МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ЕНЕРГОРОЗРЯДКИ ВІБРОУДАРНОГО КОВША ГІДРАВЛІЧНОГО ЕКСКАВАТОРА
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-170-5-67-73Ключові слова:
математична модель, ряд Маклорена, фазові координати, пневмоакумулятор, енергорозрядка, бойок, віброударний ківш, передударна швидкість, енергія ударуАнотація
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.
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##
-
PDF
Завантажень: 69
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).