Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39562
Назва: | Dynamics of relative torsional vibrations in the formation of a regular microrelief on internal cylindrical surfaces |
Інші назви: | Динаміка відносних крутильних коливань при формуванні регулярного мікрорельєфу на внутрішніх циліндричних поверхнях |
Автори: | Дзюра, Володимир Олексійович Бабій, Андрій Васильович Окіпний, Ігор Богданович Радик, Дмитро Леонідович Ткаченко, Ігор Григорович Мишкович, Ольга Василівна Сокіл, Марія Богданівна Ситарчук, Владислав Олександрович Dzyura, Volodymyr Babii, Andrii Okipnyi, Ihor Radyk, Dmytro Tkachenko, Ihor Myshkovych, Olha Sokil, Mariia Sytarchuk, Vladyslav |
Приналежність: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна Національний університет «Львівська політехніка», Львів, Україна Termopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine Lviv Polytechnic National University, Lviv, Ukraine |
Бібліографічний опис: | Dynamics of relative torsional vibrations in the formation of a regular microrelief on internal cylindrical surfaces / Volodymyr Dzyura, Andrii Babii, Ihor Okipnyi, Dmytro Radyk, Ihor Tkachenko, Olha Myshkovych, Mariia Sokil, Vladyslav Sytarchuk // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2021. — Vol 104. — No 4. — P. 5–14. |
Bibliographic description: | Dzyura V., Babii A., Okipnyi I., Radyk D., Tkachenko I., Myshkovych O., Sokil M., Sytarchuk V. (2021) Dynamics of relative torsional vibrations in the formation of a regular microrelief on internal cylindrical surfaces. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 104, no 4, pp. 5-14. |
Є частиною видання: | Вісник Тернопільського національного технічного університету, 4 (104), 2021 Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 4 (104), 2021 |
Журнал/збірник: | Вісник Тернопільського національного технічного університету |
Випуск/№ : | 4 |
Том: | 104 |
Дата публікації: | 25-січ-2022 |
Дата подання: | 29-лис-2020 |
Дата внесення: | 25-гру-2022 |
Видавництво: | ТНТУ TNTU |
Місце видання, проведення: | Тернопіль Ternopil |
DOI: | https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.04.005 |
УДК: | 621.787.4 |
Теми: | технологія циліндрична поверхня параметри якості вібраційна обробка крутильні коливання математична модель technology cylindrical surface quality parameters vibration processing torsional vibrations mathematical model |
Кількість сторінок: | 10 |
Діапазон сторінок: | 5-14 |
Початкова сторінка: | 5 |
Кінцева сторінка: | 14 |
Короткий огляд (реферат): | Наведено результати аналізу сучасних літературних джерел на предмет пошуку математичних моделей, що описують динаміку процесу формування регулярного мікрорельєфу на внутрішніх циліндричних поверхнях деталей, які працюють у важких умовах експлуатації, з метою збільшення їх ресурсу. Встановлено відсутність математичних моделей, що описують даний процес та особливості його здійснення при точковій дії деформуючого елемента на поверхню тіла деталі. Розглянуто рухи інструменту, які супроводжують процес формування регулярного мікрорельєфу на внутрішній циліндричній поверхні тіла деталі та проаналізовано рушійні сили, що супроводжують цей процес. За результатами проведеного аналізу розроблено математичну модель динамічного процесу формування регулярного мікрорельєфу на внутрішній циліндричній поверхні тіла деталі. Особливістю цього процесу є те, що формування мікрорельєфу відбувається зосередженою силою, точка прикладання якої постійно змінюється в радіальному та осьовому напрямках відносно деталі. Відтак, математична модель, яка описує цей процес, буде мати дискретну праву частину. Запропоновано таку дію моделювати за допомогою дельта функцій Дірака з лінійною та часовою змінними, використовуючи метод регуляризації вказаних особливостей, зокрема існуючі методи інтегрування відповідних нелінійних математичних моделей крутильних коливань деталі. Отримано аналітичні співвідношення, які описують ці коливання в процесі формування регулярного мікрорельєфу. Використавши програмне забезпечення Maple, побудовано 3D зміни кута закручування залежно від різних значень вихідних даних. Проведені дослідження дозволять враховувати крутильні коливання, що особливо актуально для довгомірних циліндричних деталей, таких, як гільзи гідроциліндрів, деталі бурових механізмів та інші. The article presents the results of analysis of modern literature sources in search of mathematical models describing the dynamics of the process of forming regular microrelief on the inner cylindrical surfaces of parts operating in difficult conditions, in order to increase their life cycle. The absence of mathematical models describing this process and the peculiarities of its implementation with the point action of the deforming element on the surface of the body part are established. The movements of the tool during the process of forming a regular microrelief on the inner cylindrical surface of the body of the part are considered and the driving forces that follow this process are analyzed. Based on the results of the analysis, a mathematical model of the dynamic process of forming regular microrelief on the inner cylindrical surface of the body of the part was developed. The peculiarity of this process is that microrelief is formed by concentrated force, the point of application of which is constantly changing in the radial and axial directions relative to the part. Therefore, the mathematical model that describes this process will have a discrete right-hand side. It is proposed to model such an action using Dirac delta functions with linear and temporal variables, using the method of regularization of these features, in particular, existing methods of integrating the corresponding nonlinear mathematical models of torsional vibrations of a part. Analytical relations describing these vibrations in the process of forming a regular microrelief are obtained. Using Maple software 3D changes in torsion angle depending on different values of the source data are constructed. The conducted research will allow to consider torsional oscillations that is crucial for long cylindrical details, such as sleeves of hydraulic cylinders, parts of drilling mechanisms and others. |
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39562 |
ISSN: | 2522-4433 |
Власник авторського права: | © Ternopil Ivan Puluj National Technical University, 2021 |
URL-посилання пов’язаного матеріалу: | https://doi.org/10.1088/1742-6596/1399/5/055032 https://doi.org/10.1016/S0924-0136(97)00199-4 https://doi.org/10.3390/machines7010011 https://doi.org/10.24425/ame.2020.131684 https://doi.org/10.2507/30th.daaam.proceedings.063 https://doi.org/10.1051/matecconf/201817802005 https://doi.org/10.23939/ujmems2020.01.030 https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.01.115 https://mathworld.wolfram.com/DeltaFunction.html https://doi.org/10.1016/j.jsv.2016.03.027 https://doi.org/10.1155/2012/649050 https://doi.org/10.1016/ |
Перелік літератури: | 1. Устройство и эксплуатация газотурбинных установок: учебное пособие / под общей редакцией Ю. Д. Земенкова. Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. 434 с. 2. E. A. Petrovsky, Kirill Bashmur, Yu. N. Shadchina, V. V. Bukhtoyarov, V. S. Tynchenko, (2019). Study of microrelief forming technology on sliding bearings for oil and gas centrifugal units. Journal of Physics: Conference Series. DOI https://doi.org/10.1088/1742-6596/1399/5/055032 3. Hassan A. M. The effects of ball and roller burnishing on the surface roughness and hardness of some non-ferrous metals. J. Mater. Process Technol. 1997, 72, 385–391. [CrossRef]. DOI: https://doi.org/10.1016/S0924-0136(97)00199-4 4. Andrzej Dzierwa, Angelos P. Markopoulos. Influence of ball-burnishing process on surface topography parameters and tribological properties of hardened steel. Machines 2019. 7. 11. DOI: https://doi.org/10.3390/machines7010011 5. Hamdi Amine (2020). Effect of cutting variables on bearing area curve parameters (BAC-P) during hard turning process. Archive of Mechanical Engineering. 67. Р. 73–95. DOI: https://doi.org/10.24425/ame.2020.131684 6. Kubatova D. & Melichar M. Roughness Evaluation Using Abbott-Firestone Curve Parameters, Proceedings of the 30th DAAAM International Symposium. 2019. P. 0467–0475. Published by DAAAM International. ISBN 978-3-902734-22-8, ISSN 1726-9679, Vienna, Austria. DOI: https://doi.org/10.2507/30th.daaam.proceedings.063 7. Шнейдер Ю. Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. Ленинград: Машиностроение, 1982. 247 с. 8. ГОСТ 24773-81. Поверхности с регулярным микрорельефом: классификация, параметры и характеристики, Москва: Изд-во стандартов, 1988, 14 с. 9. Афтаназів І., Гавриш А., Киричок П., Мельничук П., Попов Є., Третько В. Підвищення надійності деталей машин поверхневим пластичним деформуванням: навч. посіб. Житомир. інж.-технол. ін-т. Житомир: ЖІТІ, 2001. 516 c. 10. Slavov S., Dimitrov D., Iliev I. «Variability of Regular Relief Cells Formed on Complex Functional Surfaces by Simultaneous Five-Axis Ball Burnishing,” UPB Scientific Bulletin, Series D: Mechanical Engineering 82. No. 3. August 2020. P. 195–206. 11. Slavov S. D., Dimitrov D. M. A study for determining the most significant parameters of the ball-burnishing process over some roughness parameters of planar surfaces carried out on CNC milling machine, MATEC Web of Conferences 2018 178, 02005. DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201817802005 12. Dzyura V. O. Modeling of partially regular microreliefs formed on the end faces of rotation bodies by a vibration method. UJMEMS. 2020. 6 (1). P. 30–38. DOI: https://doi.org/10.23939/ujmems2020.01.030 13. Lacalle Luis. Ball burnishing application for finishing sculptured surfaces in multi-axis machines. International Journal of Mechatronics and Manufacturing Systems. 2012. P. 997–1003. 14. Афтаназів І. С., Литвиняк Я. М., Кусий Я. М. Дослідження динамічних характеристик вібраційновідцентрового зміцнення довго вимірних циліндричних деталей. Вісник Національного університету «Львівська політехніка». 2004. № 515. Оптимізація виробничих процесів і технічний контроль у машинобудуванні та приладобудуванні. С. 55–64. 15. Ціж Б. Р., Сокіл Б. І., Сокіл М. Б. Теоретична механіка: підручник. Львів: Сполом, 2008. 458 с. 16. Павловський М. А. Теоретична механіка. Київ: Техніка, 2002. 512 с. 17. Dzyura V. Dynamics of regular microrelief formation on internal cylindric surfaces. Scientific Journal of TNTU. Ternopil: TNTU, 2021. Vol 101. No. 1. P. 115–128. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.01.115 18. Маркович Б. М. Рівняння математичної фізики: навчальний посібник. Львів: Вид-во Львівської політехніки, 2010. 384 с. 19. Дельта-функция. «Математика». URL: https://mathworld.wolfram.com/DeltaFunction.html. 20. Cveticanin L. Period of vibration of axially vibrating truly nonlinear rod. Journal of Sound and Vibration. 2016. 374. Р. 199–210. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2016.03.027 21. Cveticanin L., Pogany T. Oscillator with a sum of non-integer order non-linearities. Journal of Applied Mathematics. 2012, Article ID 649050, 20 p. DOI: https://doi.org/10.1155/2012/649050 |
References: | 1. The device and operation of gas turbine plants: a tutorial. Edited by Yu. D. Zemenkov. Tyumen: TyumSOGU, 2015. 434 p. [In Russian]. 2. E. A. Petrovsky, Kirill Bashmur, Yu. N. Shadchina, V. V. Bukhtoyarov, V. S. Tynchenko, (2019). Study of microrelief forming technology on sliding bearings for oil and gas centrifugal units. Journal of Physics: Conference Series. DOI https://doi.org/10.1088/1742-6596/1399/5/055032 3. Hassan A. M. The effects of ball and roller burnishing on the surface roughness and hardness of some non-ferrous metals. J. Mater. Process Technol. 1997, 72, 385–391. [CrossRef]. DOI: https://doi.org/10.1016/ S0924-0136(97)00199-4 4. Andrzej Dzierwa, Angelos P. Markopoulos. Influence of ball-burnishing process on surface topography parameters and tribological properties of hardened steel. Machines 2019. 7. 11. DOI: https://doi.org/10.3390/machines7010011 5. Hamdi Amine (2020). Effect of cutting variables on bearing area curve parameters (BAC-P) during hard turning process. Archive of Mechanical Engineering. 67. P. 73–95. DOI: https://doi.org/10.24425/ame.2020.131684 6. Kubatova D. & Melichar M. Roughness Evaluation Using Abbott-Firestone Curve Parameters, Proceedings of the 30th DAAAM International Symposium. 2019. P. 0467–0475. Published by DAAAM International. ISBN 978-3-902734-22-8, ISSN 1726-9679, Vienna, Austria DOI: https://doi.org/10.2507/30th.daaam.proceedings.063 7. Sheider Yu. G.. Service properties of parts with regular microrelief, 2nd ed., Revised and augmented, Leningrad: Mashinostroenie, 1982, 247 p. [In Russian]. 8. GOST 24773-81 Surfaces with regular microshape. Classification, parameters and characteristics, Moscow: Izd. Stand., 1988, 14 p. [In Russian]. 9. Aftanaziv I. S., Kyrychok P. O., Melnychuk, P. P. et al. Improving the reliability of machine parts by surface plastic deformation. Zhytomyr: ZhTI Publishing, 2001. 516 p. [in Ukrainian]. 10. Slavov S., Dimitrov D., Iliev I. “Variability of Regular Relief Cells Formed on Complex Functional Surfaces by Simultaneous Five-Axis Ball Burnishing,” UPB Scientific Bulletin, Series D: Mechanical Engineering 82. No. 3. August 2020. P. 195–206. 11. Slavov S. D., Dimitrov D. M. A study for determining the most significant parameters of the ball-burnishing process over some roughness parameters of planar surfaces carried out on CNC milling machine, MATEC Web of Conferences 2018 178, 02005. DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201817802005 12. Dzyura V. O. Modeling of partially regular microreliefs formed on the end faces of rotation bodies by a vibration method, UJMEMS. 2020, 6 (1), 30–38. DOI: https://doi.org/10.23939/ujmems2020.01.030 13. Lacalle Luis. (2012). Ball burnishing application for finishing sculptured surfaces in multi-axis machines. International Journal of Mechatronics and Manufacturing Systems. P. 997–1003. 14. Aftanaziv I. S., Lytvynyak Ya. M., Kusyy Ya. M. Doslidzhennya dynamichnykh kharakterystyk vibratsiyno-vidtsentrovoho zmitsnennya dovho vymirnykh tsylindrychnykh detaley. Visnyk Natsionalʼnoho universytetu “Lʼvivsʼka politekhnika”. 2004. No. 515: Optymizatsiya vyrobnychykh protsesiv i tekhnichnyy kontrolʼ u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni. P. 55–64. 15. Tsizh B. R., Sokil B. I., Sokil M. B. Teoretychna mekhanika: pidruchnyk. Lʼviv: Spolom, 2008. P. 458. 16. Pavlovsʼkyy M. A. Teoretychna mekhanika. Kyiv: Tekhnika, 2002. 512 p. 17. Dzyura V. Dynamics of regular microrelief formation on internal cylindric surfaces. Scientific Journal of TNTU. Ternopil: TNTU, 2021. Vol. 101. No. 1. P. 115–128. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.01.115 18. Markovych B. M. Equations of Mathematical Physics: A Textbook. Lʼviv: “Lʼvivsʼka politekhnika” Publishing, 2010. 384 p. [In Ukrainian]. 19. Delta-funktsyya. “Matematyka”. URL: https://mathworld.wolfram.com/DeltaFunction.html. 20. Cveticanin L. Period of vibration of axially vibrating truly nonlinear rod. Journal of Sound and Vibration. 2016. 374. P. 199–210. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2016.03.027 21. Cveticanin L., PoganyT. Oscillator with a sum of non-integer order non-linearities. Journal of Applied Mathematics. 2012. Article ID 649050. 20 p. DOI: https://doi.org/10.1155/2012/649050 |
Тип вмісту: | Article |
Розташовується у зібраннях: | Вісник ТНТУ, 2021, № 4 (104) |
Файли цього матеріалу:
Файл | Опис | Розмір | Формат | |
---|---|---|---|---|
TNTUSJ_2021v104n4_Dzyura_V-Dynamics_of_relative_torsional_5-14.pdf | 4,81 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити | |
TNTUSJ_2021v104n4_Dzyura_V-Dynamics_of_relative_torsional_5-14.djvu | 404,46 kB | DjVu | Переглянути/відкрити | |
TNTUSJ_2021v104n4_Dzyura_V-Dynamics_of_relative_torsional_5-14__COVER.png | 1,35 MB | image/png | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.