Математичне та комп’ютерне виявлення особливостей частот коливань і деформацій елемента обладнання блоку очистки промивальної рідини
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.308937Ключові слова:
комп’ютерне моделювання, математичне дослідження, блок очистки, графічні зображення, вібросито, частотаАнотація
Об’єктом дослідження є елемент обладнання вібраційного сита, що являє собою активний робочий орган у вигляді пластини.
Ключовим елементом у системі блоку очищення промивальної рідини є вібраційне сито. Базова конструкція сита не дозволяє розподілити промивальний розчин рівномірно по всій робочій поверхні. Зосередженість бурового розчину в центральній частині обладнання призводить до передчасного абразивного зносу та виходу з ладу робочого елементу. Тому будова вібраційного сита потребує вдосконалення для подовження його терміну служби. Дана задача була розв’язана за рахунок введення в конструкцію активного елементу для перерозподілу розчину за рахунок додаткових поперечних коливань.
Використання такого активного елемента є важливим етапом для покращення якості та ефективності системи очищення, що може оптимізувати виробничі процеси та зниження витрат у промисловості.
Врахування поперечних коливань і розрахунок частотних параметрів допоможуть удосконалити конструкцію та продуктивніше використовувати вібраційне сито.
Було виконано аналіз частот коливань активного елементу-пластини для очищення промивальної рідини вібраційним ситом і проведено порівняння отриманих аналітично результатів з даними моделювання методом скінченних елементів у програмному забезпеченні COMSOL Multiphysics. Отримані результати є основою для розроблення вібраційних сит, та проведення експериментальних і промислових їх досліджень та випробовувань. Проведені комп’ютерні дослідження підтвердили можливість використання вдосконаленої конструкції вібраційного сита. Провівши порівняння результатів розрахунку та комп’ютерного моделювання була визначена похибка яка знаходилася в межах 5 %.
Отримані закономірності дадуть можливість підбирати частоти коливань пластин залежно від відомих вихідних параметрів, що стане у нагоді для вирішення подібних задач
Посилання
- Surzhko, N. O., Savyk, V. M., Molchanov, P. O., Kaliuzhnyi, A. P. (2020). The efficiency increase of equipment work for the cleaning block of washing fluid. Zbirnyk naukovykh prats. Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo, 2 (55), 121–127. Available at: https://reposit.nupp.edu.ua/handle/PoltNTU/10187
- Surzhko, T., Knysh, M., Kuzub, Y., Kruchkov, O., Rubel, V. (2023). Study of the operating parameters of vibrations of a vibrosieve of the washing liquid purification unit. Technology Audit and Production Reserves, 4 (1 (72)), 34–39. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.286362
- Kim, K., Kim, K., Han, C., Jang, Y., Han, P. (2020). A method for natural frequency calculation of the functionally graded rectangular plate with general elastic restraints. AIP Advances, 10 (8). https://doi.org/10.1063/5.0013625
- Kashmira Ajay Puranik, Surbhi R Tharewal, Monica S Mhetre. (2017). Eigen Frequency Vibration Analysis for Thin Plate. International Journal of Engineering Research And, 6 (03). https://doi.org/10.17577/ijertv6is030291
- Nesterenko, M. P., Molchanov, P. O. (2014). Rol vibrosyt v yakosti ochystky burovoho rozchynu. Zbirnyk naukovykh prats. Seriya: Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo, 1 (40), 82–90.
- Rubel, V., Rubel, V., Surzhko, T., Goshovskyi, S. (2024). Determining the effect of vibrating wave swabbing on the functional processes in carbonate low-permeability reservoirs. Engineering Technological Systems, 2 (1 (128)), 14–20. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.299970
- Liakh, M. M., Fedoliak, N. V. (2016). Doslidzhennia vplyvu zminnykh parametriv na traiektoriyu rukhu vibroramy burovoho vibrosyta. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch, 3, 71–78. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/rrngr_2016_3_10
- Liakh, M. M., Fedoliak, N. V., Vakaliuk, V. M. (2015). Doslidzhennia vplyvu kolyvalnykh rukhiv sitky na efektyvnist roboty vibrosyta. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch, 4, 36–42. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/rrngr_2015_4_6
- Berezhnytskyi, B. S. (2016). Doslidzhennia kinematychnykh i dynamichnykh parametriv vibrosyt. Prykarpatskyi visnyk NTSh «Chyslo», 1, 328–336.
- Haţiegan, L. (Barboni), Haţiegan, C., Gillich, G. R., Hamat, C. O., Vasile, O., Stroia, M. D. (2018). Natural frequencies of thin rectangular plates clamped on contour using the Finite Element Method. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 294, 012033. https://doi.org/10.1088/1757-899x/294/1/012033
- Alanbay, B., Kapania, R. K., Batra, R. C. (2020). Up to lowest 100 frequencies of rectangular plates using Jacobi polynomials and TSNDT. Journal of Sound and Vibration, 480, 115352. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2020.115352
- Ilanko, S., Monterrubio, L. E., Mochida, Y. (2014). Natural Frequencies and Modes of Plates of Rectangular Planform. The Rayleigh–Ritz Method for Structural Analysis, 113–131. https://doi.org/10.1002/9781118984444.ch10
- Leissa, A. W. (1973). The free vibration of rectangular plates. Journal of Sound and Vibration, 31 (3), 257–293. https://doi.org/10.1016/s0022-460x(73)80371-2
- Timoshenko, S., Woinowsky-Krieger, S. (1959). Theory of plates and shells. New York: McGraw-Hill, 580. Available at: https://www.cap-recifal.com/ccs_files/articles/cuveaqua1_denisio/Timoshenko_-_Theory_of_plates_and_shells.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Tetiana Surzhko, Petro Molchanov, Serhii Hudz, Maksym Knysh, Yuliya Sribna, Larysa Hrytsenko, Valerii Tytarenko, Vasyl Savyk, Victoriia Rubel
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.
