Аналітичне дослідження потужності, яка споживається на ведучому валу галтувальної машини зі складним рухом робочої ємкості

АНАЛІТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ПОТУЖНОСТІ, ЯКА СПОЖИВАЄТЬСЯ НА ВЕДУЧОМУ ВАЛУ ГАЛТУВАЛЬНОЇ МАШИНИ ЗІ СКЛАДНИМ РУХОМ РОБОЧОЇ ЄМКОСТІ

ANALYTICAL INVESTIGATION OF POWER CONSUMED ON THE DRIVE SHAFT OF A REPLACING MACHINE WITH COMPLEX MOVEMENT OF WORK CAPACITY

Сторінки: 95-100. Номер: №4, 2021 (299) 
Автори:
М. Г. ЗАЛЮБОВСЬКИЙ
ЗВО «Відкритий міжнародний університет розвитку людини «Україна»
ORCID ID: 0000-0001-6258-0088
e-mail: markzalubovskiy@gmail.com
І. В. ПАНАСЮК
Київський національний університет технологій та дизайну
ORCID ID: 0000-0001-6671-4266
e-mail: panasjuk1961@gmail.com
В. В. МАЛИШЕВ
ЗВО «Відкритий міжнародний університет розвитку людини «Україна»
ORCID ID: 0000-0003-2756-3236
e-mail: viktor.malyshev.igic@gmail.com
MARK G. ZALYUBOVSKYI
Open International University of Human Development “Ukraine”
IGOR V. PANASYUK
Kyiv National University of Technology and Design
VIKTOR V. MALYSHEV
Open International University of Human Development “Ukraine”
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2021-299-4-95-100
Рецензія/Peer review : 08.07.2021 р.
Надрукована/Printed : 26.08.2021 р.

Анотація мовою оригіналу

Робота присвячена аналітичному дослідженню енергетичних параметрів машини зі складним рухом робочої ємкості. Зокрема, були виконані аналітичні дослідження динамічного моменту опору, що утворюється від просторового переміщення рухомих ланок машини. Встановлено, що при роботі машини зі складним рухом робочої ємкості момент опору на ведучому валу змінюватиметься декілька разів за один його оберт і може мати від’ємні значення. Таке явище зумовлене просторовим рухом ємкості та різкою зміною положення робочого сипкого масиву відносно її стінок. У результаті аналітичних досліджень отримано рівняння для визначення максимального значення динамічного моменту опору, створеного просторовим переміщенням рухомих ланок машини. Встановлено, що повний максимальний момент опору на ведучому валу машини визначається як векторна сума максимальних моментів усіх сил, що діють на завантажений сипкий масив до ємкості та на рухомі ланки машини, які виконують просторовий рух відносно відповідного центру рівноваги машини. Аналітично отримано загальний вираз для визначення максимальної потужності, що споживається машиною зі складним рухом робочої ємкості на її ведучому валу. Отримані результати досліджень можуть бути використані конструкторськими бюро відповідних машинобудівних підприємств на стадії проектування галтувальних типів обладнання.
Ключові слова: робоча ємкість, потужність, момент опору, сипкий масив.

Розширена анотація англійською мовою

The work is devoted to the analytical study of the energy parameters of a machine with a complex movement of the working capacity. In particular, analytical studies of the dynamic moment of resistance formed by the spatial movement of the moving parts of the machine were performed. It is established that when operating a machine with a complex movement of the working capacity, the moment of resistance on the drive shaft will change several times during one revolution and may have negative values. This phenomenon is due to the spatial movement of the tank and a sharp change in the position of the working environment relative to its walls. As a result of analytical research, an equation is obtained to determine the maximum value of the dynamic moment of resistance created by the spatial movement of the moving parts of the machine. It is established that the total maximum moment of resistance on the driving shaft of the machine is defined as the vector sum of the maximum moments of all forces acting on the loaded working medium to the tank and on the moving parts of the machine. Analytically, a general expression is obtained to determine the maximum power consumed by a machine with a complex movement of the working capacity on its drive shaft. The obtained research results can be used by design bureaus of relevant machine-building enterprises at the stage of designing rolling types of equipment.
Keywords: working capacity, power, moment of resistance, bulk array.

References

1. Vyrobnytstvo lytykh detalei ta vyrobiv z polimernykh materialiv u vzuttievii ta shkirhalantereinii promyslovosti : monohrafiia / [O.P. Burmistenkov, B.M. Zlotenko, V.P. Konoval, I.V. Panasiuk, M.Ie. Skyba, O.M. Syniuk]. – Khmelnytskyi, 2007. – 255 c.
2. Kopin V.A. Obrabotka izdelij iz plastmass / Kopin V.A., Makarov V.L., Rostovcev A.M. – M. : Himiya, 1988. – 176 s.
3. Zalyubovskyi M.G. Experimental investigation of the handling process of polymeric units in a machine with a compacted space movement of working capacity / Zalyubovskyi M.G., Panasyuk I.V., Smirnov Y.I., Klaptsov Y.V., Malyshev V.V. // Bulletin of the Kyiv National University of Technologies and Design – 2019. – Vol. 2 (132). – P. 24 – 32.
4. Zaliubovskyi M.H. Eksperymentalne doslidzhennia vplyvu heometrii metalevykh vidlyvok detalei zamka «blyskavka» na osoblyvosti yikh obrobky v haltuvalnii mashyni / M.H. Zaliubovskyi, I.V. Panasiuk // Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu – 2020. – № 2 (144). – S. 24–32.
5. Marigo M. Developing Mechanistic Understanding of Granular Behaviour in Complex Moving Geometry using the Discrete Element Method. Part A: Measurement and Reconstruction of TurbulaMixer Motion using Positron Emission Particle Tracking / Marigo M., Cairns D. L., Davies M., Cook M., Ingram A., Stitt E. H. // CMES: Computer Modeling in Engineering & Sciences – 2010. – No. 3 (Vol. 59), 217–238.
6. Zaliubovskyi M.H. Mashyny zi skladnym rukhom robochykh yemkostei dlia obrobky polimernykh detalei : monohrafiia / M.H. Zaliubovskyi, I.V. Panasiuk, V.V. Malyshev. – K. : Universytet «Ukraina», 2018. – 228 s.
7. Pershin V.F. Mashiny barabannogo tipa: osnovy teorii, rascheta i konstruirovaniya / V.F. Pershin. – Voronezh : Izd-vo VGU, 1990. – 168 s.
8. Shumakova T.A. Instrument dlya vibroabrazivnoj obrabotki detalej: monografiya / T.A. Shumakova, V.I. Shapovalov, Yu.I. Gutko ; Vostochnoukr. nac. un-t im. V. Dalya. – Lugansk : Noulidzh, 2011. – 59 c.
9. Zalyubovskii M. G. On the study of the basic design parameters of a seven-link Spatial mechanism of a part processing machine / M. G. Zalyubovskii, I. V. Panasyuk // International Applied Mechanics, 56, issue 1, April 2020, 54–64.
10. Zalyubovskii M. G. Studying the main design parameters of linkage mechanisms of part-processing machines with two working barrels / M. G. Zalyubovskii, I. V. Panasyuk // International Applied Mechanics, 56, issue 6, November 2020, 762–772.
11. Modestov V.B. Opredelenie moshnosti smesitelya, neobhodimoj pri smeshivanii sypuchih materialov. / V.B. Modestov // Himicheskoe i neftegazovoe mashinostroenie. – 2003. – № 3. – S. 7–8.
12. Modestov V.B. Smesiteli sypuchih i pastoobraznyh materialov : monografiya / V. B. Modestov ; MONMS Ukrainy, Vostochnoukr. nac. un-t im. V. Dalya, Tehnol. in-t. – Lugansk, 2011. – 353 c.
13. Zaliubovskyi M.H. Doslidzhennia statychnoho momentu oporu veduchoho valu haltuvalnoi mashyny zi skladnym prostorovym rukhom robochoi yemkosti / M.H. Zaliubovskyi // Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. Tekhnichni nauky. – 2021. – № 1 (293). – S. 86–92.
14. Zaliubovskyi M.H. Vyznachennia statychnoho momentu oporu veduchoho valu haltuvalnoi mashyny, stvorenoho masoiu sypkoho seredovyshcha u robochii yemkosti / M.H. Zaliubovskyi, I.V. Panasiuk // Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. Tekhnichni nauky – 2021. – № 2 (295). – S. 116–122.
15. Zaliubovskyi M.H. Doslidzhennia dynamichnoho momentu oporu veduchoho valu haltuvalnoi mashyny, utvorenoho peremishchenniam sypkoho masyvu u robochii yemkosti / M.H. Zaliubovskyi, I.V. Panasiuk, V.V. Malyshev // Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. Tekhnichni nauky. – 2021. – № 3 (297). – S. 94–99.
16. Zaliubovskyi M. G. Synthesis and research of the tumbling machine spatial mechanism / M. G. Zaliubovskyi, I. V. Panasiuk, Yu. I. Smirnov, V. V. Malyshev // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. – 2020. – 178, issue 4. – R. 69–75.