Математическое моделирование модернизированного ударно-вибрационного механизма
Ключевые слова:
математическая модель, дорожно-строительные машины, ударно-вибрационный механизм, рычаг Архимеда, четырехзвенный механизмАннотация
В данной статье рассмотрена математическая модель модернизированного ударно-вибрационного механизма для уплотнения сыпучих материалов (в том числе трудно деформируемых), основанного на четырёхзвенном механизме, в состав которого входит рычаг Архимеда. В статье указаны плюсы данного механизма относительно предшествующего. Отображены формулы для расчета коэффициентов увеличения движущей силы привода. Описана математическая модель механизма, состоящая из геометрического, кинематического и силового расчетов. Исходя из математической модели, подобраны необходимые условия для успешной работы этого механизма. На кафедре «Колесных и гусеничных машин» ЮУрГУ спроектирована 3D-модель рабочего органа на основе четырехзвенного механизма и всей опытной установки. Специально спроектированная опорная поверхность рамы (столу) позволяет регулировать высоту уплотнения от 10 до 250 мм. Что позволит после изготовления установки, провести не только испытания четырехзвенного механизма, но и понять на какую глубину и с каким эффектом он способен уплотнить. По проведенным раннее испытаниям на ударно-вибрационном стенде с шарнирно-рычажным механизмом при высоте уплотнения 65 мм, были подтверждены технологические возможности и преимущества этого механизма в сравнении с вибрационной технологией уплотнения, принятой на современных колесных или гусеничных бетоноукладчиках, а именно контрольные образцы бетона показали увеличение прочности в 1,2–1,4 раза в сравнении с прочностью образцов, полученных по традиционной технологии уплотнения. Но также были обнаружены относительные недостатки такой конструкции, которые устранены в модернизированном ударно-вибрационном механизме на основе четырехзвенного механизма.Библиографические ссылки
Довгяло, В.А. Дорожно-строительные машины / В.А. Довгяло, Д.И. Бочкарев. – 2-изд., перераб. и доп. – Гомель: БелГУ, 2014. –256 с.
Тимофеев, Ю.Л. Технология вибрационного уплотнения бетона при устройстве монолитных конструкций: учеб. пособие для техн. вузов / Ю.Л. Тимофеев. – Ростов н/Д., 2002. – 47 с.
Создание строительных композиционных материалов на основе некондиционного бетона по различным технологиям / Б.В. Гусев, Д.А. Губанов, О.Ю. Губанова и др. // Научные труды
-й Всероссийской конференции, 2014. – С. 265–274.
Павлова, Л.В. Реконструкция автомобильных дорог: учеб. пособие / Л.В. Павлова. –
Самара: СГАСУ, 2013. – 208 с.
Кондаков, С.В. Обоснование параметров ударно-вибрационного механизма уплотнения бетонной смеси для бетоноукладчика на гусеничном ходу / С.В. Кондаков, Е.И. Кромский,
М.А. Асфандияров // Всероссийская научно-практическая конференция. – Челябинск: ОУ ВО «Южно-Уральский институт управления и экономики», 2018. – С. 148–156.
Патент ПМ РФ RU № 93320 Российская федерация. Устройство для получения изделий из композиционных материалов / Е.И. Кромский, В.Н. Бондарь, А.В. Свирид; заявитель и патентообладатель ЮУрГУ, 2010. Бюл. № 12.
Патент ПМ РФ RU № 176735 Российская федерация. Бетоноукладчик / Е.И. Кромский, А.А. Базанов, А.А. Немыкин; заявитель и патентообладатель ЮУрГУ, 2018. Бюл. № 01.
Role of MMS and IFToMM in multibody dynamics / J. Cuadrado, J. Escalona, W. Schiehleh, R. Seifried // Springer International Publishing. – 2011. – С. 161–172.
Gashaw, Y.A. Dozer Production. In Fundamentals of Earthmoving Equipment / Y.A. Gashaw. – Addis Ababa, Ethiopia, 2009. – 128 p.
Анурьев, В.И. Справочник конструктора – машиностроителя / В.И. Анурьев. – М.: Машиностроение, 1999. – 912 с.
Пожбелко, В.И. Теория механизмов и машин / В.И. Пожбелко, П.Ж. Виницкий, Н.И. Ахметшин. – Челябинск, 2003. – Ч. 1. – 108 с.
Пожбелко, В.И. Теория механизмов и машин / В.И. Пожбелко, П.Ж. Виницкий, Н.И. Ахметшин. – Челябинск, 2003. – Ч. 2. –52 с.
The synthesis of four-bar mechanism / A. Zhauyt, K. Alipov, A Zhankeldi et al. // Vibro-engineering Procedia. – 2016. – Vol. 10. – P. 486–491.
Koshel, S. Structural analysis of the mechanism with a third-class structure group of the fourth order / S. Koshel, G. Koshel. – New Delhi: Tata McGraw-Hill Publishing company, 2019. – P. 29–33.
Platovskikh, M.J. Self-oscillations of machines and mechanisms / M.J. Platovskikh, M.M. Vetyukov. – St. Petersburg: University of Mines, 2017. – P. 87–103.
Abu-Zarifa, A. Theory of Machines / A. Abu-Zarifa. – Islamic University of Gaza. Department of Mechanical Engineering, 2012. – 41 p.
Tarabarin, V.B. Virtual laboratory works on theory of mechanism and machine / V.B. Tarabarin, Z.I. Tarabarina, A.G. Feygina. – Moscow: Bauman MSTU, 2014. – P. 171–180.
Sylyvonyuk, A.V. Solidworks motion applycation at the study of course theory of machines mechanisms / A.V. Sylyvonyuk. – Lutsk: LNTY, 2015. – P. 243–247.
Object-oriented design techniques / E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, D. Vlissides. – St. Petersburg: Design Patterns, 2015. – 368 p.
Walkenbach, D. Professional programming on VBA / D. Walkenbach. – Moscow: Dialectics, 2012. – 944 p.
