Направление 1. Транспортное и строительное машиностроение

_______________________________________________________________________________________

УДК 666.97.051:620.178.7(045)

ИССЛЕДОВАНИЯ УДАРНОГО ПРОЦЕССА В САМОХОДНЫХ БЕТОНОСМЕСИТЕЛЯХ (СБС)

Т. К. Балгабеков, кандидат технических наук, доцент,

заведующий кафедрой «Транспортная техника и технологии»;

А. Н. Конкыбаева, магистр наук,

ассистент кафедры «Транспортная техника и технологии»; Р. С. Жандильдина, магистрант 1 курса,

делопроизводитель кафедры «Транспортная техника и технологии»

НАО «Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина»,

Республика Казахстан, г. Нур-Султан,

Аннотация. В статье приведены исследования ударного процесса механической части СБС, которые подвергаются ударному воздействию, прочность их определяется по реакции на удар. Данная характеристика определяется либо смещением смесителя относительно того, либо величиной динамических нагрузок. Различные формы ударного спектра следует определять по разному, то как типичные характеристики механического оборудования СБС, то как косвенное описание возбуждения. Ударный спектр в механической системе СБС следует различать как недемпфированный или демпфированный в зависимости от величины демпфирования, в котором определяется максимальная характеристика.

Ключевые слова: механическая система, ударный износ, исследование, бетоносмеситель, нагрузки.

SHOCK RESEARCH IN SELF-PROPELLED CONCRETE MIXERS (SPC)

T. K. Balgabekov, candidate of technical sciences,

head of the department «Transport Engineering and Technology»;

A. N. Kongkybayeva, master of Science,

assistant of the department «Transport Engineering and Technology»; R. S. Zhandildina, master student 1 course,

clerk of the department «Transport Engineering and Technology»

Kazakh Agrotechnical University named after S. Seifullin,

Republic of Kazakhstan, Nur-Sultan

Abstract. The article presents studies of the shock process of the mechanical part of (SPC),which are impacted, their strength is determined by the reaction to shock. This characteristic is determined either by the displacement of the mixer relative to, or the magnitude of the dynamic loads. Different forms of the shock spectrum should be defined in different ways, either as typical characteristics of SPS mechanical equipment, or as an indirect description of excitation. The impact spectrum in the SPS mechanical system should be distinguished as non-damped or damped depending on the amount of damping allowed in the resonator, depending on the direction in which the maximum characteristic is determined.

Key words: mechanical system, impact wear, research, concrete mixer, load.

Введение

Линейная пассивная демпфированная механическая система СБС проявляет определенные переходные процессы с определенными частотами и скоростями затухания после возбуждения. Преобразование Лапласа реакции механической системы СБС повышается беспредельно, когда i приближается к комплексной частоте, включая скорость затухания и угловую скорость затухания и угловую, любого их этих переходных процессов. Таким образом, необходимо описывать механическую систему СБС посредством ее переходной характеристики как переменную при установившейся характеристике.

9

ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

Сборник материалов III Национальной научно-практической конференции

_______________________________________________________________________________________

Основная часть

В противоположность колебаниям механический удар СБС об единичное препятствие имеет относительно короткую продолжительность и либо резко заканчивается, либо быстро потухает. Его наиболее существенное представление без помощи комплексной частоты следует истолковать как

результирующая форма волны повторяется все время.

Уравнение (3) и (4) выражают комплексную функцию времени вращающегося в комплексной плоскости единичного вектора,направление вращения против часовой стрелки.

Комплексная экспоненциальная функция используется для теоретических анализов вместо проще и введение комплексных чисел дает простой способ выражения изменения фаз и амплитуды колебания на процессе решения [1].

как математическую пробу, введенную при исследовании для обозначения необходимой частоты. Если f является подвижностью переноса механической системы из точки возбуждения к

Следует отметить, что основная методика вычисления реакции на удар, очень близкая к методике

Вычисления производится в комплексных числах, которые по необходимости переводятся в действительные. Более совершенным подходом рассмотрения теории удара АБС об единичное препятствие является такой подход, когда интегрирование выражения (4.70) ограничивается положительным временем, аjw заменяется наi, что позволяет иметь действительную часть,

Ограничение области интегрирования эквивалентно допущении при котором ударное ускорение равно нулю в случае отрицательного времени для доказательства общих теорем. Линейная пассивная демпфированная механическая система СБС проявляет определенные переходные процессы с определенными частотами и скоростями затухания после возбуждения. Преобразование Лапласа реакции механической системы СБС повышается беспредельно, когдаi приближается к комплексной частоте, включая скорость затухания и угловую скорость затухания и угловую, любого их этих переходных процессов. Таким образом, необходимо описывать механическую систему СБС посредством ее переходной характеристики как переменную при установившейся характеристике [3].

10

Направление 1. Транспортное и строительное машиностроение

_______________________________________________________________________________________

Контрольные системы, такие как системы активной амортизации, могут на первом испытании проявлять экспоненциально повышающийся (вплоть до пределов линейности) на одной или более комплексных частотах. Следовательно, преобразование Лапласа является базой для теории устойчивости контрольной системы. Однако в ударной и вибрационной технике системы амортизации используются только при необходимости, потому что они расходуют мощность, стоят дорого и для удовлетворительной работы их нужно приспосабливать с помощью относительно сложных технических способов. Следовательно, теория удара ограничивается, в основном, эффектами возбуждения пассивных систем. Ударный спектр может быть первоначальным(ложно капсущийсязначительным), остаточным и максимальным в зависимости от периода времени, в которые отличается максимальная характеристика (во время импульса, после него или он неограничен). Недемпфированный остаточный ударный спектр, который является идентичным для положительного и отрицательного напряжений, связан с величиной преобразования Фурье при той же

так, что его можно считать основной мерой возбуждения даже сложных механических систем.

Конечная пилообразная максимальная форма колебаний которая наблюдается при относительной плавности ее спектров, является средством достижения заданного минимального ударного спектра. В противоположности преобразованию Фурье недемпфированный остаточный ударный спектр не содержит сведений о фазе. Аналогично удару, случайные колебания следует рассматривать как предельный случай выражения (1) с бесконечным количеством малых синусоид в случайных зависимостях в частотной области. Или множества бесконечно малых ударов, происходящих произвольно во временной области. Их можно предсказать и кратко описать только статистически. Тем не менее любая из этих точек зрения приводит к одному и тому же основному описанию и дает одинаковый критерий опасности. Первая точка зрения приводит к менее абстрактной разработке концепций о спектре, тогда как вторая, вероятно, ближе практическим источникам случайных колебаний или случайных временных функций вообще [5].

Всякую выборку ограниченной продолжительности случайных колебаний необходимо аппроксимировать а приделах ее продолжительности с помощью уравнения (1) ограниченным числом синусоид. Термин "чистое случайное колебание" следует относить к спектральной функции, постоянной по величине в пределах значительной частотной области, и обозначает спектральную

Находясь÷ отчасти в зависимости( ) от особенности кривой избирательности и способы усреднения времени [1 5]. Любая оценка , выполненная на основе ограниченной выборке, особенно при низких частотах является компромиссом между разрешающей способностью (малое В) и статистическим значением. Если комплексная придаточная способность или подвижность переноса

11

ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

и полное среднеквадратичное ускорение можем получить путем его интегрирования и определения значения квадратного корня. Поэтому любой расчет реакции линейной механической системы АБС на случайные возбуждения включает те же данные о системе АБС, что и периодическое колебание и удар, но данные о величине передаточной способности используются несколько иначе. При рассмотрении выборки случайных колебаний механической системы АБС как суммы ударов следует использовать преобразование Фурье, которое дает другое определение для оценки

частот В. Следует отметить, что выражение (13) согласуется с выражение (10), и позволяет получить аналогичные результаты (малое В) со статистическими данными для любой выборки ограниченной продолжительностью. Зависимости фазы для любой выборки ограниченной продолжительностью. Зависимости фазы от частоты в общем случае не имеют значения для случайных колебаний [6].

При проектировании механической части СБС, в том числе и вращающегося смесителя, которые подвергаются ударному воздействию, прочность их определяется по реакции на удар. Данная характеристика определяется либо смещением смесителя относительно шасси, либо величиной динамических нагрузок, воспринимаемых механической системы АБС, а также смесителя можно определить по временной зависимости параметров удара известными расчетными методами. Следует отметить, что используя методы преобразования результатов измерений характеристик удара, можно найти непосредственную связь между ударом и реакцией конструкций СБС и смесителя (3).

Рисунок 1 – Расчетная схема механической системы АБС при ударе

Для разработки расчетной представим механическую систему СБС в виде упрощенной модели. Расчетная схема механической системы СБС приведена на рисунке 1, которая состоит из вращающегося смесителя (верхняя масса ), опирающегося на шасси СБС (нижнюю массу Ш). в зависимости от назначения исследования определенные характеристики реакции модели должны быть известны: при расчете смесителя – для этого необходимо знать закон движения шасси;

массы шасси представляет собой входное ударное движение по отношению к смесителю. Выбирая необходимый метод обработки данных, информацию о реакции механической системы СБС на удар, нужную для расчета элементов СБС, получаем на основе изменения параметров движения механической системы СБС во времени [7].

Приведение данных в виде реакции механической системы СБС смесителя. Конструкция значения реакции необходимо использовать для исследования некоторых свойств удара посредством анализа свойств механической системы СБС и смесителя. Затем увяжем значения максимальных реакций с этими свойствами. Рассматриваемое представление удара имеет следующие различия от представления удара в виде спектра Фурье:

- спектр Фурье позволяет определить удар через амплитуды и фазовые отношения его частотных составляющих, причем спектр реакции описывает только влияние удара на конструкцию

12

Направление 1. Транспортное и строительное машиностроение

_______________________________________________________________________________________

механической системы СБС и смесителя на основе максимальных величин соответствующих реакций;

- изменение во время удара нельзя определить на основе значения максимальных величин реакций механической системы СБС и смесителя, подвергаемой воздействию удара, т.е. расчет максимальных величин реакций является необратимым действием. Спектр же Фурье определяется на основе изменений во времени и наоборот [8].

Ограничивая анализ реакцией линейной системы СБС с сосредоточенными параметрами, имеющей одну ступень при наличии вязкого трения, далее называемой простой конструкцией смесителя (см.рисунок 1), имеет два параметра, от которых зависит реакция: собственная частота и коэффициент демпфирования. При наличии всего двух параметров можем на основе измерения удара получить представление о максимальных реакциях многих простых конструкции. Данный процесс называется приведением данных в область реакции и применяется непосредственно к системе, которая имеет одну степень свободы; он применим до некоторой степени при совмещении собственных колебаний для определения реакции линейной системы, которая больше, чем с одной степенью свободы. Условия конкретного применения определяют величину ошибок, возникающих от совмещения [9].

Заключение

1)Установлено, что при ступенчатом или импульсном возбуждении СБС или смесителя наиболее важное значение имеет максимальная величина реакции. Два типа максимальных значений

отклонений являются характерными для СБС: одним из них является результирующая амплитуда реакции - амплитуда свободных колебаний СБС относительно конечного положения после удара об единичное препятствие ; другой максимум представляет собой наибольшую величину реакции от удара r, которая имеет тот же знак, что и возбуждение.

2)Наибольшее относительное перемещение равно амплитуде свободных колебаний, что объясняет прерывности, которые появляются в спектрах наибольших относительных реакций.

Библиографический список

1.Козловский, М. З. Нелинейная теория виброзащитных систем / М. З. Козловский. – М.: Наука, 2009. – 318 с.

2.Фролов, К. В. Прикладная теория виброзащитных систем / К. В. Фролов, Ф. А. Фурман. – М.: Машиностроение, 2014. – 276 с.

3.Иориш, Ю. И. Виброметрия / Ю. И. Иориш. – М.: Машиностроение, 2015. – 403 с.

4.Гайцгорин, М. М. Исследование динамики системы «Дорога – машина-человек» / М. М. Гайцгорин, Е.Ю. Малиновский. – М.: Машиноведение, 2015. – 315 с.

5.Болотин, В. В. Случайные колебания упругих систем / В.В. Болотин. – М.: Наука, 2014. – 335 с.

6.Вольперт, Э. Г. Динамика амортизаторов с нелинейными упругими элементами / Э.Г. Вольперт. – М.: Машиностроение, 2012. – 136 с.

7.Керов, И. П. Использование математической статистики при переработке информации о строительных машинах / И. П. Керов. – М.: Прогресс, 2013. – 350 с.

8.Тимофеева, М. М. Опыт прогнозирования и развития отрасли техники на основе статистической обработки патентов / М. М. Тимофеева, Н.М. Мандатов. – М.: Атомиздат, 2018. – 260 с.

9.Гмошинский, В. Г. Инженерное прогнозирование в строительстве / В. Г. Гмошинский. – М.: Энергоиздат,

2012.

13