donstuAdvanced Engineering Research (Rostov-on-Don)Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)2687-1653Don State Technical University10.23947/1992-5980-2017-17-3-46-59donstu-164Research ArticleMACHINE BUILDING AND MACHINE SCIENCEМАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕMotion translation devices in dyad structure of mechanical oscillatory systemУстройства для преобразования движения в структуре диады механической колебательной системыЕлисеевСергей ВикторовичEliseevSergeyeliseev_s@inbox.ruОрленкоАлексей ИвановичOrlenkoAlexey I.Orlenko_AI@krsk.irgups.ruНгуенДык ХуиньNguyenDuc HuynhHuynhnd1987@gmail.comИркутский государственный университет путей сообщенияРоссияIrkutsk State Railway Transport Engineering UniversityRussian FederationКрасноярский институт железнодорожного транспорта Иркутского государственного университета путей сообщенияРоссияKrasnoyarsk Institute of Rail TransportRussian Federation2017260220181734659Copyright © Eliseev .S., Orlenko A.I., Nguyen D.H., 20172017Елисеев С.В., Орленко А.И., Нгуен Д.Х.Eliseev .S., Orlenko A.I., Nguyen D.H.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/164

Introduction. The possibilities of creating new approaches to the evaluation of the dynamic properties of mechanical oscillation systems are considered. The research objective is to develop a method for constructing mathematical models of mechanical oscillatory systems with several degrees of freedom based on the concepts of system-forming fundamental capabilities of dyads as certain structural formations that determine features of the states of the initial system as a whole. Materials and Methods. Approaches and techniques of the structural mathematical modeling are used, within which a mechanically oscillating system is compared with a dynamically equivalent structural diagram of an automatic control system. Estimation of the dynamic properties and introduced additional couplings is based on the application of transfer functions, amplitude-frequency characteristics, and frequency analysis technologies. Research Results. The changeability of the dynamic system properties through introducing additional constraints that realize the transformation of states in the interactions of elements on the basis of double differentiation effects is proved. The possibilities of changes that can be initiated by devices for converting motion are shown. Discussion and Conclusions. A technique for building mathematical models of dyads, and a technology for estimating their dynamic properties are developed. Physically realizable schemes of the design engineering solutions based on motion translation devices are proposed.

Введение. Рассматриваются возможности создания новых подходов в оценке динамических свойств механических колебательных систем. Цель исследований заключается в разработке метода построения математических моделей механических колебательных систем с несколькими степенями свободы, основанного на представлениях о системообразующих фундаментальных возможностях диад как структурных образований, определяющих особенности состояний исходной системы в целом. Материалы и методы. Используются подходы и приемы структурного математического моделирования, в рамках которых механической колебательной системе сопоставляется эквивалентная в динамическом отношении структурная схема системы автоматического управления. Оценка динамических свойств и вводимых дополнительных связей основана на применении передаточных функций, амплитудно-частотных характеристик и технологий частотного анализа. Результаты исследования. Доказаны возможности изменения динамических свойств систем путем введения дополнительных связей, реализующих преобразования состояний во взаимодействиях элементов на основе эффектов двойного дифференцирования. Показаны возможности изменений, которые могут быть инициированы устройствами для преобразования движения. Обсуждение и заключения . Разработан метод построения математических моделей диад и технология оценки их динамических свойств. Предложены физически реализуемые схемы конструктивно-технических решений на основе устройств для преобразования движения.

диадаустройство для преобразования движенияструктурная схемапередаточная функцияdyadmotion translation devicestructural charttransfer functionReferencesI. A. Karnovsky, E. Lebed, Theory of vibration protection, doi 10.1007/978-3-319-28020-2. Switzerland, 2016. - 669 p.Karnovsky, I.A., Lebed, E. Theory of vibration protection. Switzerland, 2016, 669 p.De Silva, C. W. Vibration. Fundamentals and Practice / Clarence W. de Silva. - Boca Raton, London, New York, Washington, D.C.: CRC Press, 2000. - 957 p.De Silva, C. W. Vibration. Fundamentals and Practice. Boca Raton, London, New York, Washington, D.C.: CRC Press, 2000, 957 p.Елисеев, С. В. Динамическое гашение колебаний : концепция обратной связи и структурные методы математического моделирования / С. В. Елисеев, А. П. Хоменко. - Новосибирск : Наука, 2014. - 357 с.Eliseev, S.V., Khomenko, A.P. Dinamicheskoe gashenie kolebaniy: kontseptsiya obratnoy svyazi i strukturnye metody matematicheskogo modelirovaniya. [Dynamic oscillation suppression: feedback concept and structural methods of mathematical modeling.] Novosibirsk: Nauka, 2014, 357 p. (in Russian).Галиев, И. И. Методы и средства виброзащиты железнодорожных экипажей / И. И. Галиев, В. А. Нехаев, В. А. Николаев. - Москва : Учебно-методический центр по образованию на ж.-д. трансп., 2010. - 340 с.Galiev, I.I., Nekhaev, V.A., Nikolaev, V.A. Metody i sredstva vibrozashchity zheleznodorozhnykh ekipazhey. [Methods and means of vibration protection of railway vehicles.] Moscow: Uchebno-metodicheskiy tsentr po obrazovaniyu na zh.-d. transp., 2010, 340 p. (in Russian).Елисеев, С. В. Динамический синтез в обобщенных задачах виброзащиты и виброизоляции технических объектов / С. В. Елисеев, Ю. И. Резник, А. П. Хоменко, А. А. Засядко. - Иркутск : ИГУ, 2008. - 523 с.Eliseev, S.V., Reznik, Y.I., Khomenko, A.P., Zasyadko, A.A. Dinamicheskiy sintez v obobshchennykh zadachakh vibrozashchity i vibroizolyatsii tekhnicheskikh ob''ektov. [Dynamic synthesis in generalized problems of vibration protection and vibration isolation of technical objects.] Irkutsk: IGU, 2008, 523 p. (in Russian).Генкин, М. Д. Упруго-инерционные виброизолирующие системы. Предельные возможности, оптимальные структуры / М. Д. Генкин, В. М. Рябой. - Москва : Наука, 1988. - 191 с.Genkin, M.D., Ryaboy, V.M. Uprugo-inertsionnye vibroizoliruyushchie sistemy. Predel'nye vozmozhnosti, optimal'nye struktury. [Elastic-inertial vibration isolation systems. Limiting possibilities, optimal structures.] Moscow: Nauka, 1988, 191 p. (in Russian).Eliseev S. V., Lukyanov A. V., Reznik Yu. N., Khomenko A. P. Dynamics of mechanical system with additional ties. Irkutsk, 2006. - 315 p.Eliseev S. V., Lukyanov A. V., Reznik Yu. N., Khomenko A. P. Dynamics of mechanical system with additional ties. Irkutsk, 2006, 315 p.Ким, Д. П. Теория автоматического управления. Т. 1. Линейные системы / Д. П. Ким. -- Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 288 с.Kim, D.P. Teoriya avtomaticheskogo upravleniya. T. 1. Lineynye sistemy. [Automatic control theory. Vol. 1. Linear systems.] Moscow: FIZMATLIT, 2003, 288 p. (in Russian).Каимов, Е. В. Оценка динамических свойств в системе с рычажными связями / Е. В. Каимов, А. И. Артюнин // Информационные и математические технологии в науке и управлении : труды XIX Байкальской Всероссийской конф. - Иркутск, 2014. - С. 123-130.Kaimov, E.V., Artyunin, A.I. Otsenka dinamicheskikh svoystv v sisteme s rychazhnymi svyazyami. [Estimation of dynamic properties in linkage system.] Informatsionnye i matematicheskie tekhnologii v nauke i upravlenii: trudy XIX Baykal'skoy Vserossiyskoy konf. [Information and Mathematical Technologies in Science and Management: Proc. XIX Baikal All-Russian Conf.] Irkutsk, 2014, pp. 123– 130 (in Russian).Каимов, Е. В. Особенности рычажных связей в схемах подвесок и приборов / Е. В. Каимов, В. Б. Кашуба // Перспективы развития и эффективность функционирования транспортного комплекса юга России : труды межд. научно-практ. конф. - Ростов-на-Дону, 2015. - С. 224-226.Kaimov, E.V., Kashuba, V.B. Osobennosti rychazhnykh svyazey v skhemakh podvesok i priborov. [Linkage features in carriages and devices.] Perspektivy razvitiya i effektivnost' funktsionirovaniya transportnogo kompleksa yuga Rossii: trudy mezhd. nauchno-prakt. konf. [Development prospects and efficiency of transport complex in the south of Russia: Proc. Int. Sci.-Pract. Conf.] Rostov-on-Don, 2015, pp. 224–226 (in Russian).Rocard Y. General Dynamics of Vibrations. Paris: Masson, 1949. - 458 p.Rocard, Y. General Dynamics of Vibrations. Paris: Masson, 1949, 458 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.