1 ДОСЛІДЖЕННЯ ТЯГОВОГО ПРИВОДУ КОРОТКОБАЗОВОГО НАВАНТАЖУВАЧА ЗА ДОПОМОГОЮ КОМПЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ Харківський національний автомобільно-дорожній університет(ХНАДУ) Механічний факультет Кафедра будівельних і дорожніх машин ім. А.М. Холодова ІЛЮСТРАТИВНИЙ МАТЕРІАЛ ДО ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТУ Магістра ВДОСКОНАЛЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ВІБРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ ЗА ДОПОМОГОЮ ДИНАМІЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ Завідувач кафедри, д-р техн. наук, професор Є.С. Венцель Нормоконтролер, канд. техн. наук, доцент О.В.Щукін Керівник, канд. техн. наук, доцент О.В.Єфименко Студент гр. М62 маг В.І.Панферов Харків – 2017

2 ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ВИРОВНИЦТВА ТРОТУАРНИХ ПЛИТ

3 ТИПИ ТРОТУАРНИХ ПЛИТ

4

5 Основні принципові схеми віброплощадок з гармонійним характером руху робочого органа а - із круговими коливаннями; б - із вертикально-спрямованими коливаннями; в - із горизонтально-спрямованими коливаннями; г і д - із просторовими коливаннями і віброзбудником, розташованим відповідно в центрі і на торці рухливої рами КЛАСИФІКАЦІЯ ВІБРОПЛОЩАДОК ДЛЯ ОБЄМНОГО УЩІЛЬНЕННЯ БЕТОННОЇ СУМІШІ

6 а - на пружних прокладках; б і в - двомасові з відповідно горизонтальними і вертикальними коливаннями; г - блокова з вертикально- спрямованими коливаннями I -електромагніт; 2 - підвібраторна плита; 3 - гумова прокладка; 4 - підвібраторна плита; 5, 6 - пружини; 7 - віброзбудник; 8 -опорна рама Віброблок площадки СМЖ-773 Основні принципові схеми віброплощадок з ударно- вібраційним рухом робочого органа КЛАСИФІКАЦІЯ ВІБРОПЛОЩАДОК ДЛЯ ОБЄМНОГО УЩІЛЬНЕННЯ БЕТОННОЇ СУМІШІ

7 МЕТА ДОСЛІДЖЕНЬ Підвищення технологічної ефективності робочого процесу формування тротуарної плитки ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕНЬ 1 Провести аналітичні дослідження закономірностей просторового руху робочого органа вібраційної установки з двома дебалансними віброзбудниками. 3 Проаналізувати вимоги, що ставляться до виробів заданого типу. 5 Провести динамічне моделювання дозволило встановити закономірності руху робочого органа віброплощадки. 6 Розробити методику розрахунку віброплощадки та виконані необхідні розрахунки основних вузлів та деталей віброплощадки. 7 Розробити конструкцію вібраційного збудника коливань та віброплощадки. 6 Знизити масу металоконструкції рами віброплощадки, а також, скоротити число деталей металоконструкцій. Це дозволило нам зменшити установлену потужність привідних двигунів до 15 кВт.

8 У розвиток теорії вібраційної техніки і вібраційного ущільнення бетонних сумішей свій внесок внесли ряд учених: О.О. Афанасьєв, І.Н, Ахвердов, І.І. Блехман. А.А. Борщевский, І.І. Быховский, Л.А. Волков, Б.Г. Гольдштейн, И.Ф. Гончаревич, Б.В.Гусєв, А.Є. Десов, В.Г. Зазимко, Л.М. Литвин, Є.А, Логвиненко, А.Н. Лялінов. Е.Г Миклашевский., О.Г. Маслов, І.І. Назаренко, К.О. Олехнович, К.М. Рагульскис, І.Г. Совалов, К.В. Фролов, В.Н. Шмигальский та ін.. До основних параметрів режиму віброущільнення відносяться: - амплітуда вібропереміщень, - частота коливань - час вібраційного впливу на бетонну суміш. I - рама рухлива; 2 - віброзбудники кругових коливань; 3 - опори пружні; 4 - болти фундаментні; 5 - рами підмоторні; 6 - електродвигуни; 7 - упори клинові; 8 - кришка Конструктивна схема віброплощадок типу ВПГ з підвищеною технологічною ефективністю

9 1 В даній роботі розроблено вібраційну установку для формування тротуарних плиток згідно з бетонних сумішей. 2Також проаналізовані способи формування плит та існуюче обладнання. 3Для розроблення установки для формування тротуарних плит вибрана схема вібраційної площадки з просторовими коливаннями робочого органу. Розроблення дослідно-промислового зразка віброзбуджувача згідно запропонованих методик підтверджують роботоздатність розроблюваної установки для формування тротуарної плитки з бетонних сумішей згідно завдання до роботи. I - рухлива рама; 2 - піддон; 3 - борти форми (формотворна рамка) і виріб, що формується; 4 - привантаження; 5 – пустотоутворюючі вкладиші Розрахункова схема віброплощадки

10 1 З урахуванням викладеного вище прийнята конструктивна схема установки. 2 Відомі розробки не дають повної інформації для вибору динамічних і конструктивних параметрів такого обладнання, у зв'язку з чим проведено теоретичні та натурні дослідження. 3 Для аналітичних досліджень закономірностей просторового руху робочого органа установки застосовано динамічне моделювання, в основу якого покладено узагальнену динамічну модель зарезонансної вібромашини, котра являє собою тверде тіло на пружних точкових опорах, жорсткість яких не залежить від вібропереміщень. Динамічна модель вібромашини з двома віброзбудниками колових коливань Така модель з одинарним віброзбуджувачем використана в роботах К.О. Олехновича, Ю.І.Виноградова стосовно низькочастотних віброплощадок типу ВПГ і К.А.Бахмудова для дослідження стаціонарних віброформ. У даному випадку коливання тіла збуджуються двома силами. Для опису його руху використані дві системи координат: жорстко зв'язана з тілом рухома система прямокутних координат Oxyz, початок якої збігається з центром мас тіла (ц.м.), осі Ох та Оу розміщені у поздовжній і поперечній площинах симетрії тіла, а вісь Oz направлена вертикально й інерціальна (нерухома) - Охуz, які вибрані так, що у положенні статичної рівноваги тіла осі обох систем збігаються.

11 Для даної динамічної моделі, з урахуванням симетрії розташування пружних опор і віброзбудників, диференційні рівняння руху тіла у формі рівнянь Лагранжа другого роду мають вигляд:

12 Коефіцієнти жорсткості пружної підвіски: Далі визначались вібропереміщення довільної точки С, для котрої, як відомо, складові вібропереміщень по осях координат з урахуванням малості кутів повороту дорівнюють:

13 Припускаючи, що кутові швидкості дебалансів рівні, а кут здвигу фаз між ними постійний ( =const), одержані розрахункові формули для визначення складових амплітуд вібропереміщень точки С: де 1 В той час, коли дебаланси віброзбуджувачів знаходяться в синфазному або протифазному положеннях, амплітуди вібропереміщень робочого органа повинні набувати екстремальних значень. 2 За вибраною коливальною системою вібропереміщення робочого органа набудуть характеру биття. 3 У інтервалах часу, які відповідають протифазному положенню дебалансів, віброзбудники повинні входити на короткий проміжок часу в режим самосинхронізації і робочий орган буде здійснювати поступальні коливання переважно у поперечній і вертикальній площинах, які потім плавно, через проміжні значення, у межах періоду биття будуть переходити у просторові, переважно поворотні коливання, максимум амплітуд яких повинен відповідати максимуму відповідних амплітуд при синфазному обертанні дебалансів. - амплітуди вібропереміщень ц.м., визначаються при вирішенні рівнянь

14 Характер розподілу амплітуд вібропереміщень точок на робочому органі вібромашини залежно від положення дебалансів

15 1 В даній роботі згідно технічного завдання на проектування проведено дослідження та розроблено вібраційну установку для формування тротуарних плиток згідно з бетонних сумішей. 2 Для розроблення установки для формування тротуарних плит вибрана схема вібраційної площадки з просторовими коливаннями робочого органу. 3 Проаналізовані вимоги, що ставляться до виробів заданого типу. 5 Проведене динамічне моделювання дозволило встановити закономірності руху робочого органа віброплощадки. 6 На основі якого складено методику розрахунку віброплощадки та виконані необхідні розрахунки основних вузлів та деталей віброплощадки. Запропоновано оригінальну конструкцію вібраційного збудника коливань. 6 В результаті раціонального підходу при проектуванні нам вдалося знизити масу металоконструкції рами віброплощадки, а також, скоротити число деталей металоконструкцій. Це дозволило нам зменшити установлену потужність привідних двигунів до 15 кВт. 7 Рухома рама спирається на 4 пружні гумово-металічні опори, вантажопідйомність яких збільшена з 4 до 8 т, пружні опори кріпляться до рухомої рами віброплощадки за допомогою виступів, що входять в посадочні отвори, розташовані знизу рухомої рами. Це дозволяє при необхідності швидко зняти рухому раму, для ревізії та очистити пружні опори та приямки фундаменту від частинок бетонної суміші. ВИСНОВКИ