Динамика вибрационных взаимодействий элементов технологических систем с учетом неудерживающих связей

• Автор: Елисеев, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 206 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР НАПРАВЛЕНИЙ В РАЗРАБОТКЕ ВИБРАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН И ПРОЦЕССОВ
1.1. Формы взаимодействия элементов механических систем
1.2. Математическое моделирование в задачах вибрационных взаимодействий
1.2.1. Вибрационные взаимодействия. Особенности моделирования
1.2.2. Учет особенностей неудерживающих связей
1.2.3. Контактные взаимодействия. Динамические реакции.
1.2.4. Подходы в математическом моделировании
1.2.5. Моделирование механизмов
1.3. Задачи динамики вибрационных технологических
машин и вибрационные технологии
1.3.1. Особенности вибрационной техники
1.3.2. Характеристики и параметры вибрационных машин.
1.3.3. О направлениях развития исследований
по повышению эффективности вибрационных машин и технологий
1.4. Выводы
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБОБЩЕННОГО ПОДХОДА К МОДЕЛИРОВАНИЮ ДИНАМИЧЕСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ МАТЕРИАЛЬНОЙ ЧАСТИЦЫ
С ВИБРИРУЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФУНКЦИИ ЗАЗОРА

2.1. Критерии взаимодействия материальной частицы
с вибрирующей поверхностью с учетом неудерживающих связей
2.1.1. Математическая модель. Характеристики взаимодействия
2.1.2. Семейство возможных траекторий движения материальной частицы
2.1.3. Реакция опоры как функция времени и параметров движения поверхности колебаний
2.1.4. Отрыв материальной частицы от поверхности.
Функция зазора
2.1.5. Основные показатели отрыва
2.2. Обобщенный подход в задачах динамического синтеза эффективных траекторий
2.2.1. Условие реализации режима в одно касание
2.2.2. Семейство режимов подбрасывания
с фиксированной амплитудой колебания поверхности
2.2.3. Семейство режимов подбрасывания
с фиксированной частотой колебания поверхности
2.3. Учет влияния дополнительных сил на траектории движения
2.3.1. Общие характеристики зазора в процессе подбрасывания частицы
2.3.2. Чувствительность длительности подлета к массе частицы
2.3.3. Движение материальной частицы под действием дополнительной силы с переключением в момент достижения точкой максимальной высоты после отрыва

2.3.4. Длительность движения частиц при различных дополнительных силах Р, действующих на промежутке достижения частицей максимальной высоты
после отрыва
2.3.5. Длительность движения частиц при дополнительных силах находящихся в фиксированном отношении
2.3.6. Длительность подлета материальной частицы для режимов подбрасывания при различном сочетании дополнительных сил
2.4. Оценка влияния сил вязкого трения
2.4.1. Математическая модель
2.4.2. Варианты взаимодействия
2.4.3. Определение критического коэффициента вязкого трения для режима кратного подбрасывания материальной частицы в модельной задаче с неудерживающей
связью
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОСТРОЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ
УСЛОВИЙ БЕЗЗАЗОРНЫХ ДВИЖЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
С НЕУДЕРЖИВАЮЩИМИ СВЯЗЯМИ
3.1. Определение реакций между элементами составных колебательных систем с неудерживающими связями
3.1.1. Определение статической реакции
3.1.2. Определение динамической компоненты реакции
3.1.3. Оценка диапазона колебания динамической компоненты контактной реакции связи

В основе методов определения движения несвободных механических систем с учетом наложенных ограничений лежат принцип возможных перемещений и принцип освобождаемости от связей, когда наложенные на системы связи отбрасываются и заменяются эквивалентными им реакциями [88].
1.2.5. Моделирование механизмов
Разработке подходов к динамическому анализу механизмов с учетом зазоров как формы проявления неудерживающих связей посвящен ряд работ Н.Г. Бруевича, В.И. Сергеева, К.М. Юдина [22, 111], В.Т. Середы [113], А.Е. Кобрин-ского [71, 73], С.В. Путинцева [107]. К основополагающим работам, в которых освещены методы расчета динамики машин с зазорами, можно отнести работы отечественных авторов [12, 26, 69, 72, 93, 111, 112].
Общие методы описания движения системы и определения реакций условно разделяют на две группы. К первой группе относят методы кинетостатики [73, 79, 85, 86, 97] с использованием принципа Даламбера, методы определения движения и реакций на основе составления уравнения Лагранжа I рода. Вторая группа методов основана на составлении системы уравнений Лагранжа II рода [88, 112, 113] для описания движения механической системы в обобщенных координатах. Использование современных вычислительных средств позволяет получать решение широкого круга задач динамики несвободных систем.
Методы кинетостатики являются классическими методами решения задач динамики. При наличии зазора, для того чтобы определить искомые реакции в каждой кинематической паре и описать движение узловых точек, составляется дифференциальное уравнение для соответствующих звеньев механизма с учетом принципа Даламбера. Положения звеньев кинематических пар определяются путем интегрирования полученной системы уравнений с учетом начальных условий.
Полученное решение описывает движение звеньев кинематической пары только при условии реализации контакта. В момент отрыва одного звена от другого контактная реакция обращается в ноль. После отрыва элементов кинематиче-