Визначення робочого процесу енергоощадної вібраційної установки з поліфазним спектром коливань

Автор(и)

  • Ivan Nazarenko Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0002-1888-3687
  • Anatoly Svidersky Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0002-0005-7969
  • Alexandr Kostenyuk Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0002-3281-6747
  • Oleg Dedov Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0001-5006-772X
  • Nikolai Kyzminec Національний транспортний університет вул. М. Омеляновича-Павленка, 1, м. Київ, Україна, 01010, Україна https://orcid.org/0000-0002-9636-919X
  • Volodymyr Slipetskyi Корпорація «ДБК – ЖИТЛОБУД» вул. Лугова, 13, м. Київ, Україна, 04074, Україна https://orcid.org/0000-0002-9539-6022

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.0.184632

Ключові слова:

вібраційна установка, віброблок, дебаланс, модель, фазові кути, амплітуди, частоти і форми коливань

Анотація

Розроблена нова схема збудження коливань робочих органів блоків вібраційної установки на основі зміни фазових кутів дебалансів між собою.  Реалізація такої ідеї дозволяє за один оберт дебалансів здійснити ту кількість вібродій на технологічне середовище, скільки віброблоків має установка. Таким чином реалізовано спектр частот, що значно підвищує ефективність технологічного процесу. Запропонована схема придатна для реалізації різних процесів із зменшенням енерговитрат у порівнянні з існуючими конструкціями вібраційних машин. Розроблена конструктивна схема вібраційної установки із чотирма вібраційними блоками. Вибрана математична модель на основі представлення параметрів машини дискретними, а оброблювальне середовище – континуальними. Моделювання робочого процесу вібраційної установки виконано на основі використання методу скінченних елементів. Скінченно-елементна модель складена шляхом апроксимації всіх несучих елементів, в тому числі і формоутворюючої поверхні, двовимірними скінченними елементами.

Віброізоляційні опори та пружні елементи моделі прийняті тривимірними, так як процеси, що протікають в таких елементах конструкції, є більш складними з точки зору розсіяння енергії. Досліджений робочий процес енергоощадної вібраційної установки, що реалізує поліфазні коливання. Складені рівняння руху такої системи та визначені амплітуди та частоти коливань, що визначають цей рух. Здійснена оцінка розподілу амплітуд коливань по периметру рами, закріпленої на вібраційних блоках віброустановки. Визначено можливість ефективного використання поліфазного спектру коливань при виконанні процесів сортування та ущільнення матеріалів на основі реалізації зсувних та нормальних напружень. Запропонована схема енергоощадної вібраційної установки та визначені параметри відкривають реальну можливість для використання в різних галузях. Отримані результати використані при проектуванні енергозберігаючої конструкції віброустановки із врахуванням фазових кутів для ущільнення технологічних середовищ

 

Біографії авторів

Ivan Nazarenko, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра машин і обладнання технологічних процесів

Anatoly Svidersky, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Кандидат технічних наук, професор

Кафедра машин і обладнання технологічних процесів

Alexandr Kostenyuk, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Старший викладач

Кафедра будівельних машин

Oleg Dedov, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра машин і обладнання технологічних процесів

Nikolai Kyzminec, Національний транспортний університет вул. М. Омеляновича-Павленка, 1, м. Київ, Україна, 01010

Доктор технічних наук, професор

Кафедра комп’ютерної, інженерної графіки та дизайну

Volodymyr Slipetskyi, Корпорація «ДБК – ЖИТЛОБУД» вул. Лугова, 13, м. Київ, Україна, 04074

Заступник директора

Департамент закупівель та контрактної політики

Посилання

  1. Nesterenkо, M. P. (2015). Progressive development of vibration equipment with spatial oscillations for forming concrete products. Zbirnyk naukovykh prats. Seriya: Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo, 2, 16–23.
  2. Maslov, O., Salenko, Yu., Maslova, N. (2011). Doslidzhennia vzaiemodiyi vibruiuchoi plyty z tsementobetonnoiu sumishshiu. Visnyk KNU imeni Mykhaila Ostrohradskoho, 2, 93–98.
  3. Mishchuk, E. O. (2014). Theoretical research of working process of the vibration jaw crusher. Zbirnyk naukovykh prats. Seriya: haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstv, 3 (42), 70–77.
  4. Gursky, V., Kuzio, I., Lanets, O., Kisała, P. Tolegenova, A., Syzdykpayeva, A. (2019). Implementation of dual-frequency resonant vibratory machines with pulsed electromagnetic drive. Przegląd elektrotechniczny. doi: https://doi.org/10.15199/48.2019.04.08
  5. Lanets, O., Derevenko, I., Borovets, V., Kovtonyuk, M., Komada, P., Mussabekov, K., Yeraliyeva, B. (2019). Substantiation of consolidated inertial parameters of vibrating bunker feeder. Przeglad elektrotechniczny. doi: https://doi.org/10.15199/48.2019.04.09
  6. Andò, B., Baglio, S., Bulsara, A. R., Marletta, V., Pistorio, A. (2015). Experimental and Theoretical Investigation of a Nonlinear Vibrational Energy Harvester. Procedia Engineering, 120, 1024–1027. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.08.701
  7. Yamamoto, G. K., da Costa, C., da Silva Sousa, J. S. (2016). A smart experimental setup for vibration measurement and imbalance fault detection in rotating machinery. Case Studies in Mechanical Systems and Signal Processing, 4, 8–18. doi: https://doi.org/10.1016/j.csmssp.2016.07.001
  8. Jia, Y., Seshia, A. A. (2014). An auto-parametrically excited vibration energy harvester. Sensors and Actuators A: Physical, 220, 69–75. doi: https://doi.org/10.1016/j.sna.2014.09.012
  9. Cacciola, P., Banjanac, N., Tombari, A. (2017). Vibration Control of an existing building through the Vibrating Barrier. Procedia Engineering, 199, 1598–1603. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.065
  10. Yin, Y., Su, Y., Wang, Z. (2017). Vibration characteristics of casing string under the exciting force of an electric vibrator. Natural Gas Industry B, 4 (6), 457–462. doi: https://doi.org/10.1016/j.ngib.2017.09.007
  11. Chmelnizkij, A., Nagula, S., Grabe, J. (2017). Numerical Simulation of Deep Vibration Compaction in Abaqus/CEL and MPM. Procedia Engineering, 175, 302–309. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.01.031
  12. Mahadevaswamy, P., Suresh, B. S. (2016). Optimal mass ratio of vibratory flap for vibration control of clamped rectangular plate. Ain Shams Engineering Journal, 7 (1), 335–345. doi: https://doi.org/10.1016/j.asej.2015.11.014
  13. Michalczyk, J. (2012). Inaccuracy in self-synchronisation of vibrators of two-drive vibratory machines caused by insufficient stiffness of vibrators mounting. Archives of Metallurgy and Materials, 57 (3), 823–828. doi: https://doi.org/10.2478/v10172-012-0090-8
  14. Bernyk, I., Luhovskyi, O., Nazarenko, I. (2018). Effect of rheological properties of materials on their treatment with ultrasonic cavitation. Materiali in Tehnologije, 52 (4), 465–468. doi: https://doi.org/10.17222/mit.2017.021
  15. Nazarenko, I. I., Pentyuk, B. N., Chovnyuk, Y. V. (2006). Vibration-wave stress concentrators removing flashes in molding and pressing powder materials. Refractories and Industrial Ceramics, 47 (5), 294–298. doi: https://doi.org/10.1007/s11148-006-0112-z
  16. Babič, M., Calì, M., Nazarenko, I., Fragassa, C., Ekinovic, S., Mihaliková, M. et. al. (2018). Surface roughness evaluation in hardened materials by pattern recognition using network theory. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM), 13 (1), 211–219. doi: https://doi.org/10.1007/s12008-018-0507-3
  17. Nazarenko, I. I., Ruchynskyi, M. M., Sviderskyi, A. T., Kobylanska, I. M., Kalizhanova, A., Kozbakova, A. (2019). Development of energy-efficient vibration machines for the buiding-and-contruction industry. Przeglad Elektrotechniczny. doi: https://doi.org/10.15199/48.2019.04.10
  18. Nazarenko, I., Sviderskyi, A., Diedov, O. (2011). Stvorennia vysokoefektyvnykh vibroushchilniuiuchykh mashyn novoho pokolinnia. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu Ukrainy «Kyivskyi politekhnichnyi instytut», 63, 219–223.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-02-29

Як цитувати

Nazarenko, I., Svidersky, A., Kostenyuk, A., Dedov, O., Kyzminec, N., & Slipetskyi, V. (2020). Визначення робочого процесу енергоощадної вібраційної установки з поліфазним спектром коливань. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(7 (103), 43–49. https://doi.org/10.15587/1729-4061.0.184632

Номер

Том 1 № 7 (103) (2020): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Ivan Nazarenko, Oleg Dedov, Anatoly Svidersky, Alexandr Kostenyuk, Nikolai Kyzminec, Volodymyr Slipetskyi

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.