ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ УДАРНОГО ВІДГУКУ БАЛКОВОЇ МОДЕЛІ СЕРЕДНЬОГО КОЛОСНИКА ГРОХОТА-ПЕРЕВАНТАЖУВАЧА
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0775.2026.2.02Ключові слова:
грохот-перевантажувач; середній колосник; ударне навантаження; балкова модель; пружні опори; піщана присипка; ударно-затухаючий процесАнотація
У статті експериментально досліджено ударний відгук балкової моделі середнього колосника грохота-перевантажувача та встановлено вплив енергії удару, податливості опорної системи і шару піщаної присипки на параметри початкового перехідного процесу. Для фізичного моделювання використано дві масштабно узгоджені балкові моделі за схемою «колосник - дві опори». Ударне навантаження створювали вільним падінням вантажів масою 50 і 250 г з фіксованих висот. Реєстрацію сигналу виконували п’єзоелектричним акселерометром КД-35 через вимірювальний комплекс Robotron 00032 з подальшою цифровою обробкою осцилограм. Основним критерієм оцінювання прийнято розмах першого ударного імпульсу , який характеризує повну зміну відносного сигналу між максимальним додатним і максимальним від’ємним піками початкової реакції та є зручним для порівняння різних режимів при однакових налаштуваннях вимірювального тракту. У результаті показано, що зі збільшенням нормованої енергії удару загалом зростає нормований розмах першого імпульсу. Для всіх розглянутих режимів пружно оперта балка має менший розмах ударного імпульсу, ніж статична, що підтверджує демпфувальний вплив податливої опорної системи. Досліди з піщаною присипкою показали, що шар 0,5 см забезпечує найбільш стабільне зниження розмаху першого імпульсу: 95,4 %, 84,3 % і 80,9 % відповідно для висот падіння 12, 24 і 50 см. Додатково встановлено, що для тоншого шару 0,25 см демпфувальна дія помітно зменшується за найбільшої енергії удару, що свідчить про залежність контактної взаємодії від товщини проміжного шару. Із точки зору новизни уточнено експериментальний підхід до оцінювання нестаціонарного ударного відгуку середнього колосника через критерій розмаху першого імпульсу та нормовану енергію удару; показано, що контактно-податливий шар істотно змінює не лише рівень пікової реакції, а й характер її затухання. Із точки зору практичної значимості отримані результати можуть бути використані для верифікації математичної моделі ударного навантаження, вибору параметрів пружних опор і врахування проміжного шару матеріалу в розрахунках грохотів-перевантажувачів
Посилання
- Franchuk, V. P., Antsiferov, O. V., & Havrylenko, S. S. (2025). Dynamics of a balanced screen-loader with an eccentric drive. Collection of Research Papers of the National Mining University, 80, 177–189. https://doi.org/10.33271/crpnmu/80.177
- Casaburo, A., Petrone, G., Franco, F., & De Rosa, S. (2019). A review of similitude methods for structural engineering. Applied Mechanics Reviews, 71(3), 030802. https://doi.org/10.1115/1.4043787
- Mazzariol, L. M., & Alves, M. (2019). Similarity laws of structures under impact load: Geometric and material distortion. International Journal of Mechanical Sciences, 157–158, 633–647. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2019.05.011
- Krot, P., Shiri, H., Dąbek, P., & Zimroz, R. (2023). Diagnostics of bolted joints in vibrating screens based on a multi-body dynamical model. Materials, 16(17), 5794. https://doi.org/10.3390/ma16175794
- Long, H., Huang, C.-Z., & Li, D.-C. (2024). Dynamic analysis of beam structure of linear vibrating screen. AIP Advances, 14(1), 015101. https://doi.org/10.1063/5.0182353
- Zhang, H., Zheng, X., & Jing, W. (2024). Numerical investigation on dynamic response of the screen mesh in vibrating screening through DEM-FEM co-simulation. Particuology, 87, 205–217. https://doi.org/10.1016/j.partic.2023.08.013
- Xu, N., Wang, X., Lin, D., & Zuo, W. (2024). Numerical simulation and optimization of screening process for vibrating flip-flow screen based on discrete element method–finite element method–multi-body dynamics coupling method. Minerals, 14(3), 278. https://doi.org/10.3390/min14030278
- Lin, D., Wang, X., Xu, N., Zuo, W., & Liang, Z. (2024). A Method for Stabilizing the Vibration Amplitude of a Flip-Flow Vibrating Screen Using Piecewise Linear Springs. Minerals, 14(4), 406. https://doi.org/10.3390/min14040406
- Badri, Y., Dodd, G., Cater, J., Hall, A., Schmid, G., Emms, G., & Calius, E. (2024). Review of granular material damping and sound absorption for possible application in the sound insulation of lightweight floors. Journal of Building Engineering, 97, 110881. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.110881
- Avdić, S., Nagode, M., Klemenc, J., & Oman, S. (2024). Experimental evaluation of a granular damping element. Polymers, 16(10), 1440. https://doi.org/10.3390/polym16101440
- Li, R. W., Meng, S. B., Chen, Y., Wu, H., & Zhou, Y. D. (2025). Influence of sand cushion on rockfall-impact resistance of RC sheds. Engineering Structures, 331, 119992. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2025.119992
- Naito, N., Maeda, K., Konno, H., Ushiwatari, Y., Suzuki, K., & Kawase, R. (2023). Loading rate dependence of granular cushion under rockfall impact and proposal of an analytical model for impact force estimation. Acta Geotechnica, 18, 1463–1477. https://doi.org/10.1007/s11440-022-01641-2
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.