Россия
Предлагается методологическая основа для оценки динамических свойств специализированного технологического вибрационного комплекса. Обоснование выбора параметров производится с помощью методов структурного математического моделирования. В рамках такого подхода в расчетной схеме в виде твердого тела на упругих опорах сопоставляется эквивалентная в динамическом отношении структурная схема системы автоматического управления. Структурное математическое моделирование для задач анализа и динамического синтеза предполагает использование передаточных функций системы. Вводится понятие передаточной функции линеаризованных связей, интерпретация которых определяет условия реализации необходимого распределения амплитуд колебаний или формы вибрационного поля рабочего органа. Особенность выбора условий работы технологического комплекса заключается в таком распределении параметров механической колебательной системы, когда точки определенной области поверхности рабочего стола вибростенда приводятся к режиму или состоянию динамического гашения колебаний. Предложена методика расчета параметров, обеспечивающих необходимые динамические взаимодействия элементов системы. Разработана последовательность действий по выбору значений массоинерционных параметров вибростенда, получены аналитические соотношения для определения частот и соответствующих частотных характеристик
вибрационный технологический комплекс, динамический гаситель колебаний, передаточные функции, отношение амплитуд колебаний.
В последние годы заметно возросло внимание к поискам и разработкам новых технологических процессов, в частности, основанных на использовании эффектов вибрационных взаимодействий элементов машин [1], а также гранулированных рабочих сред с обрабатываемыми деталями [2–5]. Большой интерес представляют разработки вибрационных технологических машин, предназначенных для испытаний деталей на усталостную прочность и др. Детализированные представления об особенностях вибрационных технологических процессов нашли отражение в работах [6–8].
Вибрационные технологические машины широко используются в различных отраслях производства, в частности, в машиностроении при реализации технологий вибрационного упрочнения деталей, проведения типовых испытаний деталей и узлов на надежность и др. Задачей таких машин является формирование вибрационных полей определенной структуры, что связано с некоторыми трудностями, поскольку в технических объектах с этой целью часто возникает необходимость создавать условия для регламентированных динамических взаимодействий. Отдельные вопросы, связанные с реализацией вибрационных технологических процессов, рассмотрены в работах [9,10]. Авторами развивается методологическая основа определения параметров и условий рациональной работы вибрационного стенда для проведения серийных испытаний длинномерных деталей на усталостную прочность.
В предлагаемой статье развиваются методологические основы обоснования выбора и расчета параметров вибрационных технологических машин оригинального типа, использующих особенности динамических взаимодействий элементов машин в режимах динамического гашения.
1. De Silva, Clarence W. Vibration: Fundamentals and Practices/ USA: CRC Press. - 2000. - 954 p.
2. Jianlian Cheng, Hui Xu. Inner mass impact damper for attenuating structure vibration / International Journal of Solids and Structures. - 2006. - Vol. 43, iss. 17. - P. 5355-5369.
3. Kruelle , Christof A. Physics of granular matter: pattern formation and applications/ Rev. Adv. Mater. Sci. - 2009. - vol. 20. - P. 113 - 124.
4. Kenneth J. Ford. Transitions to vibro-fluidization in a deep granular bed / Kenneth J. Ford, James F. Gilchrist, Hugo S. Caram // Powder Technology. - 2009. - Vol. 192, iss. 1. - P. 33-39.
5. Aranson, I. S. Patterns and collective behavior in granular media: Theoretical concepts/ Igor S. Aranson, Lev S. Tsimring // Reviews of modern physics. - 2006. - Vol. 78, iss.1. - P. 641.
6. Пановко, Г. Я. Динамика вибрационных технологических процессов / Г. Я. Пановко. -. Москва-Ижевск, 2006. - 158 с.
7. Копылов, Ю. Р. Динамика процессов виброударного упрочнения / Ю. Р. Копылов. - Воронеж : ИПЦ «Научная книга», 2011. - 568 с.
8. Елисеев, А. В. Динамика вибрационных взаимодействий элементов технологических систем с учетом неудерживающих связей / А. В. Елисеев, В. В. Сельвинский, С. В. Елисеев. - Новосибирск : Наука, 2015. - 332 с.
9. Неудерживающие связи в динамических взаимодействиях сыпучей среды и вибрирующей поверхности: научно-методологическое обоснование технологии процессов вибрационного упрочнения / С. В. Елисеев [и др.] // Системы. Методы. Технологии. - 2014. - №3(23). - С. 17-31.
10. Елисеев, А. В. Вибрационные технологические процессы: виброупрочнение при ударных периодических взаимодействиях / А. В. Елисеев, А. Г. Пнев, В. Б. Кашуба, И. С. Ситов // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов: XIV Международная научно-практическая конференция. - Чита, 2014.- С. 281-286.
11. Динамический синтез в обобщенных задачах виброзащиты и виброизоляции технических объектов / С. В. Елисеев. - Иркутск : Изд-во ИГУ, 2008. - 523 с.
12. Елисеев, С. В. Мехатронные подходы в динамике механических колебательных систем / С. В. Елисеев, Ю. Н. Резник, А. П. Хоменко. - Новосибирск : Наука, 2011. - 383 с.
