Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, г. Москва, РФ:

Альтшуль Г. М., младший научный сотрудник

Гуськов А. М., главный научный сотрудник, д-р техн. наук, профессор

Пановко Г. Я., главный научный сотрудник, д-р техн. наук, профессор, gpanovko@yandex.ru

Исследована динамики резонансных вибрационных машин при переменной массе обрабатываемого материла, используемых в процессах вибрационного транспортирования, грохочения, уплотнения и др. Основная цель работы — обоснование применения нелинейных упругих элементов в качестве подвески рабочих органов вибромашин с дебалансными вибровозбудителями для реализации постоянства резонансной частоты возбуждения при различных значениях массы системы. Рассматривается расчетная схема одномассовой вибрационной машины в виде системы с сосредоточенной массой, установленной на пружине с нелинейной упругой характеристикой, совершающей прямолинейные колебания в поле гравитационных сил. Учитывается статическая характеристика двигателя дебалансного вибровозбудителя, что приводит к нелинейному взаимодействию рабочего органа и дебалансного вибратора из-за наличия в системе неидеального источника энергии. В качестве управляющего параметра рассматривается напряжение питания электродвигателя. Показана неизменность резонансной амплитуды и частоты колебаний рабочего органа вибромашины на равночастотной подвеске при различных значениях массы нагрузки.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-19-00183.

1. Вибрации в технике: справочник. В 6 т. Т. 4. Вибрационные процессы и машины / Под ред. Лавендела Э. Э. М.: Машиностроение, 1981. 509 с.
2. Блехман И. И. Вибрационная механика и вибрационная реология (теория и приложения). М.: Физматлит. 2018. 752 с.
3. Вайсберг Л. А. Проектирование и расчет вибрационных грохотов. М.: Недра, 1986. 145 с.
4. Крюков. Б. И. Динамика вибрационных машин резонансного типа. Киев: Наукова думка, 1967. 208 с.
5. Асташев В. К., Пичугин К. А., Семенова Е. Б. Нелинейная динамика вибрационной машины электродинамическим возбудителем колебаний // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2021. № 1. С. 15–24.
6. Jiang Y.-Zh., He K.-F., Dong Y.-L., Yang D.-L., Sun W. Influence of load weight on dynamic response of vibrating screen // Shock and Vibration. 2019. Vol. 2019. 8 p. DOI: 10.1155/2019/4232730.
7. Penga L., Jiang H., Chen X., Liu D., Feng H., Zhang L., Zhao Y., Liu Ch. A review on the advanced design techniques and methods of vibrating screen for coal preparation // Powder Technology. 2019. Vol. 347. P. 136–147.
8. Гнездилов А. А. О реализации резонансных режимов технологических вибрационных машин // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. № 1. С. 159–163.
9. Гуськов А. М., Пановко Г. Я. Нелинейные эффекты при колебаниях линейных механических систем с центробежным возбудителем ограниченной мощности // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер.: Машиностроение. 2012. № 6. С. 117–125.
10. Zahedi S. A., Babitsky V. Modeling of autoresonant control of a parametrically excited screen machine // Journal of Sound and Vibration. 2016. Vol. 380. Р. 78–89.
11. Cveticanin L., Zukovic M., Balthazar J. M. Dynamics of mechanical systems with non-ideal excitation. Springer International Publishing, 2017. 229 p.

12. Sinha S., Bharti S. K., Bhattacharyya R., Samantaray A. K. Sommerfeld effect in a single-DOF system with base excitation from motor driven mechanism // Mechanism and Machine Theory. 2020. Vol. 148. DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2020.103808.
13. Yaroshevich N. Slow oscillations in systems with inertial vibration exciters // Vibroengineering PROCEDIA. 2020. Vol. 32. P. 20–25.
14. Panovko G., Shokhin A., Eremeykin S., Gorbunov A. Comparative analysis of two control algorithms of resonant oscillations of the vibration machine driven by an asynchronous AC motor // Journal of Vibroengineering. 2015. Vol. 17, Iss. 4. P. 1903–1911.
15. Krestnikovskiy K., Panovko G., Shokhin A. Developing system of automatic control resonant mode of a vibrating machine // Vibroengineering PROCEDIA. 2016. Vol. 8. P. 208–212.

16. Скубов Д. В., Ходжаев К. Ш. Нелинейная электромеханика. М.: Физматлит, 2003. 360 с.
17. Дыдра В. И., Овчаренко Ю. Н., Ракша С. В., Черний А. А. Динамика вибропитателей с нелинейной упругой характеристикой // Наука та прогрес транспорту. 2017. № 2. C. 131–139.
18. Пановко Я. Г., Губанова И. И. Устойчивость и колебания упругих систем: Современные концепции, парадоксы и ошибки. М.: Наука, 1987. 352 с.
19. Чернов Ю. Т., Зебилила М. Д. Х. Расчет систем виброизоляции оборудования, в том числе, с нелинейными характеристиками // Строительная механика и расчет сооружений. 2017. № 4. С. 47–54.
20. Nayfeh A. H., Balachandran B. Applied nonlinear dynamics: Analytical, computational, and experimental methods. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., 2004. 685 p.