Рівняння руху одномасової вібромашини з поворотно-коливальним рухом платформи і віброзбудником у вигляді пасивного автобалансира

Автор(и)

  • Volodymyr Yatsun Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006, Україна https://orcid.org/0000-0003-4973-3080
  • Irina Filimonikhina Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006, Україна https://orcid.org/0000-0002-1384-6027
  • Nataliia Podoprygora Центральноукраїнський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка вул. Шевченка, 1, м. Кропивницький, Україна, 25006, Україна https://orcid.org/0000-0002-4092-8730
  • Oleksandra Hurievska Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006, Україна https://orcid.org/0000-0002-2999-6409

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150339

Ключові слова:

інерційний віброзбудник, двочастотні вібрації, резонансна вібромашина, автобалансир, інерційна вібромашина

Анотація

Описана механічна модель одномасової вібромашини з поворотно-коливальним рухом платформи і віброзбудником у вигляді пасивного автобалансира. Платформа може коливатися навколо нерухомої осі. На платформу встановлений багатошаровий, багатороликовий або багатомаятниковий автобалансир. Вісь обертання автобалансира паралельна осі повороту платформи. Автобалансир обертається відносно платформи з постійною кутовою швидкістю. На корпусі автобалансира встановлений дебалансний вантаж для збудження швидких коливань платформи з частотою обертання автобалансира. Передбачалося, що кулі або ролики перекачуються по бігових доріжках всередині корпусу автобалансира без відриву і ковзання. Відносному руху вантажів перешкоджають Ньютонівські сили в'язкого опору. При нормально працюючому автобалансирі вантажі (маятники, кулі, ролики) не можуть наздогнати корпус і застряють на резонансній частоті коливань платформи. Цим збуджуються повільні резонансні коливання платформи. Таким чином, автобалансир використовується для збудження двочастотних вібрацій.

Із застосуванням рівнянь Лагранжа II роду виведені диференціальні рівняння руху вібромашини. Було встановлено, що в разі кульового і роликового автобалансира диференціальні рівняння руху вібромашини подібні (збігаються з точністю до позначень), а в разі маятникового автобаласира - відрізняються за формою.

Диференціальні рівняння руху вібромашини записані для випадку однакових вантажів.

Побудовані моделі застосовні як для аналітичного дослідження динаміки відповідних вібромашин, так і для проведення обчислювальних експериментів.

В аналітичних дослідженнях моделі призначені для пошуку усталених режимів руху вібромашини, визначення умови їх існування і стійкості

Біографії авторів

Volodymyr Yatsun, Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівельних, дорожніх машин і будівництва

Irina Filimonikhina, Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006

Кандидат фізико-математичних наук, доцент

Кафедра вищої математики та фізики

Nataliia Podoprygora, Центральноукраїнський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка вул. Шевченка, 1, м. Кропивницький, Україна, 25006

Доктор педагогічних наук, доцент

Кафедра природничих наук та методик їхнього навчання

Oleksandra Hurievska, Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006

Кандидат педагогічних наук

Кафедра вищої математики та фізики

Посилання

  1. Bukin, S. L., Maslov, S. G., Lyutiy, A. P., Reznichenko, G. L. (2009). Intensifikaciya tekhnologicheskih processov vibromashin putem realizacii bigarmonicheskih rezhimov raboty. Obogashchenie poleznyh iskopaemyh, 36 (77)-37 (78), 81–89.
  2. Kryukov, B. I. (1967). Dinamika vibracionnyh mashin rezonansnogo tipa. Kyiv, 210.
  3. Lanets, O. S. (2008). Vysokoefektyvni mizhrezonansni vibratsiyni mashyny z elektromahnitnym pryvodom (Teoretychni osnovy ta praktyka stvorennia). Lviv: Vyd-vo Nats. un-tu «Lvivska politekhnika», 324.
  4. Machabeli, L. I. (1965). O dvizhenii diska s dvumya mayatnikami. Izv. AN SSSR, Mekhanika, 2, 13–18.
  5. Antipov, V. I., Ruin, A. A. (2007). Dynamics of a resonance low-frequency parametrically excited vibration machine. Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 36 (5), 400–405. doi: https://doi.org/10.3103/s1052618807050020
  6. Antipov, V. I., Dencov, N. N., Koshelev, A. V. (2014). Dinamika parametricheski vozbuzhdaemoy vibracionnoy mashiny s izotropnoy uprugoy sistemoy. Fundamental'nye issledovaniya, 8, 1037–1042. Available at: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34713
  7. Dencov, N. N. (2015). Dinamika vibracionnogo grohota na mnogokratnom kombinacionnom parametricheskom rezonanse. Fundamental'nye issledovaniya, 4, 55–60. Available at: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=37123
  8. Antipov, V. I., Palashova, I. V. (2010). Dynamics of a two-mass parametrically excited vibration machine. Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 39 (3), 238–243. doi: https://doi.org/10.3103/s1052618810030052
  9. Sommerfeld, A. (1904). Beitrage zum dinamischen Ausbay der Festigkeislehre. Zeitschriff des Vereins Deutsher Jngeniere, 48, 631–636.
  10. Lanets, O. V., Shpak, Ya. V., Lozynskyi, V. I., Leonovych, P. Yu. (2013). Realizatsiya efektu Zommerfelda u vibratsiynomu maidanchyku z inertsiynym pryvodom. Avtomatyzatsiya vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni, 47, 12–28. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Avtomatyzac_2013_47_4
  11. Kuzo, I. V., Lanets, O. V., Gurskyi, V. M. (2013). Synthesis of low-frequency resonance vibratory machines with an aeroinertia drive. Naukovyi visnyk Natsionalnoho hirnychoho universytetu, 2, 60–67. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nvngu_2013_2_11
  12. Filimonihin, G. B., Yacun, V. V. (2015). Method of excitation of dual frequency vibrations by passive autobalancers. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (7 (76)), 9–14. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.47116
  13. Artyunin, A. I. (1993). Issledovanie dvizheniya rotora s avtobalansirom. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Mashinostroenie, 1, 15–19.
  14. Filimonikhin, H. B. (2004). Zrivnovazhennia i vibrozakhyst rotoriv avtobalansyramy z tverdymy koryhuvalnymy vantazhamy. Kirovohrad: KNTU, 352.
  15. Ryzhik, B., Sperling, L., Duckstein, H. (2004). Non-synchronous Motions Near Critical Speeds in a Single-plane Autobalancing Device. Technische Mechanik, 24, 25–36.
  16. Artyunin, A. I., Eliseyev, S. V. (2013). Effect of “Crawling” and Peculiarities of Motion of a Rotor with Pendular Self-Balancers. Applied Mechanics and Materials, 373-375, 38–42. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.373-375.38
  17. Jung, D., DeSmidt, H. (2017). Nonsynchronous Vibration of Planar Autobalancer/Rotor System With Asymmetric Bearing Support. Journal of Vibration and Acoustics, 139 (3), 031010. doi: https://doi.org/10.1115/1.4035814
  18. Jung, D. (2018). Supercritical Coexistence Behavior of Coupled Oscillating Planar Eccentric Rotor/Autobalancer System. Shock and Vibration, 2018, 1–19. doi: https://doi.org/10.1155/2018/4083897
  19. Yatsun, V., Filimonikhin, G., Dumenko, K., Nevdakha, A. (2017). Equations of motion of vibration machines with a translational motion of platforms and a vibration exciter in the form of a passive auto-balancer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (89)), 19–25. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.111216
  20. Yatsun, V., Filimonikhin, G., Dumenko, K., Nevdakha, A. (2017). Search for two-frequency motion modes of single-mass vibratory machine with vibration exciter in the form of passive auto-balancer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (90)), 58–66. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.117683
  21. Yatsun, V., Filimonikhin, G., Haleeva, A., Nevdakha, A. (2018). On stability of the dual-frequency motion modes of a single-mass vibratory machine with a vibration exciter in the form of a passive auto-balancer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (92)), 59–67. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.128265
  22. Filimonikhin, G., Yatsun, V., Dumenko, K. (2016). Research into excitation of dual frequency vibrational-rotational vibrations of screen duct by ball-type auto-balancer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (81)), 47–52. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.72052
  23. Yatsun, V., Filimonikhin, G., Nevdakha, A., Pirogov, V. (2018). Experimental study into rotational-oscillatory vibrations of a vibration machine platform excited by the ball auto-balancer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (7 (94)), 34–42. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140006
  24. Strauch, D. (2009). Classical Mechanics: An Introduction. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-540-73616-5

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-12-10

Як цитувати

Yatsun, V., Filimonikhina, I., Podoprygora, N., & Hurievska, O. (2018). Рівняння руху одномасової вібромашини з поворотно-коливальним рухом платформи і віброзбудником у вигляді пасивного автобалансира. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7 (96), 58–67. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150339

Номер

Том 6 № 7 (96) (2018): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Volodymyr Yatsun, Irina Filimonikhina, Nataliia Podoprygora, Oleksandra Hurievska

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.