DYNAMIC BALANCING OF ROLLER FORMING UNIT DRIVE

Заголовок (англійською): 
DYNAMIC BALANCING OF ROLLER FORMING UNIT DRIVE
Автор(и): 
V.S. Loveikin
K.I. Pochka
M.O. Prystailo
M.M. Balaka
O.B. Pochka
Автор(и) (англ): 
V.S. Loveikin
K.I. Pochka
M.O. Prystailo
M.M. Balaka
O.B. Pochka
Ключові слова (укр): 
роликова формувальна установка, привідний механізм, сила інерції, момент, зрівноваження
Ключові слова (англ): 
roller forming unit, drive mechanism, inertia force, moment, balancing
Анотація (укр): 
З метою підвищення надійності та довговічності розглянуто динамічне зрівноваження привідного механізму роликової формувальної установки з врівноваженим приводом. При моделюванні процесу зрівноваження привідного механізму розв’язано дві задачі динамічного врівноваження: врівноваження сил інерції, що прикладені в центрах мас рухомих ланок, та врівноваження приведеного до осі обертання привідного вала крутного моменту, що виникає від дії сил інерції. При цьому визначено всі кінематичні характеристики формувальних візків установки, записано функції зміни кінетичної енергії кожного елемента установки та всієї системи, сил інерції кожного елемента установки та сумарної сили інерції, сумарного моменту від дії сил інерції. На основі рівнянь Лагранжа другого роду складено рівняння руху установки і визначено узагальнену силу та рушійний момент на валу привідного двигуна. Неврівноваженість привідного механізму оцінюється максимальними і середньоквадратичними значеннями сумарної сили інерції та сумарного крутного моменту від дії сил інерції, безрозмірними коефіцієнтами, що виражають відношення середньоквадратичних значень зведених до центру мас установки сумарної сили інерції та сил інерції, що діють на кожний візок, і відношення середньоквадратичних значень моменту від дії сил інерції всього механізму і складових моменту від дії сил інерції окремих елементів. Встановлено, що в установці з врівноваженим приводом найкраще врівноваження сил інерції, що прикладені в центрах рухомих мас ланок, та приведеного до осі обертання привідного валу крутного моменту, що виникає від дії сил інерції, спостерігається при значенні кута зміщення кривошипів Δφ=90°. Отримані результати можуть бути у подальшому використані для уточнення та вдосконалення існуючих інженерних методів розрахунку привідних механізмів машин роликового формування як на стадіях проєктування, так і у режимах реальної експлуатації.
Анотація (англ): 
The dynamic balancing of the drive mechanism is considered for a roller forming unit with balanced drive. Two dynamic balancing problems are solved in the simulation process of the drive mechanism balancing: the inertia forces balancing which applied in the masses centers of the motion links, and the torque balancing which reduced to rotation axis of the drive shaft, that arise from the inertia forces action. The drive mechanism imbalance is estimated by the maximum and root-mean-square values of the total inertia force and total torque from the inertia forces action, the dimensionless coefficients, which express the root-mean-square values ratio of the total inertia force and inertia forces, that act on each trolley, and the root-mean-square values ratio of the moment from the inertia forces action of the whole mechanism and moment components from the inertia forces action of the individual elements.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2021, номер 107
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2021, issue 107
Мова статті: 
English
Формат документа: 
application/pdf
Дата публікації: 
27 Декабрь 2021
Номер збірника: 
Університет автора: 
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine 15, Heroiv Oborony St., Kyiv, Ukraine, 03041 , Kyiv National University of Construction and Architecture 31, Povitroflotsky Ave., Kyiv, Ukraine, 03037
References: 
  1. Harnets V. M. Prohresyvni betonoformuiuchi ahrehaty I kompleksy (Progressive concrete-forming units and complexes). Kyiv: Budivelnyk, 1991. 144 p. [in Ukrainian].
  2. Harnets V. M., Zaichenko S. V., Chovniuk Yu. V., Shalenko V. O., PrykhodkoYa. S. Betonoformuvalni ahrehaty. Konstruktyvno-funktsionalni skhemy, pryntsyp dii, osnovyteorii: Monohrafiia (Concrete-forming units. Structural and functional schemes, operation principle, theory basics: Monograph). Kyiv: Interservis, 2015. 238 p. [in Ukrainian].
  3. Kuzin V. N. Tehnologija rolikovogo formovanija ploskih izdelij iz melkozernistyh betonov (Roller forming technology of flat products from fine-grained concrete: Extended abstract of candidate’s thesis). Moscow, 1981. 20 p. [in Russian].
  4. Rjushin V. T. Issledovanie rabochego processa I razrabotka metodiki rascheta mashin rolikovogo formovanija betonnyh smesej (Working process research and methodology development of calculating machines for concrete mixtures roller forming: Extended abstract of candidate’s thesis). Kyiv, 1986. 20 p. [in Russian].
  5. Loveikin V. S., Pochka K. I. Dynamichnyi analiz rolykovoi formovochnoi ustanovky z rekuperatsiinym pryvodom (Dynamic analysis of roller forming unit with recuperative drive). Dynamika, mitsnist I nadiinist silskohospodarskykh mashyn: materialy pershoi Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii (Dynamics, Strength and Reliability of Agricultural Machinery: Proceedings of the 1st International Scientific and Technical Conference (DSR AM-I). Ternopil, 2004. P. 507–514 (in Ukrainian).
  6. Nazarenko I. I., Smirnov V. M., Pelevin L. Ye., Fomin A. V., Sviderskyi A. T., Kosteniuk O. O., Ruchynskyi M. M., Diedov O. P., Harkavenko O. M., Martyniuk I. Yu. Osnovy teorii rukhu zemleryinykh I uschilniuvalnykh mashyn budindustrii z kerovanymy u chasi optymalnymy parametramy: Monohrafiia (Motion theory fundamentals of earthmoving and compaction machines for building industry with time-controlled optimal parameters: Monograph). Kyiv: MP Lesia, 2013. 188 p. (in Ukrainian).
  7. Zaichenko S., Shalenko V., Shevchuk N., VapnichnaV. Development of a geomekhanic complex for geotechnical monitoring contour mine groove. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 3/9 (87). P. 19–25. DOI: 10.155/1729-4061.2017.102067.
  8. Harnets V. M., Chovniuk Yu. V., Zaichenko S. V., Shalenko V. O., Prykhodko Ya. S. Teoriia i praktyka stvorennia betonoformuvalnykh ahrehativ (BFA) (Theory and practice of creating concrete-forming units). Hirnychi, budivelni, dorozhni ta melioratyvnimashyny. 2014. Issue 83. P. 49–54 (in Ukrainian).
  9. Harnets V. M., Zaichenko S. V., PrykhodkoYa. S., Shalenko V. O. Rozrobkanaukovo-praktychnykhrekomendatsiipostvorenniubetonoformuiuchykhahrehativ (BFA) (Development of scientific and practical recommendations for the creation of concrete-forming). Hirnychi, budivelni, dorozhni ta melioratyvnimashyny. 2012. Issue 79. P. 46–52 (in Ukrainian).
  10. Zaichenko S. V., Shevchuk S. P., Harnets V. M. Enerhetychnyianalizprotsesurolykovohouschilnennia (Energy analysis of the roller compaction process). Enerhetyka: Ekonomika, tekhnolohiia, ekolohiia. 2012. Vol. 1 (30). P. 77–83 (in Ukrainian).
  11. Zaichenko S. V., Shevchuk S. P., Harnets V. M. Tryvymirne modeliuvannia protsesu rolykovoho uschilnennia stovburnoho kriplennia (Three-dimensional modeling of roller compaction process of the trunk). Hirnychi, budivelni, dorozhni ta melioratyvnimashyny. 2012. Issue 79. P. 40–45 (in Ukrainian).
  12. PrykhodkoYa. S., Harnets V. M. Vzaiemouzghodzhenist roboty mekhanizmiv pry rolyko-ekstruziinomu formuvanni bahatopustotnykh vyrobiv (Mutual coherence of mechanisms in roller-extrusion forming of multi-hollow products). Haluzevemashynobuduvannia, budivnytstvo. 2012. Vol. 1 (31). P. 305–310. (in Ukrainian).
  13. Loveikin V. S., Pochka K. I., Romasevych Yu. O., Pochka O. B. Dynamichnyi analiz rolykovoi formuvalnoi ustanovky z kryvoshypno-shatunnym pryvidnym mekhanizmom (Dynamic analysis of roller forming unit with crank drive mechanism). Strength of Materials and Theory of Structures. 2019. Issue 102. P. 91–108. DOI: 10.32347/2410-2547.2019.102.91-108 (in Ukrainian).
  14. Loveikin V. S., Pochka K. I., Prystailo M. O., Pochka O. B. Dynamichne zrivnovazhennia pryvidnoho mekhanizmu rolykovoi formuvalnoi ustanovky z enerhetychno vrivnovazhenym pryvodom (Drive mechanism dynamic balancing of roller forming unit with energy-balanced drive). Strength of Materials and Theory of Structures. 2019. Issue 103. P. 112–130. DOI: 10.32347/2410-2547.2019.103.112-130 (in Ukrainian).
  15. Loveikin V. S., Pochka K. I. Sintez kulachkovogo privodnogo mehanizma rolikovoj formovochnoj ustanovki s kombinirovannym rezhimom dvizhenija po uskoreniju tret’ego porjadka (Synthesis of a cam drive mechanism for roller forming unit with combined third-order acceleration mode). Naukaitehnika. Minsk, 2017. Vol. 16 (3). P. 206–214. DOI: 10.21122/2227-1031-2017-16-3-206-214 (in Russian).
  16. Loveikin V. S., Pochka K. I. Analiz neravnomernosti dvizhenija rolikovoj formovochnoj ustanovki s uravnoveshennym privodom (Motion non-uniformity analysis of roller forming unit with balanced drive). MOTROL. Commission of Motorization and Energetics in Agriculture. Lublin-Rzeszow, 2015. Vol. 17, No 3. P. 17–27 (in Russian).
  17. Loveikin V. S., Pochka K. I., Prystailo M. О.,Balaka M. M., Pochka O. B. Impact of cranks displacement angle on the motion non-uniformity of roller forming unit with energy-balanced drive. Strength of Materials and Theory of Structures. 2021. Issue 106. P. 141–155. DOI: 10.32347/2410-2547.2021.106.141-155.
  18. Loveikin V. S., Pochka K. I. Analiz rukhu rolykovoi formovochnoi ustanovky z vrivnovazhenym pryvodom (Motion analysis of roller forming unit with balanced drive). Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University. 2004. Issue 27. P. 95–101 (in Ukrainian).
  19. Pat. 32838 U Ukraine, IPC В28В 13/00. Ustanovka dlia formuvannia vyrobiv z betonnykh sumishei (Forming unit for products from concrete mixtures) / Loveikin V. S., Yaroshenko V. F., Pochka K. I. Publ. 10.06.2008 (in Ukrainian).
  20. Pat. 7884 U Ukraine, IPC В28В 13/00. Ustanovka dlia formuvannia vyrobiv z betonnykh sumishei (Forming unit for products from concrete mixtures) / Loveikin V. S., Yaroshenko V. F., Pochka K. I., Bychevskyi V. M. Publ. 15.07.2005 (in Ukrainian).