Дослідження антирезонансної трьохмасової вібромашини, з 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
  • Gennadiy Filimonikhin Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006, Україна https://orcid.org/0000-0002-2819-0569
  • Vladimir Pirogov Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006, Україна https://orcid.org/0000-0002-5843-4552
  • Volodymyr Amosov Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006, Україна https://orcid.org/0000-0002-0154-2886
  • Petro Luzan Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006, Україна https://orcid.org/0000-0002-1819-999X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.213724

Ключові слова:

інерційний віброзбудник, резонансні вібрації, антирезонансна вібромашина, автобалансир, трехмасова вібромашина, ефект Зомерфельда

Анотація

Аналітично синтезована трьохмасова антирезонанса вібромашина з віброзбудником у вигляді пасивного автобалансира. У вібромашини платформи 1 і 2 пружно-в'язко прикріплені до платформи 3. Платформа 3 пружно-в'язко прикріплена до фундаменту. Руху вантажів щодо корпусу автобалансира перешкоджають сили в'язкого опору.

Теоретичні дослідження показали, що у вібромашини три резонансні частоти і три відповідні форми коливань платформ. Аналітично підібрані значення параметрів опор, що забезпечують існування антирезонансного режиму руху. На антирезонансному режимі платформа 3 практично не коливається, а платформи 1 і 2 коливаються в протифазі.

У вібромашини активної (робочої) може бути платформа 1, тоді платформа 2 буде реактивної (динамічним віброгасником) і навпаки. При цьому вібромашина буде працювати при установці віброзбудника як на платформі 1, так і на платформі 2.

Антирезонансний режим буде наступати при застряганні вантажів в околі другої резонансної частоти коливань платформ.

При конкретних параметрах вібромашини, чисельними методами досліджені її динамічні характеристики. Числові розрахунки показали, що в разі малих внутрішніх і зовнішніх сил опору у вібромашини:

– теоретично існують сім можливих режимів застрягання вантажів;

– друга (антирезонансна) форма коливань платформ теоретично реалізується на 3-му і 4-му режимах застрягання вантажів;

– локально асимптотично стійким є 3-й режим застрягання, а 4-й - нестійкий;

– для застрягання вантажів в околі другої резонансної частоти потрібно забезпечувати вібромашині початкові умови, близькі до 3-о режиму застрягання чи плавно розганяти ротор до робочої частоти;

– динамічними характеристиками вібромашини можна управляти в широких межах зміною як швидкості обертання ротора, так зовнішніх і внутрішніх сил в'язкого опору.

Отримані результати застосовні при проектуванні трьохмасових антирезонансних машин широкого призначення

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

Gennadiy Filimonikhin, Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра деталей машин та прикладної механіки

Vladimir Pirogov, Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006

Кандидат фізико-математичних наук, старший викладач

Кафедра деталей машин і прикладної механіки

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

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра сільськогосподарського машинобудування

Petro Luzan, Центральноукраїнський національний технічний університет пр. Університетський, 8, м. Кропивницький, Україна, 25006

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра сільськогосподарського машинобудування

Посилання

  1. Kryukov, B. I. (1967). Dinamika vibratsionnyh mashin rezonansnogo tipa. Kyiv: Nauk. dumka, 210.
  2. Sommerfeld, A. (1904). Beitrage zum dinamischen Ausbay der Festigkeislehre. Zeitschriff des Vereins Deutsher Jngeniere, 48 (18), 631–636.
  3. Yaroshevich, N. P., Silivoniuk, A. V. (2013). About some features of run-updynamicof vibration machines with self-synchronizing inertion vibroexciters. Naukovyi visnyk Natsionalnoho hirnychoho universytetu, 4, 70–75. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nvngu_2013_4_14
  4. Kuzo, I. V., Lanets, O. V., Gurskyi, V. E. (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
  5. Lu, C.-J., Tien, M.-H. (2012). Pure-rotary periodic motions of a planar two-ball auto-balancer system. Mechanical Systems and Signal Processing, 32, 251–268. doi: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2012.06.001
  6. 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
  7. Jung, D., DeSmidt, H. (2017). Nonsynchronous Vibration of Planar Autobalancer/Rotor System With Asymmetric Bearing Support. Journal of Vibration and Acoustics, 139 (3). doi: https://doi.org/10.1115/1.4035814
  8. Goncharov, V., Filimonikhin, G., Nevdakha, A., Pirogov, V. (2017). An increase of the balancing capacity of ball or roller-type auto-balancers with reduction of time of achieving auto-balancing. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (7 (85)), 15–24. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.92834
  9. 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
  10. 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
  11. Yatsun, V., Filimonikhin, G., Dumenko, K., Nevdakha, A. (2018). Search for the dual­frequency motion modes of a dual­mass vibratory machine with a vibration exciter in the form of passive auto­balancer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (7 (91)), 47–54. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.121737
  12. Yatsun, V., Filimonikhin, G., Haleeva, A., Krivoblotsky, L., Machok, Y., Mezitis, M. et. al. (2020). Searching for the two­frequency motion modes of a three­mass vibratory machine with a vibration exciter in the form of a passive auto­balancer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (7 (106)), 103–111. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.209269
  13. Zhao, J., Liu, L., Song, M., Zhang, X. (2015). Influencing Factors of Anti-Resonant Inertial Resonant Machine Vibration Isolation System. 2015 3rd International Conference on Computer and Computing Science (COMCOMS). doi: https://doi.org/10.1109/comcoms.2015.22
  14. Xiaohao, L., Tao, S. (2016). Dynamic performance analysis of nonlinear anti-resonance vibrating machine with the fluctuation of material mass. Journal of Vibroengineering, 18 (2), 978–988. Available at: https://www.jvejournals.com/article/16559/pdf
  15. Korendiy, V., Zakharov, V. (2017). Substantiation of Parameters and Analysis of Operational Characteristics of Oscillating Systems of Vibratory Finishing Machines. Ukrainian Journal of Mechanical Engineering and Materials Science, 3(2), 67–78. doi: https://doi.org/10.23939/ujmems2017.02.067
  16. Kuzio, I., Zakharov, V., Korendiy, V. (2018). Substantiation of inertial, stiffness and excitation parameters of vibratory lapping machine with linear oscillations of laps. Ukrainian Journal of Mechanical Engineering and Materials Science, 4 (2), 26–39. doi: https://doi.org/10.23939/ujmems2018.02.026
  17. Gursky, V., Lanets, O. (2015). Modernization of high-frequency vibratory table with an electromagnetic drive: theoretical principle and modeling. Mathematical Models in Engineering, 1 (2), 34–42. Available at: https://www.jvejournals.com/article/16483/pdf
  18. Korendiy, V., Kachur, O., Novitskyi, Y., Mazuryk, V., Sereda, V. (2019). Substantiation of parameters and modelling the operation of three-mass vibratory conveyer with directed oscillations of the working element. Avtomatyzatsiya vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni, 53, 84–100. doi: https://doi.org/10.23939/istcipa2019.53.084
  19. Solona, O. (2020). Dynamic synchronization of vibration exciters of the three-mass vibration mill. Przegląd Elektrotechniczny, 1 (3), 163–167. doi: https://doi.org/10.15199/48.2020.03.35
  20. Neyman, L. A., Neyman, V. Y. (2016). Dynamic model of a vibratory electromechanical system with spring linkage. 2016 11th International Forum on Strategic Technology (IFOST). doi: https://doi.org/10.1109/ifost.2016.7884234

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-10-31

Як цитувати

Yatsun, V., Filimonikhin, G., Pirogov, V., Amosov, V., & Luzan, P. (2020). Дослідження антирезонансної трьохмасової вібромашини, з віброзбудником у вигляді пасивного автобалансира. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(7 (107), 89–97. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.213724

Номер

Том 5 № 7 (107) (2020): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Volodymyr Yatsun, Gennadiy Filimonikhin, Vladimir Pirogov, Volodymyr Amosov, Petro Luzan

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.