Дослідження динаміки завантаження вібраційних машин з вертикальним збуренням

2021;
: cc. 106 - 113
1
Кафедра проектування машин та автомобільного інжинірінгу Національного університету «Львівська політехніка»
2
Кафедра систем автоматизованого проектування Національного університету «Львівська політехніка»
3
Національний університет «Львівська політехніка»

Мета. Розробити математичне забезпечення для дослідження динаміки вібраційних машин об’ємного оброблення, та розрахунку впливу різних чинників на ефективність процесу на базі прикладних систем автоматизованих математичних розрахунків, зокрема MathCad та MatLab. Методика. Дослідження проводились на основі класу вібромашини з дебалансним типом приводу і пружинною підвіскою. Побудована математична модель завантаження вібраційних оброблювальних машин з вертикальним збуренням, яка представлена нашаруванням плоских балок, що здійснюють вертикальні коливання. Для побудови математичної моделі використано методи нелінійної механіки. Результати. Досліджено динамічні процеси при вібраційному ущільненні завантаження і сепарації його фракцій з метою підвищення інтенсивності даних технологічних процесів. Отримано залежності для визначення впливу фізико-механічних властивостей складових завантаження на динаміку процесу. Наукова новизна. Розглянуто нові підходи для побудови математичних моделей дослідження процесів в машинах вібраційної обробки, зокрема вібраційного ущільнення та сепарації. Отримані диференціальні рівняння для визначення зміни амплітуди та частоти завантаження від впливу зовнішніх та внутрішніх параметрів процесу віброобробки. Практична значущість. Побудована математична модель дає можливість дослідити динаміку завантаження вібромашини, визначити амплітуду та частоту коливань завантаження вібромашини в залежності від його властивостей та властивостей вібраційної машини. Отримані розв’язки нелінійних диференціальних рівнянь опису руху завантаження у вібраційних машинах дають змогу автоматизовано визначати амплітуди, частоти та траєкторії руху різних складових завантаження в залежності від параметрів системи «вібраційна машина — завантаження», шляхом їх алгоритмізації у прикладних системах автоматизованих математичних розрахунків.

  1. Джеджула О. М. Особливості конструювання вібраційних змішувачів. Вібрації в техніці і технологіях. 2019. № 4 (95). С. 24–30. DOI: 10.37128/2306-8744-2019-4-3
  2. Lawinska K., Modrzewski R. Analysis of sieve holes blocking in a vibrating screen and a rotary and drum screen. Journal «Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii – Physicochemical Problems of Mineral Processing». 2017. Vol. 53. P. 812–828. DOI: https://doi.org/10.5277/ppmp170212
  3. Zhou N. Dynamic characteristics analysis and optimization for lateral plates of the vibration screen. Journal of Vibroengineering (J. VIBROENG). 2015. Vol. 17 (4). P. 1593–1604. https://www.jvejournals.com/article/15826
  4. Субач А. П. Динамика процессов и машин объемной обработки. Рига : Зинатне, 1991. 240 с.
  5. Симоненко Т. Е., Барсуков В. А. О разработке математической модели для обработки незакрепленных деталей. Вісник Донбаської державної машинобудівної академії. 2011. № 2 (23). С. 201–205. http://www.dgma.donetsk.ua/science_public/ddma/2011-2-23/article/11STEUPD.pdf
  6. Орищенко С. В., Мацюк Б. В.  Дослідження динаміки вібраційного грохота та оцінка його ефективності. Вібрації в техніці і технологіях. 2013. № 3 (71). С. 120–125. http://vibrojournal.vsau.edu.ua/files/pdfa/2000.pdf
  7. Ivanov K., Vaisberg L. New Modelling and Calculation Methods for Vibrating Screens and Separators. Journal «Lecture Notes in Control and Information Sciences». 2015. Vol. 22. P. 55–61. DOI:10.1007/978-3-319-15684-2_8
  8. opilnytskyy. V., Rebot. D., Sokil. M., Velyka. O., Liaskovska S., Verkhola. I., et al. (2017). Modeling the dynamics of vibratory separator of the drum type with concentric arrangement of sieves. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. Applied Mechanics, 2, 7 (86), 26–35. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.95615
  9. Митропольский Ю. А. Нелинейная механика. Одночастотные колебания. К. : Ин-т математики НАН Украины, 1997. 385 с.