Zjawisko zderzenia ciał nieswobodnych w układach technicznych
W pracy rozważono możliwości wykorzystania mechaniki klasycznej w modelowaniu zjawiska zderzenia ciał nieswobodnych w układach technicznych, w których zderzenie jednego z elementów wywołuje również zderzenia pomiędzy elementami będącymi z nim powiązanych. Wyjaśniono możliwości, jakie daje mechanika klasyczna w zakresie modelowania zderzenia w układzie wielobryłowym, na który narzucone są więzy, przedstawiając podejście sekwencyjne i symultaniczne. Następnie na przykładzie młota pneumatycznego przeprowadzono analizę porównawczą obu podejść w odniesieniu do stworzonego modelu w dziedzinie czasu. Na podstawie otrzymanych rezultatów zaproponowano zalecenia wykorzystania obu podejść. Wnioski jakie wyciągnięto z badania przypadku zderzeń zachodzących w trakcie pracy młota pneumatycznego wykorzystano w trakcie modelowania zderzenia nadawy z młotkiem oraz młotka z wirnikiem w kruszarce młotkowej. Przypadek ten został również wykorzystany do zaproponowania metody pozwalającej na wyznaczenie maksymalnej siły zderzenia na podstawie jej impulsu, który otrzymać można z rozważań na kanwie mechaniki klasycznej. Możliwość wykorzystania zaproponowanych rozwiązań w bardziej złożonych przypadkach została przedstawiona na przykładzie zderzenia nadawy z korpusem oraz korpusu z wibratorem kraty inercyjnej. Dodatkowo przedstawiono dwa przykłady prezentujące możliwości wykorzystania rezultatów w praktyce inżynierskiej.
Phenomenon of constraint body collision in technical systems
In the presented thesis possibilities of modelling collision in multibody, constrained technical systems using classical mechanics have been investigated. Short overview of models available in the literature for modeling phenomenon taking place during collision has been given. Possibilities given by classical mechanics for modeling collision in constrained multibody systems have been explained basing on simultaneous and sequential approach. On the example of a pneumatic drill comparison of both approaches has been made, using as a reference model created in time domain. Basing on those results rules for using both of them have been proposed. They have been then used to choose proper approach in modeling collision occurring during work of hammer crusher, which means collision between feed and hammer and hammer and rotor. This case has been also used to propose a new method allowing calculation of maximal collision force using impulse of this force calculated from equation based on classical mechanics. Forces calculated thanks to using this method have been cross-checked by simulation made in time domain. The possibility of use of proposed methods in more complicated situation has been shown on example of shake-out grid. Additionally two examples show possibility of an application of results in an engineering work. The thesis is supplemented with three appendixes.
