Based on the analysis of the developed mathematical model, this paper proposes optimal operating modes of the vibroimpact device to ensure the intensification of driving construction piles. It is an original design of a modern, highly efficient device for driving construction piles, equipped with a compact, powerful hydraulic impulse drive unit. To develop a mathematical model of the construction pile driving technology, the following methods were used: mechanoreological phenomenology, hydrodynamics, and generalised laws of mechanics. Mathematical models of the dynamics of technological processes of driving construction piles with a vibroimpact device are improved based on a hydraulic impulse drive unit in the form of a spatial non-stationary formulation of the problem and integral equations of dynamic characteristics of the moving elements of the drive unit. The study obtained the distribution of the pressure and velocity of the working fluid in the hydraulic unit of the vibroimpact device, as well as changes in the kinematic parameters of the elements of the technological equipment based on the mathematical model developed by the finite volume method, using numerical modelling and high-performance computer systems. Optimal modes of operation of a hydraulic impulse drive of a vibroimpact device are proposed to provide an intensification of the construction pile driving technology. It was found that when low-frequency vibration is applied, the driving of construction piles is intensified. Application of a hydraulic impulse drive that is based on two-stage vibration excitation allowed implementing the vibroimpact modes of the device. The average pile driving speed with a vibroimpact interaction is five times higher compared to conventional driving methods
The article considers improved mathematical models of the physiological process of muscle contraction based on the known hypotheses of the process of the human body musculoskeletal system functioning. A mathematical model of changing the force load of muscle tissue for the modes of isometric tetanus and contraction (elongation) of the muscle at a constant rate was developed according to the first phenomenological hypothesis of A. Hill. Based on A. Huxley's hypothesis, a mathematical model of muscle tissue force loading was developed, which depends on the distribution function of the number of transverse bridges.
Проблематика. Интенсификация различных технологических процессов в промышленности и строительстве требует применения перспективных технологий – вибрационное и виброударное технологическое оборудование. Эффективные режимы работы гидравлических вибрационных (ВМ) и виброударных машин (ВУМ) определяет специальная управляющая аппаратура – генераторы импульсов давления (ГИТ). Для исследования режимов работы ВМ и ВУМ при разных технологических параметрах разработана и исследована математическая модель гидроимпульсного привода (ГИП). Цель. Целью работы является повышение эффективности работы ВМ и ВУМ посредством определения оптимальных режимов налаживания работы управляющей аппаратуры ГИП на основе разработанной математической модели. Методика реализации. Исследование проведено с применением теории интегральных и дифференциальных уравнений; экспериментальные исследования и методы имитационного моделирования для проверки адекватности моделей, аналитических и численных алгебраических методов, решения аппарата дифференциальных уравнений с частными производными для реализации моделей изучаемых процессов и получения их числовых характеристик. Результаты. Разработана методика автоматизированного математического моделирования рабочих процессов в управляющей аппаратуре ГИП вибрационных и ВУМ. Усовершенствованы математические модели динамики работы ГИП на базе двухкаскадных клапанов-пульсаторов, в форме пространственно-нестационарной постановки задачи и интегральных уравнений динамических характеристик подвижных элементов привода. Выводы. Предложен современный высокоэффективный ГИП с управляющей аппаратурой на базе двухкаскадного клапана-пульсатора. Определены особенности работы ГИП для ВМ и ВУМ на основе анализа разработанной математической модели. Предложены оптимальные режимы работы ГИП для обеспечения эффективного режима работы ВМ и ВУМ.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.