КОЛИВАННЯ ПРИВОДА ВІБРАЦІЙНИХ МАШИН З ДЕБАЛАНСНИМИ ЗБУДНИКАМИ

1
Луцький національний технічний університет
2
Луцький національний технічний університет
3
Луцький національний технічний університет
4
Луцький національний технічний університет

Мета. Визначеня впливу пружності з’єднання дебалансного віброзбудника з ротором асинхронного електродвигуна на коливні процеси в приводі вібромашини для покращення її динамічних характеристик. Методика. Для аналітичних досліджень використано методи прикладної теорії коливань, підхід вібраційної механіки та метод прямого розділення рухів. Моделювання процесу пуску вібромашини полягало у чисельному інтегруванні диференціальних рівнянь руху механічної коливальної системи та динамічної моделі асинхронного електродвигуна за допомогою програмного продукту Maple. Результати. У роботі показано, що наявність пружного з’єднання вносить істотні особливості в динаміку привода вібромашин, які потрібно враховувати при їх проектуванні. Отримано формули, котрі дозволяють оцінити амплітуду пускових деформацій та величину моменту, які виникають в приводі. Показано, що амплітуда коливань привода в момент пуску вібромашини, здебільшого залежать від віддаленості його власної частоти від частоти струму у мережі живлення електродвигуна. Отримано рівняння крутильних коливань привода поблизу стаціонарних режимів обертання дебелансного віброзбудника (яке в т.ч., враховує випадок «застрягання» швидкості електродвигуна в зоні резонансних частот вібромашини). Виявлений існуючий взаємозв’язок коливань  несівної системи вібромашини та привода. Встановлено, що при пуску вібромашин у разі прояву ефекту Зоммерфельда, крім резонансного зростання гальмівного вібраційного моменту і «застрягання» швидкості двигуна, збуджуються резонансні коливання пружно-демпфуючих елементів, що з’єднують ротори двигуна та збудника, які збільшують динамічні навантаження і втрати енергії в системі. Наукова новизна. Отримали подальшого розвитку теоретичні положення динаміки пуску вібраційних машин з інерційним приводом з урахуванням пружності з’єднання роторів електродвигуна обмеженої потужності та дебалансного віброзбудника. Встановлено, що за наявності в приводі вібромашини пружного елемента, до його критичних частот добавляються частоти власних коливань вібромашини та частота струму у мережі живлення електродвигуна. Практична значущість. Результати роботи дозволяють більш обґрунтовано вибирати параметри вібраційних машин з дебалансним приводом, що дозволить зменшувати амплітуди його коливань та динамічні навантаження.

  1. Блехман И.И. Теория вибрационных процессов и устройств. Вибрационная механика и вибрационная техника. – СПб, ИД «Руда и Металлы», 2013. – 640с.
  2. Блехман И.И. Вибрационная механика и вибрационная реология (теория и приложения). – М.: Физматлит, 2018. – 752с.
  3. Ланець О.С. Високоефективні вібраційні машини з електромагнітним приводом (Теоретичні основи та практика створення). Вид-во НУ «Львівська політехніка» Львів. 2008. – 324с.
  4. Ланець О.С. Основи розрахунку та конструювання вібраційних машин (Книга 1. Теорія та практика створення вібраційних машин з гармонійним рухом робочого органу): Навчальний посібник. – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка». 2018. – 600с.
  5. Назаренко І.І. Дослідження надійності карданних валів вібромашин будівельної індустрії /
    І.І. Назаренко, А.Т. Свідерській, М.М. Делембовський // Вібрації в техніці та технологіях. – Вінниця. – 2013. – №3 (71). – С. 72–77.
  6. Ярошевич М.П., Ярошевич Т.С. Динаміка розбігу вібраційних машин з дебалансним приводом: монографія / Луцьк: ЛНТУ, 2010. – 220 с.
  7. Yaroshevich, M. P. Dynamics of vibrating machines starting with unbalanced drive in case of bearing body flat vibrations / M. P. Yaroshevich, I. P. Zabrodets, T. S. Yaroshevich // Науковий вісник НГУ. Дніпропетровськ. – 2015. – № 3. – С. 39–45.
  8. Кузьо І.В. Синтез низькочастотних резонансних вібраційних машин з аероінерційним збуренням / І.В. Кузьо, О.С. Ланець, В. Гурський // Науковий вісник НГУ. – 2013. – №2. – С. 37–45.
  9. Ланець О.С., Гурський В.М., Ланець О.В., Шпак Я.В. Обґрунтування конструкції та моделювання роботи резонансного двомасового вібростола з інерційним приводом // Динаміка, міцність та проектування машин і приладів: Вісник Нац. ун-ту «Львівська політехніка». – Львів, 2014. – № 788. – С. 28–37.
  10. Филимонихин, Г.Б. Исследование процесса возбуждения двухчастотных вибраций шаровым автобалансиром грохота Гил 42 [Текст] / Г.Б. Филимонихин, В.В. Яцун // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2016. – № 1/7(79). – С.17–23.
  11. Filimonikhin G. Research into excitation of dual frequency vibrational-rotational vibrations of screen duct by ball-type auto-balancer [Text] / G. Filimonikhin, V. Yatsun, K. Dumenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – Vol. 3, Issue 7 (81). – P. 47–52.
  12. Blekhman I.I., Indeitsev D.A., Fradkov A.L. (2008). Slow motions in systems with inertial excitation of vibrations. Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 1(38), 21–27.
  13. Balthazar J.M., Mook D.T., Weber H.I., Brasil R. M.L.R.F., Fenili A., Belato D., Felix J.L.P. (2003). An overview on non-ideal vibrations, 38(6), 613–621.
  14. Михлин Ю.В. Резонансные колебания в системе с ограниченным возбуждением, содержащей гаситель колебаний / Ю.В. Михлин, А.А. Клименко, Е.Ю. Плаксий // Вестник Запорожского национального университета «Математическое моделирование и прикладная механика». – 2015. – № 2. – С. 135–141.
  15. Динамика машин и управление машинами: справочник / В.К. Асташев, В.И. Бабицкий, И.И. Вульфсон и др.; под ред Г.В. Крейнина. – М. Машиностроение, 1998. – 240 с.
  16. Коловский М.З.. Динамика машин. Л. Машиностроение. 1989. – 263 с.
  17.  Управление мехатронными вибрационными установками / Под. ред. И.И. Блехмана и А.Л. Фрадкова. СПб.: Наука, 2001. – 278 с.
  18. Томчина О.П. Энергоскоростные алгоритмы синхронизации для многороторных установок с упругими карданными валами / О.П. Томчина, В.В. Резниченко, Д.В. Горлатов // Информатика и системы управления. – 2014. – №4 (42). – С. 101–112.
  19. Шатохин В.М. Анализ и параметрический синтез нелинейных силовых передач машин: монография / Харьков: НТУ «ХПИ», 2008. – 456 с.
  20. Бабичев А.П., Бабичев И.А. Основы вибрационной технологии. – Ростов н/Д: Изд. центр ДГТУ, 2008. – 694 с.
  21. Блехман И.И. К динамике привода вибрационных машин с инерционным возбуждением / И.И. Блехман, Л.И. Блехман, Н.П. Ярошевич // Обогащение руд. 2017. 3. С.49–53.
  22. Чабан В. Математична модель вузла живлення асинхронних машин. Луцьк: ЛНТУ, 2013. – 116 с.