Обгрунтовано новий метод віброзахисту роторів, заснований на одночасному зрівноважуванні ротора та демпфіруванні його кутових вібрацій. Створено пасивні автобалансири-демпфери (АБД), досліджено динаміку ротора й АБД. Запропоновано конструкції пристроїв, в яких використовуються корегувальні вантажі певної форми з нерухомою точкою на поздовжній осі ротора. Визначено габаритні розміри, балансувальну ємність та інші технічні характеристики нових пристроїв. Динаміку ротора й АБД досліджено теоретично й експериментально. За допомогою теорії стійкості усталених рухів нелінійних автономних систем і методу розкладання коренів поліному за степенями малого параметру встановлено працездатність пристроїв на зарезонансних швидкостях обертання ротора. Вивчено ефективність зрівноваження ротора та вплив сил сухого тертя на величину залишкового дисбалансу. Досліджено роботу АБД за різних режимів руху ротора та за умов зрівноваження різних дисбалансів. Підтверджено працездатність пристроїв на зарезонасних швидкостях обертання ротора.

  Скачати повний текст

Створено єдину теорію зрівноваження та віброзахисту роторів пасивними автобалансирами (АБП), зокрема: теорію твердих коригувальних вантажів (КВ) (умови, за виконання яких тверді КВ певної форми можуть зрівноважити ротор у певній площині корекції; приклади КВ, їх геометричні та масо-інерційні характеристики; кінематику руху КВ відносно ротора, відповідні схеми та методи зрівноваження та віброзахисту роторів; класифікацію АБП); наближений метод визначення умов настання автобалансування (критичних швидкостей, у разі переходу за яких втрачається чи настає автобалансування), одержані завдяки використанню методу умови зрівноваження пасивними АБП гнучких і жорстких роторів за різного закріплення. Розроблено єдиний методологічний підхід до поглибленого дослідження процесу зрівноваження та віброзахисту роторів пасивними АБП з твердими КВ, який містить два нових етапа: дослідження усталених рухів системи ротор - АБК, у яких КВ не припиняють рух відносно ротора; уточнення кількості та величини критичних швидкостей системи. Запропонований підхід застосовано для теоретичного й експериментального дослідження динаміки класичних (багатокультових і багатомаятникових) і нового розробленого некласичного АБП, з використанням якого досліджено: явища квазіперіодичних рухів системи ротор - АБП; залежність кількості та величини критичних швидкостей від положення КВ відносно ротора, дисбалансу, сил опору.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено єдиний теоретико-методологічний підхід щодо побудови та аналізу динаміки сучасних віброзахисних систем з котково-демпфірувальними пристроями типового ряду конструкцій, в якому аналітично враховано специфіку функціонування останніх. На основі розробленого підходу побудовано нові математичні моделі, що описують вимушені коливання віброзахисних систем з котковими гасниками зі сферичними та циклоїдальними виїмками для двох типів збудження: силового та кінематичного. Запропоновано аналітично-числовий метод визначення амплітудно-частотних характеристик для досліджуваного класу нелінійних віброзахисних систем за умови обмеження відносних амплітуд їх робочих тіл та без даних обмежень. Вперше аналітично одержано частоти та періоди вільних коливань робочих тіл коткових гасників нових конструкцій зі сферичними та з циклоїдальними виїмками за умови реалізації їх чистого кочення. Визначено фізичні умови реалізації кочення робочих тіл гасників без проковзування, на основі яких визначено та обгрунтовано частотний діапазон застосування останніх. Розроблено нову графічно-числову методику знаходження оптимальних величин параметрів настроювання коткових гасників, що впливають на динамічний стан несучих тіл. Створено нову математичну модель, що описує поздовжні вимушені коливання транспортної віброзахисної системи, обладнаної турнікетами з роликовими амортизаторами, під час її кінематичного збудження (типу зіткнення). Розроблено нову методику числового аналізу рівня вібронавантажень елементів транспортної системи. На її основі вперше встановлено конструктивний параметр роликових амортизаторів, величина якого визначає динамічний стан елементів транспортної віброзахисної системи за умов великих амортизаційних переміщень вантажів. Одержано залежності, що встановлюють взаємозв'язок між величиною зазначеного параметра роликових амортизаторів та рівнем динамічних навантажень на елементи транспортної віброзахисної системи.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення надійності та рівня якості кар'єрних екскаваторів за рахунок зниження вібраційних навантажень обладнання та робочого місця машиніста. Запропоновано нові напрями вдосконалення віброзахисту віброчутливого обладнання завдяки застосуванню вибраних раціональних параметрів робочого устаткування машини та використання анізотропних віброізоляторів. За цих умов досягнуто зниження вібраційних навантажень у 3 - 10 разів і у 1,5 - 3 рази підвищено напрацювання на відмову обладнання. Установлено вплив гірничотехнічних умов екскаваторного забою та резонансних коливань основних вузлів екскаватора на вібраційні навантаження обладнання. Розроблено методики розрахунку параметрів віброзахисту з урахуванням цих явищ.

  Скачати повний текст

Наведено результати досліджень щодо розробки працездатних та ефективних бурових засобів віброзахисту різного призначення. Розроблено нові конструкції пружних елементів для віброзахисних пристроїв, зокрема, бурових амортизаторів. Побудовано механіко-математичну модель пружного елемента з несучою ланкою у вигляді розрізаної вздовж твірної циліндричної оболонки, досліджено його поведінку за умов монотонного та немонотонного навантажень. Досліджено вплив на експлуатаційні властивості оболонкових пружних елементів основних конструктивних факторів та трибологічних властивостей контактуючих пар. Запропоновано ряд конструкцій бурових амортизаторів різного призначення з розширеним діапазоном експлуатаційних характеристик.

  Скачати повний текст

Об'єктом дослідження є процес нестаціонарного навантаження прямокутних пластин з урахуванням зосереджених особливостей та додаткових опор. Предметом дослідження є інтегральні рівняння Вольтерра, до яких зводяться задачі нестаціонарного деформування пластинчастих елементів конструкцій. Розв'язано обернену задачу про одночасну дію на пластину декількох невідомих незалежних нестаціонарних навантажень. Розроблено і реалізовано стійкі до збурювання вихідних даних обчислювальні алгоритми з відновлення складних імпульсних навантажень. Побудоване розв'язання некоректної задачі про управління нестаціонарними коливаннями прямокутної пластини з урахуванням різних зосереджених особливостей та задачі управління коливаннями на невеликій області відносно величини площі пластини. Розроблено методику та алгоритми для дискретизації систем інтегральних рівнянь Вольтерра і розв'язання блокових систем лінійних алгебраїчних рівнянь з використанням регуляризуючого алгоритму Тихонова та узагальнених алгоритмів Крамера або Гаусса. Розроблено новий підхід до моделювання дисипативних властивостей матеріалу (моделі внутрішнього в'язкого і внутрішнього гістерезисного тертя) при нестаціонарному деформуванні елементів конструкції з використанням лінійних згладжувальних інтегральних операторів. Показано поліпшення результатів ідентифікації при застосуванні нового підходу, який використовує вказані інтегральні оператори. Проведено експериментальне дослідження ударного навантаження прямокутної ізотропної пластини середньої товщини з метою обґрунтування теоретичних результатів. Отримані результати мають теоретичне і прикладне значення та можуть бути використані в науково-дослідних інститутах, проектних організаціях та інших дослідних установах, пов'язаних із розрахунками пластинчастих елементів конструкцій при складному імпульсному навантаженні, а також з управлінням нестаціонарними коливаннями та віброзахистом елементів конструкцій.^UThe object of the study: rectangular plates impacted by non-stationary loads, taking into account the features of the loading and additional supports. The subject of the study: Volterra integral equations to which the problems of nonstationary deformation of plate structural elements are reduced. The inverse problem of simultaneous action on the plate of several unknown independent nonstationary loads is solved. Stable with respect to input data perturbations computational algorithms for recovering complex impulse loads are developed and implemented. The solutions to the ill-posed problem of controlling nonstationary vibrations of a rectangular plate taking into account various concentrated features and the problem of controlling vibrations in a region (чтобы не было двух area) small relative to the area of the plate are constructed. Methods and algorithms for discretizing Volterra integral equation systems and solving block systems of linear algebraic equations using the Tikhonov regularization algorithm and generalized Cramer or Gauss algorithms are developed. A new approach to modeling the dissipative properties of the material (models of internal viscous and internal hysteresis friction) at the nonstationary deforming of structural elements using linear smoothing integral operators is formulated. The identification results are shown to improve when applying a new approach that uses the specified integral operators. An experimental study of the impact loading of a medium thickness rectangular isotropic plate was carried out in order to substantiate (prove) the theoretical results. The results are of theoretical and applied importance and can be used in research institutes, design organizations and other research institutions related to the calculations of plate-shaped structural elements under complex impulse loading, as well as to control of nonstationary vibrations and vibration protection of structural elements.