Дослідження антирезонансної трьохмасової вібромашини, з віброзбудником у вигляді пасивного автобалансира

A three-mass anti-resonance vibratory machine with a vibration exciter in the form of a passive auto-balancer has been analytically synthesized. In the vibratory machine, platforms 1 and 2 are visco-elastically attached to platform 3. Platform 3 is visco-elastically attached to the base. The motion of loads relative to the auto-balancer housing is hindered by the forces of viscous resistance.A theoretical study has shown that the vibratory machine possesses three resonance frequencies and three corresponding forms of platforms' oscillations. Values for the parameters of supports that ensure the existence of an anti-resonance form of motion have been analytically selected. Under an anti-resonance form, platform 3 is almost non-oscillating while platforms 1 and 2 oscillate in the opposite phase.In the vibratory machine, platform 1 can be active (working), platform 2 will then be reactive (a dynamic vibration damper), and vice versa. At the same time, the vibratory machine will operate when mounting a vibration exciter both on platform 1 and platform 2.An anti-resonance form would occur when the loads get stuck in the vicinity of the second resonance frequency of the platforms' oscillations.Given the specific parameters of the vibratory machine, numerical methods were used to investigate its dynamic characteristics. Numerical calculations have shown the following for the case of small internal and external resistance forces in the vibratory machine:‒ theoretically, there are seven possible modes of load jam;‒ the second (anti-resonance) form of platform oscillations is theoretically implemented at load jamming modes 3 and 4;‒ jamming mode 3 is locally asymptotically stable while load jamming mode 4 is unstable;‒ for the loads to get stuck in the vicinity of the second resonance frequency, one needs to provide the vibratory machine with the initial conditions close to the jamming mode 3, or smoothly accelerate the rotor to the working frequency;‒ the dynamic characteristics of the vibratory machine can be controlled in a wide range by changing both the rotor speed and the external and internal forces of viscous resistance.The results reported here are applicable for the design of anti-resonance three-mass vibratory machines for general purposesАналитически синтезирована трехмассовая антирезонансная вибромашина с вибровозбудителем в виде пассивного автобалансира. В вибромашине платформы 1 и 2 упруго-вязко прикреплены к платформе 3. Платформа 3 упруго-вязко прикреплена к фундаменту. Движению грузов относительно корпуса автобалансира препятствуют силы вязкого сопротивления.Теоретические исследования показали, что у вибромашины три резонансные частоты и три соответствующие формы колебаний платформ. Аналитически подобраны значения параметров опор, обеспечивающие существование антирезонансного режима движения. На антирезонансном режиме платформа 3 практически не колеблется, а платформы 1 и 2 колеблются в противофазе.В вибромашине активной (рабочей) может быть платформа 1, тогда платформа 2 будет реактивной (динамическим виброгасителем) и наоборот. При этом вибромашина будет работать при установке вибровозбудителя как на платформе 1, так и на платформе 2.Антирезонансный режим будет наступать при застревании грузов в окрестности второй резонансной частоты колебаний платформ.При конкретных параметрах вибромашины, численными методами исследованы ее динамические характеристики. Числовые расчеты показали, что в случае малых внутренних и внешних сил сопротивления у вибромашины:– теоретически существуют семь возможных режимов застревания грузов;– вторая (антирезонансная) форма колебаний платформ теоретически реализуется на 3-м и 4-м режимах застревания грузов;– локально ассимптотически устойчивым является 3-й режим застревания, а 4-й - неустойчив;– для застревания грузов в окрестности второй резонансной частоты нужно обеспечивать вибромашине начальные условия, близкие к 3-у режиму застревания или плавно разгонять ротор до рабочей частоты;– динамическими характеристиками вибромашины можно управлять в широких приделах изменением как скорости вращения ротора, так внешних и внутренних сил вязкого сопротивления.Полученные результаты применимы для проектирования антирезонансных трехмассовых вибромашин широкого примененияАналітично 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 призначенн