RU2728886C1 - Method for correction of dynamic state of working member of process vibration machine with vibration exciter on elastic support and device for implementation thereof - Google Patents
Method for correction of dynamic state of working member of process vibration machine with vibration exciter on elastic support and device for implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728886C1 RU2728886C1 RU2019120632A RU2019120632A RU2728886C1 RU 2728886 C1 RU2728886 C1 RU 2728886C1 RU 2019120632 A RU2019120632 A RU 2019120632A RU 2019120632 A RU2019120632 A RU 2019120632A RU 2728886 C1 RU2728886 C1 RU 2728886C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration
- dynamic state
- working body
- vibration exciter
- machine
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 3
- 101100321304 Bacillus subtilis (strain 168) yxdM gene Proteins 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вибрационной техники и может быть использовано при модернизации вибрационных технологических машин.The invention relates to the field of vibration technology and can be used in the modernization of vibration technological machines.
Вибрационные машины в виде технологических стендов находят широкое применение в различных отраслях промышленного производства. Динамика машин такого рода отличается разнообразием рабочих состояний, формой взаимодействия внешних элементов и повышенными нагрузками.Vibrating machines in the form of technological stands are widely used in various industries. The dynamics of machines of this kind are distinguished by a variety of operating states, the form of interaction of external elements and increased loads.
Вибрационный фон, сопровождающий работу вибростендов, нуждается в оценке и настройках на уровни и формы воздействия, что определяется требованиями обеспечения качества выпускаемой продукции, нормированием вибрационных воздействий для обслуживающего персонала и динамических нагрузок на производственные помещения.The vibration background that accompanies the operation of vibration stands needs to be assessed and adjusted to the levels and forms of exposure, which is determined by the requirements for ensuring the quality of manufactured products, rationing of vibration effects for service personnel and dynamic loads on production facilities.
Многие вопросы обеспечения динамических состояний вибрационных технологических машин рассматриваются в специальной литературе [1-3]. Особенность работы вибрационных стендов, также как и других машин, работающих в условиях интенсивных динамических нагружений, заключается в необходимости достаточно детализированного внимания к задачам оценки, контроля и изменения динамических состояний, требуемых технологическим регламентам.Many issues of ensuring the dynamic states of vibration technological machines are considered in special literature [1-3]. The peculiarity of the operation of vibration stands, as well as other machines operating under conditions of intense dynamic loading, is the need for a sufficiently detailed attention to the tasks of assessing, monitoring and changing dynamic states required by technological regulations.
Известны конструктивно-технические решения, обеспечивающие возможности соответствующих настроек распределений амплитуд колебаний точек рабочего органа по его длине, формирование определенных по структуре и параметрам вибрационных полей.Known design and technical solutions that provide the possibility of appropriate settings for the distributions of the amplitudes of oscillations of points of the working body along its length, the formation of certain structure and parameters of vibration fields.
В процессе патентного поиска выявлен ряд изобретений-аналогов.In the course of the patent search, a number of analogous inventions were identified.
Известно изобретение [Мацеевич Б.В., Михайлов В.Д., Савченко В.П., Феофанов В.М., Янбулатов Р.И., Голиков Н.А. «Вибрационная машина для предпосевной обработки семян», патент №2130417, МПК B65G 27/00, B65G 27/18, приоритет 20.05.1999], представляющее собой квазиударную вибрационную раму, содержащую основание, приемную раму, установленную на упругих подвесках основания, и вибропобудитель приемной рамы. В устройство введена упругая балка, закрепленная одним своим концом к основанию параллельно упругим подвескам. Свободный конец упругой балки соединен с жесткими на растяжение и неустойчивыми на сжатие минимум двумя звеньями, направленными в одну из сторон колебательного движения приемной рамы. Свободный конец одного из звеньев закреплен к раме, а другого - к основанию. Технический эффект - повышение КПД технологического оборудования.Known invention [Matseevich B. V., Mikhailov V. D., Savchenko V. P., Feofanov V. M., Yanbulatov R. I., Golikov N. A. "Vibrating machine for pre-sowing seed treatment", patent No. 2130417, IPC B65G 27/00, B65G 27/18, priority 20.05.1999], which is a quasi-shock vibration frame containing a base, a receiving frame mounted on elastic suspensions of the base, and a vibration exciter receiving frame. An elastic beam is introduced into the device, fixed with one end to the base parallel to elastic suspensions. The free end of the elastic beam is connected to at least two links rigid in tension and unstable in compression, directed to one of the sides of the oscillatory movement of the receiving frame. The free end of one of the links is fixed to the frame, and the other to the base. The technical effect is to increase the efficiency of technological equipment.
Недостатками данного изобретения являются отсутствие средств для перемещения вибровозбудителя и отсутствие устройств для регулирования динамического состояния вибрационной машины.The disadvantages of this invention are the lack of means for moving the vibration exciter and the lack of devices for regulating the dynamic state of the vibration machine.
Известно устройство для гашения колебаний [Елисеев С.В., Ермошенко Ю.В., Московских А.О., Большаков Р.С.«Устройство для гашения колебаний», патент №2498126 С2, МПК F16F 7/112, F16F 15/027 приоритет 10.11.2013], содержащее упругие элементы и систему динамического гашения колебаний в виде упруго присоединенной массы. Объект защиты содержит настраиваемую систему динамического гашения колебаний. Система динамического гашения содержит пневмобаллон с клапаном, компрессор с трубопроводом и систему управления с датчиками. Пневмобаллон закреплен на опорной плите, перемещающейся в соединении типа «ласточкин хвост» при помощи самотормозящегося винтового устройства. Датчики установлены на объекте защиты и на динамическом гасителе колебаний и передают информацию о состоянии объекта защиты и динамического гасителя в блок обработки информации для принятия решения о включении компрессора и винтового устройства. Достигается динамическое гашение колебаний по двум координатам.Known device for damping vibrations [Eliseev S. V., Ermoshenko Y. V., Moskovskikh A.O., Bolshakov RS "Device for damping vibrations", patent No. 2498126 C2, IPC
Рассмотренное изобретение имеет ряд недостатков, к которым можно отнести отсутствие в системе управления функций для получения режима единичного соотношения между координатами движения.The considered invention has a number of disadvantages, which include the lack of functions in the control system to obtain a mode of a single relationship between the coordinates of motion.
Известно изобретение [Серга Г.В., Резниченко С.М. «Вибрационная машина для предпосевной обработки семян», патент №2585476, МПК А01С 1/00, приоритет 30.12.2014], содержащее шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган, бункер-дозатор, выгрузной лоток, установленные упруго на основании. Шлифовальный барабан выполнен коническим, многозаходным, винтовым и смонтирован из направляющих элементов, выполненных из трех и более скрученных по винтовой линии в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения полос, выполненных с боковыми кромками выпуклой криволинейной формы, с напусками и описанных кривыми различного порядка и степени кривизны. При этом по всей длине внутри шлифовального барабана образованы напуски в виде винтовых лопастей, причем по всей длине шлифовального барабана смонтирована коническая пружина с плоским сечением витков и с устройством для изменения шага витков путем растяжения или сжатия пружины. Упрощенная конструкция устройства позволяет расширить его технологические возможности.Known invention [Serga G. V., Reznichenko S. M. "Vibrating machine for pre-sowing seed treatment", patent No. 2585476, IPC А01С 1/00,
К недостаткам данного технического решения можно отнести отсутствие автоматического регулирования динамического состояния.The disadvantages of this technical solution include the lack of automatic control of the dynamic state.
За прототип принимается устройство [Антипов В.И., Антипова Р.И., Кошелев А.В., Денцов Н.Н. «Вибрационная транспортирующая машина», патент №2532235, МПК В06В 1/00 приоритет 10.07.2012], которое включает рабочий орган, соединенный упругой связью с реактивной частью, несущей средство для сообщения резонансных однонаправленных колебаний, и амортизаторы малой жесткости, причем средство для сообщения резонансных однонаправленных колебаний выполнено в виде смонтированных на реактивной части машины, по меньшей мере, пары одинаковых параметрических вибровозбудителей, установленных с возможностью вращения роторов инерционных элементов в противоположных направлениях в вертикальных плоскостях и приводимых во вращение от независимых электродвигателей, а резонансная частота средства для сообщения резонансных однонаправленных колебаний определяется из соотношений ω=λ1+λ2, λ1=v⋅ω, 0<v<1, где ω - усредненное значение парциальных угловых скоростей роторов, λ1 - эффективная собственная частота качающихся маятников роторов инерционных элементов, λ2=√(С/Мпр) - парциальная собственная частота рабочего органа, соответствующая противофазной форме однонаправленных свободных колебаний, Мпр=M1M2/(M1+M2) - приведенная масса, С - жесткость упругой связи, M1 - масса рабочего органа, М2 - общая масса реактивной части машины. Технический результат - достижение высокой стабильности резонансного режима работы машины при высокой добротности ее колебательной системы, а в итоге создание энергосберегающих вибрационных транспортирующих машин.The prototype is the device [V.I. Antipov, R.I. Antipova, A.V. Koshelev, N.N. Dentsov. "Vibration conveying machine", patent No. 2532235, IPC В06В 1/00 priority 10.07.2012], which includes a working body connected by an elastic connection to the reactive part, carrying means for communicating resonant unidirectional vibrations, and shock absorbers of low stiffness, and the means for communicating resonant unidirectional vibrations is made in the form of at least a pair of identical parametric vibration exciters mounted on the reactive part of the machine, installed with the possibility of rotation of rotors of inertial elements in opposite directions in vertical planes and driven in rotation from independent electric motors, and the resonant frequency of means for communicating resonant unidirectional oscillations is determined from the relations ω = λ 1 + λ 2 , λ 1 = v⋅ω, 0 <v <1, where ω is the average value of the partial angular velocities of the rotors, λ 1 is the effective natural frequency of the swinging pendulums of the rotors of inertial elements, λ 2 = √ (S / M pr ) - partial proper frequency of the working body, corresponding to the antiphase form of unidirectional free vibrations, M pr = M 1 M 2 / (M 1 + M 2 ) - reduced mass, C - elastic bond stiffness, M 1 - mass of the working body, M 2 - total mass of the reactive part cars. The technical result is the achievement of high stability of the resonant mode of operation of the machine with a high quality factor of its oscillatory system, and, as a result, the creation of energy-saving vibration transporting machines.
Недостатками данного изобретения являются отсутствие средств изменения положения вибровозбудителя, что не дает возможности осуществления контроля динамического состояния вибрационной технологической машины, а также получения режима единичного соотношения между координатами движения вибрационной технологической машины.The disadvantages of this invention are the lack of means for changing the position of the vibration exciter, which does not make it possible to control the dynamic state of the vibration technological machine, as well as to obtain a mode of a single relationship between the coordinates of movement of the vibration technological machine.
Задачей изобретения является формирование динамического состояния вибрационной технологической машины при помощи изменения положения вибровозбудителя, опирающегося на упругую опору.The objective of the invention is the formation of a dynamic state of a vibration technological machine by changing the position of the vibration exciter, resting on an elastic support.
Способ коррекции динамического состояния технологической машины, включающий возбуждение вибраций рабочего органа, отличающийся тем, что измеряют колебания, регулируют соотношение амплитуд колебаний в разных точках рабочего органа и влияние силовых воздействий на крайние точки рабочего органа путем передвижения регулируемого вибровозбудителя вдоль поверхности вибрационной технологической машины.A method for correcting the dynamic state of a technological machine, including excitation of vibrations of the working body, characterized in that vibrations are measured, the ratio of vibration amplitudes at different points of the working body and the influence of force effects on the extreme points of the working body are controlled by moving the adjustable vibration exciter along the surface of the vibrating technological machine.
Устройство для коррекции динамического состояния технологических машин включает: рабочий орган, опирающийся на опорные упругие элементы, вибровозбудитель, создающий вибрационное поле, отличающийся тем, что вибровозбудитель имеет возможность перемещения в по поверхности рабочего органа продольном направлении и опирается на пневмобаллон с регулируемой жесткостью, что обеспечивает возможности изменения динамического состояния технологической машины, меняя структуры вибрационного поля за счет изменения положения точки приложения силы и величины изменения упругих сил взаимодействия на основании информации, полученной от датчиков динамического состояния, расположенных по краям рабочего органа.A device for correcting the dynamic state of technological machines includes: a working body resting on supporting elastic elements, a vibration exciter that creates a vibration field, characterized in that the vibration exciter has the ability to move along the surface of the working body in the longitudinal direction and rests on a pneumatic cylinder with adjustable stiffness, which provides opportunities changes in the dynamic state of the technological machine, changing the structure of the vibration field by changing the position of the point of application of the force and the magnitude of the change in the elastic forces of interaction based on information received from the sensors of the dynamic state located at the edges of the working body.
Сущность изобретения поясняется чертежамиThe essence of the invention is illustrated by drawings
На фиг. 1 показана принципиальная схема вибрационной технологической машины с устройствами настройки динамического состояния, содержащая опорную поверхность 1, рабочий орган 2, блок управления 3, упругие элементы 4, 5, датчики 6, 7, электрические сервоприводы 8, 9, ходовые винты 10, 11, направляющие 12, опорный элемент 13, пневмобаллон 14, ограничитель 15, вибровозбудитель 16, дроссель 17, клапан 18, коммуникационные связи 19, 20, 21, 22, 23, 24.FIG. 1 shows a schematic diagram of a vibrating technological machine with devices for adjusting the dynamic state, containing a
На фиг. 2 приведена расчетная схема технологической вибрационной машины с подпружинным вибровозбудителем.FIG. 2 shows a design diagram of a technological vibration machine with a spring-loaded vibration exciter.
На фиг. 3 показана структурная математическая модель системы по фиг. 2 в координатах (координата исключена).FIG. 3 shows a structural mathematical model of the system of FIG. 2 in coordinates (coordinate excluded).
Изобретение функционирует следующим образом. Предлагаемое изобретение реализуется как способ формирования необходимого для технологических целей вибрационного поля, создаваемого вибровозбудителем, установленным по нижней поверхностью рабочего органа вибростенда (или вибростола).The invention operates as follows. The proposed invention is implemented as a method of forming a vibration field necessary for technological purposes, created by a vibration exciter installed on the lower surface of the working body of the vibration table (or vibration table).
Рабочий орган представляет собой плиту 2, которая устанавливается на упругие опоры 4, 5, которые, в свою очередь, опираются на опорную неподвижную опорную поверхность 1. Сверху рабочего органа 2 установлен вибровозбудитель 16, опирающийся на пневмобаллон 14 и соединенный с блоком управления 3 через коммуникационную связь 23, приводимый в движение сервоприводами 8, 9, имеющим коммуникационные связи 19, 22 с блоком управления 3, и ходовыми винтами 10, 11 по направляющим 12. Давление воздуха в пневмобаллоне 14, установленном на опорном элементе 13, регулируется при помощи дросселя 17 и клапана 18, связанных с блоком управления 3, содержащем компрессор, через коммуникационные связи 24, 25. При поломке пневмобаллона 14 для того, чтобы сохранить бесперебойную работу вибровозбудителя 16, в конструкции предусмотрен ограничитель 15, на который при неисправности опускается вибровозбудитель 16, тем самым реализуется режим его работы при жесткости пневмобаллона 14 равной бесконечности. При этом остается один режим настройки динамического состояния, реализуемый изменением положения вибровозбудителя 16. Функционирование двух настроечных опций дает широкий набор возможностей для получения нужного режима настройки динамического состояния.The working body is a
Контроль динамического состояния системы производится в автоматическом режиме блоком управления 3, связанном с датчиками динамического состояния 6 и 7, фиксирующими амплитуды колебаний рабочего органа 1 по координатам у1 и у2, через коммуникационные связи 20, 21.The control of the dynamic state of the system is carried out in an automatic mode by the
Система управления динамическим состоянием, отрабатывающая алгоритм управления движением вибровозбудителя 16 по направляющим 12 создает возможности изменения силовых факторов по координатам у1 и у2 и позволяет получать различные динамические режимы работы вибрационной технологической машины, в том числе формирование соотношения между координатами, равного единице.The dynamic state control system, which works out the algorithm for controlling the movement of the vibration exciter 16 along the
Теоретическое обоснованиеTheoretical justification
Во многих случаях технологическая вибрационная машина может быть представлена в виде механической колебательной системы, имеющей протяженное твердое тело, обладающее массой М и моментом инерции J, и опирающееся на упругие элементы (пружины с жесткостями k1 и k2) (фиг. 2). Твердое тело (или рабочий орган) совершает колебательные движения в системах координат у1, у2 или у0, ϕ, связанных с неподвижным базисом. Центр масс системы (т. О) расположен на расстояниях и от концов рабочего органа (тт. (А), (В)). Особенностью технического объекта является закрепление на рабочем органе дополнительного массоинерционного элемента массой т, совершающего вертикальные колебания под действием гармонической силы Q(t), приложенной к массе m. Упругий элемент дополнительной массы (пружина жесткости k3) установлен в точке Е, на расстоянии от центра масс т. О. Фрагмент исходной системы в виде массоинерционного элемента m и пружины k3 отражает локальные свойства вибровозбудителя колебаний технологической вибрационной машины. Между системами координат технического объекта существуют отношения:In many cases, a technological vibration machine can be represented in the form of a mechanical vibrational system having an extended rigid body with mass M and moment of inertia J, and resting on elastic elements (springs with stiffness k 1 and k 2 ) (Fig. 2). A rigid body (or a working body) performs oscillatory movements in coordinate systems y 1 , y 2 or y 0 , ϕ, associated with a fixed basis. The center of mass of the system (m. O) is located at distances and from the ends of the working body (vols. (A), (B)). A feature of the technical object is the attachment of an additional mass-inertial element of mass m to the working body, which performs vertical oscillations under the action of a harmonic force Q (t) applied to the mass m. The elastic element of additional mass (spring of stiffness k 3 ) is installed at point E, at a distance from the center of mass of the t. O. A fragment of the original system in the form of a mass-inertial element m and a spring k 3 reflects the local properties of the vibration exciter of vibrations of a technological vibration machine. There are relationships between coordinate systems of a technical object:
где (в дальнейшем используется Where (further used
Для составления системы уравнений движения используются приемы, основанные на применении преобразований Лапласа при нулевых начальных условияхTo compose a system of equations of motion, techniques are used based on the application of the Laplace transforms with zero initial conditions
Коэффициенты системы уравнений движения технического объекта (рис. 1) в операторной форме приводятся в табл. 1.The coefficients of the system of equations of motion of a technical object (Fig. 1) in operator form are given in Table. 1.
Примечание: - комплексная переменная; значок 〈-〉 над переменной означает ее изображение по Лапласу.Note: - complex variable; the 〈-〉 icon above a variable means its Laplace image.
Система дифференциальных уравнений (2)÷(4) может быть упрощена для решения задач, связанных с оценкой особенностей распределения амплитуд колебаний точек рабочего органа по его длине .The system of differential equations (2) ÷ (4) can be simplified to solve problems associated with the estimation of the features of the distribution of the vibration amplitudes of the points of the working body along its length ...
I. Особенности построения математической модели исходной системы в упрощенном виде. Локализация на расчетной схеме (фиг. 2) дополнительного твердого тела массой m, опирающегося на упругий элемент жесткостью k3, контактирующий в т. Е с рабочим органом (М, J), по существу, может быть интерпретировано как присоединение в т. E динамического гасителя колебаний. Если воспользоваться правилами Крамера, то передаточные функции системы при внешнем возмущении получим, учитывая значение коэффициентов из таблицы выражения для передаточных функций W1(p), W2(p), W3(p) при действии входного возмущения I. Features of constructing a mathematical model of the original system in a simplified form. Localization on the design scheme (Fig. 2) of an additional solid body of mass m, resting on an elastic element of stiffness k 3 , in contact at point E with the working body (M, J), in essence, can be interpreted as an attachment at point E of a dynamic vibration damper. If we use Cramer's rules, then the transfer functions of the system under external disturbance we obtain, taking into account the value of the coefficients from the table of expressions for the transfer functions W 1 (p), W 2 (p), W 3 (p) under the action of an input disturbance
гдеWhere
- является частотным характеристическим уравнением системы.- is the frequency characteristic equation of the system.
Из (8) следует, в частности, что система имеет три резонансные частоты. Вместе с тем в системе возможны проявления режимов динамического гашения колебаний. Соответствующие выражения для определения частот динамического гашения колебаний могут быть получены на основе выражений для передаточных функций (5)÷(7) по координатам , From (8) it follows, in particular, that the system has three resonance frequencies. At the same time, dynamic vibration damping modes are possible in the system. The corresponding expressions for determining the frequencies of dynamic damping of oscillations can be obtained on the basis of expressions for transfer functions (5) ÷ (7) by coordinates ,
в свою очередь, частоты гашения колебаний по координате , являются корнями следующего биквадратного уравнения:in turn, the vibration damping frequencies along the coordinate , are the roots of the following biquadratic equation:
При введении дополнительной связи в форме подгруженного твердого тела массой m в т. Е координата может дважды принимать нулевые значения.With the introduction of an additional constraint in the form of a loaded rigid body of mass m at point E, the coordinate can be zero twice.
II. Динамическое гашение колебаний в точке контакта дополнительной связи с поверхностью рабочего органа технологической машины.II. Dynamic damping of vibrations at the point of contact of the additional connection with the surface of the working body of the technological machine.
Координата в соответствии с соотношением (1) определяется выражениемCoordinate in accordance with relation (1) is determined by the expression
Поскольку , то (12) преобразуется к виду:Insofar as , then (12) is transformed to the form:
Используя выражения (5), (6), найдем, чтоUsing expressions (5), (6), we find that
Откуда следует, что координата может принимать нулевые значения (или проявлять режим динамического гашения колебаний) на одной частоте, значение которой определяется из решения частотного уравнения:Whence it follows that the coordinate can take zero values (or exhibit a mode of dynamic damping of oscillations) at one frequency, the value of which is determined from the solution of the frequency equation:
илиor
Откуда следует, частота динамического гашения колебаний по координате .Whence it follows that the frequency of dynamic damping of oscillations along the coordinate ...
При этом сохраняется движение по всем трем координатам то есть точка Е выступает в качестве узла колебаний по отношению к трем координатам, что свидетельствует о возможностях проявления нетрадиционных рычажных связей между движениями координат.At the same time, motion is preserved along all three coordinates that is, point E acts as a node of oscillations in relation to three coordinates, which indicates the possibility of manifestation of unconventional linkages between the coordinate movements.
III. Некоторые вопросы упрощения математической модели системы при исключении одной из координат. Динамические свойства системы, расчетная схема которой приведена на фиг. 2, принципиально не изменяется, если точка Е будет находиться на нижней части поверхности рабочего органа. В таком расположении элементов m и k2(и точки Е) имеется определенный смысл, так как для технологических цепей освобождается верхняя часть вибростенда, а ее нижняя часть становится доступной для настоечных мероприятий.III. Some questions of simplification of the mathematical model of the system with the exclusion of one of the coordinates. The dynamic properties of the system, the design diagram of which is shown in Fig. 2 does not fundamentally change if point E is located on the lower part of the surface of the working body. In such an arrangement of elements m and k 2 (and point E) there is a certain sense, since the upper part of the shaker is freed for technological chains, and its lower part becomes available for setting activities.
Координата может быть исключена из системы уравнений (2)÷(4) при использовании следующего подхода. Запишем уравнения (2)÷(4) в видеCoordinate can be excluded from the system of equations (2) ÷ (4) using the following approach. Let us write equations (2) ÷ (4) in the form
Из (20) следует, чтоIt follows from (20) that
После подстановки (21) в уравнения (18), (19), получим упрощенную математическую модель в виде системы уравненийAfter substituting (21) into equations (18), (19), we obtain a simplified mathematical model in the form of a system of equations
Структурная математическая модель может быть построена на основе (22), (23) и имеет вид, как показано на фиг. 3.The structural mathematical model can be built on the basis of (22), (23) and has the form, as shown in Fig. 3.
Структурная математическая модель (фиг. 3), полученная в результате эквивалентных преобразований, формально отображает динамическое состояние с помощью только двух координат и . В системе действует два синфазных гармонических фактора, обозначенных на фиг. 3 как и . На основе аналогичных подходов в рассматриваемом случае можно также отметить наличие двух парциальных блоков с тем отличием, что они относятся к парциальным системам с двумя степенями свободы.The structural mathematical model (Fig. 3), obtained as a result of equivalent transformations, formally displays the dynamic state using only two coordinates and ... The system has two in-phase harmonic factors, indicated in FIG. 3 how and ... On the basis of similar approaches, in the case under consideration, one can also note the presence of two partial blocks, with the difference that they refer to partial systems with two degrees of freedom.
Характеристическое частотное уравнение, полученное на основе структурной схемы, приведенной на фиг. 3, имеет видThe characteristic frequency equation obtained on the basis of the block diagram shown in FIG. 3 has the form
В системе координат можно построить передаточные функцииIn coordinate system you can build transfer functions
Для оценки динамических состояний, формируемых распределениями амплитуд координат точек рабочего органа машины по его длине введен передаточную функцию межпарциальных связейTo assess the dynamic states formed by the distributions of the amplitudes of the coordinates of the points of the working body of the machine along its length, the transfer function of interpartial connections was introduced
илиor
После подстановки параметров системы из табл. 1 получимAfter substitution of system parameters from table. 1 we get
илиor
Список литературыList of references
1. Ивович В.А.. Виброизоляция горно-обогатительных машин и оборудования. М.: Недра, 1978. 252 с.1. Ivovich VA .. Vibration isolation of mining and processing machines and equipment. Moscow: Nedra, 1978.252 p.
2. Гончаревич И.Ф. Теория вибрационной техники и технологии / И.Ф. Гончаревич, К.В. Фролов. - М.: Наука, 1981. - 319 с.2. Goncharevich I.F. Theory of vibration technology and technology / I.F. Goncharevich, K.V. Frolov. - Moscow: Nauka, 1981 .-- 319 p.
3. Повидайло В.А. Вибрационные устройства в машиностроении. М.; Киев: Машгиз. [Юж. отд-ние], 1962. - 111 с.3. Povidailo V.A. Vibration devices in mechanical engineering. M .; Kiev: Mashgiz. [Yuzh. department], 1962. - 111 p.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019120632A RU2728886C1 (en) | 2019-07-01 | 2019-07-01 | Method for correction of dynamic state of working member of process vibration machine with vibration exciter on elastic support and device for implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019120632A RU2728886C1 (en) | 2019-07-01 | 2019-07-01 | Method for correction of dynamic state of working member of process vibration machine with vibration exciter on elastic support and device for implementation thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2728886C1 true RU2728886C1 (en) | 2020-07-31 |
Family
ID=72085554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019120632A RU2728886C1 (en) | 2019-07-01 | 2019-07-01 | Method for correction of dynamic state of working member of process vibration machine with vibration exciter on elastic support and device for implementation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2728886C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2818983C1 (en) * | 2023-07-10 | 2024-05-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Device for forming vibration field of technological machine and method for its implementation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1211494A1 (en) * | 1984-03-20 | 1986-02-15 | Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова | Systems of vibration isolation with automatic control |
| US20130292541A1 (en) * | 2011-01-11 | 2013-11-07 | Drs Tactical Systems, Inc. | Vibration isolating device |
| RU2532235C2 (en) * | 2012-07-11 | 2014-10-27 | Василий Иванович Антипов | Vibration transporting machine |
| KR101750541B1 (en) * | 2016-02-05 | 2017-06-26 | 윈다스 주식회사 | Apparatus for controlling of air cylinder position to stabilize suspension system |
-
2019
- 2019-07-01 RU RU2019120632A patent/RU2728886C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1211494A1 (en) * | 1984-03-20 | 1986-02-15 | Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова | Systems of vibration isolation with automatic control |
| US20130292541A1 (en) * | 2011-01-11 | 2013-11-07 | Drs Tactical Systems, Inc. | Vibration isolating device |
| RU2532235C2 (en) * | 2012-07-11 | 2014-10-27 | Василий Иванович Антипов | Vibration transporting machine |
| KR101750541B1 (en) * | 2016-02-05 | 2017-06-26 | 윈다스 주식회사 | Apparatus for controlling of air cylinder position to stabilize suspension system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2818983C1 (en) * | 2023-07-10 | 2024-05-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Device for forming vibration field of technological machine and method for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2668933C1 (en) | Oscillation damping device | |
| US8746649B2 (en) | Variable stiffness support | |
| RU2475658C2 (en) | Control method of stiffness of anti-vibration system, and device for its implementation | |
| El-Sayed et al. | Nonlinear analysis of vertical conveyor with positive position feedback (PPF) controllers | |
| PL239290B1 (en) | Vibratory conveyor | |
| RU2728886C1 (en) | Method for correction of dynamic state of working member of process vibration machine with vibration exciter on elastic support and device for implementation thereof | |
| RU2710314C1 (en) | Method for changing and adjusting the dynamic state of a vibration process machine and a device for realizing said method | |
| CN104070009B (en) | A kind of more vibration type screens | |
| RU2751042C1 (en) | Device for setting, correcting, forming and controlling dynamic state of vibration technological machine and method for its implementation | |
| GB1400739A (en) | Vibratory systems | |
| RU2711832C1 (en) | Method for control of dynamic state of process vibration machine and device for implementation thereof | |
| RU2718177C1 (en) | Method of adjusting dynamic state of vibration process machine and device for implementation thereof | |
| RU2755534C1 (en) | Apparatus for controlling dynamic state of vibrational technological machine and method for implementation thereof | |
| US5301814A (en) | Increasing the relative motion of a screen deck | |
| Tomchina | Control of vibrational field in a cyber-physical vibration unit | |
| RU142137U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE ELASTIC DISSIPATIVE PROPERTIES OF THE VIBRATION PROTECTIVE SYSTEM | |
| RU2693711C2 (en) | Vibration process machine dynamic state control device | |
| RU2773825C1 (en) | Apparatus for forming vibrational movement of the working medium | |
| CN113111460A (en) | Pendulum-driven vibrating screen with screen hole cleaning function and parameter determination method thereof | |
| RU2749364C2 (en) | A method of forming, adjusting and adjusting the dynamic state of the working bodies of technological vibration machines based on the introduction of additional elastic connections and a device for its implementation | |
| RU2695899C1 (en) | Method for adjusting vibration amplitude distributions of a vibration table working body and device for its implementation | |
| PL245170B1 (en) | Anti-resonance vibration conveyor | |
| RU2753843C1 (en) | Apparatus for forming and controlling the dynamic state of a vibrational technological machine and method for implementation thereof | |
| RU2755646C1 (en) | Device for setting, adjusting and forming the dynamic state of a vibrating technological machine and a method for its implementation | |
| RU2751169C1 (en) | Method for control of the dynamic state of a vibrational technological machine |