Поиск по сайту

ПОДХОДЫ В РАЗРАБОТКЕ ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЙ В ЗАДАЧАХ ДИНАМИКИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ СРЕД

Елисеев Андрей Владимирович , Елисеев Сергей Викторович

2016 / Номер 8(115) 2016 [ МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ]

Цель. Для процессов, реализующихся в технологиях вибрационного упрочнения деталей, разработать варианты и обосновать выбор конструктивно-технических схем измерительных устройств, реагирующих на существование специальных режимов взаимодействия гранулированной рабочей среды с вибрирующей поверхностью. Методы. В статье получили развитие методологические позиции для разработки измерительных устройств по оценке свойств вибрационных полей технологических машин. Рассмотрено три направления построения измерительных устройств. В качестве простейшего выбрано устройство, фиксирующее особенности вибрационного взаимодействия одиночной гранулы. Второе направление связано с оценкой динамических особенностей нитевидной структуры, формирующейся в датчике с капсулой цилиндрического типа. Третье направление имитирует процессы многоточечных взаимодействий элементов в замкнутом объеме цилиндрической формы. Сигнал, несущий полезную информацию, формируется через изменение звукового давления в капсуле с микрофоном. Рассмотрены варианты конструктивной реализации схем измерения параметров вибрационного поля. Используются аналитические подходы теории вибрационных перемещений; предложены и изучены режимы с непрерывным подбрасыванием и особенности режимов с временем подлета элемента среды, кратным периоду колебания опорной поверхности. При обработке экспериментальных результатов используются методы статистического анализа. Результаты. Разработана и предлагается методика обработки сигнала датчика с использованием программ анализа и выявления закономерностей. Показано, что процессы взаимодействия с непрерывным подбрасыванием обладают свойствами, которые могут отражаться в формах самоорганизации движения элементов измерительного устройства. Приведены результаты экспериментов. Выводы. Особенности движения, регистрируемые датчиками, могут быть использованы для построения системы контроля за процессом модификации поверхности в результате вибрационных взаимодействий.

Ключевые слова:

механическая система,вибрационное взаимодействие,вибрационное поле,датчик,mechanical system,vibration interaction,vibratory field,sensor

Библиографический список:

Вибрации в технике: справочник в 6-ти томах / ред. совет: В.Н. Челомей (пред.). М.: Машиностроение, 1981. Т. 4: Вибрационные процессы и машины / под ред. Э.Э Лавендела. 504 с.
Пановко Г.Я. Динамика вибрационных технологических процессов. М.-Ижевск: Изд-во РХД, 2006. 158 с.
Копылов, Ю.Р. Динамика процессов виброударного упрочнения: монография. Воронеж: ИПЦ «Научная книга», 2011. 568 с
Вайсберг Л.А. Демидов И.В., Иванов К.С. Механика сыпучих сред при вибрационных воздействиях: методы описания и математического моделирования // Обогащение руд. 2015. № 4. С. 21-31.
Majumdar S.N., Kearney M.J. Inelastic collapse of a ball bouncing on a randomly vibrating platform = [Неупругий удар мяча, подпрыгивающего на случайно вибрирующей платформе] // Phys. Rev., 2007, E 76, 031130. DOI: dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.92.032915
Christofer A. Kruelle. Physics of granular matter: pattern formation and applications = [Физика зернистого вещества: формирование модели и приложения] // Rev. Adv. Mater. Sci. 20 (2009), pp. 113-124.
Kenneth J. Ford, James F. Gilchrist, Hugo S. Caram. Transitions to vibro-fluidization in a deep granular bed = [Переход к вибрационному псевдоожижению в глубоком зернистом слое] // Powder Technology. 192 (2009), pp. 33-39.
Golovanevskiy V.A., Arsentyev V.A., Blekhman I.I., Vasilkov V.B., Azbel Y.I., Yakimova K.S. Vibration-induced phenomena in bulk granular materials = [Вибрационные явления в объемных гранулированных материалах]. // International Journal of Mineral Processing, 100 (34), pp. 79-85. DOI: 10.1016/j.minpro.2011.05.001
Елисеев А.В., Пнев А.Г., Кашуба В.Б., Ситов И.С. Неудерживающие связи в динамических взаимодействиях сыпучей среды и вибрирующей поверхности: научно-методологическое обоснование технологии вибрационного упрочнения // Системы. Методы. Технологии. БрГУ. № 3 (23). Братск. 2014. С. 17-31.
Елисеев А.В. Сельвинский В.В., Елисеев С.В. Динамика вибрационных взаимодействий элементов технологических систем с учетом неудерживающих связей: монография. Новосибирск : Наука, 2015. 332 с.
Елисеев А.В., Мамаев Л.А., Ситов И.С. Некоторые подходы к обоснованию схемы инерционного возбуждения в технологических вибрационных машинах // Системы. Методы. Технологии. БрГУ. Братск. № 4 (28). 2015. С. 16-24.
Ситов, И.С., Елисеев А.В. Теоретические основы процессов взаимодействия материальной частицы с вибрирующей поверхностью с неудерживающими связями // Системы. Методы. Технологии. БрГУ. № 4 (16). Братск. 2012. С 17-28.
Хоменко А.П., Елисеев С.В, Пнев А.Г., Елисеев А.В. Теоретические основы вибрационных технологий: динамические взаимодействия при неудерживающих связях. Иркутск, 2015. 123 с. Деп. в ВИНИТИ 12.01.2016, № 16-B2016.
Елисеев А.В., Выонг К.Ч. Некоторые возможности управления одномерным вибрационным полем технологической машины // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2016. № 1 (49), С. 33-41.
Пат. № 148250, РФ, МПК G01P 15/09. Датчик определения граничных параметров взаимодействия тел в вибрационных системах / С.В. Елисеев, А.И. Артюнин, Е.В. Каимов, А.В. Елисеев; патентообладатель: ИрГУПС.; заявл. 05/05/2014; опубл. 27.11.2014. Бюл. № 33.
Большев, Л.Н. Таблицы математической статистики / Л.Н. Большев, Н.В. Смирнов // М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 983. 416 с.

Файлы: