RU2620711C2 - Method for controlling resonant oscillations and device for its implementation - Google Patents

Method for controlling resonant oscillations and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2620711C2
RU2620711C2 RU2015117900A RU2015117900A RU2620711C2 RU 2620711 C2 RU2620711 C2 RU 2620711C2 RU 2015117900 A RU2015117900 A RU 2015117900A RU 2015117900 A RU2015117900 A RU 2015117900A RU 2620711 C2 RU2620711 C2 RU 2620711C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mass
central
spherical
cylindrical
resonant
Prior art date
Application number
RU2015117900A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015117900A (en
Inventor
Андрей Викторович Шабуневич
Виктор Иванович Шабуневич
Original Assignee
Андрей Викторович Шабуневич
Виктор Иванович Шабуневич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Викторович Шабуневич, Виктор Иванович Шабуневич filed Critical Андрей Викторович Шабуневич
Priority to RU2015117900A priority Critical patent/RU2620711C2/en
Publication of RU2015117900A publication Critical patent/RU2015117900A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2620711C2 publication Critical patent/RU2620711C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: resonant oscillations of the central cylindrical or spherical mass (or the physical field) associated with the outer cylindrical or spherical mass (or the mutually penetrating field), concentric with the central mass, are excited by the periodic excitation force generated by, for example, an electromagnetic vibrator. By adjusting and changing the parameters of the driving force acting on the mass. Herewith, for example, the amplitude of the inertia driving force is set to the known lower value than it is required for the rated resonant oscillation mode, the period of the inertia driving force is changed, and the adjustable parameter of the mass resonance oscillation is set up to the maximum value. Herewith, additional control programs are created, connected to the first two (central and outer) and rotating, for example, synchronously and simultaneously or in sequence with the first spherical or cylindrical masses or the interpenetrating fields. Also, the device is proposed for regulating and exciting the resonant oscillations. It comprises a central spherical or cylindrical mass (field) with a mounted thereon, for example, electromagnetic vibrator and connected to the outer cylindrical or spherical mass (or the mutually penetrating field) concentric with the central mass. Herewith, it has additional control programs connected with the first two (central and outer) and rotating, for example, synchronously and simultaneously or in sequence with the first spherical or cylindrical masses or the interpenetrating fields.
EFFECT: improving the method.
2 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности и транспорта.The invention relates to vibration technology and can be used in various industries and vehicles.

Известен способ возбуждения резонансных колебаний механических систем синхронным электродвигателем, заключающийся в подаче на электродвигатель электрического напряжения, в измерении колебаний механической системы, в осуществлении сдвига фазы измеренного сигнала, его усилении и подаче на электродвигатель, при этом одновременно подают напряжение на фазную обмотку и обмотку возбуждения электродвигателя, изменяют амплитуду напряжения, подаваемого на обмотки, поворачивают статор до обеспечения условия возбуждения резонансных колебаний (А.С. СССР 1609515, В06В 1/16).There is a method of exciting resonant vibrations of mechanical systems by a synchronous electric motor, which comprises applying an electric voltage to the electric motor, measuring the vibrations of the mechanical system, performing a phase shift of the measured signal, amplifying it and applying it to the electric motor, while simultaneously supplying voltage to the phase winding and the motor excitation winding , change the amplitude of the voltage supplied to the windings, rotate the stator until the conditions for the excitation of resonant vibrations Iy (A.S. USSR 1609515, B06B 1/16).

Известен также способ возбуждения и поддержания резонансных механических колебаний, который заключается в том, что резонансные колебания массы на упругой связи возбуждают путем принудительного периодического перемещения противоположного конца упругой связи, изменяют период принудительного периодического перемещения конца упругой связи, причем принудительное периодическое перемещение концу упругой связи сообщают вынуждающей силой инерции, создаваемой электромагнитным вибратором, электромагнитный вибратор удерживают в пространстве виброизолирующей упругой связью с основанием (Способ возбуждения и регулирования резонансных механических колебаний и устройство для его осуществления. Патент РФ №2335354, 2008).There is also known a method of exciting and maintaining resonant mechanical vibrations, which consists in the fact that resonant oscillations of the mass in an elastic bond are excited by periodically forcing the opposite end of the elastic bond, changing the period of the forced periodic movement of the end of the elastic bond, and the forced periodic movement of the end of the elastic bond is reported as forcing by the force of inertia created by the electromagnetic vibrator, the electromagnetic vibrator is held in space TBE vibration-isolating elastic coupling with a base (method of driving and adjustment of the resonant mechanical vibrations and apparatus to carry it out. Russian Patent №2335354, 2008).

Известен также способ получения и регулирования резонансных механических колебаний, который заключается в том, что на рабочий орган вибрационной установки воздействуют возмущающей силой, рабочий орган связывают с основанием виброизолирующей упругой связью, возмущающую силу создают инерционным вибратором и передают ее рабочему органу через дополнительную упругую связь, определяют резонансную угловую частоту колебательной системы «масса рабочего органа - дополнительная упругая связь - инерционный вибратор» по формуле для определения угловой частоты квазисвободных колебаний рабочего органа в колебательной системе (Способ получения и регулирования резонансных механических колебаний и устройство для его осуществления. Патент РФ на изобретение №2335351, 2008).There is also known a method of obtaining and regulating resonant mechanical vibrations, which consists in the fact that the working body of the vibration unit is affected by a disturbing force, the working body is connected to the base with a vibration-isolating elastic connection, the disturbing force is created by an inertial vibrator and transmitted to the working body through an additional elastic connection, determine resonant angular frequency of the oscillatory system "mass of the working body - additional elastic coupling - inertial vibrator" according to the formula for determining I the angular frequency of quasi-free vibrations of the working body in the oscillatory system (A method of obtaining and regulating resonant mechanical vibrations and a device for its implementation. RF patent for the invention No. 2335351, 2008).

Описанные аналоги имеют недостаток: резонансные колебания рабочего органа возбуждаются на упругой связи, жестко соединенной с основанием. Такая связь оказывает значительное динамическое воздействие на основание. Практически эти способы могут быть осуществлены только в случае применения массивного фундамента.The described analogues have a disadvantage: resonant vibrations of the working body are excited on an elastic bond, rigidly connected to the base. Such a relationship has a significant dynamic effect on the base. In practice, these methods can only be implemented if a massive foundation is used.

Известен способ возбуждения колебаний заданной частоты в вибрационной резонансной системе с двумя степенями свободы, заключающийся в том, что на вибрационную резонансную систему воздействуют возмущающей силой, при этом для вибрационных систем с упругими элементами, имеющими билинейную характеристику с изломом в положении статического равновесия, частоту возмущающей силы выбирают близкой к сумме двух собственных частот 1 и 2 колебательной системы, которые определяют по соответствующей формуле (А.С. СССР 1269854, В06В 1/14).There is a method of exciting oscillations of a given frequency in a vibrational resonance system with two degrees of freedom, which consists in the fact that the vibrational resonance system is affected by a disturbing force, while for vibrational systems with elastic elements having a bilinear characteristic with a kink in the state of static equilibrium, the frequency of the disturbing force choose close to the sum of the two natural frequencies 1 and 2 of the oscillatory system, which are determined by the corresponding formula (AS USSR 1269854, BV 1/14).

Недостатком способа является необходимость применения уравновешивающей массы, которая, как правило, имеет величину того же порядка, что и масса рабочего органа. Это приводит к значительному увеличению металлоемкости и усложнению конструкции устройства для осуществления способа.The disadvantage of this method is the need to use a balancing mass, which, as a rule, has a value of the same order as the mass of the working body. This leads to a significant increase in metal consumption and the complexity of the design of the device for implementing the method.

С другой стороны, известно такое физическое явление, как электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), иначе электронный спиновый резонанс (англ. electron spin resonance (ESR)) - резонансное поглощение излучения микроволновой частоты атомами, молекулами, ионами, кластерами, обладающими ненулевым электронным спиновым магнитным моментом. Если, помимо постоянного магнитного поля, наложить еще и переменное поле частоты v (микроволновые или радиочастотные излучения), то электроны приобретают возможность переходить с нижнего энергетического уровня на верхний за счет резонансного поглощения энергии переменного поля. При переходе неспаренного электрона из низшего энергетического состояния в высшее при условии hv=g Н происходит резонансное поглощение СВЧ-энергии. Явление поглощения электромагнитного излучения парамагнитным веществом в постоянном магнитном поле, открытое в 1944 г. Е.К. Завойским, получило название электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и стало одним из наиболее совершенных методов изучения свободных радикалов. Методу ЭПР посвящено много работ и специальных монографий (см., например, Экспериментальные методы химической кинетики. Под ред. Н.М. Эмануэля и М.Г. Кузьмина, Издательство МГУ, 1985). При обычно используемой в ЭПР напряженности поля 300 мТ значение частоты будет 9000 МГц, что соответствует длине волны излучения 3 см. Таким образом, спектры ЭПР получаются в микроволновой области (радарная область спектра). Сигнал ЭПР дает ценную информацию о химическом строении радикала, степени делокализации неспаренного электрона, о распределении спиновой плотности по различным атомам радикала. Согласно теории, микроволновое излучение с длиной волны 1-30 см представляет собой циклотронное излучение на низших гармониках гирочастоты. Оно возникает в неоднородном магнитном поле над солнечными пятнами в так называемых гирорезонансных слоях. Циклотрон - резонансный циклический ускоритель тяжелых частиц (протонов, ионов), работающий при постоянном во времени магнитном поле и при постоянной (но меняющейся при переходе от иона к иону) частоте ускоряющего высокочастотного электрического поля.On the other hand, such a physical phenomenon as electron paramagnetic resonance (EPR) is known, otherwise electron spin resonance (ESR) is the resonant absorption of microwave radiation by atoms, molecules, ions, clusters with nonzero electronic spin magnetic the moment. If, in addition to a constant magnetic field, we also apply an alternating field of frequency v (microwave or radio frequency radiation), then the electrons become able to switch from the lower energy level to the upper due to the resonant absorption of the energy of the alternating field. Upon the transition of an unpaired electron from a lower energy state to a higher one under the condition hv = g Н, resonant absorption of microwave energy occurs. The phenomenon of absorption of electromagnetic radiation by a paramagnetic substance in a constant magnetic field, discovered in 1944 by E.K. Zavoysky, received the name of electron paramagnetic resonance (EPR) and has become one of the most advanced methods for studying free radicals. Many works and special monographs have been devoted to the EPR method (see, for example, Experimental Methods of Chemical Kinetics. Edited by N. M. Emanuel and M. G. Kuzmin, Publishing House of Moscow State University, 1985). With a field strength of 300 mT commonly used in EPR, the frequency value will be 9000 MHz, which corresponds to a radiation wavelength of 3 cm. Thus, EPR spectra are obtained in the microwave region (radar region of the spectrum). The EPR signal provides valuable information on the chemical structure of the radical, the degree of delocalization of the unpaired electron, and the distribution of spin density over various atoms of the radical. According to the theory, microwave radiation with a wavelength of 1-30 cm is cyclotron radiation at the lower harmonics of the gyrofrequency. It arises in an inhomogeneous magnetic field above sunspots in the so-called gyroresonant layers. A cyclotron is a resonant cyclic accelerator of heavy particles (protons, ions), operating at a constant magnetic field in time and at a constant (but changing upon transition from ion to ion) frequency of an accelerating high-frequency electric field.

В качестве прототипа выбраны способ и устройство, описанные на стр. 34-36 в книге: Элементарный учебник физики. Под ред. акад. Г.С. Ландсберга. Том 111. Колебания, волны. Оптика. Строение атома. Изд. четвертое, исправленное. Изд-во "Наука". Главная редакция физико-математической литературы. М., 1966. Колебательная система, включающая груз, висящий на пружине, свободным концом пружины присоединена к механизму, позволяющему при вращении рукоятки механизма сообщать присоединенному концу пружины принудительное периодическое перемещение. Это приводит к возбуждению вынужденных колебаний груза на пружине. При увеличении частоты вращения рукоятки амплитуда вынужденных колебаний возрастает и достигает максимального значения при совпадении периода принудительного периодического перемещения с собственным периодом колебательной системы, т.е. при резонансе.As a prototype, the method and device are described on pages 34-36 in the book: Elementary textbook of physics. Ed. Acad. G.S. Landsberg. Volume 111. Oscillations, waves. Optics. The structure of the atom. Ed. fourth, corrected. Publishing House "Science". The main edition of the physical and mathematical literature. M., 1966. An oscillating system, including a load hanging on a spring, is connected to the mechanism by the free end of the spring, which, when the handle of the mechanism rotates, informs the connected end of the spring forced periodic movement. This leads to the excitation of forced oscillations of the load on the spring. With an increase in the speed of rotation of the handle, the amplitude of the forced oscillations increases and reaches its maximum value when the period of forced periodic movement coincides with the intrinsic period of the oscillatory system, i.e. at resonance.

Приведенное описание устройства и особенностей его работы позволяет сформулировать следующие существенные признаки осуществленного в нем способа возбуждения резонансных механических колебаний, а также существенные признаки устройства.The description of the device and the features of its operation allows us to formulate the following essential features of the method of exciting resonant mechanical vibrations implemented in it, as well as the essential features of the device.

Существенные признаки способа в прототипе: резонансные колебания массы на упругой связи возбуждают путем принудительного периодического перемещения противоположного конца упругой связи, принудительное периодическое перемещение конца упругой связи осуществляют с постоянной амплитудой относительно основания по схеме жесткой кинематической связи, изменяют период принудительного периодического перемещения и настраивают резонансные колебания заданной амплитуды.The essential features of the method in the prototype: resonant oscillations of the mass on an elastic bond are excited by forcing periodic displacement of the opposite end of the elastic bond, forced periodic displacement of the end of the elastic bond is carried out with constant amplitude relative to the base according to the rigid kinematic coupling scheme, the period of forced periodic displacement is changed, and the resonant vibrations of amplitudes.

Существенные признаки устройства в прототипе: устройство содержит массу, соединенную с упругим элементом, противоположный конец которого присоединен к механизму принудительного периодического перемещения, механизм закреплен на основании и выполнен с возможностью изменения периода принудительного периодического перемещения.Salient features of the device in the prototype: the device contains a mass connected to an elastic element, the opposite end of which is attached to the mechanism of forced periodic movement, the mechanism is fixed on the base and is configured to change the period of forced periodic movement.

Недостатком описанных способа и устройства является то, что резонансные колебания массы возбуждаются на упругой связи, которая присоединена к основанию. Такая связь, как и в случаях с описанными выше аналогами, оказывает значительное динамическое воздействие на основание, что требует применения массивного фундамента. Использование же упругой связи низкой жесткости, обеспечивающей виброизоляцию устройства от основания, не приемлемо в силу низкой частоты собственных колебаний системы и получения вследствие этого незначительного виброускорения, что не приемлемо по требованиям современных технологий, осуществляемых с применением вибрационной техники.The disadvantage of the described method and device is that the resonant oscillations of the mass are excited on an elastic bond that is attached to the base. Such a connection, as in the cases with the analogues described above, has a significant dynamic effect on the base, which requires the use of a massive foundation. The use of an elastic bond of low stiffness, which provides vibration isolation of the device from the base, is not acceptable due to the low frequency of the system’s own vibrations and, as a result, insignificant vibration acceleration, which is not acceptable according to the requirements of modern technologies using vibration technology.

Кроме того, важным недостатком прототипов для способа и устройства является то, что регулировка амплитуды резонансных колебаний осуществляется путем настройки на определенный период колебаний на резонансной кривой. Как показывают эксперименты, резонансные кривые для механических колебательных систем имеют остро вытянутый вид с узким диапазоном резонансных периодов колебаний. Это существенно затрудняет настройку контролируемого параметра (амплитуды или виброускорения) резонансных колебаний.In addition, an important disadvantage of the prototypes for the method and device is that the amplitude of the resonant oscillations is adjusted by tuning for a certain period of oscillations on the resonance curve. As experiments show, the resonance curves for mechanical oscillatory systems have a sharply elongated shape with a narrow range of resonant periods of oscillation. This significantly complicates the setting of a controlled parameter (amplitude or vibration acceleration) of resonant vibrations.

Задачей изобретения является возбуждение резонансных механических колебаний без применения уравновешивающей массы или фундамента при регулировании контролируемых параметров резонансных колебаний центральной массы (поля) путем добавления дополнительных внешних масс (полей).The objective of the invention is the excitation of resonant mechanical vibrations without the use of a balancing mass or foundation when adjusting the controlled parameters of the resonant vibrations of the central mass (field) by adding additional external masses (fields).

Решение задачи достигается тем, что в предлагаемом способе регулирования резонансных колебаний, заключающемся в том, что резонансные колебания центральной цилиндрической или сферической массы (или физического поля), связанной с внешней массой (или взаимно проникающим полем), возбуждают путем принудительного периодического возбуждения, создаваемого, например, электромагнитным вибратором, предложено создавать дополнительные связанные с первыми двумя (центральной и внешней) и вращающиеся, например, синхронно и одновременно или по очередности программы управления с первыми сферические или, например, цилиндрические массы или взаимно проникающие поля.The solution to the problem is achieved by the fact that in the proposed method for regulating resonant vibrations, namely, that the resonant vibrations of the central cylindrical or spherical mass (or physical field) associated with the external mass (or mutually penetrating field) are excited by means of forced periodic excitation created for example, with an electromagnetic vibrator, it is proposed to create additional ones connected with the first two (central and external) and rotating, for example, synchronously and simultaneously or o NOSTA control program with the first spherical or, for example, cylindrical masses or interpenetrating fields.

Решение задачи достигается также тем, что заявляемое устройство для регулирования резонансных колебаний содержит центральную цилиндрическую или сферическую массу (или физическое поле), связанную с внешней массой (или взаимно проникающим полем), которую возбуждают путем принудительного периодического нагружения, создаваемого, например, электромагнитным вибратором, а также дополнительные связанные с первыми двумя (центральной и внешней) и вращающиеся, например, синхронно и одновременно или по очередности программы управления с первыми сферические или цилиндрические массы или взаимно проникающие поля.The solution to the problem is also achieved by the fact that the inventive device for regulating resonant vibrations contains a central cylindrical or spherical mass (or physical field) associated with an external mass (or mutually penetrating field), which is excited by forced periodic loading created, for example, by an electromagnetic vibrator, as well as additional associated with the first two (central and external) and rotating, for example, synchronously and simultaneously or in sequence control programs with the first spherical or cylindrical masses or mutually penetrating fields.

Применение предложенных совокупностей существенных признаков позволяет получить новый технический результат: возбуждать резонансные механические колебания без применения уравновешивающей массы или фундамента при регулировании контролируемых параметров резонансных колебаний центральной массы (поля) путем добавления дополнительных вращающихся внешних масс (полей).The application of the proposed sets of essential features allows to obtain a new technical result: to excite resonant mechanical vibrations without the use of a balancing mass or foundation when adjusting the controlled parameters of the resonant vibrations of the central mass (field) by adding additional rotating external masses (fields).

Анализ уровня техники в области вибрационной техники показал, что предложенные в способе и устройстве для его осуществления совокупности существенных признаков являются новыми, явным образом не следуют из уровня техники и таким образом предлагаемое изобретение является новым и имеет изобретательский уровень.The analysis of the prior art in the field of vibration technology showed that the aggregate essential features proposed in the method and device for its implementation are new, do not explicitly follow from the prior art, and thus the present invention is new and has an inventive step.

Сущность изобретения поясняется фигурами 1-11, на которых показаны принципиальные схемы цилиндрических и сферических моделей устройств для осуществления способа регулирования резонансных колебаний и расчетные графики зависимостей модулей перемещений от частоты нагружения для характерных узлов этих моделей. Анализ полученных графиков показывает, что добавление внешних вращающихся корпусов позволяет получать увеличение амплитуд боковых резонансных колебаний. Аналогичные явления проявляются на сферических вращающихся моделях, причем получаемые эффекты усиливаются, если допускается взаимное проникновение взаимодействующих полей или тел.The invention is illustrated by figures 1-11, which shows the schematic diagrams of cylindrical and spherical models of devices for implementing the method of regulating resonant vibrations and calculated graphs of the dependences of the displacement modules on the loading frequency for the characteristic nodes of these models. The analysis of the obtained graphs shows that the addition of external rotating bodies makes it possible to obtain an increase in the amplitudes of the lateral resonant vibrations. Similar phenomena manifest themselves on spherical rotating models, and the effects obtained are enhanced if mutual penetration of interacting fields or bodies is allowed.

Устройство содержит центральную массу 1, на которой установлен, например, электромагнитный вибратор. Электромагнитный вибратор получает питание от блока управления. Центральная масса связана с внешней массой (полем) и дополнительными внешними массами (полями) 2 с помощью, например, упругих связей 3.The device comprises a central mass 1, on which, for example, an electromagnetic vibrator is mounted. The electromagnetic vibrator is powered by the control unit. The central mass is connected with the external mass (field) and additional external masses (fields) 2 using, for example, elastic bonds 3.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Электромагнитный вибратор создает, например, вынуждающую силу инерции, совершающую принудительное периодическое перемещение. Благодаря этому возбуждаются вынужденные колебания массы 1. С помощью блока управления в режиме ручного регулирования настраивают амплитуду вынуждающей силы инерции на заведомо меньшее значение, чем требуется при номинальном режиме резонансных колебаний массы. Это необходимо для того, чтобы избежать перегрузки колебательной системы при резонансе. Изменяют период вынуждающей силы инерции на восходящей ветви резонансной кривой и настраивают контролируемый параметр резонансных колебаний на максимальное значение. После этого увеличивают амплитуду вынуждающей силы инерции и настраивают заданное значение регулируемого параметра резонансных колебаний массы. В случае, если по технологическим причинам произошло изменение массы, корректируют настройку сначала периода, а затем амплитуды вынуждающей силы инерции. А также подключают дополнительные связанные с первыми двумя и вращающиеся, например, синхронно и одновременно или по очередности программы управления с первыми сферические или цилиндрические массы или взаимно проникающие поля.An electromagnetic vibrator creates, for example, a coercive force of inertia, performing a forced periodic movement. Due to this, forced mass oscillations are excited 1. Using the control unit in the manual control mode, the amplitude of the inertia driving force is set to a known lower value than is required for the nominal mode of resonant mass oscillations. This is necessary in order to avoid overloading the oscillatory system at resonance. The period of the inertia driving force on the ascending branch of the resonance curve is changed and the controlled parameter of the resonance oscillations is adjusted to the maximum value. After that, the amplitude of the driving force of inertia is increased and the set value of the adjustable parameter of the resonant oscillations of the mass is adjusted. If, for technological reasons, a change in mass has occurred, the setting is first adjusted for the period, and then the amplitude of the driving force of inertia. And also connect additional associated with the first two and rotating, for example, synchronously and simultaneously or sequentially control programs with the first spherical or cylindrical masses or mutually penetrating fields.

Способ регулирования резонансных колебаний и устройство для его осуществления реализуют следующим образом.The method of regulating resonant oscillations and a device for its implementation are implemented as follows.

Электромагнитным вибратором создают вынуждающую силу инерции, под действием которой масса 1 получает принудительное периодическое перемещение. При этом амплитуду вынуждающей силы инерции настраивают на заведомо меньшее значение, чем требуется для номинального режима резонансных колебаний. Изменяют период вынуждающей силы инерции и настраивают регулируемый параметр резонансных колебаний массы 1 на максимальное значение. А также подключают дополнительные связанные с первыми двумя и вращающиеся, например, синхронно и одновременно или по очередности программы управления с первыми сферические или цилиндрические массы 2 или взаимно проникающие поля.An electromagnetic inertia is created by an electromagnetic vibrator, under the action of which the mass 1 receives forced periodic movement. In this case, the amplitude of the driving force of inertia is adjusted to a deliberately lower value than is required for the nominal mode of resonant oscillations. Change the period of the driving force of inertia and adjust the adjustable parameter of the resonant oscillations of mass 1 to the maximum value. And also connect additional associated with the first two and rotating, for example, synchronously and simultaneously or sequentially, control programs with the first spherical or cylindrical masses 2 or mutually penetrating fields.

Предложенные способ и устройство в сравнении с прототипами имеют преимущество, т.к. позволяют возбуждать резонансные механические колебания без применения уравновешивающей массы или фундамента, а также регулировать контролируемые параметры резонансных колебаний массы.The proposed method and device in comparison with prototypes have the advantage, because allow you to excite resonant mechanical vibrations without the use of a balancing mass or foundation, as well as adjust the controlled parameters of the resonant oscillations of the mass.

Для частичной проверки возможности практического осуществления способа и устройства в домашних условиях были изготовлены картонные модели. Каждая модель представляла собой набор связанных между собой перемычками концентричных картонных кругов. Модели устанавливались в наружное приспособление ротора электродвигателя. При включении последнего модели раскручивались. При этом во всех случаях сразу улетали модели с числом кругов более 3. Модели с числом кругов до 3 могли долго вращаться и не отрываться от ротора.To partially verify the possibility of practical implementation of the method and device at home, cardboard models were made. Each model was a set of concentric cardboard circles connected by jumpers. Models were installed in an external fixture of an electric motor rotor. When you turn on the last model untwisted. Moreover, in all cases, models with the number of circles more than 3 immediately flew away. Models with the number of circles up to 3 could rotate for a long time and not tear themselves away from the rotor.

Эксперименты показали принципиальную возможность практического осуществления заявляемого способа и устройства возбуждения и регулирования резонансных колебаний.The experiments showed the fundamental possibility of practical implementation of the proposed method and device for the excitation and regulation of resonant oscillations.

Таким образом, предложенное изобретение промышленно применимо.Thus, the proposed invention is industrially applicable.

Claims (2)

1. Способ регулирования резонансных колебаний, заключающийся в том, что резонансные колебания центральной цилиндрической или сферической массы (или физического поля), связанной с внешней цилиндрической или сферической массой (или взаимно проникающим полем), концентричной с центральной массой, возбуждают путем принудительного периодического возбуждения, создаваемого, например, электромагнитным вибратором, путем настраивания и изменения параметров действующей на массы вынуждающей силы, при этом, например, амплитуду вынуждающей силы инерции настраивают на заведомо меньшее значение, чем требуется для номинального режима резонансных колебаний, изменяют период вынуждающей силы инерции и настраивают регулируемый параметр резонансных колебаний массы на максимальное значение, отличающийся тем, что создают дополнительные связанные с первыми двумя (центральной и внешней) и вращающиеся, например, синхронно и одновременно или по очередности программы управления с первыми сферические или цилиндрические массы или взаимно проникающие поля.1. The method of regulating resonant vibrations, which consists in the fact that the resonant vibrations of the Central cylindrical or spherical mass (or physical field) associated with an external cylindrical or spherical mass (or mutually penetrating field) concentric with the central mass are excited by means of forced periodic excitation, created, for example, by an electromagnetic vibrator, by adjusting and changing the parameters of the driving force acting on the masses, while, for example, the amplitude of the driving force The radios adjust to a deliberately lower value than is required for the nominal mode of resonant oscillations, change the period of the inertial driving force and adjust the adjustable parameter of the resonant oscillations of the mass to a maximum value, characterized in that they create additional ones connected with the first two (central and external) and rotating, for example , synchronously and simultaneously or in sequence, control programs with the first spherical or cylindrical masses or mutually penetrating fields. 2. Устройство для возбуждения и регулирования резонансных колебаний, содержащее центральную цилиндрическую или сферическую массу (поле) с установленным на ней, например, электромагнитным вибратором, и соединенную с внешней цилиндрической или сферической массой (или взаимно проникающим полем), концентричной с центральной массой, отличающееся тем, что оно имеет дополнительные связанные с первыми двумя (центральной и внешней) и вращающиеся, например, синхронно и одновременно или по очередности программы управления с первыми сферические или цилиндрические массы или взаимно проникающие поля.2. Device for exciting and regulating resonant vibrations, containing a central cylindrical or spherical mass (field) with an electromagnetic vibrator installed on it, for example, and connected to an external cylindrical or spherical mass (or mutually penetrating field) concentric with the central mass, characterized the fact that it has additional associated with the first two (central and external) and rotating, for example, synchronously and simultaneously or in sequence control programs with the first spherical or and cylindrical masses or mutually penetrating fields.
RU2015117900A 2015-05-13 2015-05-13 Method for controlling resonant oscillations and device for its implementation RU2620711C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117900A RU2620711C2 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Method for controlling resonant oscillations and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117900A RU2620711C2 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Method for controlling resonant oscillations and device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015117900A RU2015117900A (en) 2016-12-10
RU2620711C2 true RU2620711C2 (en) 2017-05-29

Family

ID=57759784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015117900A RU2620711C2 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Method for controlling resonant oscillations and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2620711C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2309172A (en) * 1940-04-03 1943-01-26 Kanski Leon M De Vibrating processing machine
SU139116A1 (en) * 1960-10-07 1960-11-30 А.С. Больших Electrodynamic vibrator for vibration tables
SU649478A1 (en) * 1977-10-05 1979-02-28 Budyakov Vidinid T Unbalanced-mass vibrator
US4293231A (en) * 1980-01-07 1981-10-06 Lyle John S Bearingless vibrator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2309172A (en) * 1940-04-03 1943-01-26 Kanski Leon M De Vibrating processing machine
SU139116A1 (en) * 1960-10-07 1960-11-30 А.С. Больших Electrodynamic vibrator for vibration tables
SU649478A1 (en) * 1977-10-05 1979-02-28 Budyakov Vidinid T Unbalanced-mass vibrator
US4293231A (en) * 1980-01-07 1981-10-06 Lyle John S Bearingless vibrator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015117900A (en) 2016-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190206201A1 (en) Method and device for generating vibrating signal
CN108459631B (en) A kind of acoustic resonance hybrid control system
Shi et al. An optimum-frequency tracking scheme for ultrasonic motor
Maslov et al. Nonlinear effects in dynamics of cylindrical resonator of wave solid-state gyro with electrostatic control system
RU2620711C2 (en) Method for controlling resonant oscillations and device for its implementation
RU2653961C1 (en) Method of the amplitude controlling during the automatic tuning to the driven by induction motor vibrating machine vibrations resonance mode
US3387499A (en) Mechanical vibrator with electromagnetic damping means
RU2572657C1 (en) Method of automatic setting of resonant modes of oscillations of vibration machine driven by induction motor
Bouzek et al. Vibration behaviour of the asynchronous machine magnetic core
RU2586410C2 (en) Resonator apparatus and resonator driving method
RU185538U1 (en) MAGNETOREOLOGICAL DEVICE FOR ACTIVE PROTECTION OF LONG-DIMENSIONAL DESIGN FROM RESONANT VIBRATION
Eremeikin et al. Experimental analysis of the operability of a system to control the oscillations of a mechanical system with self-synchronizing vibration exciters
RU2410167C1 (en) Procedure for excitation of resonance mechanical oscillations and device for its implementation (versions)
Fan et al. Tracking simulations for the HLS-II with a passive harmonic cavity in the symmetric and asymmetric fill patterns
Halim et al. Optimization of a human-limb driven, frequency up-converting electromagnetic energy harvester for power enhancement
KR101539620B1 (en) Lateral vibration generator generating various vibration mode using rotational speed and phase difference
Shabanalinezhad et al. Nonlinear Dynamics of a Softening-Hardening Oscillator for Energy Harvesting in Industrial Applications
Biryukov et al. SAW based tube rotation with wireless power transfer
RU2335351C2 (en) Method of deriving and regulation of resonance mechanical oscillations and device for its realisation
Lee et al. A novel frequency tuning design for vibration-driven electromagnetic energy harvester
RU2785473C1 (en) Method for setting the optimal mode of operation of debalance rotary mechanisms and apparatus for implementation thereof
RU2783789C1 (en) Method for controlling a resonant-wave mixer and a device for its implementation
RU2753983C1 (en) Method for automatic tuning of resonant vibration modes of vibration machine driven by asynchronous motor
US20220397179A1 (en) Active Vibration or Sound Absorption Method with Virtual Resonators Exclusively using Sensing Coil's Current and Voltage
US20230136750A1 (en) Eccentric mass vibrating system