Математическая модель колебаний корпуса машины при его креплении к фундаменту

“Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №3/2025 306 Тўқимачилик ва енгил саноат технологиялари фундаменте, посредством бетона, а головная часть его свободно перемещается в отверстии винтовой втулки, жестко установленной шахты фундамента а к головке болта с двух сторон прикреплены упругие элементы (рис.1) [2-5]. Головка верхнего крепежного болта также свободна, установлена в отверстии головной резьбовой втулки и с двух сторон упирается к упругим элементам, причем верхняя часть его посредством шайбы и гайки, закрепляется лапкой корпуса машин к фундаменту. При этой фиксации положение упругих элементов в головной втулке с обоих сторон, посредством резьбового соединения, установлены две резьбовые втулки. В данном устройстве за счет установки упругой прокладки и упругих элементов с обоих сторон головок, верхнего и нижнего болтов соединения, колебательное движение от корпусной детали к фундаменту значительно уменьшается. Рекомендуемое устройство показано на рис. 1, где: 1-корпус машины, 2- фундамент, 3верхний болт, 4-нижний (анкерный) болт, 5-шайба, 6-гайка, 7-упругая прокладка, 8-верхняя крепежная втулка, 9, 10, 14-упругие элементы, 11-головная резьбовая втулка, 12-нижная крепежная втулка, 13- бетон. Корпус 1 установлен на фундамент 2 посредством болтового соединения. Конструкция устройства для крепления машин к фундаменту включает нижний анкерный болт 4, установленный в бетоне 13, головка которого упирается с двух сторон в упругие элементы 10 и 14, закрепленные в отверстии головной резьбовой втулки 11 посредством крепежной нижней втулки 12. Головка верхнего болта 3 также упирается с обоих сторон в упругие элементы 9, 10, установленные в отверстии головной резьбовой втулки 11 и закрепляется верхней крепежной втулкой 8. Верхняя часть закрепляется шайбой 5 и гайкой 6. При этом, между фундаментом 2 и корпусом 1 установлена упругая прокладка 7. Рис.1. Крепление корпуса машин к фундаменту. В процессе работы из-за различных источников энергии корпусная деталь 1 машины подвергается вибрации. При этом, верхний болт 3 совместно с корпусом 1, шайбой 5 и гайкой 6, также совершает вибрационные перемещения. Вибрации на фундамент 2 фактически не передаются, из-за установки корпуса 1 посредством упругой прокладки 7. При виброперемещениях болта 3, его головка свободно перемещается в отверстии головной резьбовой втулки 11, и при этом деформируются упругие элементы 9 и 10. Если при малых вибрациях болта 3, через упругий элемент 10, будут действовать на нижний анкерный болт 4, то эти возмущение дополнительно будут гаситься упругим элементом 14. При этом, болт 4, оставаясь в неподвижном состоянии, позволяет совершать малые перемещения головной резьбовой втулки 11, в вертикальном направлении. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №3/2025 307 Технологии текстильной и легкой промышленности При необходимости, учитывая форму и характер вибрации машин и механизмов хлопкоочистительной промышленности можно выбрать необходимые параметры упругих элементов, для максимального предотвращения передачи вибрации от машины к фундаменту. Для снижения влияний на фундамент вибраций пильных и валичных волокноотделителей нами был рекомендован новый виброизолятор с нелинейной жесткостной характеристикой. При креплении корпусов технологических машин к фундаменту анкерными болтами вибрации корпуса непосредственно будет передаваться к фундаменту. Для снижения передачи колебаний корпуса к фундаменту нами было предложено устройство, имеющие упругие элементы (рис. 2). а) б) Рис. 2. Расчетные схемы колебаний корпуса машин с предложенным устройством крепления к фундаменту: а) - расчетная схема, б) - приведенная расчетная схема. На рис. 1 представлены расчетная схема корпуса машины, с предложенным устройством (а) и приведенная расчетная схема системы (б). Для приведенной расчетной схемы общая жесткость определяется: Сn = С1 +С2 + С3. (1) При этом массу т2 не учитываем ввиду значительной ее малости по сравнению с . Тогда с учетом силы диссипации для колебательной системы используя уравнения Лагранжа II рода [6] получим: …. (2) Полученное уравнение (2) перепишем в виде: XhX+ , (3) “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №3/2025 308 Тўқимачилик ва енгил саноат технологиялари где К = Решение уравнения (3) можно получить по методике [6] при начальных условиях t=0, X=0, X= . Общее решение по методике [6] будет: X= где , . Задаваясь начальными условиями, можно определить А1 и А2, а также характер и форму колебаний отдельных технологических машин хлопкоочистительный промышленности. Для рекомендуемой опоры вращающихся рабочих валов машин хлопкопереработки составлены динамические и математические модели. Используя метод динамического гашения масс колебательных систем получено решение задачи и выведены выражения для определения амплитуды и частота колебаний. Получен закон перемещения (колебания) корпусов технологических машин при их креплении на фундамент составными болтами и упругими элементами, позволяющий значительное гашение колебаний. Составлены расчетные схемы и выведены дифференциальные уравнения вынужденных и свободных колебаний корпусов машины ПОХ с двухслойными виброизоляторами, с учетом и без учета диссипативных сил виброизолятора. Используя приближенный аналитический метод получены решения задачи для свободных колебаний корпусов технологических машин ПОХ. Расчетным путем определены собственные частоты колебаний валичных и пильных волокноотделителей, очистителей хлопка-сырца и хлопкаволокна. Аналитически используя методы Галеркина и Дуффинга получены решения для вынужденных колебаний корпусов технологических машин ПОХ, как с учетом, так и без учета сил вязкого сопротивления виброизоляторов. Выявлено, что учет сил диссипации влияет на сдвиг фазы возмущения вибраций. Расчетным путем получили выражения для определения амплитуды установившегося режима и величины сдвига фазы. На основе численного решения задачи получены формы и характер колебаний корпусов валичных и пильных волокноотделителей, очистителей хлопка-сырца и хлопка-волокна. Выявлено, что увеличение жесткости упругих слоев виброизолятора приводит к уменьшению амплитуд колебаний, а также при учете силы диссипации виброизолятора фактически не влияют на собственные колебания. Литература 1. Спровочник по первичной обработке хлопка. Пед. общ. ред. И.Т.Максудова и А.Н.Нуралиева. Киниги. Т “Мехнат” Т 1994 г. 575с. 2. Каландаров Р., Росулов Р.Х., Урозов М.К., Рустамова К.Т. Анализ результатов исследования уровня шума в цехах и на рабочих местах заводов валочного и пыльного джинирования. Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 2-son, 2024, 165-168-бетлар. 3. Каландаров Р., Росулов Р.Х., Урозов М.К., Рустамова К.Т. Теоретическое и практическое изучение вредных факторов технологических машин на основных участиях хлопковых “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №3/2025 309