Установка для випробування імпульсними навантаженнями на базі гідроімпульсного приводу

2025;
: cc. 98 - 107
1
Вінницький національний технічний університет, Україна
2
Вінницький національний технічний університет, Україна

Постановка проблеми та мета роботи. Відсутність методології дослідження впливу імпульсних навантажень на матеріали є проблемою машинобудування, що ускладнює створення конструкцій з мінімальними запасами міцності. Мета роботи – розробити конструкцію приводу експериментальної установки з адаптивною системою керування для дослідження дії таких навантажень на конструкційні матеріали. Методика роботи. Методика роботи полягає у теоретичному аналізі наявних стендів та розробці нової конструктивної схеми на базі гідроімпульсного приводу. Запропоновано установку з гідроакумулятором для формування імпульсів та розроблено конструкцію вібратора з вбудованим генератором імпульсів тиску й адаптивною системою керування. Результати. Сформульовано технічні вимоги до імпульсних випробувальних установок. Розроблено принципову схему приводу, який можна встановлювати на наявні машини, та запропоновано конструкцію гідроімпульсного вібратора з адаптивною системою для підтримки сталих параметрів навантаження. Наукова новизна та практичне значення. Наукова новизна полягає в застосуванні гідроімпульсного приводу з адаптивною системою для випробувань матеріалів, що не описано в літературі. Практичне значення полягає у можливості модернізації випробувальних машин для отримання даних про поведінку матеріалів під дією імпульсних навантажень, що дасть змогу точніше проєктувати конструкції. Напрями подальших досліджень за тематикою статті. У подальших дослідженнях потрібно створити прототип установки та провести експерименти для визначення механічних властивостей матеріалів під дією імпульсних навантажень, щоб верифікувати теоретичні розробки.

  1. Експериментальне вивчення руйнування матеріалів після удару-хвильового  навантаження  / Жук Я. О., Мельниченко М. М., Андрущенко В. О., Кір’єв А. М., Пучко Н. П., Водотовка М. А. // Вісник Київ- ського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія фізико-математичні науки, (2) 2023. DOI: https://doi.org/10.17721/1812-5409.2023/2.15
  2. Homma H., Shockey D. A., Murayama Y. Response of cracks in structural materials to short pulse loads, Journal of the Mechanics and Physics of Solids. Vol. 31. Issue 3. 1983. P. 261–279, ISSN 0022-5096
  3. YongGang Wang, MeiLan Qi, HongLiang He, LiLi Wang. Spall failure of aluminum materials with different microstructures, Mechanics of Materials. Vol. 69. Issue 1. 2014. P. 270–279, ISSN 0167-6636. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2013.11.005
  4. Myronenko P., Pavlovskyi O., і Avrutov V. Комплекс спеціалізованого стендового обладнання для ко- нтроля характеристик низькочастотних акселерометрів. Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., вип. 57(1), с. 14–19. Чер. 2019.
  5. Uhl Michael, Bruchmüller Tim, Matthiesen Sven. Experimental analysis of user forces by test bench and manual hammer drill experiments with regard to vibrations and productivity, International Journal of Industrial Ergonomics. Vol. 72. 2019. P. 398–407, ISSN 0169-8141. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ergon.2019.06.016
  6. Ольшанський В. П., Бурлака В. П., Сліпченко М. В. Імпульсне навантаження балки, що підкріплена однобічною пружною основою // Вісник Харківського національного технічного університету сільського гос- подарства імені Петра Василенка. 2019. Вип. 205. С. 82–93.
  7. Гутий А. В. Динамічні процеси в бурових установках під час вивільнення прихопленої колони труб. Дис.… канд. техн. наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. Національний університет “Львівська політехніка”. Львів, 2019.
  8. Числове моделювання роботи бойового спорядження ракетного комплексу // Мартиненко Г. Ю., Черно- бривко М. В., Аврамов К. В., Мартиненко В. Г., Тонконоженко А. М., Кожарін В. Ю. Технічна механіка, 2018, 4. С. 90–04.
  9. Chausov M., Pylypenko A., Maruschak P., Zasimchuk V., Brezinová J., Brezina J., Viňáš J. (2023). Impact of the Initial Phase Composition of Alloys on the Effects Manifested by Yield Sites That Occur on Sheet Aluminum Alloys Subjected to Impact-Oscillatory Loading. Materials, 16(1), 249. DOI: https://doi.org/10.3390/ma16010249
  10. Chausov M., Zasimchuk E., Maruschak P., Khyzhun O., Hutsaylyuk V., Pylypenko A., Berezin V. (2021). Influence of Impact-Oscillatory Loading on Fatigue Life of Aluminium Alloy 2024-T351. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Mechanical Engineering.
  11. Іскович-Лотоцький Р. Д. Процеси та машини вібраційних і віброударних технологій / Р. Д. Іскович- Лотоцький, Р. Р. Обертюх, І. В. Севостьянов. Вінниця: УНІВЕРСУМ-Віннниця, 2006. 291с.
  12. Вірник М. М. Вібраційні та віброударні процеси і машини у ливарному виробництві: монографія / М. М. Вірник, Р. Д. Іскович-Лотоцький, Н. Р. Веселовська ; ВНТУ. Вінниця : УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2007. 198 с.
  13. Обертюх  Р.  Р.  Пристрої  для  віброточіння  на  базі  гідроімпульсного  привода:  монографія  /Р. Р. Обертюх, А. В. Слабкий. Вінниця : ВНТУ, 2015. 164 с.
  14. Іскович-Лотоцький Р. Д. Генератори імпульсів тиску для керування гідроімпульсними при-водами вібраційних та віброударних технологічних машин / Р. Д. Іскович-Лотоцький, Р. Р. Обертюх, М. Р. Архипчук. Вінниця : УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2008. 171 с. (Монографія). ISBN 978-966-641-252-5