. Моделювання руху шару середовища робочого контейнера вібраційної машини об’ємної обробки виробів // Вісник Держ. ун-ту “Львівська політехніка”: “Оптимізація і технічний контроль в машинобудуванні і приладобудуванні”. –1999. - №394. - С. 104-110.

3. Стоцько З.А., Сокіл Б.І., Топільницький В.Г. Моделювання роботи тримасової вібраційної машини об’ємної обробки // Машинознавство. - 1999. - №11. - С. 25-28.

4. Стоцько З.А., Сокіл Б.І., Топільницький В.Г. Динаміка робочого середовища вібраційних машин об’ємної обробки // Український міжвідомчий науково-технічний збірник “Автоматизація виробничих процесів і виробництв в машинобудуванні і приладобудуванні”. – 2000. - №35. - С. 26-32.

5. Стоцько З.А., Сокіл Б.І., Топільницький В.Г. Нелінійна модель руху шару середовища робочого контейнера вібраційної машини об’ємної обробки виробів зі змінним параметром нелінійності // Машинознавство. - 2001. - №1. - С. 19-23.

6. Стоцько З.А., Сокіл Б.І., Топільницький В.Г. Резонансні режими роботи вібраційних машин об’ємної обробки виробів // Вісник Нац. ун-ту “Львівська політехніка”: “Оптимізація і технічний контроль в машинобудуванні і приладобудуванні”. - 2001. - №422 - С. 86-91.

7. Stotsko Z., Sokil B., Topilnytskyj V. Das Unlinearparametrischmodell der Dreimassenmaschienen fr die Vibrationsvolumenbehandlung und ihre Streuladung // Kwartalnik Naukowo-Techniczny “Maszyny dzwigowo-transportowe” (Bytom, Poland) . – 2000. - №3. – S. 50-62.

8. Стоцько З.А., Сокіл Б.І., Топільницький В.Г. Комп’ютерне моделювання динаміки вібраційних машин об’ємної обробки виробів // Матеріали VIII – українсько-польської конференції “САПР в машинобудуванні, проблеми навчання і впровадження”. – Львів, 3-5 травня. – 2000. - С. 15-18.

9. Stotsko Z., Sokil B., Topilnytskyj V. Моделирование работы вибрационных машин объёмной обработки изделий // Nov smery vo vrobnch technolgich, Slovensk republika, 15–16 jn 2000, Preov, - S. 343-346.

10. Стоцько З.А., Сокіл Б.І., Топільницький В.Г. Нелінійні математичні моделі вібраційних машин об’ємної обробки виробів та їх робочого середовища // Збірник тез VII-ої Всеукраїнської наукової конференції “Сучасні проблеми прикладної математики та інформатики”. - Львів, 3-5 вересня. – 2000. - С. 80-81.

11. Стоцько З.А., Сокіл Б.І., Топільницький В.Г. Математичне забезпечення комп‘ютерного моделювання сипучого середовища при вібраційній об‘ємній обробці виробів // Матеріали IX – польсько-української конференції “САПР в машинобудуванні, проблеми навчання і впровадження”. – Варшава, 8-10 травня. – 2001. - С. 8-11.

12. Стоцько З.А., Сокіл Б.І., Топільницький В.Г. Комплексне дослідження і моделювання процесу обробки в нелінійній багатомасовій вібраційній системі // Збірник тез 5-го Міжнародного симпозіуму інженерів-механіків у Львові. - Львів, 16-18 травня. – 2001. – С. 90.