УДК 625.76.08:625.852 М.В. Дудкин*, П.С. Кузнецов,** Кустарев Г.В. *** *Восточно-Казахстанский государственный технический университет **Алтайский государственный технический университет *** Московский автомобильно-дорожный институт (ГТУ) ОПРЕДЕЛЕНИЕ И АНАЛИЗ ДЕЙСТВИЯ ВЫНУЖДАЮЩЕЙ СИЛЫ ЭЛЛИПТИЧЕСКОГО ПЛАНЕТАРНОГО ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЯ ДЛЯ ДОРОЖНОГО КАТКА ПРИ ПОМОЩИ ПРОГРАММЫ MathCAD Применение программного продукта MathCAD дает свои преимущества при анализе параметров эллиптического вибровозбудителя, например, появляется возможность совмещения нескольких линейных графиков в одном трёхмерном. Примером могут служить графики, приведённые на рисунках 1 и 2, аналогами которых являются графики, приведенные на рисунках 3, а и б. Построение трехмерных графиков в виде масштабной сетки и в цветовом переливе (колоре) осуществлялось по ранее выведенным зависимостям /1/, и позволяет производить их визуальный анализ с различных координатных сторон, а также проследить изменение динамических параметров эллиптического вибровозбудителя на протяжении всей траектории движения инерционного бегунка. Рисунок 1 ─ График проекции вынуждающей силы вибровозбудителя на ось абсцисс в функции угла поворота водила φ и фокусного расстояния с Например, при анализе этих графиков (рисунок 1, все данные в системе СИ) можно заметить тенденцию к снижению периода колебаний проекции вынуждающей силы на ось абсцисс, при увеличении фокусного расстояния свыше 0,045, что было вне поля зрения при анализе плоского графика (рисунок 3, а), и, конечно, указывает на неоспоримое преимущество трёхмерных графиков при анализе динамических характеристик вибровозбудителя. Рисунок 2 ─ График проекции вынуждающей силы вибровозбудителя на ось ординат в функции угла поворота водила φ и фокусного расстояния с Рисунок 3 ─ График зависимости проекции вынуждающей силы вибровозбудителя на ось абсцисс (а) и ось ординат (б) в функции угла поворота водила φ и различного фокусного расстояния с На рисунках 4 и 5 приведены графики, позволяющие проанализировать влияние массы инерционного бегунка на величину проекций вынуждающей силы в ортогональной системе координат. Расчет и построение зависимостей производился для трёх различных значений масс бегунка: mb1=0,05; mb2=0,066; mb3=0,075. Рисунок 4 ─ График проекции вынуждающей силы вибровозбудителя на ось абсцисс в функции угла поворота водила φ и массы бегунка mb Анализ полученных зависимостей позволяет сделать вывод: увеличение массы в 1,5 раза приводит к прямопропорциональному увеличению проекций вынуждающей силы. Рисунок 5 ─ График проекции вынуждающей силы вибровозбудителя на ось ординат в функции угла поворота водила φ и массы бегунка mb На графике с масштабной сеткой легче, чем на цветном графике сравнивать зависимость динамических параметров от массы бегунка, так как по силовым линиям графика можно отслеживать изменение любого из трех параметров, тогда как на цветном графике приходится для этого дополнительно проводить соответствующие координатные линии. Это относится и к анализу остальных зависимостей на других графиках. Рисунок 6 ─ График проекции вынуждающей силы вибровозбудителя на ось абсцисс в функции угла поворота водила φ и частоты круговых колебаний ω Рисунок 7 ─ График проекции вынуждающей силы вибровозбудителя на ось ординат в функции угла поворота водила φ и частоты круговых колебаний ω Проанализируем влияние угловой частоты круговых колебаний (угловой скорости водила ω) на основные динамические характеристики вибровозбудителя и построим графики для трёх различных значений частот: ω1=157,08; ω2=209,44; ω3=314,16 (рисунки 6 и 7). Выводы анализа: увеличение частоты круговых колебаний в 2 раза приводит к увеличению проекции вынуждающей силы на ось абсцисс в 4 раза, а на ось ординат в 4,1 раза; также с ростом частоты круговых колебаний наблюдается тенденция к снижению периода колебаний. Непропорциональность влияния частоты круговых колебаний на проекции вынуждающей силы объясняется горизонтальным направлением эксцентричности беговой дорожки. Резюмируя изложенное, можно сделать следующий вывод: применение программного продукта MathCAD при анализе рабочего процесса эллиптического планетарного вибровозбудителя позволяет путём построения трёхмерных графиков совместить несколько линейных графиков в одном объёмном, что визуально улучшает доступность результатов теоретического анализа влияния основных параметров вибровозбудителя на его динамические характеристики и выявить основные тенденции их изменения. ЛИТЕРАТУРА 1. Темирбеков Е.С., Бостанов Б.О., Дудкин М.В. Определение силовых характеристик вибровозбудителя с эллиптической дорожкой. Вестник ЕНУ. - Астана, 2006. - Вып. № 6 (52).- С.112-117. 2. Дудкин М.В., Кузнецов П.С. Динамический анализ эллиптического планетарного вибровозбудителя для дорожных вибрационных катков. Журнал «Вестник ВКГТУ» № 1 / ВКГТУ, Усть-Каменогорск, 2005. – 7 с.
| 
