№73-3
Ідентифікація та дослідження характеристик фрикційних коливань у гальмі
О.М. Коптовець1, Л.Н. Ширін1, В.В. Яворська1, А.О. Герасименко1
1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 73:33-44
https://doi.org/10.33271/crpnmu/73.033
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Дослідження режимів фрикційних коливань гальмівного механізму, що встановилися, полягає в знаходженні рішення вихідної динамічної задачі з тертям, яке задовольняє умовам періодичності. При цьому період руху динамічної системи заздалегідь не відомий. Ця динамічна система описується нелінійною диссипативною неавтономною системою диференціальних рівнянь.
Методика. Комплексна методика спектрального аналізу коливань гальмівного механізму ґрунтується на припущенні, що його рухи є періодичними. Якщо в аналізованій динамічній системі виникає детермінований хаос, то автокореляційна функція тимчасового ряду переміщень повинна мати кінцевий носій, тобто перетворюватися в нуль поза кінцевим інтервалом часу.
Результати. Дослідження характеристик коливальних процесів у гальмівних механізмах виконуються поетапно з використанням методу обчислювального експерименту.На першому етапі проводиться чисельне рішення динамічної задачі з тертям, що розглядається, за допомогою обчислювального алгоритму. В результаті обчислюються тимчасові ряди переміщень колодки гальмівного механізму.На другому етапі обчислювального експерименту проводиться дослідження одержаних часових рядів.
Наукова новизна. Для ідентифікації характеристик фрикційних коливань у гальмі шахтного локомотиву розроблено комплексний метод обчислювального експерименту, який базується на чисельному рішенні динамічної задачі з тертям, спектральному аналізі амплітуд переміщень, швидкостей і прискорень гальмівного механізму та дослідженнях їх фазових діаграм у змінних системи «переміщення-швидкість».
Практична значимість. Математична модель коливань гальмівного механізму та обчислювальний алгоритм для її чисельного дослідження реалізуються у вигляді комп'ютерної програми для персональних ЕОМ алгоритмічною мовою FORTRAN. Для компіляції програми можуть бути використані практично всі доступні комерційні компілятори, включаючи Compaq Visual Fortran 6.6 та Intel Visual Fortran 10, а також некомерційні компілятори, які розповсюджуються за ліцензією GNU.
Ключові слова: гальмо, трибологічна система, нелінійна динамічна задача з тертям, обчислювальний експеримент, автокореляційні функції, період коливань, спектральний аналіз, фазові діаграми, метод продовження за параметром.
Перелік посилань
1. Koptovets, А.N., Koroviaka, Е.А., Samusia, S.V., Diachkov, P.А., & Yavorska, V.V. (2013). Modeling of the controlled motion of mine trains. Mining electric engineering and automation: collection of scientific papers of the National Mining University, 91, 105–110.
2. Shyrin, A., Rastsvetaev, V., & Morozova, Т. (2012). Estimation of reliability and capacity of auxiliary vehicles while preparing coal reserves for stoping. Geomechanical Processes During Underground Mining. 105–108.
3. Shyrin, L.N., Rastsvetaiev, V.А., Lebed, А.L., & Halushko, N.N. (2012). Prospects to improve schemes of auxiliary transport in the context of “Shakhta “1/3 Novogrodovskaia” UE. Collection of scientific papers of the National Mining University, 38, 79–83.
4. Koptovets, А.N., Bobyliov, А.А., & Diachkov, P.А. (2009). Generalizing the practices concerning the use of various frictional materials for brake shoes. Hoisting and transportation facilities, 3, 52–62.
5. Sviridenok, А.I., Chizhik, S.А., & Petropovets, М.I. (1990). Mechanics of discrete frictional contact. Nauka i Tekhnika.
6. Goriacheva, I.G. (2001). Mechanics of frictional interaction. Nauka.
7. Goriacheva, I.G., & Dobychin, М.P. (1988). Contact problems in tribology. Mashinostroenie.
8. Barmin, Yu.I. (1964). A technique to compile empiric formula for friction coefficient of brake shoes on a slugger. Proceedings of Khabarovsk Institute of Railway Transport, 16, 186–195.
9. Grebeniuk P.Т. (2004). Regulations to calculate brakes. Intext.
