ANALIZA CZĘSTOTLIWOŚCI DRGAŃ WŁASNYCH KONSTRUKCJI NOŚNEJ FREZARKI PRZY UŻYCIU METODY ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH
Radosław Ciemierkiewicz
a:1:{s:5:"en_US";s:63:"Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie";}Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Katedra Projektowania i Eksploatacji Maszyn
Bogusław Ładecki
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w KrakowieJednostka:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Katedra Projektowania i Eksploatacji Maszyn
Stanowisko:
adiunkt
Grupa:
adiunkci
Abstrakt
Publikacja dotyczy doboru wymiarów dwóch modeli konstrukcji wsporczych dolnowrzecionowej frezarki do drewna, w oparciu o wyniki analiz MES: wytrzymałościowej oraz modalnej. Dzięki wykorzystaniu pakietu ANSYS Workbench przyjęto liniowosprężystą charakterystykę materiału i poddano analizie wstępne modele ramy i korpusu, uwzględniające odmienne materiały do nich przypisane – odpowiednio stal konstrukcyjną stopową (S235JR) oraz żeliwo szare (EN-GJL-250). Po pomyślnym przeprowadzeniu etapu planowania eksperymentu komputerowego (DACE), podjęto działania optymalizacyjne, posługując się dostępnymi w ANSYS Workbench algorytmami – metodą powierzchni odpowiedzi oraz metodą bezpośrednią. Otrzymano poszukiwane wymiary geometryczne modeli konstrukcji nośnych frezarki, pozwalające na jednoczesne spełnienie narzuconych kryteriów wytrzymałościowych oraz modalnych.
Słowa kluczowe:
konstrukcja nośna frezarki, analiza MES, optymalizacja parametrycznaInstytucje finansujące
Bibliografia
Chan T.-C., Ullah A., Roy B., Chang S.-L. 2023. Finite element analysis and structure optimization of a gantry-type high-precision machine tool. Scientific Reports, 13(1): 13006.
Crossref
Google Scholar
Dikmen E., Van Der HoogtP., De Boer A., AartsR., Jonker B. 2009. A Flexible Rotor on Flexible Supports: Modeling and Experiments. Volume 15: Sound, Vibration and Design, 51-56.
Crossref
Google Scholar
Dong J., Wang G., Lin H., Bi X., Li Z., Zhao P., Pei T., Tan F. 2023. Vibration Characteristic Analysis and Structural Optimization of the Frame of a Triplex Row-Baling Cotton Picker. Agriculture, 13(7): 1440.
Crossref
Google Scholar
DunajP., Marchelek K., Chodźko M. 2019. Application of the finite element method in the milling process stability diagnosis. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 57(2): 353-367.
Crossref
Google Scholar
Géradin M., Rixen D., FarhatC. 2015. Mechanical vibrations: Theory and applications to structural dynamics (Third Edition). Wiley. Google Scholar
Goli G., Fioravanti M., Marchal R., Uzielli L., Busoni S. 2010. Up-milling and down- milling wood with different grain orientations – the cutting forces behaviour. European Journal of Wood and Wood Products, 68(4): 385-395.
Crossref
Google Scholar
Herz F., Nordmann R. 2020. Basics of Vibrations. Vibrations of Power Plant Machines (pp. 1-28). Springer International Publishing.
Crossref
Google Scholar
Jaroszewicz J., Łukaszewicz K. 2018. Analysis of natural frequency of flexural vibrations of a single-span beam with the consideration of Timoshenko effect. Technical Sciences, 3(21): 215-232.
Crossref
Google Scholar
Jaroszewicz J., Radziszewski L., Dragun Ł. 2017. The effect of influence of conservative and tangential axial forces on transverse vibrations of tapered vertical columns. Technical Sciences, 4(20): 333-342.
Crossref
Google Scholar
Jaroszewicz J., Zoryj L. 1994. Transversal vibrations and stability of beams with variable parameters. International Journal of Applied Mechanics and Engineering, 30(9): 713-720.
Crossref
Google Scholar
Liu J., Kizaki T., Ren Z., Sugita N. 2022. Mode shape database-based estimation for machine tool dynamics. International Journal of Mechanical Sciences, 236: 107739.
Crossref
Google Scholar
Pedrammehr S., Farrokhi H., Rajab A.K.S., Pakzad S., Mahboubkhah M., Ettefagh M.M., Sadeghi M.H. 2011. Modal Analysis of the Milling Machine Structure through FEM and Experimental Test. Advanced Materials Research, 383-390, 6717-6721.
Crossref
Google Scholar
Qiu M., Wang D., Wei H., Liang X., Ma Y. 2018. Vibration modal analysis and optimization of the motor base. MATEC Web of Conferences, 175: 03046.
Crossref
Google Scholar
Sawa M., Szala M., Henzler W. 2021. Innovative device for tensile strength testing of welded joints: 3D modelling, FEM simulation and experimental validation of test rig – a case study. Applied Computer Science, 17(3): 92-105.
Crossref
Google Scholar
Shihan M., Chandradass J., Kannan T. 2020. Investigation of vibration analysis during end milling process of Monel alloy. Materials Today Proceedings, 39: 695-699.
Crossref
Google Scholar
Szmidla J., Kluba M. 2011. Stateczność i drgania swobodne niepryzmatycznego układu smukłego poddanego obciążeniu eulerowskiemu. Modelowanie Inżynierskie, 41: 385-394. Google Scholar
Vervaeke R., Debruyne S., Vandepitte D. 2019. Numerical and experimental analysis of vibration damping performance of polyurethane adhesive in machine operations. International Journal of Adhesion and Adhesives, 90: 47-54.
Crossref
Google Scholar
Xi S., Cao H., Chen X. 2019. Dynamic modeling of spindle bearing system and vibration response investigation. Mechanical Systems and Signal Processing, 114: 486-511.
Crossref
Google Scholar
Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. 2002. The Finite Element Method: The Basis (Volume 1). Butterworth-Heinemann. Google Scholar
a:1:{s:5:"en_US";s:63:"Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie";}
<p>Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki<br>Katedra Projektowania i Eksploatacji Maszyn</p> Polska
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Katedra Projektowania i Eksploatacji Maszyn
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
<p>Jednostka:</p> <p>Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie<br>Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki<br>Katedra Projektowania i Eksploatacji Maszyn</p> <p>Stanowisko:<br>adiunkt<br><br>Grupa:<br>adiunkci</p> Polska
Jednostka:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Katedra Projektowania i Eksploatacji Maszyn
Stanowisko:
adiunkt
Grupa:
adiunkci

