Математичне моделювання технологічного процесу поверхневого ущільнення ґрунтів інерційною вібротрамбівкою

Ключові слова: трамбівка, ущільнення, удар, вібрації, гідроімпульсний привід, інерція, ґрунт, клапан

Анотація

Визначено високу ефективність технологічного процесу поверхневого ущільнення ґрунтів за допомогою вібраційної і віброударної обробки. Високого ступеню інтенсифікації процесу ущільнення ґрунтів досягнуто застосуванням розроблених оригінальних інерційних вібраційних трамбівок з гідроімпульсним приводом на базі двокаскадного клапана-пульсатора. Розроблено нову математичну модель для дослідження технологічних процесів поверхневого ущільнення ґрунтів інерційною вібротрамбівкою на базі законів гідродинаміки з використанням механореологічної феноменології й узагальнених законів механіки. При розробленні математичної моделі технологічний процес було досліджено на двох фазах: фаза накопичення кінетичної енергії, а також фаза ударної взаємодії інерційної трамбівки з поверхнею ґрунту. На основі розробленої математичної моделі методом кінцевих об’ємів за допомогою чисельного моделювання й методу припасовування отримано розподіл тиску і швидкості робочої рідини в гідроімпульсному приводі інерційної вібротрамбівки. Також було отримано діаграми зміни відносної й абсолютної швидкості рухомих елементів інерційної вібротрамбівки. Розроблена оригінальна модель поверхневого ущільнення ґрунтів дозволила одержати залежності зміни переміщення центрів мас шарів ущільнюючого ґрунту типу суглинків. Одержані робочі залежності основних робочих характеристик інерційної трамбівки на базі гідроімпульсного привода дозволили отримати основні робочі залежності для подальшого підвищення ефективності технологічного процесу поверхневого ущільнення ґрунтів. Отримані результати чисельного моделювання технологічних процесів поверхневого ущільнення ґрунтів інерційною вібротрамбівкою на базі гідроімпульсного привода показали переваги обраного
підходу до проектування, а також дозволили довести ефективність розробленої конструкції

Посилання

1. Iskovich-Lototsky, R.D. & Ivanchuk, E.V. (2008).
Application of vibration hydro-impulse actuator in
construction and road machines. Proceedings of Kharkiv
State Academy of Railway Transport, 88, 48-54.
2. Wicher, P., Zapletal, F., Lenort, R. & Staš, D. (2016).
Measuring the metallurgical supply chain resilience using
fuzzy analytic network process. Journal of Metalurgija,
55(4), 783-786.
3. Hou, Y.J., Du, M.J., Fang, P. & Zhang, L.P. (2017).
Synchronization and stability of an elastically coupled trirotor
vibration system. Journal of theoretical and applied
mechanics. 55(1). 227-240.
http://dx.doi.org/10.15632%2Fjtam-pl.55.1.227
4. Guang L. & Min, W. (2005). Modeling and controlling
of a flexible hydraulic manipulator. Journal of Central South
University of Technology: Science & Technology of Mining
and Metallurgy, 12(5), 578-583.
5. Cheng, C., Chen, H., Shi, Z., Liu, Z. & Xiong, Y.
(2016). Modeling and controlling of a flexible hydraulic
manipulator. Journal of Shock and Vibration, 16, 1–9.
6. Cheng, C., Chen, H., Shi, Z., Liu, Z. & Xiong, Y.
(2016). System-level coupled modeling of piezoelectric vibration
energy harvesting systems by joint finite element and
circuit analysis. Journal of Shock and Vibration. 2016, 1-9.
http://dx.doi.org/10.1155/2016/2413578
7. Iskovich-Lototsky, R.D., Zelinskaya, O.V., Ivanchuk,
Y.V. (2018). Technology of modeling of estimation of
parameters of forming of billets from powder materials on
the vibropress equipment with the hydropulse actuator.
Vinnytsia: VNTU.
8. Jacob, K. (1994). Hurwitz stability of weighted diamond
polynomials. Journal of Systems & Control Letters, 22(4),
303-312.
https://doi.org/10.1016/0167-6911(94)90062-0
9. Iskovich-Lototsky, R.D. & Ivanchuk, Y.V. (2008).
Improving the efficiency of unloading materials under the
action of periodic shock pulses. Vibrations in Engineering
and Technology, 2 (51), 8-11.
10. Iskovich-Lototsky, R.D., Ivanchuk, Y.V., Veselovsky,
Y.P. (2016). Optimization of design parameters of
inertial vibrating press hammer. Bulletin of Mechanical
Engineering and Transport, 2, 43-50.
11. Iskovich-Lototsky, R.D., Ivanchuk, Y.V., Tesovsky,
D.V. & Veselovsky, J.P. (2012). Application of hybrid
modeling in the development of waste disposal facilities.
Technological Complexes, 1-2 (5-6), 122-126.
12. Wlosnewski, J.C., Kumpugdee-Vollrath, M. &
Sriamornsak, P. (2010). Effect of drying technique and
disintegrant on physical properties and drug release behavior
of microcrystalline cellulose-based pellets prepared by
extrusion/spheronization. Chemical Engineering Research
and Design, 88(1), 100-108.
https://doi.org/10.1016/j.cherd.2009.07.001.
13. Nazarenko, I., Ruchynskyi, M. & Delembovskyi, M.
(2018). The basic parameters of vibration settings for
sealing horizontal surfaces. Journal of Engineering and
Technology (UAE), 7 (3.2), 255-259.
http://dx.doi.org/10.14419/ijet.v7i3.2.14415
14. Nesterenko, M., Nazarenko, I. & Molchanov, P.
(2018). Cassette installation with active working body in the
separating partition. Journal of Engineering and Technology
(UAE), 7(3.2), 265-268.
http://dx.doi.org/10.14419/ijet.v7i3.2.14417
15. Nesterenko, M., Maslov, A. & Salenko, J. (2018).
Investigation of vibration machine interaction with compacted
concrete mixture. Journal of Engineering and Technology
(UAE), 7(3.2), 260-264.
http://dx.doi.org/10.14419/ijet.v7i3.2.14416.
Опубліковано
2019-07-05
Як цитувати
Ivanchuk Yaroslav Математичне моделювання технологічного процесу поверхневого ущільнення ґрунтів інерційною вібротрамбівкою / Yaroslav Ivanchuk // ACADEMIC JOURNAL Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2019. – Т. 1 (52). – С. 21-29. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2019.52.1666.