Науковий вісник НГУ

Обгрунтування технологічної ефективності двочастотних резонансних вібраційних машин з імпульсним електромагнітним збуренням

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 2

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 24 липня 2014

Опубліковано: 09 липня 2013

Перегляди: 4971

Aвтори:

І.В. Кузьо, доктор технічних наук, професор Національний університет „Львівська політехніка“, академік підйомно-транспортної Академії Наук України, завідувач кафедри механіки та автоматизації машинобудування Інституту інженерної механіки та транспорту, м. Львів, Україна

О.С. Ланець, доктор технічних наук, доцент Національний університет „Львівська політехніка“, доцент кафедри механіки та автоматизації машинобудування Інституту інженерної механіки та транспорту, м. Львів, Україна

В.М. Гурський, кандидат технічних наук, Національний університет „Львівська політехніка“, старший викладач кафедри механіки та автоматизації машинобудування Інституту інженерної механіки та транспорту, м. Львів, Україна

Реферат:

Мета. Підвищення технологічної ефективності двомасових вібраційних одночастотних резонансних машин шляхом переведенням їх у нелінійні системи, зокрема реалізацією асиметричної кусково-лінійної пружної характеристики.

Методика досліджень. Полягає у чисельному моделюванні та порівняльному аналізі діючих значень пришвидшень робочих органів двомасових вібраційних машин з лінійними та кусково-лінійними пружними характеристиками. При цьому, раціональним виявилося використання імпульсного електромагнітного збурення за однотактною схемою живлення. Змінне тягове зусилля однотактного електромагніту трактується на основі ряду Фур’є полічастотним, під гармоніки якого синтезуються пружні асиметричні кусково-лінійні параметри вібраційної системи.

Результати. Синтезовано пружні параметри асиметричної кусково-лінійної характеристики для реалізації двочастотних резонансних режимів роботи двомасових вібраційних машин з імпульсним електромагнітним збуренням. Чисельним моделюванням вібраційних систем отримано часові залежності переміщень та пришвидшень мас, проведений спектральний аналіз отриманих характеристик. Встановлено наявність ударних пришвидшень у запропонованій вібраційній двомасовій системі з асиметричною кусково-лінійною пружною характеристикою. Введено критерії для оцінки технологічної та енергетичної ефективності запропонованих двочастотних резонансних машин з імпульсним збуренням та обґрунтовано їх переваги над відповідними одночастотними системами. Технологічну ефективність нелінійних систем підтверджено за рахунок реалізації режимів роботи з ударними пришвидшеннями, сумарні діючі значення яких протягом періоду переважають над відповідними значеннями в лінійних системах. Для встановлення величини енергоспоживання використовувалися діючі значення потужностей, необхідні на приведення в рух механічних систем.

Наукова новизна. Полягає в подальшому розвитку нелінійних вібраційних машин з електромагнітним збуренням. Зокрема, уперше апробовано механізм реалізації асиметричних резонансних режимів роботи двомасових вібраційних систем із синтезованими кусково-лінійними пружними характеристиками з урахуванням особливостей імпульсного електромагнітного збурення.

Практична значимість. Впровадженням до структури двомасової вібраційної системи асиметричних кусково-лінійних пружних характеристик та використанням імпульсного збурення підвищується технологічна та енергетична ефективність базових лінійних одночастотних машин. 

Список літератури / References:

1. Ragulskis, K. (1998), “Vibroengineering”, Lietuvos Mokslas. Science and Arts of Lithuania, LMA, Vilnius, Lithuania.

2. Цыфанский С.Л.Нелинейные и параметрические колебания вибрационных машин технологического назначения / Цыфанский С.Л. , Бересневич В.И., Окс А.Б.. – Рига.: Зинатне, 1991. – 230 с.

Tsyfanskiy, S.L., Beresnevich, V.I. and Oks, A.B. (1991), Nelineynye i parametricheskiye kolebaniya vibratsyonnykh mashyn tekhnologicheskogo naznacheniya [Nonlinear and Parametric Vibrations of Technological Vibratory Machines], Zinatne, Riga, Latvia.

3. Прикладная теория управления электромагнитными вибровозбудителями: монография / А.Е. Божко, В.И. Белых, Е.М. Иванов, К.Б. Мягкохлеб; под ред. А.Е. Божко. – Харьков: НТУ “ХПИ”, 2010. – 320 с.

Bozhko, A.Ye., Belykh, V.I., Ivanov, Ye.M. and Myagkokhleb, K.B. (2010), Prikladnaya teoriya upravleniya elektromagnitnymi vibrovozbuditelyami [Applied Theory of Electromagnetic Vibration Generator Control] Monograph, NTU “KhPI”, Kharkov, Ukraine.

4. Гурський В.М. Аналіз електромеханічних характеристик резонансних вібраційних систем / В.М. Гурський, Я.В. Шпак // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні; Український міжвід. наук.-техн. зб. – Львів: НУ “Львівська політехніка”, 2011. – Вип. 45. – С. 192–198.

Gursky, V.M. and Shpak, Ya.V. (2011), “Analysis of electromechanics descriptions of the resonance vibratory systems”, Avtomatyzatsiya vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni, Vol. 45, pp. 192–198.

5. Булат А.Ф. Влияние поличастотных колебаний просеивающих поверхностей вибрационных грохотов на разделение сыпучих материалов / А.Ф. Булат, Г.А. Шевченко // Науковий вісник НГУ. – Днепропетровск, 2010. – № 4. – С. 92–97.

Bulat, A.F. and Shevchenko, G.A. (2010), “Influence of poly-frequency vibrations of sifting surfaces of vibratory screens on the division of friable materials”, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, no.4, pp. 92–97.

6. Надутый В.П. Определение динамических параметров грохота с виброударным возбуждением просеивающей поверхности / В.П. Надутый,  Е.С. Лапшин, В.П. Краснопер // Науч.-техн. журнал НГА Украины „Науковий вісник“ – Днепропетровск,  1998. – Вып. № 3. – С. 73–75.

Naduty, V.P., Lapshin, Ye.S. and Krasnoper, V.P. (1998), “Determination of dynamic parameters of screen with vibroimpulsive motion of sifting surface”, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, no.3, pp. 73–75.

7. Назаренко І. Теоретичні основи вібросистем з цілеспрямованим використанням резонансного режиму руху / І. Назаренко, А. Свідерський, М. Ручинський // Машинознавство. – 2009. – №8 (146). – С. 38–42.

Nazarenko, I., Sviderskiy, A. and Ruchinskiy, M. (2009), “Theoreticbases of the vibrosystems with the purposeful use of the resonance mode of motion”, Mashynoznavstvo, no.8(146), pp. 38–42.

8. Назаренко І.І.Використання електромагнітних вібраторів на змінному струмі в ударно-вібраційних системах / І.І. Назаренко, Ю.О. Баранов, Т.Ф. Щербина // Теорія і практика будівництва. Збірник наукових праць. – 2007. – Вип. 3.

Nazarenko, I.I., Baranov, Yu.O. and Scherbina, T.F. (2007), “Application of electromagnetic vibrators with alternating current in the vibroimpulsive systems”, Teoria i praktyka budivnytstva, Vol. 3.

9. Awrejcewicz, J., Andrianov, I.V. and Manevitch, L.I. (1998), “Asymptotic approaches in nonlinear dynamics: New Trends and Applications”, Springer.

2013_3_kuzo
2014-07-24  276.44 KB  974

• < Попередня
• Наступна >