A hydraulic cylinder subjected to Euler's load in aspect of the stability and free vibrations taking into account discrete elastic elements

• Autorzy: Tomski L. , Uzny S.

Warianty tytułu

PL

Siłownik hydrauliczny poddany obciążeniu Eulera w aspekcie stateczności i drgań własnych z uwzględnieniem dyskretnych elementów sprężystych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Theoretical and numerical research into the stability and free vibrations of a slender system in the form of a hydraulic cylinder subjected to Euler's load was carried out in this paper. The rigidities in the constructional nods realising the load of the considered system were taken into account in the system. Both rotational and translational springs were applied to the loading nods. Regions of the flexural rigidity asymmetry factor for the piston rod and cylinder, where the system is subject to damage as a result of stability loss, were determined in the frame of numerical research into the hydraulic cylinder. In this paper critical load and characteristic curves were also determined in the plane: load-natural frequency. These two quantities were determined for different parameters of the system: the flexural rigidity asymmetry factor for the piston rod and cylinder, the degree of coverage of cylinder, the rigidities of the rotational and translational springs, and the total rigidity factor of the system.

PL

W niniejszej pracy przeprowadzono badania teoretyczne i numeryczne dotyczące stateczności i drgań własnych smukłego układu w postaci siłownika hydraulicznego, który poddano obciążeniu Eulera. W układzie uwzględniono sztywności w węzłach konstrukcyjnych realizujących obciążenie rozważanego układu. W węzłach obciążających zastosowano sprężyny rotacyjne jak i translacyjne. W ramach badań numerycznych siłownika hydraulicznego określono obszary współczynnika asymetrii sztywności na zginanie tłoczyska i cylindra, przy których układ ulega zniszczeniu w wyniku utraty stateczności. W pracy wyznaczono również obciążenie krytyczne oraz krzywe charakterystyczne na płaszczyźnie obciążenie - częstość drgań własnych. Te dwie wielkości wyznaczono przy różnych wartościach parametrów układu, do których zalicza się współczynnik asymetrii sztywności na zginanie tłoczyska i cylindra, stopień przekrycia siłownika, sztywności sprężyn rotacyjnych i translacyjnej oraz współczynnik całkowitej sztywności układu.

Słowa kluczowe

EN

hydraulic cylinder; free vibrations; stability; slender system; Euler load

PL

siłownik hydrauliczny; drgania; stabilność

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, no 3
• Strony: 769--785
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr.

Twórcy

autor

Tomski L.

autor

Uzny S.

• Częstochowa University of Technology, ul. Dąbrowskiego 73, 42-201 Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Boiarshinov S. Ia.: Osnovy stroitelnoi mekhaniki mashin, Mashinostrenie, Moscow, 1973 (in Russian).
• [2] Green A.E., Zerna W.: Theoretical elasticity, Oxford, 1954.
• [3] Przybylski J.: Drgania i stateczność dwuczłonowych układów prętowych wstępnie sprężonych przy obciążeniach niezachowawczych, Seria Monografie, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, No. 92, 2002.
• [4] Sochacki W., Tomski L.: Drgania swobodne i stateczność dynamiczna układu zmiany wysięgu żurawia samochodowego, rozdział 3, Modelowanie i badania zjawisk dynamicznych wysięgników teleskopowych i żurawi samojezdnych, Praca zbiorowa wykonana pod red. B. Posiadały, Wydawnictwa Naukowo Techniczne, Warszawa, 2000, pp. 57-80.
• [5] Sochacki W., Tomski L.: Free vibration and dynamic stability of a hydraulic cylinder set. machine dynamics problems, Vol. 23, No. 4, 1999, pp. 91-104.
• [6] Tomski L., Chwalba W., Kukla S., Mrowiec A., Posiadała B.: Dynamical response of hydraulic cylinder connected with external shock absorber subjected to axial mass impact, Archives of Mining Sciences, Vol. 32, No. 3, 1987, pp. 439-454.
• [7] Tomski L., Kukla S.: Dynamical response of bar-fluid-shell system simulating hydraulic cylinder subjected to arbitrary axial excitation, Journal of Sound and Vibration, Vol. 92, No. 2, 1984, pp. 273-284.
• [8] Tomski L., Przybylski J., Posiadała B.: Static instability of eccentrically loaded hydraulic cylinder with piston rod in the form of two coaxial tubes, Akademiai Kiado, Publishing House of Hungarian Academy of Science, Budapest, 1988, pp. 1055-1062.
• [9] Tomski L., Uzny S.: Stateczność i drgania swobodne siłownika hydraulicznego sprężyście zamocowanego, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, seria: Mechanika, Vol. 258, No. 74, 2008, pp. 369-380.
• [10] Tomski L.: Dynamika stojaków hydraulicznych obudów górniczych, praca habilitacyjna, Częstochowa, No. 17, 1979.
• [11] Tomski L.: Elastic carrying capacity of a hydraulic prop, Engineering Transactions, Vol. 25, No. 2, 1977, pp. 247-263.
• [12] Tomski L.: Elastic stability of hydraulic props of longwall supports, Archives of Minning Science, Vol. 23, No. 3, 1978, pp. 217-231.
• [13] Tomski L.: Forced vibrations of hydraulic props of longwall supports, Archives of Minning Science, Vol. 24, No. 1, 1979, pp. 19-33.
• [14] Tomski L.: Longitudinal mass impact of hydraulic servo, ZAMM, Vol. 61, 1981, pp. 191-193.
• [15] Uzny S.: Free vibrations and stability of hydraulic cylinder fixed elastically on both ends, Proc. Appl. Math. Mech., Vol. 9, No. 1, 2009, pp. 303-304.