DOI: 10.52150/2522-9117-2026-40-017
С. С. Гавриленко1,*, аспірант, ORCID 0000-0003-0432-9623
1 Національний технічний університет «Дніпровська політехніка»
* Автор для листування: Havrylenko.St.S@nmu.one
МОДЕЛЮВАННЯ ПЕРЕХІДНОГО ПРОЦЕСУ ВРІВНОВАЖЕНОГО КОЛОСНИКОВОГО ГРОХОТА-ПЕРЕВАНТАЖУВАЧА ПІД ДІЄЮ УДАРНОГО НАВАНТАЖЕННЯ
Анотація. У роботі досліджено динамічну поведінку врівноваженого колосникового грохота-перевантажувача у нестаціонарному режимі, що виникає під час падіння крупного шматка матеріалу на робочу поверхню. Актуальність дослідження зумовлена тим, що у перевантажувальних пунктах конвеєрних ліній ударні дії від гірничої маси накладаються на вимушені коливання робочих органів і можуть спричиняти зростання амплітуд, появу кутових коливань та збільшення навантажень на опорну систему. Метою роботи є моделювання перехідного процесу врівноваженого грохота-перевантажувача під дією ударного навантаження та оцінювання здатності системи повертатися до сталого режиму вимушених коливань після імпульсного збурення. Математична модель побудована на основі рівнянь Лагранжа другого роду з урахуванням масово-інерційних характеристик колосників, жорсткісно-демпфувальних параметрів пружних опор і гармонічного збудження від ексцентрикового привода. Удар падаючого шматка матеріалу подано як короткочасну абсолютно непружну взаємодію, що задається через зміну початкових швидкостей системи. Чисельний аналіз виконано для шматка масою 500 кг, який падає з висоти 5 м і має поздовжню складову швидкості 5 м/с. Встановлено, що у поздовжньому напрямку початкова швидкість системи після удару становить приблизно 0,654 м/с. У вертикальній площині швидкість падіння матеріалу дорівнює 9,90 м/с, а початкова швидкість середнього колосника становить близько 2,29 м/с. Показано, що після удару в системі формується затухаючий перехідний процес з накладанням власних і вимушених коливань. Початкова сумарна амплітуда переміщень центрів тяжіння колосників становить 44-46 мм, а після згасання вільної складової зменшується до усталених коливань з амплітудою близько 5 мм. Максимальна початкова амплітуда поворотних коливань не перевищує 0,022 рад і з часом знижується до рівня вимушених коливань. Отримані результати підтверджують обмежений характер одиничного ударного збурення та можуть бути використані для оцінювання допустимих ударних навантажень, вибору параметрів пружних опор і перевірки динамічної стійкості грохотів-перевантажувачів.
Ключові слова: грохот-перевантажувач, ударне навантаження, перехідний процес, падаючий шматок матеріалу, ексцентриковий привод, динамічна стійкість.
Посилання для цитування: Гавриленко С. С. Моделювання перехідного процесу врівноваженого колосникового грохота-перевантажувача під дією ударного навантаження. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2026. Вип. 40. С. 261-271. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2026-40-017
Перелік посилань
1. Франчук В. П., Анциферов О. В., Гавриленко С. С. Динаміка врівноваженого грохота-перевантажувача з ексцентриковим приводом. Збірник наукових праць НГУ. 2025. № 80. С. 177-189. https://doi.org/10.33271/crpnmu/80.177
2. Василенко М. В., Алексейчук О. М. Теорія коливань і стійкості руху. Київ: Вища школа, 2004. 525 с.
3. Веселовська Н. Р. Моделювання робочих режимів вібраційних та віброударних машин. Вібрації в техніці та технологіях. 2019. № 1(104). С. 10-17.
4. Дмитрієв В. Т., Берегуляк С. Т., Сьомак М. А. Модель двомасової коливної системи з паралельними пружними і демпфуючими елементами. Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. 2023. № 57. С. 5-12.
5. Стоцько З. А., Топільницький В. Г., Кусий Я. М., Ребот Д. П. Математична модель дослідження динаміки вібраційного сепаратора з послідовним розміщенням сит. Вібрації в техніці та технологіях. 2018. № 2(89). С. 49-57.
6. Яцун В. В., Почужевський О. Д., Тищенко В. Ю. Імітаційне моделювання роботи вібраційного грохота, що працює в резонансному режимі. Вісник КНУ імені Тараса Шевченка. 2021. № 2. С. 50-57.
7. Feliks J., Tomach P., Foszcz D., Gawenda T., Olejnik T. Research on the new drive of a laboratory screen with rectilinear vibrations in transient states. Energies. 2021. Vol. 14, No. 24. Article 8444. https://doi.org/10.3390/en14248444
8. Franchuk V., Antsiferov O., Shkut A. Dynamics of a vibrating screen with two motor-vibrators. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2024. Vol. 1348. Article 012063. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1348/1/012063
Рукопис надійшов до редакції / Received 10.03.2026
Рекомендовано до друку / Accepted 28.05.2026
Опубліковано / Published 30.05.2026
