ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ, ВОЗДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ЭЛЕМЕНТЫ МНОГОДВИГАТЕЛЬНОГО ГИДРОПРИВОДА ХОЛОДИЛЬНИКА МНЛЗ

На базе динамической модели многодвигательного привода холодильников машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) сформирована математическая модель и выполнена оценка возникающих в приводе низкочастотных динамических процессов. Модель привода холодильников представляет собой восьмимассовую динамическую систему с упругими связями между массами. Описание связей учитывает наличие в них зазоров и демпфирующих свойств. Активная нагрузка в динамической модели описана механической характеристикой гидропривода. В качестве реактивной нагрузки выступает масса подвижных балок и охлаждаемого металла холодильников. Движение всех масс модели описано системой дифференциальных уравнений второго порядка. Интегрирование дифференциальных уравнений выполнялось методом Рунге-Кутта. Для анализа влияния различных факторов на нагрузки, возникающие в приводе холодильника, была написана соответствующая программа для ЭВМ. Оценка динамических процессов в приводе холодильника МНЛЗ показала, что динамическая составляющая нагрузки в элементах машины вертикального перемещения подвижных балок составляет значительную величину. Коэффициент динамичности K_д в элементах привода достигает 2,2 – 2,3. В процессе анализа факторов, влияющих на динамические процессы в приводе холодильника, выявлено, что оптимальное соотношение масс металла, расположенного на холодильнике, и подвижных балок холодильника соответствует значению, близкому к 1,6 – 1,7. Минимальный коэффициент динамичности при этом близок величине  1,5. Характер изменения динамики привода от вязкости рабочей жидкости гидропривода представляет собой плавно понижающуюся линейную зависимость с минимумом, соответствующим значению вязкости жидкости 4·10–5 м2/с. Скорость вертикального перемещения подвижных балок холодильников также оказывает влияние на возникающие в их приводе динамические процессы. При этом, чем выше скорость, тем выше коэффициент динамичности. В рассматриваемых в работе пределах изменения скорости движения подвижных балок холодильника значение K_д меняется от 2 до 2,2. Используемая в работе динамическая модель многодвигательного гидропривода холодильников шагающего типа дает возможность проанализировать возникающие в гидроприводе низкочастотные динамические процессы. В  результате появляется возможность выявить степень влияния на низкочастотные колебания в гидроприводе различных конструкционных и энергосиловых условий функционирования такого привода и, используя расчетный инструмент, выработать оптимальные с точки зрения работоспособности конструктивные решения.

1. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины: Учебн. пособие для машиностроительных вузов. – М.: Машиностроение, 1983. – 487 с.

2. Савельев А.Н., Козлов С.В. Оценка эксплуатационной надежности холодильника МНЛЗ с гидроприводом. Материалы шестнадцатой научно-практической конференции по проблемам механики и машиностроения. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2006. С. 152 – 159.

3. Frolov K.V. Modern Problems of Vibrations in the Systems “Man-machine-Environment” // Studies in Environmental Science. 1981. Vol. 13. P. 1 – 41.

4. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиностроения. Основы проектирования машин. – М.: Машиностроение. 1984. – 224 с.

5. Ильин М.М., Колесников К.С., Саратов Ю. Теория колебаний. Учебник для вузов. 2-е изд., стер. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 271 с.

6. Савельев А.Н., Ступаков М.И. Определение динамических нагрузок в технологическом оборудовании. Учебн. пособие. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 1999. – 32 с.

7. Савельев А.Н., Ступаков М.И., Савельев Н.В. Динамика тяжелонагруженных технологических машин. Учебн. пособие. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2005. – 190 с.

8. Савельев А.Н., Козлов С.В., Анисимов Д.О. Особенности формирования динамических моделей многодвигательных гидроприводов холодильников МНЛЗ // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2016. № 2 (16). С. 28 – 31.

9. Савельев А.Н. Теория работоспособности технологических машин. – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2008. – 225 с.

10. Shabana A.A. Dynamics of Multibody Systems, 3 edn. Cambridge University Press, Cambridge, 2005.

11. Асташев В.К., Бабицкий В.И., Вульфсон И.И. Динамика машин и управление машинами: справочник / ред. Г.В. Крейнин. – Москва: Машиностроение, 1988. – 239 с.

12. Eich-Soellner E., Fuehrer C. Numerical Methods in Multibody Dynamics. Teubner, Stuttgart, 1998.

13. Amirouche, F. Fundamentals of Multibody Dynamics. Birkhäuser, Boston, 2006.

14. Трубецков Д.И., Рожнев А.Г. Линейные колебания и волны: Учебное пособие для вузов. – М.: Изд-во физико-математической литературы, 2001. – 416 с.

15. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. Учебник для машиностроительных вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. 2-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1982. – 423с.

16. Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики. – М.: Машиностроение, 1979. – 232 с.

17. Schiehlen W. ed. Multibody Systems Handbook. Springer, Berlin, 1990.

18. Stoer J,. Bulirsch R., Numerische Mathematik 2,4 Auflage, Springer, Berlin, 2000.

19. Nayfey A.H., Balachandran B. Aplied Nonlinear Dynamics. Wiley, New York, 1995.

20. Введение в теорию механических колебаний: Учеб. пособ. для втузов / под ред. Я.Г. Пановко. 3-е изд. перераб. – М.: Наука, 1991. – 255 с.