Елисеев С.В., Елисеев А.В., Кашуба В.Б. Особенности оценки зазора в модельной задаче подбрасывания материальной частицы с неудерживающими связями
Особенности оценки зазора в модельной задаче подбрасывания материальной частицы с неудерживающими связями
Елисеев С.В., Елисеев А.В., Кашуба В.Б.
В статье представлены результаты исследования механических систем с неудерживающими связями. Рассмотрена модельная задача подбрасывания материальной частицы на горизонтальной поверхности с неудерживающими связями при наличии гравитационных сил. Исследованы длительность и высота подлета материальной частицы в зависимости от частоты и амплитуды колебания поверхности. Получены оценки зазора между материальной частицей и поверхностью колебания. Представлены аналитические соотношения на частоту и амплитуду колебания поверхности, которые обеспечивают заданные высоту или время подлета материальной частицы. Представлены предельные характеристики процесса подбрасывания. Предложены ограничения на параметры математической модели, учитывающие физические характеристики поверхностей, и способы модификации исходной математической модели. Представленная методологическая основа может быть использована для исследования режимов непрерывного подбрасывания с учетом дополнительной постоянной силы.
Ключевые слова: неудерживающие связи, взаимодействие материальной частицы с вибрирующей поверхностью, режим подбрасывания в одно касание, кратный режим подбрасывания, зазор, высота подбрасывания, время подбрасывания, отрыв частицы от поверхности.
Литература
- Лойцянский Л.Г. Курс теоретической механики: в 2 т. Т 2 Динамика / Л.Г. Лойцянский, А.И. Лурье. – М.: Наука, 1968. – 638 с.
- Лурье А.И. Аналитическая механика / А.И. Лурье. – М.: Наука, 1986. – 516 с.
- Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. — М.: Наука, 1978. – 640 с.
- Блехман И.И., Джаналидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение / И.И. Блехман, Г.Ю. Джаналидзе. – М.: Наука, 1968. – 316 с.
- Сельвинский В.В. Динамика контактного взаимодействия твердых тел. – Благовещенск: Изд-во Амурского государственного университета. 2009. – 164 с.
- Елисеев С.В., Марков К.К. Некоторые вопросы динамики колебательного процесса при неудерживающих связях // Механика и процессы управления. – Иркутск: ИПИ. 1971. – С. 71-83.
- Елисеев С.В., Лоткин О.И. Условия существования и нарушения контакта для систем с неудерживающими связями // Труды ОМИИТа. Вып. 69. – Омск: ОМИИТ, 1966. – С. 93-99.
- Горбиков С.П., Неймарк Ю.И. Основные режимы движения при вибротранспортировании с подбрасыванием // Изв. АН СССР «Механика твердого тела», № 4, 1981. – С. 39-50.
- Елисеев С.В., Елисеев А.В. Режимы подбрасывания материальной частицы на вибрирующей поверхности в модельной задаче с неудерживающими связями. // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2012, №3(35). – С. 64-75.
- Серебреницкий П.П. Общетехнический справочник. // П.П. Серебреницкий. – СПб: Политехника. 2004. – 445 с.
«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №1 (15), 2013 год. Страницы: 50-56
Елисеев Сергей Викторович – доктор технических наук, профессор, директор НИИ «Современных технологий, системного анализа и моделирования» ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения», Иркутск, Россия. E-mail: eliseev_s@inbox.ru
Елисеев Андрей Владимирович – аспирант федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения», Иркутск, Россия. E-mail: andrey.marketer@gmail.com
Кашуба Владимир Богданович – кандидат технических наук, доцент, директор технопарка Братского государственного университета, Братск, Россия. E-mail: plemja@rambler.ru
Хоменко А.П., Елисеев С.В., Артюнин А.И. Вопросы построения математических моделей механических систем с динамическими гасителями колебаний методом сочленения звеньев
Вопросы построения математических моделей механических систем с динамическими гасителями колебаний методом сочленения звеньев
Хоменко А.П., Елисеев С.В., Артюнин А.И.
Предлагается обобщенная теория построения рычажных динамических гасителей колебаний в механических системах, предназначенных для защиты машин и оборудования от вибраций и ударов. Показано, что желаемые эффекты могут быть получены путем формирования в системе соответствующих сочленений, приводящих к уменьшению числа степеней свободы движения системы. Рассматриваются возможности использования различных систем координат для описания динамических свойств систем с учетом расположения мест и способов закрепления элементов. Предлагаются приемы освобождения от некоторых координат относительного движения в предположении, что эти координаты могут стать равными нулю при определенных условиях. Такие упрощения формируют сочленения звеньев и образуют в структуре колебательной системы механизмы, которые могут существенно изменять динамические свойства системы в целом. На основе таких подходов могут быть разработаны новые средства управления динамическим состоянием виброзащитных систем. Рассмотрен ряд примеров на основе вычислительного моделирования.
Ключевые слова: виброзащита, виброизоляция, динамические гасители колебаний, рычажные механизмы.
Литература
- Ли Мин. Демпфирование резонансных колебаний гироскопических систем активным динамическим гасителем // автореферат дис. … канд. техн. наук – Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2008. – 16 с.
- Елисеев С.В., Трофимов А.Н., Большаков Р.С., Савченко А.А. Концепция обратной связи в динамике механических систем и динамическое гашение колебаний // Наука и образование: электронное научно-техническое издание, №5, 2012. URL. http://technomag.edu.ru/doc/ 378353.html (дата обращения: 10.05.2012).
- Гуськов А.М., Пановко Г.Я., Чан-Ван-Бинь. Динамика автопараметрического гасителя колебаний (ч. 1) // Наука в образовании: электронное научно-техническое издание, 2008, № 2. (http://technomag.edu.ru/doc/ 80815.html).
- Хоменко А.П., Елисеев С.В. Динамическая балансировка вращающихся валов как форма динамического гашения колебаний механических систем // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, №3(35), 2012. – С. 8-17.
- Eliseev S.V., Lukyanov A.V., Reznik Yu.N., Khomenko A.P. Dynamics of mechanical systems with additional ties – Irkutsk: Irkutsk State University of Railway Engineering, 2006. – P. 316.
- Елисеев С.В., Белокобыльский С.В. Обобщенные подходы к построению математических моделей механических систем с Г-образными динамическими гасителями колебаний // Системы. Методы. Технологии, 2011, № 9. – С. 9-23.
- Дружинский И.А. Механические цепи. – М.: Машиностроение. 1977. – 224 с.
- Бабаков И.М. Теория колебаний. – М.: Наука, 1968. – 549 с.
- Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики. Т.2. Динамика. – М.: Наука, 1980. – 640 с.
- Елисеев С.В., Упырь Р.Ю. Особенности динамики трехмассовых виброзащитных систем. Формы самоорганизации движения // Вестник ИрГТУ. Иркутск, 2009, № 40. – С. 62-67.
«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №2 (16), 2013 год. Страницы: 62-76
Хоменко Андрей Павлович – доктор технических наук, ректор Иркутского государственного университета путей сообщения, Иркутск, Россия. E-mail: 190567@mail.ru
Елисеев Сергей Викторович – доктор технических наук, директор НИИ современных технологий, системного анализа и моделирования, Иркутский государственный университет путей сообщения, Иркутск, Россия. E-mail: eliseev_s@inbox.ru
Артюнин Анатолий Иванович – доктор технических наук, профессор, первый проректор Иркутского государственного университета путей сообщения, Иркутск, Россия. E-mail: artyunin_ai@irgups.ru
Елисеев С.В., Артюнин А.И., Большаков Р.С. Некоторые вопросы динамики взаимодействия в механических системах с рычажными связями
Некоторые вопросы динамики взаимодействия в механических системах с рычажными связями
Елисеев С.В., Артюнин А.И., Большаков Р.С.
Рассматриваются новые подходы в формировании математических моделей механических колебательных систем. Показано, что обычная математическая модель в виде системы дифференциальных уравнений может быть представлена в виде структурной схемы эквивалентной в динамическом отношении системы автоматического управления. Преобразование моделей позволяет сделать открытыми для анализа особенности динамических взаимодействий между парциальными системами и типовыми элементарными звеньями. Предлагаются алгоритмы преобразования структурных схем, позволяющие обеспечить учет рычажных связей, возникающих при введении в структуру колебательных систем твердых тел, имеющих в плоском движении центр вращения. Показано также, что при выделении объекта защиты в колебательной системе, оставшаяся часть системы может быть свернута в некоторый структурный «компакт», обладающий свойствами обобщенной пружины или динамической жесткостью.
Ключевые слова: рычажные связи в динамических системах, структурные интерпретации механических систем, обобщенные задачи виброзащиты и виброизоляции.
Литература
- Елисеев С.В., Хоменко А.П., Упырь Р.Ю. Рычажные связи в задачах вибрационного воздействия на машины и оборудование // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – Иркутск: ИрГУПС,.2009, №3 (23). – С. 104-119.
- Елисеев С.В., Хоменко А.П., Упырь Р.Ю. Мехатроника виброзащитных систем с рычажными связями // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, 2009, № 3(23). – С. 104-119.
- Елисеев С.В., Белокобыльский С.В., Упырь Р.Ю., Гозбенко В.Е. Рычажные связи в задачах динамики механических колебательных систем. Теоретические аспекты // Рус. Деп. в ВИНИТИ 27.11.09 №737-В 2009 – Иркутск: Иркутский гос. ун-т путей сообщения, 2009. – 159 с.
- Дружинский И.А. Механические цепи – М.: Машиностроение, 1977. – 234 с.
- Елисеев С.В., Резник Ю.Н., Хоменко А.П., Засядко А.А. Динамический синтез в обобщенных задачах виброзащиты и виброизоляции технических объектов — Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2008. – 523 с.
- Елисеев С.В., Резник Ю.Н, Хоменко А.П. Мехатронные подходы в динамике механических колебательных систем – Новосибирск: Наука, 2010. – 394 с.
- Елисеев С. В., Ермошенко Ю. В., Большаков Р.С. Межкоординатные связи в теории виброзащиты // techomag.edu.ru: Наука и образование: электронное научно-техническое издание, №4, 2011. http://technomag.edu.ru/doc/177357. html (дата обращения: 10.04.2011).
«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №4 (14), 2012 год. Страницы: 36-45
Елисеев Сергей Викторович – доктор технических наук, профессор, директор НИИ «Современных технологий, системного анализа и моделирования» ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения», Иркутск, Россия. E-mail: eliseev_s@inbox.ru
Артюнин Анатолий Иванович – доктор технических наук, профессор, первый проректор Иркутского государственного университета путей сообщения, Иркутск, Россия. E-mail: artyunin_ai@irgups.ru
Большаков Роман Сергеевич – аспирант ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения», Иркутск, Россия. E-mail: bolshakov_rs@mail.ru
Елисеев С.В., Ситов И.С., Елисеев А.В. Движение материальной частицы с подбрасыванием на примере модельной задачи с неудерживающими связями
Движение материальной частицы с подбрасыванием на примере модельной задачи с неудерживающими связями
Елисеев С.В., Ситов И.С., Елисеев А.В.
Цель работы заключается в создании методов исследования механических систем с неудерживающими связями. Рассматриваются задачи определения характеристик одиночного подбрасывания и режимов подбрасывания материальной частицы поверхностью колебания в гравитационном поле. Реализована графоаналитическая методика определения параметров режимов подбрасывания. Рассмотрены характеристики режимов в зависимости от двух типов отрыва материальной частицы от поверхности. Представлены аналитические соотношения основных характеристик режимов подбрасывания материальной частицы с кратным периодом подлета в зависимости от параметров колебания поверхности. Определены точки возникновения новых режимов непрерывного подбрасывания при непрерывном изменении одного из параметров системы. Предложенная методологическая основа может быть использована для исследования режимов непрерывного подбрасывания с учетом дополнительной постоянной силы, действующей со стороны внешней среды в фазе свободного полета.
Ключевые слова: неудерживающие связи, взаимодействие материальной частицы с вибрирующей поверхностью, режим подбрасывания в одно касание.
Литература
- Лойцянский Л.Г. Курс теоретической механики: в 2 т. Т 2 Динамика / Л.Г. Лойцянский, А.И. Лурье. – М.: Наука. 1968.-638 с.
- Лурье А.И. Аналитическая механика / А.И. Лурье. – М.: Наука. 1986. — 516 с.
- Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. – М.: Наука. 1978. – 640 с.
- Блехман И.И., Джаналидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. – М.: Наука. 1968. –316 с.
- Сельвинский В.В. Динамика контактного взаимодействия твердых тел.- Благовещенск: Изд-во Амурского государственного университета. 2009. –164 с.
- Елисеев С.В., Марков К.К. Некоторые вопросы динамики колебательного процесса при неудерживающих связях // Механика и процессы управления. – Иркутск: ИПИ, 1971. – С. 71-83.
- Елисеев С.В., Лоткин О.И. Условия существования и нарушения контакта для систем с неудерживающими связями // Труды ОМИИТа. – Омск: ОМИИТ, 1966, Вып. 69. – С. 93-99.
- Горбиков С.П., Неймарк Ю.И. Основные режимы движения при вибротранспортировании с подбрасыванием // Изв. АН СССР «Механика твердого тела», 1981, № 4. – С. 39-50.
- Елисеев С.В., Елисеев А.В. Режимы подбрасывания материальной частицы на вибрирующей поверхности в модельной задаче с неудерживающими связями. // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, 2012, №3(35). – С. 64-75.
«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №3 (13), 2012 год. Страницы: 53-58
Елисеев Сергей Викторович – доктор технических наук, профессор, директор НИИ «Современных технологий, системного анализа и моделирования» ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения», Иркутск, Россия. E-mail: eliseev_s@inbox.ru
Ситов Илья Сергеевич – доцент кафедры теоретической и прикладной механики ФГБОУ ВПО «Братский государственный университет», Иркутск, Россия. E-mail: sitov@yandex.ru
Елисеев Андрей Владимирович – аспирант ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения», Иркутск, Россия. E-mail: andrey.marketer@gmail.com
Елисеев С.В., Кашуба В.Б., Большаков Р.С. Возможности влияния внешних воздействий на приведенную жесткость системы
Возможности влияния внешних воздействий на приведенную жесткость системы
Елисеев С.В., Кашуба В.Б., Большаков Р.С.
Рассматривается способ изменения динамического состояния виброзащитных систем через введение дополнительных силовых воздействий, которые находятся в определенных связях с известным внешним возмущением. Показано, что такой способ соответствует одной из форм автоматического управления состоянием по возмущению. Ключевым моментом в формировании предлагаемого подхода является наличие двух (как минимум) внешних воздействий, по отношению к которым предполагается возможность установления функциональной связи. Рассматривается простейшая форма связи в виде постоянного коэффициента между аплитудными значениями внешних сил. При этом принимается во внимание знак коэффициента. Показаны возможности изменения приведенных жесткостей системы, то есть изменения ее параметров при различных коэффициентах связей. Процессы влияния на состояние системы связаны с возможностями изменения частот собственных колебаний, режимов динамического гашения и др.
Ключевые слова: виброзащитная система, управление по возмущению, динамическое гашение колебаний.
Литература
- Елисеев С.В. Нерубенко Г.П. Динамические гасители колебаний. – Новосибирск: Наука, 1982. – 182 с.
- Елисеев С.В., Кашуба В.Б., Ермошенко Ю.В. Рычажные связи в задачах динамики транспортной подвески // Системы. Методы. Технологии, 2011, № 9. – С. 24-31.
- Елисеев С. В., Трофимов А.Н., Большаков Р. С., Савченко А. А. Концепция обратной связи в динамике механических систем и динамическое гашение колебаний // techomag.edu.ru: Наука и образование: электронное научно-техническое издание, 2012, №5. URL. http://technomag.edu.ru/doc/ 378353.html (дата обращения: 10.05.2012)
- Кашуба В.Б., Белокобыльский С.В. Обобщенная теория динамических гасителей колебаний технологических машин // Материалы V международной научной конференции «Проблемы механики современных машин». – Улан-Удэ. 2012, Т. 2. – С. 204-214
- Елисеев С.В,, Лонцих П.А. Влияние управляющей силы в структуре внешних возмущений // Вестник Иркутского гос. технического университета. – Иркутск, 2011, Вып. 4(51). – С. 26-33.
- Елисеев С.В., Резник Ю.Н., Хоменко А.П. Мехатронные подходы в динамике механических колебательных систем. – Новосибирск: Наука. 2010. – 430 с.
«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №3 (13), 2012 год. Страницы: 46-52
Елисеев Сергей Викторович – доктор технических наук, профессор, директор НИИ «Современных технологий, системного анализа и моделирования» ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения»
Кашуба Владимир Богданович – кандидат технических наук, доцент, директор технопарка Братского государственного университета
Большаков Роман Сергеевич – аспирант ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения»