ПАРАМЕТРИЧНІ Й АВТОКОЛИВАЛЬНІ ПРОЦЕСИ В ПОВЕРХНЕВИХ ШАРАХ ДЕТАЛЕЙ ЯК ЗОВНІШНІ ДЖЕРЕЛА ЇХНЬОГО РУЙНУВАННЯ ПІД ЧАС ТЕРТЯ І ЗНОШУВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.18372/0370-2197.4(105).19386Ключові слова:
тертя, знос, фрикційні коливання, автоколивання, балка-смужка, параметричні коливання, параметричний резонанс, головна область нестійкості, штамп, протяжна деталь, сила тертя, швидкість, прослизання, поверхневі шариАнотація
У процесі виконання різних технологічних процесів і роботи виконавчих механізмів широкого призначення може мати місце прояви рухів коливального характеру, які збуджуються без джерела коливального руху. Ці коливання зазвичай проявляються або на майданчику контакту двох деталей, або в зоні, що знаходиться попереду від передньої кромки рухомої деталі. Коливальний характер рухів у зоні контакту деталей і зоні розташованої попереду кромки рухомої деталі мають різну фізичну природу. Так, у зоні взаємодії деталей (на майданчику контакту) мають місце рухи коливального характеру завдяки нестаціонарній характеристиці тертя, яка залежить від швидкості прослизання деталей. За певних співвідношень швидкостей прослизання автоколивальні рухи можуть проявлятися або зникати, а також посилюватися або послаблюватися. Ці коливання є однією з причин виникнення нерегламентованих шорсткостей, (деформаційних) тріщинуватостей і лущення деталей, що взаємодіють, а також значних динамічних складових під час навантаження виконавчих, приводних і силових механізмів. Автоколивання в поверхневих шарах деталей із деформаційним хвилеутворенням, що призводить до подальшого руйнування в цих шарах, попереду від передньої крайки штампа через утворення залишкових пластичних хвиль і подальше руйнування їхніх гребенів. Через динамічний характер взаємодії деталей під час тертя, зусилля, що діє на лінії контакту штампа і протяжної деталі, перевищує критичне зусилля Ейлера і фактично є параметричним навантаженням, що супроводжується явищем параметричного резонансу, який зазвичай має небезпечніший ефект, ніж звичайний резонанс під час вимушених коливань. Тому руйнування поверхневого шару деталей за параметричного резонансу більш суттєві. Головна частота коливань, за якої виникає параметричний резонанс, дорівнює подвоєній частоті згинальних коливань балки-смужки. Область частот поблизу частоти параметричного резонансу є головною областю динамічної нестійкості попереду рухомого штампа.
У викладеній задачі розглянуто фрикційні автоколивання в зоні під штампом, які є джерелом втрати динамічної стійкості в області перед штампом, розвитку параметричних коливань поверхневих шарів деталей і низки випадків виникнення параметричних коливань і параметричного резонансу зовнішніх шарів деталей, які руйнуються при взаємодії.
Зв'язок між фрикційними і параметричними коливаннями встановлюються через дві суміжні ділянки балки-смужки в її розтягнутій і стиснутій частинах.
Посилання
Smirnov V.V., Yakovlev R.L. Mekhanika privodov prokatnikh stanov. M.: «Metallurgiya», 1977. 216 s.
Kragelskii I.V., Dobichin M.N., Kambalov V.S. Osnovi raschetov na trenie i iznos. M.: «Mashinostroenie», 1977. 526 s.
Vibratsii v tekhnike. Spravochnik v 6-ti tomakh. Pod red. V.N Chelomeya. M.: «Mashinostroenie», 1979. T.2: Kolebaniya nelineinikh mekhanicheskikh sistem / pod red. I.I. Blekhmona, 1979. 351 s.
Uchitel A.D., Malinovskii Yu.A., Panchenko A.N., Dvoretskii D.N., Omelchenko Ye.V., Datsenko S.Yu. Intensifikatsiya protsessov mekhanicheskogo vzaimodeistviya instrumenta s zagotovkoi pri vipolnenii visokotochnikh i energoemkikh tekhnologicheskikh operatsii metodami davleniya i rezaniya. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promishlennost. Dnepr. 2019. № 5 – 6. S. 96-116.
Svetlitskii V.A., Stasenko I.V, Sbornik zadach po teorii kolebanii. M.: «Visshaya shkola», 1973. 456 s.
Uchitel A.D., Malinovskii Yu.A., Danilina G.V., Datsenko S.Yu., Omelchenko Ye.V. Vliyanie parametricheskogo rezonansa na mekhanizm razrusheniya kontaktiruyushchikh poverkhnostei pri trenii i iznashivanii. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promishlennost. Dnepr. 2018. № 4. S. 65-73.
Malinovskii Yu.A., Dubrovskii S.S., Malinovskaya S.I. Deformatsionno-volnovie effekti pri trenii tverdikh tel. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promishlennost. Dnepr. 2017. № 2. S. 66-71.
Malinovskyi Yu.O., Vlasenkov D.P., Sytnyk S.О., Teroshyna S.S., Oliinyk S.Yu. Traktuvannia enerhetychnykh metodiv u teorii tertia ta znoshuvannia z pozytsii mekhaniky sutsilnykh seredovyshch ta teorii dyslokatsii. Problemy tertia ta znoshuvannia. Kyiv. 2023. № 4. S. 97-120. DOI: 10.18372/0370-2197.4(101).18083
Malinovskyi Yu.O., Vlasenkov D.P., Tsvirkun S.L., Oliinyk S.Yu. Termomekhanichni yavyshcha v poverkhnevykh sharakh kontaktuiuchykh detalei pry terti ta znoshuvanni. Problemy tertia ta znoshuvannia. Kyiv. 2023. № 2. S. 39-64. DOI: 10.18372/0370-2197.2(99).17625
Malinovskii Yu.A., Uchitel A.D., Lyalyuk V.P. i dr. Parametricheskii analiz friktsionnikh avtokolebanii pri vzaimodeistvii deformiruyushchego instrumenta s zagotovkoi. Stal. № 1. 2021. S. 40-50.
