№ 48 (2014)

УДК 621.548

V.M. Korendiy, V.I. Lozynskyy*
Lviv Polytechnic National University,
Department of Mechanics and Automation of Machine Building,
*Department of Electronics and Computer Technologies

KINEMATIC ANALYSIS OF COMBINED MECHANICAL SYSTEMS OF SIMULTANEOUS BLADES TURNING AND FOLDING OF HORIZONTAL-AXIS WIND TURBINES

АНАЛІЗ КІНЕМАТИКИ КОМБІНОВАНИХ МЕХАНІЧНИХ СИСТЕМ ОДНОЧАСНОГО ПОВОРОТУ І СКЛАДАННЯ ЛОПАТЕЙ ГОРИЗОНТАЛЬНО-ОСЬОВИХ ВІТРОУСТАНОВОК

© Korendiy V.M., Lozynskyy V.I., 2014

Розглянуто різні типи комбінованих механізмів одночасного повороту і складання лопатей, які можна використовувати з метою регулювання потужності та стабілізації частоти обертання горизонтально-осьових вітроустановок. Побудовано кінематичні схеми відповідних механізмів. Виведено аналітичні вирази для встановлення залежностей переміщень регулювальних повзунів від кутів повороту і складання лопаті.
Ключові слова: горизонтально-осьова вітроустановка, механізм повороту лопатей, механізм складання лопатей, кінематичні параметри.

Various types of combined mechanisms of simultaneous blades turning and folding, which can be used for power regulation and rotation frequency stabilization of horizontal-axis wind turbines, are examined. Kinematic diagrams of certain mechanisms are designed. Analytical expressions for ascertainment of regulation sliders displacements from turning and folding angles are deduced.
Key words: horizontal-axis wind turbine, blades turning mechanism, blades
folding mechanism, kinematics parameters.

Література – 8

УДК 621.74

Р.Д. Іскович-Лотоцький, В.П. Міськов, А.В. Слабкий
Вінницький національний технічний університет,
кафедра металорізальних верстатів та обладнання автоматизованих виробництв

ДИНАМІЧНА ТА МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛІ ВІБРОПРЕС-МОЛОТА З ЕЛЕКТРОГІДРАВЛІЧНИМ КЕРУВАННЯМ

 Іскович-Лотоцький Р.Д., Міськов В.П., Слабкий А.В., 2014

Наведено вимоги, що висуваються до приводу вібропрес-молота з електрогідравлічним керуванням та шляхи їх забезпечення. Описано процес поетапного спрацювання комплексу, на основі чого будується спрощена динамічна модель з подальшим її розв’язанням у вигляді системи рівнянь. Також подані результати математичного дослідження.
Ключові слова: вібропрес-молот, гідравлічний привод, електрогідравлічне керування, динамічна модель, математична модель.

The article presents the requirements imposed on a vibro-hammer drive with an electrohydraulic control system and the ways to support them. The process of gradual drawdown complex is described, on the basis of which, a simplified dynamic model and its further solver, such as a system of equations, are built. The results of mathematical research are also presented.
Key words: vibro-hammer, hydraulic drive, electrohydraulic control systemб, dynamic model, mathematical model.

Література – 5

УДК 622.242:534-16

В. І. Векерик, К. Г. Левчук
Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

ВЗАЄМОДІЯ АВАРІЙНОЇ Й ПРИХОПЛЕНОЇ КОМПОНОВОК БУРИЛЬНОЇ КОЛОНИ ПРИ ЛІКВІДАЦІЇ АВАРІЙ УДАРНИМ СПОСОБОМ

© Векерик В.І., Левчук К.Г., 2014

Пружні деформації аварійної й прихопленої компоновок бурильної колони приводять до спрацювання ударного пристрою. Внаслідок чого виникають сили їхньої взаємодії – ударні сили. У статті аналітично змодельовано і чисельно розраховано основні фізичні характеристики удару, що спричиняють послаблення або руйнування механічних в’язей - прихоплень. Отримані аналітичні залежності дозволяють оцінити вплив основних конструктивних параметрів окремих частин і характеристик міцності бурильної колони на можливість ліквідації її аварійного стану.
Ключові слова: бурильна колона, удар, аварія, прихоплення, ліквідація аварійного стану.

Elastic deformations of emergency and tack drill string configurations lead to trigger a brunt device. As a result, the forces of their interaction, brunt forces, arise. This article analytically models and numerically calculates the basic physical characteristics of a brunt, leading to weakening or destruction of mechanical ties - brunts. Received analytical dependences allow assessing the influence of the main design parameters of individual parts and the strength characteristics of the drill string on the possibility of liquidation of emergency situation.
Key words: drill string, brunt, emergency, tack, liquidation of emergency situation.

Література – 9

Вимоги до оформлення матеріалів статей

УДК 621.01

В.М. Гурський
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра механіки та автоматизації машинобудування

БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНИЙ АНАЛІЗ РЕЗОНАНСНИХ ВІБРОУДАРНИХ СИСТЕМ З ІМПУЛЬСНИМ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИМ ПРИВОДОМ

 Гурський В.М., 2014

Розглянуто два варіанти виконання віброударних резонансних систем з імпульсним електромагнітним приводом на основі асиметричних кусково-лінійних пружних характеристик. Наведено основні кінематичні, силові й енергетичні характеристики порівнюваних систем. Визначено відносні та узагальнений критерії для комплексної (багатокритеріальної) оцінки віброударних систем з імпульсним приводом.
Ключові слова: віброударна система, резонанс, електромагнітний привод, асиметрична кусково-лінійна пружна характеристика, багатокритеріальний аналіз.

The article considers two options for accomplishment of vibro-brunt resonant systems with an impulse electromagnetic drive based on asymmetric piecewise elastic characteristics. Basic kinematic, power and energy characteristics of comparative system are presented. Relative and generalized criteria for complex (of multi-criteria) valuation of vibro-brunt system with an impulsive drive are determined.
Key words: vibro-impact system, resonance, electromagnetic drive, asymmetric piecewise elastic characteristic, multi-criteria analysis.

Література – 12

УДК 629.45.027.35:539.3

Б.М. Дівеєв

ВИЗНАЧЕННЯ ЧАСТОТНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРУЖНОГО ЕЛЕМЕНТА ДИНАМІЧНОГО ГАСНИКА КОЛИВАНЬ

© Дівеєв Б.М., 2014

Розглядається застосування нового методу аналізу напруженого стану для уточненого визначення впливу характеристик шаруватих балок з масами на їх динамічні властивості. Наведена теоретична модель об’єднує деформації шарів з урахуванням трансверсальної зсувної деформації, нормальної деформації і напружень. Розглянуті числові приклади: залежність частотного спектра та демпфування від анізотропії механічних властивостей шарів балки. Отримані результати використані для оптимального проектування динамічних гасників коливань.
Ключові слова: шарувата балка, демпфування, динамічний гасник коливань, анізотропія механічних властивостей, частотний спектр.

The paper deals with the application of a new method of stress state analysis for the specified influence of the layered beams with masses on their dynamic characteristics. The proposed theoretical model takes into account layer deformation considering a transversal displased deformation, general deformation and strain. Numerical examples are under discussion: the frequency spectrum and damping dependence from the anisotropy of mechanical properties of layer beams. The results are used for optimal design of dynamic quencher fluctuations.
Key words: layered beam, oscillations, damping, dynamic quencher fluctuations, anisotropy of mechanical properties, frequency spectrum.

Література – 27

УДК 621.835

В.С. Ловейкін1, К.І. Почка2, А.В. Ловейкін3
1 Національний університет біоресурсів і природокористування України,
2 Київський національний університет будівництва і архітектури,
3 Київський національний університет імені Тараса Шевченка

ОПТИМІЗАЦІЯ РЕЖИМІВ РУХУ КУЛАЧКОВИХ МЕХАНІЗМІВ ЗА ОДИНИЧНИМИ КРИТЕРІЯМИ

© Ловейкін В.С., Почка К.І., Ловейкін А.В., 2014

Наведений аналіз режимів руху кулачкових механізмів. Запропонована методика синтезу оптимальних режимів руху, яка дає змогу отримати будь-які режими, що відображають ті або інші властивості кулачкового механізму. Найперспективнішими є комплексні оптимальні режими руху, що враховують одночасно декілька властивостей кулачкових механізмів. Такі оптимальні режими руху можна отримати на базі комплексних критеріїв з урахуванням оптимальних режимів руху кулачкових механізмів за одиничними інтегральними критеріями.
Ключові слова: кулачковий механізм, оптимізація, режими руху, інтегральний критерій, синтез.

The analysis of movement modes of cam mechanisms is carried out. The technique of optimum movement modes synthesis is proposed; it allows to receive any modes which reflect certain properties of a cam mechanism. Complex optimum movement modes which simultaneously take into consideration several properties of cam mechanisms are most promising. Such optimum movement modes can be received on the basis of complex criteria taking into account optimum movement modes of cam mechanisms by single integrated criteria.
Key words: cam mechanism, optimization, movement modes, integrated criteria, synthesis.

Література – 8

УДК 621.91.048.6

Р.Р. Обертюх, А.В. Слабкий, В.В. Чернійко
Вінницький національний технічний університет,
кафедра металорізальних верстатів та обладнання автоматизованих виробництв

ДИНАМІЧНА ТА МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛІ ГІДРОІМПУЛЬСНОГО ПРИСТРОЮ ДЛЯ ДЕФОРМАЦІЙНОГО ЗМІЦНЕННЯ ДЕТАЛЕЙ З ВБУДОВАНИМ ГЕНЕРАТОРОМ ІМПУЛЬСІВ ТИСКУ

 Обертюх Р.Р., Слабкий А.В., Чернійко В.В., 2014

Розглянуто структурно-розрахункову схему гідроімпульсного пристрою для деформаційного зміцнення деталей з вбудованим генератором імпульсів тиску. На основі структурної схеми і циклограми робочого циклу пристрою розроблені його динамічна і математична моделі, в яких гідравлічна ланка представлена в’язко-пружною моделлю робочої рідини (енергоносія), складеної з безінерцийних пружного і дисипативного елементів (тіло Кельвіна-Фохта).
Ключові слова: гідроімпульсний пристрій, деформаційне зміцнення, генератор імпульсів тиску, гідравлічний привод, математична модель.

The article studies the structural design scheme of hydro-impulse device for strain hardening parts with a built-in pressure pulse generator. Based on the structural scheme and the timeline duty cycle device, dynamic and mathematical models are developed. In these models a hydraulic section is represented by a visco-elastic fluid model (energy source), composed of instantaneous elastic and dissipative elements (Kelvin-Voigt material).
Key words: hydro-impulse device, strain hardening, pressure pulse generator, hydraulic drive, mathematical model.

Література – 7

УДК 62-83:621.313.2

В.М. Оксентюк
Національний університет “Львівська політехніка”,
СКБ Електромеханічних систем

ПОЗИЦІЙНО-СЛІДКУЮЧИЙ ЕЛЕКТРОПРИВОД ОПТИЧНОГО ТЕЛЕСКОПА ЗІ ЗМІННОЮ СТРУКТУРОЮ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ

© Оксентюк В.М., 2014

Синтезовано систему керування електроприводу оптичного телескопа для автоматизації процесів спостереження в режимах роботи позиціювання і слідкування з метою забезпечення різних кількісно- якісних показників роботи телескопа у вказаних режимах. Розроблено математичні та комп’ютерні моделі систем керування в режимах позиціювання і слідкування. Результати комп’ютерного моделювання у середовищі MATLAB/Simulink розробленої
системи керування підтвердили теоретично отримані результати.
Ключові слова: електропривод телескопа, змінна структура системи керування, оптимальне керування.

The control system of optical telescope electric drive, which is used for automation of observation processes in positioning and tracking modes to ensure the quality of various quantitative parameters of the telescope in these modes, is synthesized. Mathematical and computer control system models in modes of positioning and tracking were developed. The results of computer simulation in MATLAB / Simulink of developed control system confirmed the theoretical results.
Key words: telescope electric drive, variable structure control systems, optimal control.

Література – 8

УДК 621.924.9, УДК 621.7.023

З.А. Стоцько, Т.О. Стефанович
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра проектування та експлуатації машин

МОДЕЛЮВАННЯ РОЗПОДІЛУ КУТА АТАКИ СТРУМЕНЯ ПРИ ФОРМУВАННІ ІНЖЕНЕРІЇ КРИВОЛІНІЙНИХ ПОВЕРХОНЬ ВИРОБІВ МЕТОДОМ СТРУМИННОЇ ОБРОБКИ

© Стоцько З.А., Стефанович Т.О., 2014

Отримано вираз для визначення кута атаки струменя робочого середовища до будь-якої точки криволінійної поверхні виробу під час його струминної обробки, що дають змогу оцінити розподіл кінетичної енергії, підведеної до поверхні струменем незв’язаних твердих тіл та інтенсивність обробки, підвищити керованість процесом і розробити рекомендації для здійснення автоматизації процесу.
Ключові слова: фінішна обробка, деталі машин, струминна обробка, криволінійна поверхня, кут атаки.

The expression for determining the angle of workspace stream atack to a point on the curvilinear surface of machine part during its strain prossesing is recieved. It allows estimate the distribution of kinetic energy supplied to the surface by a disjointed solids stream and intensity processing, therefore, to improve the process control and develop recommendations for carrying out the automation process.
Key words: modeling of technical systems and processes, surface engineering, finishing, machine parts, abrasive blasting, curvilinear surface, glancing impact angle.

Література – 9

УДК 621.3.07

О.О. Черно, А.П. Гуров, С.М. Новогрецький
Національний університет кораблебудування ім. адмірала Макарова
м. Миколаїв

ОСОБЛИВОСТІ ДИНАМІКИ КЕРОВАНОГО ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПРИВОДУ ВІБРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ ДЛЯ УЩІЛЬНЕННЯ БЕТОННИХ СУМІШЕЙ

©Черно О.О., Гуров А.П., Новогрецький С.М., 2014

Досліджено вплив реакції бетонної суміші під час її вібраційного ущільнення на динаміку вібраційної установки з електромагнітним приводом, що працює в режимі, близькому до резонансного. Розроблено динамічну модель, яка дає можливість розраховувати перехідні процеси у багатомасових вібраційних установках з керованим електромагнітним приводом і обирати структуру і параметри регуляторів системи автоматичного керування.
Ключові слова: керований електромагнітний привод, резонансний режим, перехідні процеси, вібраційне ущільнення, система автоматичного керування.

The influence of the reaction of concrete mixture during its vibratory compaction on the dynamics of vibration unit with an electromagnetic drive, which is operated in the near-resonant mode, is researched. The dynamic model, which allows calculating the transients in multi-mass vibration devices with a controlled electromagnetic drive and which allows to choose the structure and the parameters of automatic control system regulators, is developed.
Key words: controlled electromagnetic drive, resonant mode, transients, vibratory compaction, automatic control system.

Література – 6

УДК 624.04

Ю.В. Човнюк1, М.Г. Діктерук2, К.І. Почка2
1 Національний університет біоресурсів і природокористування України
2 Київський національний університет будівництва і архітектури

КОНЦЕПТУАЛЬНІ ОСНОВИ ОПТИМІЗАЦІЇ РЕЖИМІВ ПУСКУ/ГАЛЬМУВАННЯ МЕХАНІЧНИХ (КРАНОВИХ) СИСТЕМ З ОДНИМ СТУПЕНЕМ ВІЛЬНОСТІ РУХУ

© Човнюк Ю.В., Діктерук М.Г., Почка К.І., 2014

Наведені основні теоретичні положення та алгоритм оптимізації кінематично-силових параметрів механічних (кранових) систем у режимах їх пуску/гальмування в межах дискретних моделей з одним ступенем вільності руху. Критерієм оптимальності обрано систему умов, які накладаються на силові та кінематичні параметри системи, що задовольняють певні умови гладкості траєкторії руху у перехідних режимах її функціонування.
Ключові слова: кранова система, критерій оптимальності, перехідний режим, кінематичні параметри, траєкторія руху.

The basic theoretical principles and the algorithm for optimization of kinematic and power parameters of mechanical (crane) systems in modes of their start-up/braking within discrete models with one degree of freedom movement are given. The system of conditions was chosen as an optimality criterion; these conditions are imposed on the power and kinematic parameters of the system that meet certain smoothness conditions of movement trajectory in transitional modes of its functioning.
Keywords: crane system, optimality criterion, transitional mode, kinematics parameters, movement trajectory.

Література – 7

УДК 621.873.01

Ю.В. Човнюк*, М.Г. Діктерук**, К.І. Почка**
*Національний університет біоресурсів і природокористування України,
**Київський національний університет будівництва і архітектури

ХВИЛЬОВІ ЕФЕКТИ В УТОЧНЕНИХ РОЗРАХУНКАХ ДИНАМІЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ КРАНОВИХ МЕТАЛОКОНСТРУКЦІЙ ПРИ ПУСКУ/ГАЛЬМУВАННІ МОСТОВИХ КРАНІВ

© Човнюк Ю.В., Діктерук М.Г., Почка К.І., 2014

Наведені уточнені розрахунки динамічних навантажень кранових металоконструкцій мостових кранів у процесах їх пуску/гальмування. При цьому враховані можливі хвилеутворення у балці мостового крана при русі по ній вантажного візка, які призводять до появи (хвильових) сил опору.
Ключові слова: динамічні навантаження, мостовий кран, пуск, гальмування, вантажний візок.

The specified calculations for dynamic crane steel structures loadings of bridge cranes in processes of their start-up/braking are presented. Possible wave formations in a bridge crane beam when cargo truck driving on it are taken into consideration; they result into the emergence of (wave) resistance power.
Key words: dynamic loadings, bridge crane, start-up, braking, cargo truck.

Література – 14

УДК 621.432.4:534.16

В.М. Шатохін, Н.В. Шатохіна*, Б.Ф. Гранько
Харківський національний університет будівництва і архітектури,
*Харківський національний автомобільно-дорожній університет

МЕТОД ВІБРАЦІЙНОЇ ДІАГНОСТИКИ ЗНОШЕННЯ ЦИЛІНДРО-ПОРШНЕВИХ ПАР НАСОСІВ ГІДРООБ’ЄМНИХ ПЕРЕДАЧ ІЗ КУЛЬКОВИМИ ПОРШНЯМИ

© Шатохін В.М., Шатохіна Н.В., Гранько Б.Ф., 2014

Викладено метод діагностики циліндро-поршневих пар насоса радіально-поршневої гідромашини. Як діагностичні параметри прийняті експериментальні дані з вібрацій статора насоса, що мають високу інформативність, простоту одержання й обробки. Метод ґрунтується на універсальній математичній моделі динамічних процесів у насосі радіально-поршневої гідромашини з кульковими поршнями, що враховує інерційні властивості кульок-поршнів, статора, пружні властивості рідини в циліндрі керування, ексцентриситет, тиски підживлення й у порожнині нагнітання, частоту обертання ротора. Наведено результати розрахунково-експериментальних досліджень.
Ключові слова: насос, радіально-поршнева гідромашина, метод діагностики, кулька-поршень, циліндро-поршнева пара.

The method of pump’s cylinder-piston couple diagnostics for radial-piston hydromachine is stated. The experimental data on pump stator vibrations of high informational content, simplicity of receiving and processing are taken as diagnostic parameters. The method is based on the universal mathematical model of dynamic processes in the pump of radial plunger hydromachine with ball-pistols. The model takes into account inertial properties of piston balls, a stator, elastic liquid properties in the cylinder control, eccentricity, replenishment pressure and pressure in cavity pumping, and rotor rotation frequency. The results of calculated and experimental researches are cited.
Key words: pump, radial-piston hydromachine, method of diagnostics, piston ball, cylinder-piston couple.

Література – 9

УДК 621.432.4

В.М. Шатохін, Н.В. Шатохіна*, В.М. Соболь
Харківський національний університет будівництва і архітектури,
*Харківський національний автомобільно-дорожній університет,

ВІБРАЦІЙНА ДІАГНОСТИЧНА МОДЕЛЬ КУЛЬКОВИХ РАДІАЛЬНО-ПОРШНЕВИХ НАСОСІВ ГІДРООБ’ЄМНИХ ПЕРЕДАЧ

© Шатохін В.М., Шатохіна Н.В., Соболь В.М., 2014

Створено універсальну математичну модель динамічних процесів у насосі радіально-поршневої гідромашини з кульковими поршнями, що враховує інерційні властивості кульок-поршнів, статора, пружні властивості рідини в циліндрі керування, ексцентриситет, тиски підживлення й у порожнині нагнітання, частоту обертання ротора. Установлено закон зміни тиску з урахуванням його закидів у циліндрах насоса. Знайдено механізм формування в законі руху статора насоса з номінальними параметрами істотних дев’ятої і вісімнадцятої гармонік, причини появи в законі руху статора значних гармонік нижчого порядку. Наведено результати розрахунково-експериментальних досліджень.
Ключові слова: кулька-поршень, гідромашина, радіально-поршневий насос, гармоніки, динамічні процеси.

The universal mathematical model of dynamic processes in a radial plunger hydromashine pump with ball-pistons is created. This model takes into account inertial properties of piston balls, a stator, elastic liquid properties in a cylinder control, eccentricity, replenishment pressure and pressure in cavity pumping, and rotor frequency rotation. The law of pressure changes is established; this law takes into consideration its reproaches in pump cylinders. The formation mechanism in the pump stator movement law with nominal parameters of substantial ninth and eighteenth harmonics, and the reasons for appearance of substantial harmonics of lower degrees in the law of stator movement, are found. The results of calculated
and experimental researches are listed.
Key words: ball-pistons, hydromashine, radial plunger pump, harmonics, dynamic processes.

Література – 12

УДК 534.29:66.084

Л.І. Шевчук, І.С. Афтаназів, О.І. Строган, П.П. Волошкевич
Національний університет “Львівська політехніка”

НИЗЬКОЧАСТОТНИЙ ВІБРОКАВІТАТОР ДЛЯ КАВІТАЦІЙНОЇ ОБРОБКИ ХІМІЧНО-АКТИВНИХ РІДИН, РІДИН ПІД ТИСКОМ ТА ПРИ ПІДВИЩЕНИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

© Шевчук Л.І., Афтаназів І.С., Строган О.І., Волошкевич П.П., 2014

Наведено опис конструкції низькочастотного віброкавітатора для кавітаційної обробки хімічно-активних рідин, рідин під тиском та за підвищених температур. Встановлено його основні конструктивні та технологічні параметри, регулювання якими дає змогу обирати оптимальні режими кавітаційної обробки. Для вибору діапазонів частот коливань збурювачів кавітації розроблено спеціальний прилад.
Ключові слова: вібрації, коливання, частота, резонанс, рідина, кавітація.

The description of law frequency vibrocavitator design for cavitational processing of chemically active liquids, liquids under pressure and high temperature is carried out. Its basic design and technological parameters are set up; by controlling them one can choose optimal regimes of cavitational processing. A special device for choosing range frequency fluctuation of cavitation breakers is developed.
Key words: vibrations, oscillations, frequency, resonance, liquid, cavitations.

Література – 5

Syndicate content