Computer modeling of the stress-strain state of vibrating machine frames with spatial vibrations = Комп’ютерне моделювання напружено-деформованого стану рам вібраційних установок з просторовими коливаннями

Abstract

The article analyzes the stress-strain state of vibrating platforms with vertical and horizontal vibration exciters. The stiffness of the frames under the action of both vertical and horizontal loads is considered. Deflections in elements of the metal frame were calculated. The type of stress distribution in frame elements was studied. Places of stress concentration are determined for these structures of vibration platform the metal frame. The values of these stresses are much smaller than the calculated resistance of steel, which makes it possible to optimize the frame design by reducing its metal capacity. The metal capacity of the frame can be reduced by changing the thickness of the frame elements by 20%.

Виконано аналіз напрямків використання різних конструкцій вібромайданчиків для ущільнення бетонних сумішей при виробництві плоских панельних елементів. Удосконалення конструкцій вібраційних площадок та їх елементів на етапі проектування можливе за рахунок моделювання роботи під навантаженням, починаючи від стадії не завантаженої конструкції і закінчуючи її повним завантаженням. Нами розроблені моделі рам вібраційних площадки та віброзбуджувачів коливань розроблених в КБ «ВІБРОТЕХНІКА» Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка». Найпростіший спосіб удосконалення конструкцій вібраційних площадок та їх елементів на етапі проектування можливе за рахунок моделювання роботи під навантаженням, починаючи від стадії не завантаженої конструкції і закінчуючи її повним завантаженням. Також за рахунок вивчення переміщень і деформацій елементів рам вібраційних площадок можливо виявляти місця концентрації напружень та змінювати конструктивні рішення. Визначення напружено-деформованого стану рами вібраційної площадки є непростою задачею, складність якої пов’язана з цілою низкою факторів, таких як: збільшення кількості скінченних елементів, використання різних типів скінченних елементів у одній чисельній моделі, механічних властивостей гумових опор площадки, моделювання різних видів навантажень (статичних та динамічних), моделювання зварних швів просторової рами. Досліджено характер розподілу напружень у елементах рам. Визначено місця концентрації напружень для даних конструкцій металевих рам віброплощадок. Величини цих напружень значно менша за розрахунковий опір сталі, що дає можливість виконати оптимізацію конструкції рами, шляхом зменшення її металоємності. Металоємність рами можна зменшити змінивши товщину елементів каркасу рами на 20%.