МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ЕНЕРГОРОЗРЯДКИ ВІБРОУДАРНОГО КОВША ГІДРАВЛІЧНОГО ЕКСКАВАТОРА

Автор(и)

  • В. М. Сліденко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • Л. Р. Марчук Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-170-5-67-73

Ключові слова:

математична модель, ряд Маклорена, фазові координати, пневмоакумулятор, енергорозрядка, бойок, віброударний ківш, передударна швидкість, енергія удару

Анотація

Розглянуто нелінійну модель політропічного процесу енергорозрядки пневмоакумулятора віброударного ковша гідравлічного екскаватора, пов’язаного з розгоном бойка ударного пристрою.

Для аналізу використовується нелінійне диференціальне рівняння другого порядку та два методи інтегрування: метод пониження порядку диференціального рівняння з переходом до фазових координат і метод застосування ряду Тейлора (в формі ряду Маклорена).

Дослідження показали, що коефіцієнти ряду Маклорена мають різну міру впливу на результат розрахунків. Виявлено, що впливовими в розрахунку процесу розрядки пневмоакумулятра є тільки коефіцієнти з парними номерами. Причому, зі збільшенням номера коефіцієнта його вплив на результати розрахунків зменшується. Застосування розробленої методики та розрахункової моделі в системі Mathcad дозволило дослідити процес розгону бойка, визначити раціональні енергетичні параметри ударного пристрою — гідромолота віброударного ковша гідравлічного екскаватора. Це важливо для забезпечення максимального впливу гідромолота на руйнування міцного ґрунту або гірської породи. Рекомендується впровадження запропонованої методології для розв’язання нелінійних диференціальних рівнянь з використанням фазових координат та ряду Тейлора.

Розроблена методика може бути корисною для досягнення максимальної передачі енергії удару в робоче середовище, що є критичним для підвищення продуктивності та надійності гідравлічного обладнання. Отримані результати мають важливе значення для покращення технологічних рішень у галузі гідравлічного обладнання та їхнього подальшого впровадження у промислове виробництво.

Дослідження відкриває можливість для адаптивного функціонування гідромолотів з урахуванням параметрів технологічного середовища та обґрунтування раціональних параметрів ударного пристрою віброударного ковша гідравлічного екскаватора. Ці результати є вагомим внеском у розвиток сучасних гідравлічних систем та їхнього застосування в промисловості.

Біографії авторів

В. М. Сліденко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

д-р. техн. наук, доцент, доцент кафедри автоматизації електротехнічних та мехатронних комплексів

Л. Р. Марчук, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

аспірантка кафедри автоматизації електротехнічних та мехатронних комплексів

Посилання

H. Andersson, K. Simonsson, D. Hilding, Schill, and D. Leidermark, “Validationof a co-simulation approach for hydraulic percussionun it sapplied to a hydraulic hammer,” Advancesin Engineering Software, no. 131, pp. 102-115, 2019. https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2018.12.001 .

Li Junyi, and Chen Qijuan, “Nonlinear Dynamical Analysis of Hydraulic Turbine Governing Systems with Nonelastic Water Hammer Effect,” Journal of Applied Mathematics, vol. 2014, Article ID 412578, 11 pages, 2014. https://doi.org/10.1155/2014/412578 .

G. Lulu, W. Dongyue, and W. Shite, “Research on the performance of hydraulic vibratory hammer with coupled dynamic model,” SN Appl. Sci. no. 4, 259, 2022. https://doi.org/10.1007/s42452-022-05144-3 .

K. Urbanowicz, “Analytical expressions for effective weighting functions used during simulations of water hammer,” Journal of Theoretical and Applied Mechanics, vol. 55, no. 3, pp. 1029-1040, Warsaw 2017. https://doi.org/10.15632/jtam-pl.55.3.1029 .

V. Slidenko, and L. Marchuk, “The influence of thermodynamic operating conditions on the energy parameters of the vibrating bucket device,” Modern scientific research: achievements, innovations and development prospects. Proceedings of the 15th International scientific and practical conference. MDPC Publishing. Berlin, Germany, 2022, pp. 163-168.

В. М. Сліденко, С. П. Шевчук, О. В. Замараєва, і Л. К. Лістовщик, Адаптивне функціонування імпульсних виконавчих органів гірничих машин. Київ, Україна: НТУУ «КПІ», 2013, 180 с.

Послуги спецтехніки. «Екскаватор колісний Атек-881» [Електронний ресурс] Режим доступу:

http://pkbud.com.ua/content/Atek . Дата звернення: 10.11.2022.

Л. Р. Марчук, В. О. Поліщук, і В. М. Сліденко, «Енергощадна адаптація віброударного ковша маніпулятора до змінних характеристик робочого середовища,» Енергетика: економіка, технології, екологія, № 1, с. 104-108, 2023.

В. А. Єрошенко, В. М. Сліденко, С. П. Шевчук, і В. П. Студенець, Потужна дисипація енергії коливань гірничих машин гетерогенними ліофобними системами, моногр. Київ, Україна: НТУУ «КПІ», 2016, 180 с.

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 78

Опубліковано

2023-10-27

Як цитувати

[1]
В. М. Сліденко і Л. Р. Марчук, «МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ЕНЕРГОРОЗРЯДКИ ВІБРОУДАРНОГО КОВША ГІДРАВЛІЧНОГО ЕКСКАВАТОРА», Вісник ВПІ, вип. 5, с. 67–73, Жовт. 2023.

Номер

Розділ

Машинобудування і транспорт

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.