Для цитирования: Азаров Е. Б. Сравнительный анализ экспериментальных исследований эффекта
сохраненной самосинхронизации на лабораторном вибростенде с тремя и двумя вибровозбудителями //
Известия вузов. Горный журнал. 2022. № 3. С. 16–23 (In Eng.). DOI: 10.21440/0536-1028-2022-3-16-23

Введение. Вибротранспортные машины широко применяются как в горной промышленности, так и в других производственных сферах. Проектирование вибротранспортных машин с новыми качествами требует более подробного анализа параметров колебаний рабочего органа машины и самосинхронизации вибровозбудителей. Исследование динамики вибромашины с помощью математической модели позволило обнаружить ряд интересных новых явлений, например эффект, названный авторами эффектом сохраненной самосинхронизации.
Цель работы. Экспериментально подтвердить обнаруженные явления, используя лабораторный стенд, а также оценить степень их устойчивости.
Методика. С целью подтверждения и дальнейшего исследования обнаруженных явлений спроектирован и изготовлен учебно-лабораторный комплекс ДВМ-014. На этом комплексе проведены серии экспериментов с двумя и тремя вибровозбудителями.
Результаты. В статье приводятся результаты экспериментов по обнаружению эффекта сохраненной самосинхронизации в конфигурациях стенда с двумя и тремя вибровозбудителями и устойчивости этого явления к изменению положения центра масс машины. Приводятся также изменения параметров машины при отключении одного из двух или двух из трех вибровозбудителей.
Выводы. По результатам проведенных экспериментов в работе сделано несколько выводов. Наиболее важный из них в технологическом отношении следующий. Явление сохраненной самосинхронизации, в случаях, когда оно имеет место, может оказаться полезным при возникновении пауз в загрузке машины. Оно позволит значительно уменьшить потребление энергии за счет отключения одного или двух двигателей.

Ключевые слова: вибротранспортные машины; вибрационный грохот; самосинхронизация; вибровозбудитель; динамика; математическая модель.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Юдин А. В. Тяжелые вибрационные питатели и питатели-грохоты для горных перегрузочных систем. Екатеринбург: УГГГА, 1996. 188 с.
2. Вайсберг Л. А., Коровников А. Н., Балдаева Т. М. Инновационные грохоты для промышленности строительных материалов // Строительные материалы. 2017. № 7. С. 52–55.
3. Блехман И. И. Вибрационная механика и вибрационная реология (теория и приложения). М.: Физматлит, 2018. 752 с.
4. Dresig H., Fildlin A. Schwingungen mechanischer Antriebssysteme: modellbildung, berechnung, analyse, synthese. Berlin, Heidelberg; 2014. 651 p.
5. Блехман И. И. Синхронизация динамических систем. М.: Наука, 1971. 654 с.
6. Sperling L. Selbstsynchronisation statisch und dynamisch unwuchtiger Vibratoren // Technische Mechanik. 1994. Vol. 14. No. 2. P. 85–96.
7. Zhang X., Wen B., Zhao C. Vibratory synchronization transmission of a cylindrical roller in a vibrating mechanical system excited by two exciters // Mechanical Systems and Signal Processing. 2017. Vol. 96. P. 88–103.
8. Zhang X., Gu D., Yue H., Li M., Wen B. Synchronization and stability of a far-resonant vibrating system with three rollers driven by two vibrators // Applied Mathematical Modelling. 2021. March. Vol. 91. P. 261–279.
9. Balthazar J. M., Tusset A. M., Brasil R. M., Jorje L. P. An overview on the appearance of the Sommerfeld effect and saturation phenomenon in non-ideal vibrating systems (NIS) in macro and MEMS scales // Nonlinear Dynamics. 2018. No. 93(1). P. 19–40.
10. Румянцев С. А. Моделирование динамики переходных процессов самосинхронизирующихся вибрационных машин // Известия вузов. Горный журнал. 2003. № 6. С. 111–118.
11. Румянцев С. А. Динамика переходных процессов и самосинхронизация движений вибрационных машин. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 135 с.
12. Румянцев С. А., Азаров Е. Б. Математическая модель нестационарной динамики системы «вибромашина–электропривод» в случае привода от асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором // Транспорт Урала. 2005. № 1. С. 2–7.
13. Азаров Е. Б., Бабкин А. В., Румянцев С. А., Шихов А. М. Экспериментальная проверка устойчивости явления самосинхронизации вибровозбудителей на лабораторном вибростенде //Транспорт Урала. 2015. № 1(44). С. 14–18.
14. Азаров Е. Б., Румянцев С. А., Шихов А. М. Экспериментальный вибрационный стенд для исследований динамики колебательных систем // Транспорт Урала. 2014. № 4(43). С. 3–7.
15. Азаров Е. Б., Бабкин А. В., Румянцев С. А., Шихов А. М. Экспериментальное исследование электромеханических характеристик вибротранспортирующих машин при выбеге // Транспорт Урала. 2015. № 1(44). С. 92–96.
16. Иванов-Смоленский А. В. Электрические машины. В 2-х т. Т. 1. М.: МЭИ; 2004. 652 с.