Обґрунтування граничних прискорень оптимального режиму реверсування роликової формувальної установки за прискоренням четвертого порядку

Автор(и)

  • V. S. Loveykin Національний університет біоресурсів і природокористування України (03041, Україна, м. Київ, вул. Героїв оборони, 15), Україна https://orcid.org/0000-0003-4259-3900
  • K. I. Pochka Київський національний університет будівництва і архітектури (03037, Україна, м. Київ, пр. Повітрофлотський, 31), Україна https://orcid.org/0000-0002-0355-002X
  • N. A. Pristaylo Київський національний університет будівництва і архітектури (03037, Україна, м. Київ, пр. Повітрофлотський, 31), Україна https://orcid.org/0000-0003-3151-4680
  • O. B. Pochka Київський національний університет будівництва і архітектури (03037, Україна, м. Київ, пр. Повітрофлотський, 31), Україна https://orcid.org/0000-0001-5701-978X

Ключові слова:

установка, формувальний візок, режим руху, привод, прискорення, кулачок, кроковий двигун

Анотація

З метою підвищення надійності та довговічності роликової формувальної установки розраховано комбінований режим зворотно-поступального руху формувального візка з реверсуванням за прискоренням четвертого порядку з оптимальними значеннями крайових прискорень. Під час визначення комбінованого режиму зворотно-поступального руху формувального візка з реверсуванням за прискоренням четвертого порядку з оптимальними значеннями крайових прискорень як критерій режиму руху використано критеріальну дію, яка являє собою інтеграл за часом з підінтегральною функцією, що виражає «енергію» прискорень четвертого порядку установки. Отримано функції зміни кінематичних характеристик формувального візка за його руху від одного крайнього положення в інше, що відповідають комбінованому режиму зворотно-поступального руху формувального візка з реверсуванням за прискоренням четвертого порядку з оптимальними значеннями крайових прискорень. Запропоновано використовувати в конструкції установки привід у вигляді кулачкового механізму. Побудовано профіль кулачка для забезпечення комбінованого режиму зворотно-поступального руху формувального візка з реверсуванням за прискоренням четвертого порядку з оптимальними значеннями крайових прискорень. Розглянуто застосування в конструкції роликової формувальної установки приводу від високомоментного крокового двигуна, що вмонтований в укочувальні ролики формувального візка установки. Використання в установці вказаного привідного механізму приводить до зменшення динамічних навантажень в його елементах і, відповідно, до підвищення надійності та довговічності установки в цілому. Результати роботи можуть в подальшому бути корисними для уточнення та удосконалення існуючих інженерних методів розрахунку привідних механізмів машин роликового формування як на стадіях проектування/конструювання, так і в режимах реальної експлуатації, а також використовуватися під час проектування або удосконалення механізмів із зворотно-поступальним рухом виконавчих елементів.поступальним рухом виконавчих елементів.

Біографії авторів

V. S. Loveykin, Національний університет біоресурсів і природокористування України (03041, Україна, м. Київ, вул. Героїв оборони, 15)

Доктор технічних наук

K. I. Pochka, Київський національний університет будівництва і архітектури (03037, Україна, м. Київ, пр. Повітрофлотський, 31)

Кандидат технічних наук

N. A. Pristaylo, Київський національний університет будівництва і архітектури (03037, Україна, м. Київ, пр. Повітрофлотський, 31)

Кандидат технічних наук

Посилання

Harnets, V. M. (1991). Prohresyvni betonoformuiuchi ahrehaty i kompleksy [Progressive concrete-forming units and complexes]. Kyiv: Budivelnyk, 144 p. (in Ukrainian).

Harnets, V. M., Zaichenko, S. V., Chovniuk, Yu. V., Shalenko, V. O., & Prykhodko, Ya. S. (2015). Betonoformuvalni ahrehaty. Konstruktyvno-funktsionalni skhemy, pryntsyp dii, osnovy teorii [Concrete forming units. Structural-functional schemes, principle of operation, theory fundamentals]. Kyiv: Interservis, 238 p. (in Ukrainian).

Kuzin, V. N. (1981). Tekhnologiya rolikovogo formovaniya ploskikh izdeliy iz melkozernistykh betonov: avtoref. dis. … kand. nauk [Technology of the roll forming of flat products from fine-grained concretes (Author's abstract of a Master's Thesis).Moscow: Mosk. inzh.-stroit.in-t (in Russian).

Ryushin, V. T. (1986). Issledovaniye rabochego protsessa i razrabotka metodiki rascheta mashin rolikovogo formovaniya betonnykh smesey: dis. ... kand. tekhn. nauk [Study of the operation and development of methods for calculating machines for the roll forming of concrete mixtures (Master's thesis in engineering)] Kiyev: Kiyev. inzh. -stroit. in-t (in Russian).

Loveikin, V. S. (2004). Dynamichnyi analiz rolykovoi formovochnoi ustanovky z rekuperatsiinym pryvodom. Dynamika, mitsnist i nadiinist s.-h mashyn [Dynamic analysis of a roller forming unit with a recuperative drive. Dynamics, durability, and reliability of agricultural machines]. Pr. I mizhnar. nauk.-tekhn.konf. (DSR AM-I). (Ternopil, 4-7 zhovt. 2004). Ternopil, pp. 507–514 (in Ukrainian).

Loveikin, V. S. & Pochka, K. I. (2007). Rezultaty eksperymentalnykh doslidzhen rezhymiv rukhu rolykovoi formuvalnoi ustanovky z rekuperatsiinym pryvodom [Results of experimental studies of motion modes of a roller forming unit with a recuperative drive]. Visn. Khark. nats. techn. un-tu silsk. hosp-va im. P. Vasylenka − Bulletin of the Kharkiv National Technical University of Agriculture named after P. Vasylenka, vol. 1, no. 59, pp. 465–474 (in Ukrainian).

Nazarenko, I. I., Smirnov, V. M., Pelevin, L. Ye., Fomin, A. V., Sviderskyi, A. T., Kosteniuk, O. O., … & Martyniuk, I. Yu. (2013). Osnovy teorii rukhu zemleryinykh i ushchilniuvalnykh mashyn budindustrii z kerovanymy u chasi optymalnymy parametramy [Fundamentals of the theory of movement of earth moving and compaction machines in the constructive industry with time-optimized parameters]. Kyiv: MP Lesia, 188 p. (in Ukrainian).

Zaichenko, S., Shalenko, V., Shevchuk, N., & Vapnichna, V. (2017). Development of a geomechanic complex for geotechnical monitoring contour mine groove. Eastern-European J. Enterprise Technologies, vol. 3, no. 9 (87), pp. 19–25. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102067

Harnets, V. M., Chovniuk, Yu. V., Zaichenko, S. V., Shalenko, V. O., & Prykhodko, Ya. S. (2004). Teoriia i praktyka stvorennia betonoformuvalnykh ahrehativ [Theory and practice of creating concrete-forming aggregates]. Hirn., bud., dor. ta melior. mashyny − Mining, construction, road and melioration machines, iss. 83, pp. 49–54 (in Ukrainian).

Harnets, V. M., Zaichenko, S. V., Prykhodko, Ya. S., & Shalenko, V. O. (2012). Rozrobka naukovo-praktychnykh rekomendatsii po stvorenniu betonoformuiuchykh ahrehativ [Development of scientific and practical recommendations for the creation of concrete-forming aggregates]. Hirn., bud., dor. ta melior mashyny − Mining, construction, road and melioration machines, iss. 79, pp. 46–52 (in Ukrainian).

Zaichenko, S. V., Shevchuk, S. P., & Harnets, V. M. (2012). Enerhetychnyi analiz protsesu rolykovoho ushchilnennia [Power analysis of roller compaction process]. Enerhetyka: Ekonomika, tekhnolohiia, ekolohiia − Energy: Economics, technology, ecology, no. 1 (30), pp. 77–83 (in Ukrainian).

Zaichenko, S. V., Shevchuk, S. P., & Harnets, V. M. (2012). Tryvymirne modeliuvannia protsesu rolykovoho ushchilnennia stovburnoho kriplennia [Three-dimensional modeling of the process of roller compaction of bore supports]. Hirn., bud., dor. ta melior. mashyny − Mining, construction, road and melioration machines, iss. 79, pp. 40–45 (in Ukrainian).

Prykhodko, Ya. S. & Harnets, V. M. (2012). Vzaiemouzghodzhenist roboty mekhanizmiv pry rolyko-ekstruziinomu formuvanni bahatopustotnykh vyrobiv [The coherence of the mechanisms of the work during the roller-extrusion formation of multi-hollow products]. Haluzeve mashynobud., bud-vo − Industrial Machine Building, Civil Engineering, no. 1 (31), pp. 305–310 (in Ukrainian).

Loveikin, V. S. & Pochka, K. I. (2007). Vyznachennia optymalnoho znachennia kuta zmishchennia kryvoshypiv rolykovoi formuvalnoi ustanovky z rekuperatsiinym pryvodom [Determination of the optimum crankshaft displacement angle value of a roller forming unit with a recuperative drive]. Avtomatyzatsiia vyrob. protsesiv u mashynobud. ta pryladobud −Industrial Process Automation in Engineering and Instrumentation. NU "Lvivska politekhnika", no. 41, pp. 127–134 (in Ukrainian).

Loveikin, V. S. & Pochka, K. I. (2015). Dynamichna optymizatsiia rezhymu reversuvannia rolykovoi formuvalnoi ustanovky. [Dynamic optimization of the regression of a roller forming unit]. Mashynobuduvannia − Engineering. Kharkiv: UIPA, no. 15, pp. 76–86 (in Ukrainian).

Loveikin, V. S. & Pochka, K. I. (2015). Optymizatsiia ryvkovoho rezhymu reversuvannia rolykovoi formuvalnoi ustanovky [Optimization of the jerk reversal mode of a roller molding unit]. Naukovyi visnyk Natsionalnoho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy. Seriia: tekhnika ta enerhetyka APK − Scientific Herald of NULES of Ukraine Series: Technique and energy of APK, ch. 1, iss. 212, pp. 186–197 (in Ukrainian).

Loveikin, V. S. & Pochka, K. I. (2015). Optymizatsiia rezhymu reversuvannia rolykovoi formuvalnoi ustanovky za pryskorenniam tretoho poriadku [Optimization of the reversal mode of a roller forming unit according to the third order acceleration]. Visnyk Donbaskoi derzhavnoi mashynobudivnoi akademii: zbirnyk naukovykh prats − HERALD of the Donbass State Engineering Academy: Collection of science papers, no. 3 (36), pp. 16–26 (in Ukrainian).

Loveykin, V. S. & Pochka, K. I. (2017). Sintez kulachkovogo privodnogo mekhanizma rolikovoy formovochnoy ustanovki s kombinirovannym rezhimom dvizheniya po uskoreniyu tretyego poryadka [Synthesis of a cam drive mechanism of a roller forming unit according to the third-order acceleration combined mode]. Nauka i tekhnika − Science & Technique, vol. 16, no. 3. pp. 206–214. (in Russian). https://doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-3-206-214

Loveykin, V. S. (1990). Raschoty optimalnykh rezhimov dvizheniya mekhanizmov stroitelnykh mashin [Calculations of the optimal modes of movement of the mechanisms of construction machines]. Kiyev: UMK VO, 168 p. (in Russian).

Degtyarev, Yu. I.(1980). Metody optimizatsii [Optimization methods].Moscow: Sov. radio, 272 p. (in Russian).

Rekleytis, G., Reyvindran, A., & Regsdel, K. (1986). Optimizatsiya v tekhnike. V 2-kh kn. Kn. 1. Per. s angl. [Engineering optimization (Vol. 1, trans. from English)].Moscow: Mir, 352 p. (in Russian).

Ustanovka dlya formuvannya virobív z betonnikh sumíshey [Unit for forming products from concrete mixtures]. Pat. 105744, Ukraina, MPK V28V 13/00: no. a 201309305; zayavl. 25.07.2013; opubl. 10.06.2014 (in Russian).

Опубліковано

2019-03-19

Номер

Розділ

Динаміка і міцність машин