RU2697520C1 - Method of excitation of mechanical oscillations of power factors with controlled parameters - Google Patents

Method of excitation of mechanical oscillations of power factors with controlled parameters Download PDF

Info

Publication number
RU2697520C1
RU2697520C1 RU2018143434A RU2018143434A RU2697520C1 RU 2697520 C1 RU2697520 C1 RU 2697520C1 RU 2018143434 A RU2018143434 A RU 2018143434A RU 2018143434 A RU2018143434 A RU 2018143434A RU 2697520 C1 RU2697520 C1 RU 2697520C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unbalances
force
rotating
initial position
rotation
Prior art date
Application number
RU2018143434A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Васильев
Сергей Алексеевич Бредихин
Владимир Константинович Андреев
Надежда Владимировна Андреева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева)
Priority to RU2018143434A priority Critical patent/RU2697520C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2697520C1 publication Critical patent/RU2697520C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B06B1/10Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

FIELD: vibration equipment.SUBSTANCE: invention relates to industry, in particular, to vibration equipment. Method of excitation of mechanical oscillations of power factors with controlled parameters by centrifugal vibration exciter, exciting oscillations by asymmetric law, consisting of four unbalances, which rotational axes are located on a common base, having identical unbalances in pairs, and have initial position, in which their centrifugal forces of inertia create maximum power factors, and rotating with angular velocities identical at value, that is ensured by transmission, synchronizing and phase-coordinating rotation of unbalances with gear ratio n, which is equal to ratio of angular velocity of fast rotating unbalances to angular speed of slow-moving ones. To obtain a power factor with the highest absolute value directed against the direction of the force factor created by the slow-rotating unbalances, initial position of fast rotating eccentric masses is changed by turning in any direction through an angle equal to 90°, provided that gear ratio n is a fractional number, multiplication of which by two obtains an odd number.EFFECT: technical result is variation of speed of transportation and high efficiency of processes of separation of grain mixtures.1 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к технике агропромышленного комплекса, и может быть использовано на зерноперерабатывающих предприятиях в технологическом и транспортном оборудовании. Кроме того, изобретение может быть использовано в других отраслях промышленности, связанных с переработкой сыпучих материалов.The invention relates to vibration technology, in particular to the technique of agriculture, and can be used at grain processing enterprises in technological and transport equipment. In addition, the invention can be used in other industries related to the processing of bulk materials.

Известны способы возбуждения механических колебаний силовых факторов (силы и/или момента) с применением центробежных вибровозбудителей. При этом вибровозбудитель может содержать один или несколько дебалансов. Дебаланс представляет собой вращающееся неуравновешенное звено. Дисбалансом дебаланса называют произведение неуравновешенной массы m на ее эксцентриситет r относительно оси вращения.Known methods of exciting mechanical vibrations of force factors (force and / or moment) using centrifugal vibration exciters. In this case, the vibration exciter may contain one or more unbalances. Imbalance is a rotating unbalanced link. An unbalance imbalance is the product of an unbalanced mass m and its eccentricity r with respect to the axis of rotation.

Известен способ возбуждения негармонических (подчиняющихся несимметричному закону) колебаний силы [1] центробежным вибровозбудителем, содержащим четыре дебаланса, равномерно вращающихся вокруг параллельных осей (фиг. 1). Оси вращения дебалансов расположены на общем основании. Дебалансы попарно имеют одинаковые по величине угловые скорости противоположного направления. При этом величина угловой скорости первой пары дебалансов вдвое меньше величины угловой скорости второй пары дебалансов, то есть первая пара дебалансов вращается с угловой скоростью ω1=ω, а вторая с угловой скоростью - ω2=2ω. Дебалансы, вращающиеся с равными по величине угловыми скоростями, имеют одинаковые дисбалансы, то есть одинаковые по величине произведения неуравновешенной массы m на ее эксцентриситет r относительно оси вращения. Причем, дисбалансы дебалансов, вращающихся с частотой 2ω в четыре раза меньше величины дисбалансов дебалансов, вращающихся с частотой ω. Для упрощения дальнейших рассуждений условимся называть одноименными дебалансы, вращающиеся с равными по величине угловыми скоростями, а отрезок, соединяющий оси вращения таких дебалансов, межосевым расстоянием одноименных дебалансов. Оси вращения одноименных дебалансов расположены симметрично относительно прямой, перпендикулярной их межосевому расстоянию. При этом оси вращения первой пары дебалансов и оси вращения второй пары дебалансов расположены симметрично относительно одной прямой.A known method of excitation of non-harmonic (obeying an asymmetric law) force fluctuations [1] by a centrifugal vibration exciter containing four unbalances uniformly rotating around parallel axes (Fig. 1). The axis of rotation of the unbalances is located on a common basis. Unbalances in pairs have the same angular velocity in the opposite direction. Moreover, the magnitude of the angular velocity of the first pair of unbalances is half the magnitude of the angular velocity of the second pair of unbalances, that is, the first pair of unbalances rotates with the angular velocity ω 1 = ω, and the second with the angular velocity - ω 2 = 2ω. Imbalances rotating with equal angular velocities have the same imbalances, that is, the same products of unbalanced mass m with its eccentricity r with respect to the axis of rotation. Moreover, the imbalances of unbalances rotating with a frequency of 2ω are four times less than the imbalances of unbalances rotating with a frequency of ω. To simplify further considerations, we agree to call unbalances of the same name rotating at equal angular velocities, and the segment connecting the rotation axes of such unbalances to the center distance of the unbalances of the same name. The rotation axes of the unbalance of the same name are located symmetrically with respect to a straight line perpendicular to their center distance. In this case, the axis of rotation of the first pair of unbalances and the axis of rotation of the second pair of unbalances are symmetrically relative to one straight line.

Поясним принцип действия такого центробежного вибровозбудителя. При равномерном вращении дебалансов развиваются центробежные силы инерции:

Figure 00000001
- центробежная сила инерции, развиваемая небалансом первой пары;
Figure 00000002
- центробежная сила инерции, развиваемая небалансом второй пары. На рисунке (фиг. 2) показано некоторое произвольное положение дебалансов после поворота из начального положения первой пары дебалансов на угол δ1=δ, второй пары - на угол δ2=2δ. Как видно из рисунка, горизонтальные составляющие сил инерции одноименных дебалансов взаимно уравновешивают друг друга. Вертикальные составляющие сил инерции дебалансов складываясь, образуют результирующую силу, зависимость которой от угла поворота дебалансов имеет видLet us explain the principle of action of such a centrifugal vibration exciter. With a uniform rotation of the unbalances, centrifugal inertia forces develop:
Figure 00000001
- centrifugal inertia force developed by the imbalance of the first pair;
Figure 00000002
- centrifugal inertia force developed by the unbalance of the second pair. The figure (Fig. 2) shows some arbitrary position of the unbalances after turning from the initial position of the first pair of unbalances by an angle δ 1 = δ, the second pair - by an angle δ 2 = 2δ. As can be seen from the figure, the horizontal components of the inertia forces of the same unbalance balance each other. The vertical components of the unbalance inertia forces add up to form a resultant force whose dependence on the angle of rotation of the unbalances has the form

Figure 00000003
Figure 00000003

направленную вдоль прямой, представляющей собой ось симметрии расположения осей вращения дебалансов.directed along a straight line representing the axis of symmetry of the location of the axis of rotation of the unbalances.

Зависимость результирующей силы от угла поворота дебалансов, описываемая уравнением (1), получена при условии, когда за начальное положение дебалансов принято такое их положение, при котором центробежные силы инерции первой и второй пар дебалансов одновременно создают максимальные по величине равнодействующие силы одинакового направления. Равнодействующие центробежных сил инерции первой и второй пар дебалансов в начальном положении соответственно равны PP1=2m1r1ω2 и PP2=8m2r2ω2. Очевидно, что при этом в начальном положении дебалансов вибровозбудитель возбуждает максимально возможную по величине силу.The dependence of the resulting force on the angle of rotation of the unbalances described by equation (1) is obtained provided that the position of the unbalances is taken to be such that the centrifugal inertia forces of the first and second pairs of unbalances simultaneously create maximum resultant forces of the same direction. The resultant centrifugal inertia forces of the first and second pairs of unbalances in the initial position are respectively P P1 = 2m 1 r 1 ω 2 and P P2 = 8m 2 r 2 ω 2 . It is obvious that in this case, in the initial position of the unbalances, the vibration exciter excites the maximum possible force.

Как отмечено выше дисбаланс быстровращающихся дебалансов в четыре раза меньше дисбаланса медленновращающихся дебалансов, то есть если дисбаланс медленновращающегося дебаланса равен m1r1=mr, то дисбаланс быстровращающегося дебаланса равен m2r2=0,25mr. Тогда результирующая сила, возбуждаемая вибровозбудителем, имеет видAs noted above, the imbalance of rapidly rotating unbalances is four times smaller than the imbalance of slowly rotating unbalances, that is, if the imbalance of the slowly rotating unbalance is m 1 r 1 = mr, then the imbalance of the rapidly rotating unbalance is m 2 r 2 = 0.25mr. Then the resulting force excited by the vibration exciter has the form

Figure 00000004
Figure 00000004

Зависимость возбуждаемой вибровозбудителем результирующей силы в безразмерном выражении может быть представлена в видеThe dependence of the resulting force excited by the vibration exciter in dimensionless expression can be represented as

Figure 00000005
Figure 00000005

На рисунке (фиг. 3) представлен график зависимости результирующей силы в безразмерном выражении от угла поворота дебалансов за цикл работы механизма вибровозбудителя. Заметим, что циклом механизма вибровозбудителя является время, по истечении которого дебалансы возвращаются в начальное (исходное) положение. В рассматриваемом случае в течение кинематического цикла медленновращающиеся дебалансы совершают один оборот, а быстровращающиеся - два.The figure (Fig. 3) shows a graph of the dependence of the resulting force in a dimensionless expression on the angle of rotation of the unbalances for the cycle of operation of the vibration exciter mechanism. Note that the cycle of the vibration exciter mechanism is the time after which the unbalances return to their initial (initial) position. In the case under consideration, during a kinematic cycle, slowly rotating unbalances make one revolution, and fast rotating unbalances - two.

Как видно из графика (фиг. 3), функция результирующей силы от угла поворота дебалансов имеет наибольшее значение, равное двум, и наименьшее - минус одна целая сто двадцать пять тысячных. Это означает, что наибольшие значения возбуждаемой вибровозбудителем силы в противоположных направлениях не равны друг другу. При принятом положительном и отрицательном направлениях силы абсолютная величина наибольшего значения результирующей силы в положительном направлении больше абсолютной величины наибольшего значения силы в отрицательном направлении, то есть имеет место несимметрия закона колебаний силы, возбуждаемой вибровозбудителем.As can be seen from the graph (Fig. 3), the function of the resulting force on the angle of rotation of the unbalance has the largest value equal to two, and the smallest minus one point one hundred twenty five thousandths. This means that the highest values of the force excited by the vibration exciter in opposite directions are not equal to each other. Given the positive and negative directions of the force, the absolute value of the highest value of the resulting force in the positive direction is greater than the absolute value of the highest value of the force in the negative direction, i.e., there is an asymmetry of the law of fluctuations of the force excited by the vibration exciter.

Следует заметить, что развиваемая таким вибровозбудителем сила способна сообщить основанию и связанному с ним рабочему органу прямолинейные негармонические колебания в том случае, если сила проходит через центр масс колеблемой системы. Негармоничность закона колебаний в данном случае означает неравенство наибольшего положительного значения ускорения рабочего органа абсолютной величине наибольшего отрицательного значения ускорения.It should be noted that the force developed by such a vibration exciter is capable of informing the base and associated working body of straightforward non-harmonic oscillations if the force passes through the center of mass of the oscillating system. Inharmonicity of the law of oscillations in this case means the inequality of the largest positive value of the acceleration of the working body to the absolute value of the largest negative value of acceleration.

Этот способ возбуждения колебаний силы реализован в конструкции машин с целью сообщения рабочему органу негармонических (несимметричных) прямолинейных колебаний.This method of exciting force fluctuations is implemented in the design of machines with the aim of informing the working body of non-harmonic (asymmetric) rectilinear oscillations.

Известен способ возбуждения негармонических колебаний момента [2] центробежным вибровозбудителем, содержащим четыре дебаланса, вращающихся вокруг параллельных осей (фиг. 4). Оси вращения дебалансов расположены на общем основании. Дебалансы вращаются равномерно, попарно имеют одинаковые по величине и направлению угловые скорости и одинаковые дисбалансы. Вращение дебалансов синхронизировано и согласовано по фазе так, чтобы одноименные дебалансы одновременно занимали положения, в которых развиваемые ими центробежные силы инерции были параллельны друг другу и направлены в противоположные стороны. Следовательно, центробежные силы инерции одноименных дебалансов создают пару сил, момент которой переменен по величине и направлению, а его величина и направление зависят от положения дебалансов.A known method of exciting non-harmonic oscillations of the moment [2] by a centrifugal vibration exciter containing four unbalance, rotating around parallel axes (Fig. 4). The axis of rotation of the unbalances is located on a common basis. The imbalances rotate evenly, in pairs they have the same angular velocities in magnitude and direction and the same imbalances. The rotation of the unbalances is synchronized and coordinated in phase so that the unbalances of the same name simultaneously occupy positions in which the centrifugal inertia forces developed by them are parallel to each other and directed in opposite directions. Consequently, the centrifugal inertia forces of the same unbalance create a pair of forces, the moment of which is variable in magnitude and direction, and its magnitude and direction depend on the position of the unbalances.

На рисунке (фиг. 5) показано произвольное положение дебалансов: дебалансы первой пары, вращающиеся с угловой скоростью ω1=ω, показаны при их повороте из начального положения на угол δ1=δ; дебалансы второй пары, вращающиеся с угловой скоростью ω2=2ω, показаны при их повороте из начального положения на угол δ2=2δ. Будем считать момент, направленный против часовой стрелки, положительным. Как видно из рисунка (фиг. 5), в рассматриваемом положении силы инерции первой и второй пар дебалансов образуют пары сил, моменты которых положительны. Момент пары, создаваемой силами инерции медленно вращающихся дебалансов, равен

Figure 00000006
Момент пары, создаваемой силами инерции быстровращающихся дебалансов, равен
Figure 00000007
Результирующий момент, возбуждаемый вибровозбудителем, равен алгебраической сумме моментов, создаваемых центробежными силами инерции первой и второй пар дебалансов. Зависимость результирующего момента от угла поворота дебалансов имеет видThe figure (Fig. 5) shows the arbitrary position of the unbalances: the unbalances of the first pair, rotating with an angular velocity ω 1 = ω, are shown when they are rotated from the initial position by an angle δ 1 = δ; the unbalances of the second pair, rotating with an angular velocity ω 2 = 2ω, are shown when they are rotated from the initial position by an angle δ 2 = 2δ. We consider the moment counterclockwise to be positive. As can be seen from the figure (Fig. 5), in the considered position, the inertia forces of the first and second pairs of unbalances form pairs of forces whose moments are positive. The moment of a pair created by the inertia forces of slowly rotating unbalances is
Figure 00000006
The moment of a pair created by the inertia forces of rapidly rotating unbalances is
Figure 00000007
The resulting moment excited by the vibration exciter is equal to the algebraic sum of the moments created by the centrifugal inertia forces of the first and second pairs of unbalances. The dependence of the resulting moment on the angle of rotation of the unbalance is

Figure 00000008
Figure 00000008

Из анализа уравнения (4) можно сделать следующие выводы. Зависимость результирующего момента подчиняется негармоническому закону. Зависимость результирующего момента, описываемая уравнением (4), имеет место при условии: в начальном положении дебалансов центробежные силы инерции одноименных дебалансов создают максимальные по величине моменты одинакового (положительного) направления. Такое начальное положение дебалансов можно охарактеризовать следующим образом: центробежные силы инерции одноименных дебалансов направлены перпендикулярно прямым, соединяющим оси их вращения, в противоположные стороны.From the analysis of equation (4), we can draw the following conclusions. The dependence of the resulting moment obeys the inharmonious law. The dependence of the resulting moment, described by equation (4), takes place under the condition: in the initial position of the unbalances, the centrifugal inertia forces of the same unbalances create the maximum moments of the same (positive) direction. This initial position of the unbalances can be characterized as follows: the centrifugal inertia forces of the same unbalances are directed perpendicular to the straight lines connecting the axes of their rotation in opposite directions.

Возбуждаемый таким вибровозбудителем результирующий момент может сообщить основанию, а, следовательно, и связанному с ним рабочему органу машины либо негармонические вращательные колебания, либо вращательно колебательное движение (вращение с наложенными на него вращательными колебаниями).The resulting moment excited by such a vibration exciter can inform the base, and, consequently, the working body of the machine associated with it, of either non-harmonic rotational vibrations or rotational-vibrational motion (rotation with rotational vibrations superimposed on it).

Если дисбаланс быстровращающегося дебаланса в четыре раза меньше дисбаланса медленновращающегося дебаланса и расстояния между осями вращения первой и второй пар дебалансов равны друг другу

Figure 00000009
то зависимость возбуждаемого вибровозбудителем момента будет иметь видIf the imbalance of the rapidly rotating unbalance is four times less than the imbalance of the slowly rotating unbalance and the distance between the rotation axes of the first and second pairs of unbalances is equal to each other
Figure 00000009
then the dependence of the moment excited by the vibration exciter will have the form

Figure 00000010
Figure 00000010

Зависимость возбуждаемого вибровозбудителем момента в безразмерном выражении может быть представлена в видеThe dependence of the moment excited by the vibration exciter in dimensionless expression can be represented as

Figure 00000011
Figure 00000011

Как видно, правые части уравнений (3) и (6) имеют одинаковый вид. Следовательно, колебания силы и момента подчиняются одному закону. Заметим, что зависимости результирующих силы и момента, описываемые соответственно уравнениями (3) и (6), соответствуют таким установочным параметрам (массы m1 и m2, эксцентриситеты r1 и r2, расстояния между осями вращения одноименных дебалансов

Figure 00000012
) вибровозбудителя, при которых отношение максимальных значений силовых факторов, возбуждаемых силами инерции медленно и быстровращающихся дебалансов, равно единице, то есть при
Figure 00000013
При этом за начальное положение дебалансов принято положение, в котором силы инерции одноименных дебалансов создают максимальные по величине силовые факторы (силы или моменты) одинакового направления. Легко убедиться, что при одинаковых соотношениях максимальных значений силовых факторов, возбуждаемых силами инерции медленно и быстровращающихся дебалансов, и при одинаковых условиях начальной фазировки дебалансов, законы колебаний силы и момента в безразмерном выражении будут иметь как одинаковый характер, так и одинаковые параметры колебаний.As can be seen, the right-hand sides of equations (3) and (6) have the same form. Consequently, fluctuations in force and moment obey one law. Note that the dependences of the resulting force and moment, described by equations (3) and (6), respectively, correspond to such installation parameters (masses m 1 and m 2 , eccentricities r 1 and r 2 , distances between rotation axes of the same unbalances
Figure 00000012
) vibration exciter, in which the ratio of the maximum values of force factors excited by the inertia forces of slowly and rapidly rotating unbalances is equal to unity, i.e., when
Figure 00000013
Moreover, the position in which the inertia forces of the same name unbalances create the maximum magnitude force factors (forces or moments) in the same direction is taken as the initial position of the unbalances. It is easy to make sure that for the same ratios of the maximum values of the force factors excited by the inertia forces of slowly and rapidly rotating unbalances, and under the same conditions for the initial phasing of the unbalances, the laws of fluctuations of force and moment in dimensionless expression will have both the same character and the same vibration parameters.

Следовательно, четырехдебалансный вибровозбудитель в зависимости от условий фазировки одноименных дебалансов и направлений их вращения относительно друг друга (в одну сторону или в противоположные) может возбуждать колебания либо силы, либо момента, подчиняющиеся негармоническому закону. Причем законы имеют одинаковые характеристики (симметричный, несимметричный закон, степень несимметрии закона колебаний) при одинаковых соотношениях максимального значения силового фактора (силы или момента), возбуждаемого силами инерции медленновращающихся дебалансов к максимальному значению силового фактора, возбуждаемого силами инерции быстровращающихся дебалансов, и при одинаковых условиях начальной фазировки дебалансов.Therefore, depending on the phasing conditions of the unbalances of the same name and the directions of their rotation relative to each other (in one direction or in the opposite direction), a four-unbalanced vibration exciter can excite oscillations of either force or moment obeying the non-harmonic law. Moreover, the laws have the same characteristics (symmetric, asymmetric law, degree of asymmetry of the law of oscillations) with the same ratios of the maximum value of the force factor (force or moment), excited by the inertia forces of slowly rotating unbalances to the maximum value of the force factor, excited by the inertia forces of rapidly rotating unbalances, and under the same conditions initial phasing unbalances.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ возбуждения механических колебаний силовых факторов с прогнозируемыми параметрами [3] центробежным вибровозбудителем, содержащим четыре дебаланса, вращающихся вокруг параллельных осей. Оси вращения дебалансов расположены на общем основании. Дебалансы вращаются равномерно и попарно имеют одинаковые по величине угловые скорости. При этом величина угловой скорости первой пары дебалансов меньше величины угловой скорости второй пары дебалансов. Первая пара дебалансов вращается с угловой скоростью ω1=ω, а вторая с угловой скоростью ω2=nω, где n - передаточное отношение передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов, равное отношению угловой скорости быстровращающихся дебалансов к угловой скорости медленновращающихся

Figure 00000014
Дебалансы, вращающиеся с равными по величине угловыми скоростями, имеют одинаковые массы m и эксцентриситеты r относительно оси вращения. Оси вращения одноименных дебалансов, вращающихся с одинаковыми по величине угловыми скоростями, расположены симметрично относительно прямой, перпендикулярной их межосевому расстоянию. При этом оси вращения первой пары дебалансов и оси вращения второй пары дебалансов расположены симметрично относительно одной и той же прямой.The closest in technical essence and the achieved result is a method of excitation of mechanical vibrations of force factors with predicted parameters [3] by a centrifugal vibration exciter containing four unbalances rotating around parallel axes. The axis of rotation of the unbalances is located on a common basis. The imbalances rotate uniformly and in pairs have the same angular velocity. In this case, the angular velocity of the first pair of unbalances is less than the angular velocity of the second pair of unbalances. The first pair of unbalances rotates with an angular velocity ω 1 = ω, and the second with an angular velocity ω 2 = nω, where n is the gear ratio of the gear synchronizing and matching in phase the rotation of the unbalances equal to the ratio of the angular velocity of rapidly rotating unbalances to the angular velocity of slowly rotating
Figure 00000014
Unbalances rotating with equal angular velocities have the same masses m and eccentricities r relative to the axis of rotation. The axis of rotation of the unbalance of the same name, rotating at the same angular velocity, are located symmetrically with respect to a straight line perpendicular to their center distance. In this case, the axis of rotation of the first pair of unbalances and the axis of rotation of the second pair of unbalances are symmetrically relative to the same straight line.

На рисунке (фиг. 6) представлен вибровозбудитель, содержащий четыре дебаланса, предназначенный для возбуждения негармонических колебаний силы при условии: центробежные силы инерции первой и второй пар дебалансов в начальном положении развивают максимальные по величине силы одинакового направления.The figure (Fig. 6) shows a vibration exciter containing four unbalances, designed to excite non-harmonic fluctuations of force, provided that the centrifugal inertia forces of the first and second pairs of unbalances in the initial position develop the maximum forces of the same direction.

Зависимость возбуждаемой таким вибровозбудителем силы имеет видThe dependence of the force excited by such a vibration exciter has the form

Figure 00000015
Figure 00000015

Зависимость возбуждаемой силы в безразмерном выражении может быть представлена в видеThe dependence of the excited force in dimensionless expression can be represented as

Figure 00000016
Figure 00000016

где

Figure 00000017
- коэффициент, равный отношению максимального значения силы, создаваемой силами инерции медленновращающихся дебалансов, к максимальному значению силы, создаваемой силами инерции быстровращающихся дебалансов.Where
Figure 00000017
- a coefficient equal to the ratio of the maximum value of the force created by the inertia forces of slowly rotating unbalances to the maximum value of the force created by the inertia forces of rapidly rotating unbalances.

На рисунке (фиг. 7) представлен вибровозбудитель, содержащий четыре дебаланса, предназначенный для возбуждения негармонических колебаний момента при условии: центробежные силы инерции первой и второй пар дебалансов в начальном положении развивают максимальные по величине моменты одинакового направления.The figure (Fig. 7) shows a vibration exciter containing four unbalances, designed to excite nonharmonic oscillations of the moment, provided that the centrifugal inertia forces of the first and second pairs of unbalances in the initial position develop maximum magnitudes of the same direction.

Зависимость возбуждаемого этим вибровозбудителем момента имеет видThe dependence of the moment excited by this vibration exciter has the form

Figure 00000018
Figure 00000018

Зависимость возбуждаемого момента в безразмерном выражении может быть представлена в видеThe dependence of the excited moment in dimensionless expression can be represented as

Figure 00000019
Figure 00000019

где

Figure 00000020
- коэффициент, равный отношению максимального значения момента, создаваемого силами инерции медленновращающихся дебалансов, к максимальному значению момента, создаваемого силами инерции быстровращающихся дебалансов.Where
Figure 00000020
- a coefficient equal to the ratio of the maximum value of the moment created by the inertia forces of slowly rotating unbalances to the maximum value of the moment created by the inertia forces of rapidly rotating unbalances.

Как видно правые части уравнений (8) и (10) полностью совпадают при равенстве коэффициентов a=b. Следовательно, законы колебаний силы и момента, возбуждаемые четырехдебалансным вибровозбудителем, имеют одинаковые характеристики при одинаковом соотношении максимальных значений силовых факторов, создаваемых силами инерции медленно и быстровращающихся дебалансов.As can be seen, the right-hand sides of equations (8) and (10) completely coincide when the coefficients a = b are equal. Consequently, the laws of oscillations of force and moment, excited by a four-balance vibration exciter, have the same characteristics with the same ratio of the maximum values of force factors created by the inertia forces of slowly and rapidly rotating unbalances.

Такой четырехдебалансный вибровозбудитель в зависимости от начальной фазировки дебалансов и величины передаточного отношения передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов, может, создавать колебания силовых факторов (силы или момента), подчиняющихся либо несимметричному, либо симметричному закону. Вибровозбудитель возбуждает несимметричные колебания силовых факторов (силы или момента) в том случае, если одновременно выполняются следующие условия. В начальном положении центробежные силы инерции медленно и быстровращающихся дебалансов создают максимальные силовые факторы. Сумма полных чисел оборотов дебалансов первой и второй пар при их одновременном возвращении в начальное положение, то есть за кинематический цикл механизма вибровозбудителя, является нечетным числом. Очевидно, что второе условие выполняется при определенных значениях передаточного отношения передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов. Второе условие выполняется, если передаточное отношение n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов, является дробным числом, состоящим из целой части, выраженной любым натуральным числом, и дробной части, равной пяти десятым. То есть передаточное отношение n является дробным числом вида n=i+0,5, где i - любое натуральное число. Такое дробное число можно охарактеризовать следующим образом: дробное число, при умножении которого на два получают нечетное число - 2n=2i+1. При таком значении передаточного отношения передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов, в четырехдебалансном центробежном вибровозбудителе в течение кинематического цикла механизма вибровозбудителя медленновращающиеся дебалансы делают два оборота, а число полных оборотов быстровращающихся дебалансов равно нечетному числу, равному удвоенному значению передаточного отношения n. Следовательно, при таких значениях передаточного отношения n сумма полных чисел оборотов дебалансов при их одновременном возвращении в начальное положение является нечетным числом - 2i+1+2=2(i+1)+1. Вибровозбудитель возбуждает симметричные колебания силовых факторов при выполнении одного из следующих условий. В начальном положении центробежные силы инерции медленно и быстровращающихся дебалансов создают силовые факторы, равные нулю. Сумма полных чисел оборотов дебалансов первой и второй пар за кинематический цикл является четным числом. Заметим, что в таком начальном положении дебалансов центробежные силы инерции одноименных дебалансов направлены вдоль прямой, соединяющей оси их вращения, в противоположные стороны и уравновешивают друг друга.Such a four-unbalance vibration exciter, depending on the initial phasing of the unbalances and the gear ratio, which synchronizes and matches the phase of the unbalance rotation, can create fluctuations in force factors (force or moment) that obey either an asymmetric or symmetric law. The vibration exciter excites asymmetric fluctuations in force factors (force or moment) if the following conditions are simultaneously met. In the initial position, the centrifugal inertia forces of slowly and rapidly rotating unbalances create maximum force factors. The sum of the total numbers of revolutions of the unbalances of the first and second pairs when they simultaneously return to their initial position, that is, for the kinematic cycle of the vibration exciter mechanism, is an odd number. Obviously, the second condition is satisfied for certain values of the gear ratio of the transmission, synchronizing and matching the phase of the rotation of the unbalances. The second condition is fulfilled if the gear ratio n of the gear synchronizing and coordinating in phase the rotation of the unbalances is a fractional number consisting of an integer part expressed by any natural number and a fractional part equal to five tenths. That is, the gear ratio n is a fractional number of the form n = i + 0.5, where i is any positive integer. Such a fractional number can be characterized as follows: a fractional number, when multiplied by two, an odd number is obtained - 2n = 2i + 1. With this value of the gear ratio, synchronizing and phase-matching the rotation of the unbalances, in the four-balance centrifugal vibration exciter during the kinematic cycle of the vibration exciter mechanism, the slowly rotating unbalances make two turns, and the number of full turns of the rapidly rotating unbalances is an odd number equal to twice the gear ratio n. Therefore, for such values of the gear ratio n, the sum of the total numbers of revolutions of the unbalances when they are simultaneously returned to their initial position is an odd number - 2i + 1 + 2 = 2 (i + 1) +1. The vibration exciter excites symmetric fluctuations in force factors when one of the following conditions is met. In the initial position, the centrifugal inertia forces of slowly and rapidly rotating unbalances create force factors equal to zero. The sum of the total numbers of revolutions of the unbalances of the first and second pairs per kinematic cycle is an even number. Note that in this initial position of the unbalances, the centrifugal inertia forces of the same unbalances are directed along the straight line connecting the axes of their rotation in opposite directions and balance each other.

Реализация этого способа возбуждения, механических колебаний силовых факторов с прогнозируемыми параметрами в приводах вибрационного технологического и транспортного оборудования для переработки зерна и других сыпучих материалов позволяет сообщать рабочим органам машин колебания с различными параметрами закона движения. То есть создать привод, позволяющий обеспечивать параметры закона колебаний рабочего органа в соответствии с осуществляемым в оборудовании процессом. Однако такой привод имеет один существенный недостаток: ограниченная область варьирования параметров закона колебаний силовых факторов.The implementation of this method of excitation, mechanical fluctuations of power factors with predicted parameters in the drives of vibration technological and transport equipment for processing grain and other bulk materials allows you to inform the working bodies of machines of vibrations with various parameters of the law of motion. That is, to create a drive that allows you to provide the parameters of the law of oscillations of the working body in accordance with the process carried out in the equipment. However, such a drive has one significant drawback: a limited range of variation of the parameters of the law of oscillations of force factors.

Так, для изменения на противоположное направления силового фактора с наибольшим по модулю значением, то есть для изменения направления несимметрии закона колебаний силового фактора, должно быть изменено положение вибровозбудителя. Вибровозбудитель должен быть повернут относительно первоначального положения на 180°. При необходимости такого изменения положения вибровозбудителя следует сначала демонтировать вибровозбудитель, а затем осуществить его монтаж и настройку в новом положении. При этом такая перестановка вибровозбудителя должна быть предусмотрена конструкцией машины.So, to reverse the direction of the force factor with the highest absolute value, that is, to change the direction of the asymmetry of the law of oscillations of the force factor, the position of the vibration exciter must be changed. The vibration exciter must be rotated 180 ° from its original position. If such a change in the position of the vibration exciter is necessary, you must first dismantle the vibration exciter, and then carry out its installation and adjustment in a new position. In this case, such a permutation of the vibration exciter should be provided for by the design of the machine.

Следовательно, использование известных способов сообщения рабочим органам машин движения по законам, параметры которых соответствуют виду осуществляемого в оборудовании процесса, сопровождается усложнением конструкции привода, а также созданием различных конструкций приводных механизмов.Therefore, the use of known methods of communicating to the working bodies of traffic machines according to laws whose parameters correspond to the type of process carried out in the equipment is accompanied by a complication of the drive design, as well as the creation of various designs of drive mechanisms.

Реализация предлагаемого способа регулирования параметров законов колебаний силовых факторов в конструкциях оборудования для переработки зерна и других сыпучих материалов позволит создать унифицированный привод, в котором изменением начального положения быстровращающихся дебалансов обеспечивается изменение на противоположное направление силового фактора с наибольшим по модулю значением.Implementation of the proposed method for regulating the parameters of the laws of fluctuations of force factors in the design of equipment for processing grain and other bulk materials will create a unified drive in which by changing the initial position of rapidly rotating unbalances, a change in the opposite direction of the force factor with the highest modulus value is provided.

Известно, что причиной направленного в среднем движения частиц сыпучего тела по горизонтальной однородно-шероховатой поверхности, совершающей горизонтальные колебания, является несимметрия закона колебаний поверхности, выражающаяся в том, что наибольшее значение ускорения опорной поверхности в одном из направлений отличается по абсолютной величине от наибольшего значения ускорения в противоположном направлении. Величина средней скорости транспортирования частиц сыпучего тела относительно колеблющейся поверхности при прочих одинаковых условиях (частота колебаний опорной поверхности, коэффициенты сопротивления сдвигу частиц относительно поверхности) зависит от того, насколько наибольшее положительное значение ускорения поверхности отличается по модулю от наибольшего отрицательного ускорения. Направление средней скорости транспортирования зависит от того, модуль какого из двух наибольших значений ускорения плоскости больше - положительного или отрицательного.It is known that the reason for the average directional movement of particles of a loose body along a horizontal uniformly rough surface that performs horizontal vibrations is the asymmetry of the surface vibration law, which is expressed in the fact that the largest value of the acceleration of the supporting surface in one of the directions differs in absolute value from the largest value of acceleration in the opposite direction. The average speed of transportation of particles of a loose body relative to an oscillating surface, all other conditions being the same (vibration frequency of the supporting surface, shear resistance coefficients of the particles relative to the surface) depends on how much the largest positive value of the surface acceleration differs in magnitude from the largest negative acceleration. The direction of the average transportation speed depends on the modulus of which of the two largest values of the plane acceleration is greater - positive or negative.

Средняя скорость виброперемещения является основным параметром, определяющим производительность транспортного оборудования, а в сепарирующем оборудовании - производительность и эффективность осуществляемого в этом оборудовании процесса. Средняя скорость виброперемещения влияет на эффективность процесса сепарирования через толщину слоя сыпучего материала и время его пребывания на рабочем органе. При неизменной длине рабочей поверхности (например, длина сита) увеличение средней скорости сыпучего тела уменьшает время протекания процесса сепарирования и толщину слоя. Уменьшение времени процесса сепарирования снижает его эффективность. Уменьшение толщины сыпучего тела до определенного предела, как правило, повышает эффективность процесса сепарирования. Дальнейшее уменьшение толщины слоя ниже определенного значения приводит к снижению эффективности процесса.The average speed of vibration displacement is the main parameter that determines the performance of transport equipment, and in the separating equipment - the productivity and efficiency of the process carried out in this equipment. The average speed of vibration displacement affects the efficiency of the separation process through the thickness of the layer of granular material and its residence time on the working body. With a constant length of the working surface (for example, the length of the sieve), an increase in the average speed of the free-flowing body decreases the duration of the separation process and the layer thickness. Reducing the time of the separation process reduces its effectiveness. Reducing the thickness of the granular body to a certain limit, as a rule, increases the efficiency of the separation process. A further decrease in the layer thickness below a certain value leads to a decrease in the efficiency of the process.

Следовательно, в транспортном оборудовании, для увеличения его производительности, транспортирующему рабочему органу необходимо сообщать несимметричный закон колебаний с наибольшим различием по величине значений максимальных положительного и отрицательного ускорения.Consequently, in transport equipment, in order to increase its productivity, the transporting working body must be informed of the asymmetric law of oscillations with the greatest difference in the values of the maximum positive and negative acceleration.

В процессах сепарирования действие вибраций на сыпучее тело проявляется в разрыхлении и самосортировании этого тела с одной стороны, и в подаче, обеспечивающей непрерывность процесса - с другой. Иногда эффективность процесса сепарирования определяется преимущественно самосортированием. Примерами таких процессов могут служить: очистка зерна от равновеликой минеральной примеси в камнеотделительных машинах; процесс ситового сепарирования, в котором проходового компонента немного, а толщина сыпучего тела во много раз превышает размеры частиц, при этом через сито просеиваются лишь частицы, находящиеся в нижнем слое, в который они попадают вследствие самосортирования. Если концентрация проходового компонента в исходной смеси велика, как, например, при очистке зерна от крупных примесей в сепараторе или при ситовом сепарировании зерносмеси с большой концентрацией мелкой фракции, то самосортирование не оказывает большого влияния на результаты процесса в целом и решающее значение приобретает просеивание.In the separation processes, the effect of vibrations on a loose body is manifested in loosening and self-sorting of this body on the one hand, and in the feed, which ensures the continuity of the process on the other. Sometimes the effectiveness of the separation process is determined primarily by self-sorting. Examples of such processes include: cleaning grain from equal mineral impurities in stone separation machines; sieve separation process, in which there is little passage component and the bulk body thickness is many times greater than the particle size, while only particles in the lower layer are sieved through the sieve, into which they fall due to self-sorting. If the concentration of the feed-through component in the initial mixture is high, as, for example, when cleaning grain from large impurities in a separator or during screening separation of a grain mixture with a high concentration of a fine fraction, self-sorting does not have a large effect on the results of the process as a whole and screening is crucial.

Согласно вышеизложенному в сепарирующих машинах параметры закона колебаний рабочего органа должны соответствовать виду осуществляемого в машине процесса. В случае необходимости закон колебаний рабочего органа должен обеспечивать эффективное самосортирование зерносмеси. Эффективность самосортирования находится в прямой зависимости от продолжительности воздействия вибраций на сыпучее тело. При осуществлении процесса сепарирования, эффективность которого определяется эффективностью процесса просеивания, закон колебаний рабочего органа должен обеспечивать оптимальную для просеивания скорость частиц сыпучего тела относительно ситовой поверхности. Направление несимметрии закона колебаний в сочетании с наклоном рабочей поверхности к горизонтали и сообщением поверхности наклонных колебаний открывает широкие возможности варьирования скорости виброперемещения.According to the above, in separating machines, the parameters of the law of oscillations of the working body must correspond to the type of process carried out in the machine. If necessary, the law of oscillations of the working body should ensure effective self-sorting of the grain mixture. The effectiveness of self-sorting is directly dependent on the duration of exposure to vibrations on the granular body. In the implementation of the separation process, the effectiveness of which is determined by the efficiency of the sieving process, the law of oscillations of the working body should provide the optimum speed for sifting particles of the granular body relative to the sieve surface. The direction of asymmetry of the law of oscillations in combination with the inclination of the working surface to the horizontal and the communication of the surface of inclined oscillations opens up wide possibilities for varying the speed of vibration displacement.

Следует заметить, что предлагаемый способ позволяет менять на противоположное направление наибольшего по абсолютной величине силового фактора, возбуждаемого вибровозбудителем. Это означает, что настройка вибровозбудителя позволяет менять на противоположное направление транспортирования обрабатываемого материала по вибрирующей рабочей поверхности. Этот эффект регулировки параметров законов колебаний силовых факторов может быть использован в приводах транспортного оборудования, оборудования для осуществления процессов сепарирования, дозирования и смешивания сыпучих материалов.It should be noted that the proposed method allows you to change in the opposite direction the largest absolute value of the force factor excited by the exciter. This means that the vibration exciter setting allows you to change to the opposite direction of transportation of the processed material on a vibrating working surface. This effect of adjusting the parameters of the laws of fluctuations of force factors can be used in drives of transport equipment, equipment for the implementation of the processes of separation, dosing and mixing of bulk materials.

Техническая проблема изобретения - расширение арсенала технических средств для повышения эффективности процессов сепарирования зерновых смесей.The technical problem of the invention is the expansion of the arsenal of technical means to increase the efficiency of separation processes of grain mixtures.

Указанная техническая проблема решается предлагаемым способом возбуждения механических колебаний силовых факторов (силы или момента) с регулируемыми параметрами центробежным вибровозбудителем, возбуждающим колебания по несимметричному закону, состоящим из четырех дебалансов, оси вращения которых расположены на общем основании, попарно имеющих одинаковые дисбалансы и имеют начальное положение, в котором их центробежные силы инерции создают максимальные по величине силовые факторы, и вращающихся с одинаковыми по величине угловыми скоростями, что обеспечивается передачей, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов с передаточным отношением n, равным отношению угловой скорости быстровращающихся дебалансов к угловой скорости медленновращающихся, согласно изобретению, для получения силового фактора с наибольшим абсолютным значением, направленным против направления силового фактора, создаваемого медленновращающимися дебалансами, изменяют начальное положение быстровращающихся дебалансов путем их поворота в любом направлении на угол, равный 90°, при условии, что передаточное отношение n является дробным числом, при умножении которого на два получают нечетное число.This technical problem is solved by the proposed method of excitation of mechanical oscillations of force factors (force or moment) with adjustable parameters by a centrifugal vibration exciter, exciting oscillations according to an asymmetric law, consisting of four unbalances, the rotation axes of which are located on a common base, pairwise having the same imbalances and have an initial position, in which their centrifugal inertia forces create maximum force factors, and rotating with the same angular according to the invention, to obtain a force factor with the highest absolute value, directed against the direction of the force factor created by slow-revolving unbalanced shafts, which is provided by a gear synchronizing and matching in phase the rotation of the unbalances with a gear ratio n equal to the ratio of the angular velocity of the rapidly rotating unbalances to the angular velocity of the slowly rotating , change the initial position of rapidly rotating unbalances by turning them in any direction by an angle equal to 9 0 °, provided that the gear ratio n is a fractional number, when multiplied by two, an odd number is obtained.

Техническим результатом является варьирование величины и направления скорости транспортирования и повышение технологической эффективности процессов сепарирования зерновых смесей.The technical result is to vary the magnitude and direction of the transportation speed and increase the technological efficiency of the separation of grain mixtures.

Для сообщения рабочим органам машин колебаний с параметрами, соответствующими осуществляемому процессу, применим центробежный вибровозбудитель с четырьмя дебалансами.To communicate to the working bodies of machines of vibrations with parameters corresponding to the process being carried out, we apply a centrifugal vibration exciter with four unbalances.

Дисбалансы, то есть произведения неуравновешенной массы m на ее эксцентриситет r относительно оси вращения, двух дебалансов одной пары должны быть равны друг другу. Эти дебалансы должны иметь одинаковые по величине частоты вращения ω. Дисбалансы второй пары дебалансов также должны быть равны друг другу и могут отличаться по величине от дисбалансов первой пары дебалансов. Дебалансы второй пары должны иметь одинаковые по величине частоты вращения, но отличающиеся от частоты вращения первой пары дебалансов. Сохраним ранее принятую нумерацию дебалансов. Будем считать первой парой дебалансов дебалансы, вращающиеся с частотой ω1=ω, а второй парой - с частотой ω2=nω, n - дробное число вида i+0,5, где i - любое натуральное число. Очевидно, что n>1, то есть вторая пара дебалансов вращается с большей частотой. Вращение дебалансов должно быть соответствующим образом синхронизировано и согласовано по фазе. Добиться этого можно посредством либо зубчатой (шестеренной) передачи, либо зубчатой ременной передачи, то есть передачи, исключающей проскальзывание ведущего и ведомого звеньев. Заметим, что отношение

Figure 00000021
является передаточным отношением передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение первой и второй пар дебалансов.The imbalances, that is, the products of the unbalanced mass m and its eccentricity r relative to the axis of rotation, of the two unbalances of one pair must be equal to each other. These unbalances should have the same speed ω. The imbalances of the second pair of unbalances must also be equal to each other and may differ in magnitude from the imbalances of the first pair of unbalances. The imbalances of the second pair must have the same speed, but different from the speed of the first pair of unbalances. We keep the previously adopted numbering of unbalances. We will consider the first pair of unbalances to be unbalances that rotate with frequency ω 1 = ω, and the second pair - with frequency ω 2 = nω, n is a fractional number of the form i + 0.5, where i is any natural number. Obviously, n> 1, that is, the second pair of unbalances rotates with a higher frequency. The rotation of the unbalances must be appropriately synchronized and coordinated in phase. This can be achieved through either a gear (gear) transmission, or a gear belt drive, that is, a gear that excludes slipping of the driving and driven links. Note that the relation
Figure 00000021
is the gear ratio of the transmission, synchronizing and phase matching the rotation of the first and second pairs of unbalances.

Такой вибровозбудитель позволяет получать различные законы колебаний силовых факторов (силы или момента). Эти силовые факторы, в зависимости от конструктивного исполнения (расположения) вибровозбудителя, либо передаются непосредственно на рабочий орган машины, либо на выходное звено исполнительного механизма, связанное с рабочим органом.Such a vibration exciter makes it possible to obtain various laws of oscillations of force factors (force or moment). These force factors, depending on the design (location) of the vibration exciter, are either transmitted directly to the working body of the machine, or to the output link of the actuator associated with the working body.

Как отмечено выше, несимметрия закона колебаний силовых факторов означает - наибольшее положительное значение силового фактора не равно абсолютному значению его наибольшего отрицательного значения. Для определенности дальнейших рассуждений введем понятие направления несимметрии закона колебаний возбуждаемого силового фактора. Несимметрия закона колебаний считается положительной, если наибольшее положительное значение силового фактора больше абсолютной величины наибольшего отрицательного значения силового фактора. Несимметрия закона колебаний отрицательная, если абсолютная величина наибольшего отрицательного значения силового фактора больше наибольшего положительного значения силового фактора. Будем рассматривать такую начальную фазировку дебалансов, при которой вибровозбудитель возбуждает колебания силового фактора по несимметричному закону и передаточное отношение передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов, является дробным числом вида n=i+0,5, где i - любое натуральное число. Как отмечено выше при такой фазировке дебалансов силы инерции медленно и быстровращающихся дебалансов в начальном положении должны создавать максимальные по величине силовые факторы. Очевидно, что в таком начальном положении силы инерции медленно и быстровращающиеся дебалансов могут создавать силовые факторы одинакового или противоположного направления. Для определенности дальнейших рассуждений будем считать, что в начальном положении силы инерции медленно и быстровращающихся дебалансов создают максимальные по величине силовые факторы одинакового направления. Примем это направление за положительное.As noted above, the asymmetry of the law of fluctuations of power factors means that the largest positive value of the force factor is not equal to the absolute value of its largest negative value. For definiteness of further considerations, we introduce the concept of the direction of asymmetry of the law of oscillations of the excited force factor. The asymmetry of the law of oscillations is considered positive if the largest positive value of the force factor is greater than the absolute value of the largest negative value of the force factor. The asymmetry of the law of oscillations is negative if the absolute value of the largest negative value of the force factor is greater than the largest positive value of the force factor. We will consider such an initial phasing of unbalances, in which the vibration exciter excites fluctuations in the force factor according to an asymmetric law and the gear ratio of the gear synchronizing and matching the phase of the unbalance rotation is a fractional number of the form n = i + 0.5, where i is any natural number. As noted above, with such phasing of unbalances, the inertia forces of slowly and rapidly rotating unbalances in the initial position should create the maximum force factors. Obviously, in this initial position, inertial forces, slowly and rapidly rotating unbalances, can create force factors of the same or opposite direction. For definiteness of further reasoning, we assume that in the initial position the inertia forces of slowly and rapidly rotating unbalances create the maximum power factors of the same direction in magnitude. We take this direction as positive.

Следует заметить, что, как отмечено выше, такой вибровозбудитель, содержащий четыре дебаланса, в зависимости от условий фазировки дебалансов может возбуждать либо колебания силы, либо колебания момента. При этом характеристики законов колебаний в безразмерном выражении совпадают при одинаковых значениях передаточного отношения

Figure 00000022
при одинаковых условиях начальной фазировки дебалансов и при одинаковых соотношениях максимального значения силового фактора, создаваемого силами инерции медленновращающихся дебалансов к максимальному значению силового фактора, создаваемого силами инерции быстровращающихся дебалансов. Выполнение последнего условия означает, что в уравнениях (8) и (10) коэффициенты a и b равны друг другу, то есть a=b. Поэтому в дальнейших рассуждениях зависимость возбуждаемого силового фактора будем обозначать в общем виде как ƒ(s). Очевидно, что выводы, полученные при исследовании рассматриваемых зависимостей, характеризуют параметры законов колебаний, как силы, так и момента.It should be noted that, as noted above, such a vibration exciter containing four unbalances, depending on the phasing conditions of the unbalances, can excite either force fluctuations or moment fluctuations. Moreover, the characteristics of the laws of fluctuations in a dimensionless expression coincide for the same values of the gear ratio
Figure 00000022
under the same conditions for the initial phasing of unbalances and with the same ratios of the maximum value of the force factor created by the inertia forces of slowly rotating unbalances to the maximum value of the force factor created by the inertia forces of rapidly rotating unbalances. The fulfillment of the last condition means that in equations (8) and (10), the coefficients a and b are equal to each other, that is, a = b. Therefore, in further considerations, the dependence of the excited force factor will be denoted in the general form as ƒ (s). It is obvious that the conclusions obtained in the study of the considered dependencies characterize the parameters of the laws of oscillation, both force and moment.

Как отмечено выше, зависимость силового фактора несимметрична, если в начальном положении медленно и быстровращающиеся дебалансы создают максимальные по величине силовые факторы одинакового направления и если передаточное отношение передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов, является дробным числом вида n=i+0,5, где i - любое натуральное число. При этом зависимость силового фактора в общем случае описывается уравнением ƒ(s)=acosδ+cosnδ, а наибольший по абсолютной величине силовой фактор имеет положительное направление, совпадающее с направлением силовых факторов, создаваемых силами инерции медленно и быстровращающихся дебалансов в начальном положении.As noted above, the dependence of the force factor is asymmetric if, in the initial position, slowly and rapidly rotating unbalances create the maximum power factors of the same direction and if the gear ratio of the gear synchronizing and matching the phase of the unbalance rotation is a fractional number of the form n = i + 0.5 where i is any positive integer. Moreover, the dependence of the force factor is generally described by the equation уравн (s) = a cosδ + cosnδ, and the largest force factor in absolute value has a positive direction that coincides with the direction of the force factors created by the inertia forces of slowly and rapidly rotating unbalances in the initial position.

Оценим влияние начальной фазировки быстровращающихся дебалансов на направление максимального по абсолютной величине силового фактора, возбуждаемого вибровозбудителем. Очевидно, что для оценки влияния начальной фазировки быстровращающихся дебалансов необходимо сохранять неизменными установочные параметры вибровозбудителя, оказывающие влияние на характеристики закона колебаний. К числу таких параметров относятся: начальная фазировка медленновращающихся дебалансов; передаточное отношение

Figure 00000023
соотношение максимальных силовых факторов, создаваемых силами инерции медленно и быстровращающихся дебалансов.Let us evaluate the effect of the initial phasing of rapidly rotating unbalances on the direction of the maximum absolute value of the force factor excited by the vibration exciter. Obviously, in order to assess the effect of the initial phasing of rapidly rotating unbalances, it is necessary to keep the vibration exciter settings unchanged, which affect the characteristics of the law of oscillations. These parameters include: initial phasing of slowly rotating unbalances; gear ratio
Figure 00000023
the ratio of the maximum force factors created by the inertia forces of slowly and rapidly rotating unbalances.

Как условлено выше, исследовать влияние начальной фазировки быстровращающихся дебалансов будем в вибровозбудителе, предназначенном для возбуждения несимметричных колебаний силовых факторов, при условии, что передаточное отношение

Figure 00000024
является дробным числом вида n=i+0,5, где i - любое натуральное число. В этом случае исходным начальным положением дебалансов является такое их положение, при котором силы инерции быстро и медленновращающихся дебалансов создают силовые факторы, максимальные по величине одинакового направления (фиг. 6) и (фиг. 7). Следовательно, неизменным начальным положением медленновращающихся дебалансов является положение, в котором их центробежные силы инерции создают максимальный по величине силовой фактор в положительном направлении.As agreed above, we will study the effect of the initial phasing of rapidly rotating unbalances in a vibration exciter designed to excite asymmetric oscillations of force factors, provided that the gear ratio
Figure 00000024
is a fractional number of the form n = i + 0.5, where i is any natural number. In this case, the initial initial position of the unbalances is their position in which the inertia forces of the fast and slowly rotating unbalances create force factors that are maximum in magnitude in the same direction (Fig. 6) and (Fig. 7). Consequently, the invariable initial position of the slowly rotating unbalances is the position in which their centrifugal inertia forces create the maximum force factor in the positive direction.

Изменим условия начальной фазировки быстровращающихся дебалансов путем их поворота из исходного начального положения на некоторый произвольный угол γ. На рисунке (фиг. 8) представлено новое начальное положение дебалансов в вибровозбудителе, предназначенном для возбуждения колебаний силы. Новое начальное положение дебалансов отличается от исходного начального положения тем, что быстровращающиеся дебалансы повернуты относительно исходного положения на произвольный угол γ в направлении их вращения.We change the conditions for the initial phasing of rapidly rotating unbalances by turning them from the initial initial position by some arbitrary angle γ. The figure (Fig. 8) shows the new initial position of the unbalances in the exciter designed to excite oscillations of force. The new initial position of the unbalances differs from the initial initial position in that the rapidly rotating unbalances are rotated relative to the initial position by an arbitrary angle γ in the direction of their rotation.

Тогда зависимость возбуждаемого силового фактора в безразмерном выражении при новом начальном положении дебалансов может быть представлена в видеThen, the dependence of the excited force factor in dimensionless expression for a new initial position of unbalances can be represented as

Figure 00000025
Figure 00000025

где γ - угол отстройки быстровращающихся дебалансов от начального положения, в котором их силы инерции создают максимальный по величине силовой фактор.where γ is the detuning angle of rapidly rotating unbalances from the initial position, in which their inertia forces create the maximum force factor.

Определим значения угла γ, при которых такое изменение начального положения быстровращающихся дебалансов сопровождается изменением на противоположное направление наибольшего по абсолютной величине силового фактора, возбуждаемого вибровозбудителем.Let us determine the values of the angle γ at which such a change in the initial position of rapidly rotating unbalances is accompanied by a change in the opposite direction of the largest absolute factor of the force factor excited by the vibration exciter.

Следует отметить, что, если передаточное отношение n является дробным числом вида n=i+0,5, где i - любое натуральное число, то кинематический цикл механизма вибровозбудителя, то есть время, по истечении которого дебалансы возвращаются в начальное положение, соответствует двум оборотам медленновращающихся дебалансов. При этом число оборотов быстровращающихся дебалансов равно удвоенному значению передаточного отношения.It should be noted that if the gear ratio n is a fractional number of the form n = i + 0.5, where i is any natural number, then the kinematic cycle of the vibration exciter mechanism, that is, the time after which the unbalances return to their initial position, corresponds to two revolutions slow-moving unbalances. Moreover, the number of revolutions of rapidly rotating unbalances is equal to twice the value of the gear ratio.

При определении значений угла γ следует иметь в виду, что угол γ может принимать значения в пределах от 0° до 360°, так как периодическая функция cosδ имеет период равный 360°.When determining the values of the angle γ, it should be borne in mind that the angle γ can take values in the range from 0 ° to 360 °, since the periodic function cosδ has a period equal to 360 °.

Направление наибольшего по абсолютной величине силового фактора изменится на противоположное, то есть с положительного направления на отрицательное, если при новой начальной фазировке дебалансов они смогут занять положение, в котором силы инерции быстро и медленновращающихся дебалансов одновременно создадут максимальные силовые факторы в отрицательном направлении.The direction of the largest force factor in absolute value will be reversed, that is, from the positive direction to the negative one, if, with a new initial phasing of the unbalances, they can occupy a position in which the inertia forces of the rapidly and slowly rotating unbalances simultaneously create maximum force factors in the negative direction.

Если быстро и медленновращающиеся дебалансы занимают положение, в котором их центробежные силы инерции одновременно создают максимальные силовые факторы в отрицательном направлении, то имеет решение следующая система уравненийIf fast and slowly rotating unbalances occupy a position in which their centrifugal inertia forces simultaneously create maximum force factors in the negative direction, then the following system of equations has a solution

Figure 00000026
Figure 00000026

Первое уравнение системы (12) имеет следующие два корня δ=180° и δ=540°, так как медленновращающиеся дебалансы за кинематический цикл механизма вибровозбудителя делают два оборота.The first equation of system (12) has the following two roots δ = 180 ° and δ = 540 °, since slowly rotating unbalances for the kinematic cycle of the vibration exciter mechanism make two turns.

Второе уравнение системы (12) имеет следующие значения корнейThe second equation of system (12) has the following root values

Figure 00000027
Figure 00000027

где k=0, 1, 2, … - максимальное значение коэффициента k зависит от величины передаточного отношения n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов.where k = 0, 1, 2, ... - the maximum value of the coefficient k depends on the value of the gear ratio n of the transmission, synchronizing and coordinating in phase the rotation of the unbalances.

Определим какие значения принимает угол γ при δ=180°. Подставим значение δ=180° в уравнение (13) и после преобразований получимWe determine what values the angle γ takes at δ = 180 °. We substitute the value δ = 180 ° into equation (13) and after the transformations we obtain

Figure 00000028
Figure 00000028

Как видно из уравнения (14), формула для определения значений угла γ содержит два сомножителя. Первый сомножитель равен 180°. Второй сомножитель это выражение, стоящее в круглых скобках правой части уравнения (14). В формулу для определения второго сомножителя входят передаточное отношение n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов, а также коэффициент k, зависящий от этого передаточного отношения n.As can be seen from equation (14), the formula for determining the angle γ contains two factors. The first factor is 180 °. The second factor is the expression in parentheses on the right side of equation (14). The formula for determining the second factor includes the gear ratio n of the gear synchronizing and matching in phase the rotation of the unbalances, as well as the coefficient k, which depends on this gear ratio n.

Для упрощения дальнейших рассуждений обозначимTo simplify further considerations, we denote

Figure 00000029
Figure 00000029

Так как угол γ может принимать значения от 0° до 360° (0°<γ<360°), то должно выполняться условиеSince the angle γ can take values from 0 ° to 360 ° (0 ° <γ <360 °), the condition

Figure 00000030
Figure 00000030

Рассмотрим выполнение условияConsider the condition

Figure 00000031
Figure 00000031

После подстановки n=i+0,5 и преобразований получимAfter substituting n = i + 0.5 and transformations, we obtain

Figure 00000032
Figure 00000032

Левая часть последнего неравенства является нечетным числом. Если целая часть i дробного числа n=i+0,5 является нечетным числом, то минимальное значение коэффициента k определяем из условияThe left side of the last inequality is an odd number. If the integer part i of the fractional number n = i + 0.5 is an odd number, then the minimum value of the coefficient k is determined from the condition

Figure 00000033
Figure 00000033

Решая уравнение (19) относительно kmin, получаемSolving equation (19) with respect to k min , we obtain

Figure 00000034
Figure 00000034

Выразим минимальное значение коэффициента kmin через передаточное отношение n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов. Для этого подставим в уравнение (20) i=n-0,5. После преобразований получимExpress the minimum value of the coefficient k min through the gear ratio n of the transmission, synchronizing and matching phase rotation of the unbalance. To do this, substitute in equation (20) i = n-0.5. After the transformations we get

Figure 00000035
Figure 00000035

Если i четное число, то минимальное значение коэффициента k определяем из условияIf i is an even number, then the minimum value of the coefficient k is determined from the condition

Figure 00000036
Figure 00000036

Из уравнения (22) получаемFrom equation (22) we obtain

Figure 00000037
Figure 00000037

Рассмотрим выполнение второго условия неравенства (16), а именно условияWe consider the fulfillment of the second condition of inequality (16), namely, the condition

Figure 00000038
Figure 00000038

После подстановки в неравенство (24) выражения передаточного отношения n=i+0,5 и преобразований получимAfter substituting into the inequality (24) the expressions of the gear ratio n = i + 0.5 and the transformations, we obtain

Figure 00000039
Figure 00000039

Если i нечетное число, то максимальное значение коэффициента k определяем из условияIf i is an odd number, then the maximum value of the coefficient k is determined from the condition

Figure 00000040
Figure 00000040

Из уравнения (26) получаемFrom equation (26) we obtain

Figure 00000041
Figure 00000041

Если i четное число, то максимальное значение коэффициента k определяем из условияIf i is an even number, then the maximum value of the coefficient k is determined from the condition

Figure 00000042
Figure 00000042

Из уравнения (28) получаемFrom equation (28) we obtain

Figure 00000043
Figure 00000043

В рассмотренном случае (δ=180°) минимальное значение коэффициента k равно его максимальному значению при условии, что целая часть i дробного числа n=i+0,5 является нечетным числом, а также минимальное и максимальное значения коэффициента k равны друг другу при условии, что целая часть i дробного числа n=i+0,5 является четным числом. Значения коэффициента k зависят от величины передаточного отношения n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов. Минимальное и максимальное значения коэффициента выражаются различными формулами в зависимости от того является целая часть i дробного числа n=i+0,5 нечетным числом или четным числом.In the case considered (δ = 180 °), the minimum value of the coefficient k is equal to its maximum value, provided that the integer part i of the fractional number n = i + 0.5 is an odd number, and the minimum and maximum values of the coefficient k are equal to each other under the condition that the integer part i of the fractional number n = i + 0.5 is an even number. The values of the coefficient k depend on the value of the gear ratio n of the transmission, synchronizing and matching the phase of the rotation of the unbalances. The minimum and maximum values of the coefficient are expressed by different formulas, depending on whether the integer part i of the fractional number n = i + 0.5 is an odd number or an even number.

Для определения значений сомножителя С1 подставим в формулу (15) соответствующие значения коэффициента k из уравнений (21) и (23) или из уравнений (27) и (29). После преобразований получим: если i нечетное числоTo determine the values of the factor С 1, we substitute in the formula (15) the corresponding values of the coefficient k from equations (21) and (23) or from equations (27) and (29). After the transformations we get: if i is an odd number

Figure 00000044
Figure 00000044

если i четное числоif i is an even number

Figure 00000045
Figure 00000045

Как видно из равенств (30) и (31), величина сомножителя С1, зависит только от того каким числом нечетным или четным является целая часть i дробного числа n=i+0,5.As can be seen from equalities (30) and (31), the value of the factor C 1 depends only on what number is odd or even the integer part i of the fractional number n = i + 0.5.

В рассмотренном случае угол γ принимает два значения: γ=90°, если i четное число; γ=270°, если i нечетное число.In the case considered, the angle γ takes two values: γ = 90 °, if i is an even number; γ = 270 ° if i is an odd number.

Определим какие значения может принимать угол γ для случая, когда первое уравнение системы (12) имеет корень δ=540°. После подстановки значения δ=540° в уравнение (13) и преобразований получимLet us determine what values the angle γ can take for the case when the first equation of system (12) has a root δ = 540 °. After substituting the value δ = 540 ° into equation (13) and transformations, we obtain

Figure 00000046
Figure 00000046

ОбозначимWe denote

Figure 00000047
Figure 00000047

Согласно условию 0<γ<360° должно выполняться неравенствоAccording to the condition 0 <γ <360 °, the inequality

Figure 00000048
Figure 00000048

Рассмотрим выполнение условияConsider the condition

Figure 00000049
Figure 00000049

После подстановки n=i+0,5 и преобразований неравенство (35) запишем в видеAfter substituting n = i + 0.5 and transformations, we write inequality (35) in the form

Figure 00000050
Figure 00000050

Если i нечетное число, то минимальное значение коэффициента k определяем из условияIf i is an odd number, then the minimum value of the coefficient k is determined from the condition

Figure 00000051
Figure 00000051

Из уравнения (37) получаемFrom equation (37) we obtain

Figure 00000052
Figure 00000052

Если i четное число, то минимальное значение коэффициента k определяем из условияIf i is an even number, then the minimum value of the coefficient k is determined from the condition

Figure 00000053
Figure 00000053

Из уравнения (39) получаемFrom equation (39) we obtain

Figure 00000054
Figure 00000054

Рассмотрим выполнение второго условия неравенства (34), а именно условияConsider the fulfillment of the second condition of inequality (34), namely, the condition

Figure 00000055
Figure 00000055

После подстановки n=i+0,5 и преобразований неравенство (41) запишем в видеAfter substituting n = i + 0.5 and transformations, we write inequality (41) in the form

Figure 00000056
Figure 00000056

Если i нечетное число, то максимальное значение коэффициента k определяем из условияIf i is an odd number, then the maximum value of the coefficient k is determined from the condition

Figure 00000057
Figure 00000057

Из уравнения (43) получаемFrom equation (43) we obtain

Figure 00000058
Figure 00000058

Если i четное число, то максимальное значение коэффициента k определяем из условияIf i is an even number, then the maximum value of the coefficient k is determined from the condition

Figure 00000059
Figure 00000059

Из уравнения (45) получаемFrom equation (45) we obtain

Figure 00000060
Figure 00000060

В рассмотренном случае (δ=540°) минимальное значение коэффициента k равно его максимальному значению при условии, что целая часть i дробного числа n=i+0,5 является нечетным числом, а также минимальное и максимальное значения коэффициента k равны друг другу при условии, что целая часть i дробного числа n=i+0,5 является четным числом.In the considered case (δ = 540 °), the minimum value of the coefficient k is equal to its maximum value, provided that the integer part i of the fractional number n = i + 0.5 is an odd number, and the minimum and maximum values of the coefficient k are equal to each other under the condition that the integer part i of the fractional number n = i + 0.5 is an even number.

Для определения значений сомножителя С2 подставим в формулу (33) значения коэффициента k из уравнений (38) и (40) или из уравнений (44) и (46). После преобразований получим: если i нечетное числоTo determine the values of the factor C 2, we substitute into the formula (33) the values of the coefficient k from equations (38) and (40) or from equations (44) and (46). After the transformations we get: if i is an odd number

Figure 00000061
Figure 00000061

если i четное числоif i is an even number

Figure 00000062
Figure 00000062

Как видно из равенств (47) и (48), величина сомножителя С2 зависит только от того каким числом нечетным или четным является целая часть i дробного числа n=i+0,5.As can be seen from equalities (47) and (48), the value of the factor C 2 depends only on how many odd or even numbers the integer part i of the fractional number n = i + 0.5.

В рассмотренном случае (δ=540°) угол γ принимает два значения: γ=90°, если i нечетное число; γ=270°, если i четное число.In the case considered (δ = 540 °), the angle γ takes two values: γ = 90 ° if i is an odd number; γ = 270 ° if i is an even number.

Обобщая представленные выше рассуждения можно сделать следующий вывод. Система уравнений (12) имеет решение в том случае, если угол γ определен, во-первых, как произведение двух сомножителей: первый сомножитель равен 180°; второй сомножитель принимает два значения, равные 0,5 и 1,5, независимо от величины передаточного отношения n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов, во-вторых, при условии, что передаточное отношение n является дробным числом (n=i+0,5), при умножении которого на два получаем нечетное число (2n=2i+1). Следовательно, в рассматриваемом вибровозбудителе для получения силового фактора с наибольшим абсолютным значением, направленным против направления силового фактора, создаваемого медленновращающимися дебалансами, изменяют начальное положение быстровращающихся дебалансов путем их поворота либо на угол γ=90°, либо на угол γ=270°.Summarizing the above reasoning, we can draw the following conclusion. The system of equations (12) has a solution if the angle γ is determined, firstly, as the product of two factors: the first factor is 180 °; the second factor takes two values equal to 0.5 and 1.5, regardless of the magnitude of the gear ratio n of the transmission, synchronizing and coordinating in phase the rotation of the unbalances, secondly, provided that the gear ratio n is a fractional number (n = i + 0.5), when multiplied by two, we get an odd number (2n = 2i + 1). Consequently, in the vibration exciter in question, in order to obtain a force factor with the highest absolute value directed against the direction of the force factor created by slowly rotating unbalances, the initial position of the rapidly rotating unbalances is changed by turning them either by an angle γ = 90 ° or an angle γ = 270 °.

Представленные выводы соответствуют случаю, когда для получения силового фактора с наибольшим абсолютным значением, направленным против направления силового фактора, создаваемого медленновращающимися дебалансами, изменяют начальное положение быстровращающихся дебалансов путем их поворота на угол γ в направлении их вращения.The presented conclusions correspond to the case when, in order to obtain the force factor with the highest absolute value, directed against the direction of the force factor created by slowly rotating unbalances, the initial position of rapidly rotating unbalances is changed by turning them by an angle γ in the direction of their rotation.

Аналогичные выводы получены для случая, когда меняют начальное положение быстровращающихся дебалансов путем их поворота в направлении, противоположном направлению вращения дебалансов, то есть при повороте быстровращающихся дебалансов на угол - γ.Similar conclusions were obtained for the case when the initial position of rapidly rotating unbalances is changed by turning them in the direction opposite to the direction of rotation of the unbalances, that is, when rotating fast-moving unbalances by an angle of γ.

В этом случае зависимость силового фактора в безразмерном выражении имеет видIn this case, the dependence of the force factor in dimensionless expression has the form

Figure 00000063
Figure 00000063

При таком изменении начального положения быстровращающихся дебалансов вибровозбудитель создает силовой фактор с наибольшим абсолютным значением, направленный портив направления максимального силового фактора, создаваемого медленновращающимися дебалансами, при условии, что имеет решение система уравненийWith such a change in the initial position of rapidly rotating unbalances, the vibration exciter creates a force factor with the highest absolute value, directed the direction of the maximum force factor created by slowly rotating unbalances, provided that the system of equations has a solution

Figure 00000064
Figure 00000064

Не будем подробно останавливаться на решении системы уравнений (50), ее решение аналогично подробно рассмотренному выше решению системы уравнений (12). Отметим некоторые общие и отличительные особенности в определении положительных и отрицательных значений угла γ.We will not dwell in detail on the solution of the system of equations (50); its solution is similar to the solution of the system of equations (12) considered in detail above. We note some general and distinctive features in determining the positive and negative values of the angle γ.

Заметим, что первое уравнение системы уравнений (50) совпадает с первым уравнением системы (12). Корнями первого уравнения системы (50) являются следующие два значения угла δ: угол δ=180°; угол δ=540°. Второе уравнение системы (12) имеет следующие значения корнейNote that the first equation of system of equations (50) coincides with the first equation of system (12). The roots of the first equation of system (50) are the following two values of the angle δ: angle δ = 180 °; angle δ = 540 °. The second equation of system (12) has the following root values

Figure 00000065
Figure 00000065

где k=0, 1, 2, … - максимальное значение коэффициента k зависит от величины передаточного отношения n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов.where k = 0, 1, 2, ... - the maximum value of the coefficient k depends on the value of the gear ratio n of the transmission, synchronizing and coordinating in phase the rotation of the unbalances.

При δ=180° значение угла γ может быть определено по формулеAt δ = 180 °, the angle γ can be determined by the formula

Figure 00000066
Figure 00000066

Уравнение (52) для определения отрицательных значений угла γ отличается от уравнения (14) для определения положительных значений угла γ только знаком. Знак минус в уравнении (52) может быть отнесен либо к постоянному сомножителю, равному 180°, либо к переменному сомножителю C1=1+2k-n.Equation (52) for determining negative values of the angle γ differs from equation (14) for determining positive values of the angle γ only in sign. The minus sign in equation (52) can be attributed either to a constant factor equal to 180 ° or to a variable factor C 1 = 1 + 2k-n.

При δ=540° получаем следующую формулу для определения отрицательных значений угла γAt δ = 540 °, we obtain the following formula for determining negative values of the angle γ

Figure 00000067
Figure 00000067

Уравнение (53) для определения отрицательных значений угла γ отличается от уравнения (32) для определения положительных значений угла γ только знаком. В уравнении (53) также как в уравнении (52) знак минус может быть отнесен либо к постоянному сомножителю, равному 180°, либо к переменному сомножителю C1=1+2k-3n.Equation (53) for determining negative values of the angle γ differs from equation (32) for determining positive values of the angle γ only in sign. In equation (53) as well as in equation (52), the minus sign can be attributed either to a constant factor equal to 180 ° or to a variable factor C 1 = 1 + 2k-3n.

Для определенности дальнейших рассуждений будем считать. Что в уравнениях (52) и (53) для определения отрицательных значений угла γ знак минус относится к постоянному сомножителю.For definiteness, we will consider further considerations. That in equations (52) and (53) to determine the negative values of the angle γ, the minus sign refers to the constant factor.

Отметим некоторые общие и отличительные особенности в определении положительных и отрицательных значений угла γ. В обоих случаях углы γ определяем в виде произведения двух сомножителей. Первый сомножитель в том и другом случае имеет одинаковое абсолютное значение, равное 180°. Второй сомножитель в обоих случаях принимает два значения, равные 0,5 и 1,5, независимо от величины передаточного отношения n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов. Таким образом, отличие в определении положительных и отрицательных значений угла γ заключается только в знаке первого постоянного сомножителя в формулах для определения значений угла γ.We note some general and distinctive features in determining the positive and negative values of the angle γ. In both cases, the angles γ are determined as the product of two factors. The first factor in both cases has the same absolute value equal to 180 °. The second factor in both cases takes two values equal to 0.5 and 1.5, regardless of the value of the gear ratio n of the transmission, synchronizing and matching in phase the rotation of the unbalances. Thus, the difference in determining the positive and negative values of the angle γ lies only in the sign of the first constant factor in the formulas for determining the values of the angle γ.

Рассмотренная методика определения положительных и отрицательных значений угла γ позволяет сделать следующие выводы. Угол γ принимает два положительных значения, которые соответственно равны γ1+=90° и γ2+=270°, и два отрицательных значения - γ1-=-90° и γ2-=-270°. Положительные и отрицательные значения угла γ попарно равны друг другу по абсолютной величине. Сумма минимального и максимального по абсолютной величине значений угла γ равна 360°, то есть γ1++|γ2-|=360° и γ2++|γ1-|=360°. Это свидетельствует о том, что дебалансы занимают одно и тоже начальное положение при повороте быстровращающихся дебалансов из исходного начального положения в положительном направлении на угол γ1+ или в отрицательном направлении на угол γ2-. Аналогично, дебалансы занимают одинаковое начальное положение при повороте быстровращающихся дебалансов в отрицательном направлении на угол γ1-_ или при их повороте в положительном направлении на угол γ2+. Очевидно, что этим объясняется совпадение зависимостей: ƒ(δ)=cos(nδ+90°)+acosδ совпадает с ƒ(δ)=cos(nδ-270°)+acosδ; ƒ(s)=cos(nδ-90°)+acosδ совпадает с ƒ(δ)=cos(nδ+270°)+acosδ.The considered methodology for determining the positive and negative values of the angle γ allows us to draw the following conclusions. The angle γ takes two positive values, which are respectively equal to γ 1+ = 90 ° and γ 2+ = 270 °, and two negative values - γ 1- = -90 ° and γ 2- = -270 °. The positive and negative values of the angle γ are pairwise equal to each other in absolute value. The sum of the minimum and maximum absolute values of the angle γ is 360 °, that is, γ 1+ + | γ 2- | = 360 ° and γ 2+ + | γ 1- | = 360 °. This indicates that the unbalances occupy the same initial position when you turn the rapidly rotating unbalances from the initial initial position in the positive direction by the angle γ 1+ or in the negative direction by the angle γ 2- . Similarly, unbalances occupy the same initial position when rotating fast-moving unbalances in a negative direction by an angle γ 1 - _ or when they turn in a positive direction by an angle γ 2+ . Obviously, this explains the coincidence of the dependences: ƒ (δ) = cos (nδ + 90 °) + a cosδ coincides with ƒ (δ) = cos (nδ-270 °) + a cosδ; ƒ (s) = cos (nδ-90 °) + a cosδ coincides with ƒ (δ) = cos (nδ + 270 °) + a cosδ.

Для подтверждения предложенной методики определения значений угла γ были исследованы зависимости ƒ(δ)=cos(nδ+90°)+cosδ и ƒ(δ)=cos(nδ-90°)+cosδ силовых факторов при значениях передаточного отношения n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов, равных 1,5; 2,5; 3,5; 4,5 и 5,5. При исследовании зависимостей при выбранном значении передаточного отношения n строили графики зависимостей и исследовали эти зависимости на экстремумы.To confirm the proposed method for determining the values of the angle γ, the dependences ƒ (δ) = cos (nδ + 90 °) + cosδ and ƒ (δ) = cos (nδ-90 °) + cosδ force factors were studied for the gear ratio n of the gear synchronizing and phase matching rotation of unbalances equal to 1.5; 2.5; 3.5; 4.5 and 5.5. In the study of dependencies at a selected gear ratio n, dependency graphs were constructed and these dependencies were examined for extrema.

На рисунках (фиг. 9), (фиг. 10), (фиг. 11), (фиг. 12), (фиг. 13) и (фиг. 14) в качестве примера показаны зависимости силового фактора для двух значений передаточного отношения n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов. На рисунках (фиг. 9), (фиг. 10) и (фиг. 11) представлены зависимости при передаточном отношении n равном n=1,5. На рисунках (фиг. 12), (фиг. 13) и (фиг. 14) - при n, равном n=2,5. Представленные на указанных выше рисунках зависимости силового фактора соответствуют случаю, когда отношение максимальных силовых факторов, создаваемых силами инерции медленно и быстровращающихся дебалансов, равно единице, то есть при условии, когда коэффициент а=1. На рисунке (фиг. 9) зависимость соответствует начальному положению дебалансов, в котором силы инерции медленно и быстровращающихся дебалансов создают максимальные силовые факторы в положительном направлении. Следует отметить, что такое начальное положение дебалансов показано на рисунках (фиг. 6) и (фиг. 7) в вибровозбудителях: для возбуждения колебаний силы (фиг. 6); для возбуждения колебаний момента (фиг. 7). Как видно из рисунка (фиг. 9), максимальное положительное значение силового фактора больше максимального по абсолютной величине силового фактора в отрицательном направлении. В рассматриваемом случае 2,0>|-1,634|. На рисунках (фиг. 10) и (фиг. 11) представлены зависимости силовых факторов для двух новых начальных положений быстровращающихся дебалансов. Зависимость на рисунке (фиг. 10) соответствует новому начальному положению быстровращающихся дебалансов полученному путем их поворота из исходного начального положения на угол γ+90°, то есть путем поворота в направлении их вращения. Зависимость на рисунке (фиг. 11) соответствует новому начальному положению быстровращающихся дебалансов полученному путем их поворота на угол γ=-90°,то есть против направления их вращения. Как видно из рисунков (фиг. 10) и (фиг. 11) зависимости имеют одинаковое направление максимального по абсолютной величине силового фактора. При этом максимальное положительное значение силового фактора меньше максимального по абсолютной величине силового фактора в отрицательном направлении (|-2,0|>1,634). Следует заметить, что при таких начальных положениях быстровращающихся дебалансов, отвечающих значениям угла γ, равным γ=+90° и γ=-90°, направление максимального по абсолютной величине силового фактора, возбуждаемого вибровозбудителем, противоположно направлению максимального силового фактора, создаваемого силами инерции медленновращающихся дебалансов в начальном положении. На рисунке (фиг. 12) зависимость соответствует исходному начальному положению дебалансов, то есть положению, в котором силы инерции медленно и быстровращающихся дебалансов создают максимальные силовые факторы в положительном направлении и передаточное отношение n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов, равно n=2,5. Как видно из рисунка (фиг. 12), максимальное положительное значение силового фактора больше максимального по абсолютной величине силового фактора в отрицательном направлении. В рассматриваемом случае 2,0>|-1,834|. На рисунках (фиг. 13) и (фиг. 14) представлены зависимости силовых факторов для двух новых начальных положений дебалансов. Новые начальные положения получены путем поворота быстровращающихся дебалансов соответственно на углы γ=+90° и γ=-90°. Как видно из рисунков (фиг. 13) и (фиг. 14) зависимости имеют одинаковое направление максимального по абсолютной величине силового фактора. Максимальное положительное значение силового фактора меньше максимального по абсолютной величине силового фактора в отрицательном направлении |-2,0|>1,834. При этом, направление максимального по абсолютной величине силового фактора, возбуждаемого вибровозбудителем, противоположно направлению максимального силового фактора, создаваемого силами инерции медленновращающихся дебалансов в начальном положении.In the figures (Fig. 9), (Fig. 10), (Fig. 11), (Fig. 12), (Fig. 13) and (Fig. 14) as an example, the dependences of the power factor for two values of the gear ratio n transmission synchronizing and phase matching the rotation of unbalances. The figures (Fig. 9), (Fig. 10) and (Fig. 11) show the dependences at a gear ratio n equal to n = 1.5. In the figures (Fig. 12), (Fig. 13) and (Fig. 14) - with n equal to n = 2.5. The dependences of the force factor presented in the above figures correspond to the case when the ratio of the maximum force factors created by the inertia forces of slowly and rapidly rotating unbalances is equal to unity, that is, provided that the coefficient a = 1. In the figure (Fig. 9), the dependence corresponds to the initial position of unbalances, in which the inertia forces of slowly and rapidly rotating unbalances create maximum force factors in a positive direction. It should be noted that such an initial position of unbalances is shown in the figures (Fig. 6) and (Fig. 7) in vibration exciters: to excite oscillations of force (Fig. 6); to excite oscillations of the moment (Fig. 7). As can be seen from the figure (Fig. 9), the maximum positive value of the force factor is greater than the maximum in absolute value of the force factor in the negative direction. In this case, 2.0> | -1.634 |. The figures (Fig. 10) and (Fig. 11) show the dependences of force factors for two new initial positions of rapidly rotating unbalances. The dependence in the figure (Fig. 10) corresponds to the new initial position of the rapidly rotating unbalances obtained by turning them from the initial starting position by an angle of γ + 90 °, that is, by turning in the direction of their rotation. The dependence in the figure (Fig. 11) corresponds to the new initial position of the rapidly rotating unbalances obtained by turning them through an angle γ = -90 °, that is, against the direction of their rotation. As can be seen from the figures (Fig. 10) and (Fig. 11), the dependences have the same direction of the maximum force factor in absolute value. In this case, the maximum positive value of the force factor is less than the maximum in absolute value of the force factor in the negative direction (| -2.0 |> 1.634). It should be noted that at such initial positions of rapidly rotating unbalances corresponding to the values of the angle γ equal to γ = + 90 ° and γ = -90 °, the direction of the maximum in absolute value of the force factor excited by the vibration exciter is opposite to the direction of the maximum force factor created by the inertia forces of the slowly rotating unbalance in the starting position. In the figure (Fig. 12), the dependence corresponds to the initial initial position of the unbalances, that is, the position in which the inertia forces of the slowly and rapidly rotating unbalances create maximum force factors in the positive direction and the gear ratio n of the gear synchronizing and matching the unbalance rotation in phase is n = 2.5. As can be seen from the figure (Fig. 12), the maximum positive value of the force factor is greater than the maximum in absolute value of the force factor in the negative direction. In this case, 2.0> | -1.834 |. The figures (Fig. 13) and (Fig. 14) show the dependences of force factors for two new initial positions of unbalances. The new initial positions were obtained by turning the rapidly rotating unbalances by the angles γ = + 90 ° and γ = -90 °, respectively. As can be seen from the figures (Fig. 13) and (Fig. 14), the dependences have the same direction of the maximum force factor in absolute value. The maximum positive value of the force factor is less than the maximum in absolute value of the force factor in the negative direction | -2.0 |> 1.834. Moreover, the direction of the maximum in absolute value of the force factor excited by the vibration exciter is opposite to the direction of the maximum force factor created by the inertia forces of slowly rotating unbalances in the initial position.

Таким образом, представленные выше рассуждения позволяют сделать следующий вывод.Thus, the above reasoning allows us to draw the following conclusion.

В центробежном вибровозбудителе, содержащем четыре дебаланса, вращающихся вокруг параллельных осей, расположенных на общем основании и имеющих попарно одинаковые по величине угловые скорости и дисбалансы, занимающих начальное положение, в котором их центробежные силы инерции создают максимальные по величине силовые факторы, что обеспечивается передачей, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов с передаточным отношением, равным отношению угловой скорости быстровращающихся дебалансов к угловой скорости медленновращающихся, для получения силового фактора с наибольшим абсолютным значением, направленным против направления силового фактора, создаваемого медленновращающимися дебалансами, изменяют начальное положение быстровращающихся дебалансов путем их поворота в любом направлении на угол, равный 90°, при условии, что передаточное отношение n передачи, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов, является дробным числом, при умножении которого на два получают нечетное число.In a centrifugal vibration exciter containing four unbalances rotating around parallel axes located on a common base and having angular velocities and imbalances pairwise identical in magnitude, occupying the initial position in which their centrifugal inertia forces create maximum magnitude force factors, which is ensured by a synchronizing transmission and phase-coordinated rotation of unbalances with a gear ratio equal to the ratio of the angular velocity of rapidly rotating unbalances to the angular velocity is slow rotating, to obtain the power factor with the highest absolute value, directed against the direction of the force factor created by slowly rotating unbalances, change the initial position of the rapidly rotating unbalances by turning them in any direction by an angle equal to 90 °, provided that the gear ratio n of the gear synchronizing and the phase-coordinated rotation of the unbalances is a fractional number, when multiplied by two, an odd number is obtained.

Предлагаемый способ возбуждения механических колебаний силовых факторов с регулируемым направлением максимального по абсолютной величине силового фактора, возбуждаемого вибровозбудителем, может быть использован с целью совершенствования транспортного и технологического оборудования зерноперерабатывающих предприятий.The proposed method of excitation of mechanical vibrations of power factors with an adjustable direction of the maximum absolute value of the power factor excited by the vibration exciter can be used to improve transport and technological equipment of grain processing enterprises.

В случае использования предлагаемого способа в транспортном оборудовании устройство работает следующим образом.In the case of using the proposed method in transport equipment, the device operates as follows.

Оси вращения дебалансов располагают на общем основании (фиг.15), жестко связанном с рабочей поверхностью транспортирующего устройства. Оси вращения одноименных дебалансов, то есть дебалансов, имеющих одинаковые дисбалансы и вращающихся с одинаковыми по величине угловыми скоростями, расположены симметрично относительно перпендикуляра к прямой, соединяющей оси вращения этих дебалансов. При этом оси вращения первой пары дебалансов и оси вращения второй пары дебалансов расположены симметрично относительно одной прямой. Отметим, что при таком расположении осей вращения дебалансов прямые, соединяющие оси вращения одноименных дебалансов, должны быть параллельны друг другу. На основании (фиг. 15) знаком «+» отмечено начальное положение дебалансов, при котором силы инерции быстро и медленновращающихся дебалансов создают максимальные силовые факторы (силы) одного (положительного) направления. При этом направление максимального силового фактора, возбуждаемого вибровозбудителем, совпадает с направлением максимального силового фактора, создаваемого медленновращающимися дебалансами в начальном положении. На рисунке (фиг. 15) знаками 1 - и 2 - обозначены два различных начальных положения быстровращающихся дебалансов, при которых максимальный силовой фактор (сила), возбуждаемый вибровозбудителем, имеет направление, противоположное направлению силового фактора, создаваемого силами инерции медленновращающихся дебалансов в начальном положении. На рисунке (фиг. 15) быстровращающиеся дебалансы показаны в одном из двух возможных начальных положений, в котором направление максимального по абсолютной величине силового фактора, возбуждаемого вибровозбудителем, противоположно направлению максимального силового фактора, создаваемого силами инерции медленновращающихся дебалансов в начальном положении. Пунктиром показано начальное положение быстровращающихся дебалансов, когда их силы инерции создают максимальный силовой фактор, а максимальный силовой фактор, возбуждаемый вибровозбудителем, по направлению совпадает с направлением максимального силового фактора, создаваемого силами инерции медленновращающихся дебалансов в начальном положении.The axis of rotation of the unbalances is placed on a common base (Fig. 15), rigidly connected with the working surface of the conveying device. The axis of rotation of the unbalances of the same name, that is, unbalances having the same imbalances and rotating with the same angular velocity, are located symmetrically relative to the perpendicular to the straight line connecting the axis of rotation of these unbalances. In this case, the axis of rotation of the first pair of unbalances and the axis of rotation of the second pair of unbalances are symmetrically relative to one straight line. Note that with this arrangement of the axis of rotation of the unbalances, the straight lines connecting the axis of rotation of the same unbalance must be parallel to each other. On the basis of (Fig. 15), the “+” sign marks the initial position of the unbalances, in which the inertia forces of fast and slowly rotating unbalances create maximum force factors (forces) in one (positive) direction. In this case, the direction of the maximum force factor excited by the vibration exciter coincides with the direction of the maximum force factor created by slowly rotating unbalances in the initial position. In the figure (Fig. 15), signs 1 - and 2 - denote two different initial positions of rapidly rotating unbalances, in which the maximum force factor (force) excited by the vibration exciter has a direction opposite to the direction of the force factor created by the inertia forces of slowly rotating unbalances in the initial position. In the figure (Fig. 15), rapidly rotating unbalances are shown in one of two possible initial positions, in which the direction of the maximum absolute value of the force factor excited by the vibration exciter is opposite to the direction of the maximum force factor created by the inertia forces of slowly rotating unbalances in the initial position. The dotted line shows the initial position of rapidly rotating unbalances, when their inertia forces create the maximum force factor, and the maximum force factor excited by the vibration exciter coincides in direction with the direction of the maximum force factor created by the inertia forces of slowly rotating unbalances in the initial position.

Следует отметить, что при конструктивном исполнении привода с использованием предлагаемого способа регулирования параметров колебаний силовых факторов достаточно использовать одно из двух возможных новых начальных положений быстровращающихся дебалансов, позволяющих менять на противоположное направление максимального силового фактора, возбуждаемого вибровозбудителем. Таким положением должно быть выбрано положение, которое наиболее просто в конструктивном исполнении в данном конкретном оборудовании.It should be noted that with the design of the drive using the proposed method for regulating the parameters of fluctuations of power factors, it is sufficient to use one of two possible new initial positions of rapidly rotating unbalances, which allow changing the maximum power factor excited by the vibration exciter in the opposite direction. This position should be selected position, which is the most simple in design in this particular equipment.

При вращении дебалансов их центробежные силы инерции создают прямолинейно колеблющуюся по несимметричному закону результирующую силу. Под действием такой результирующей силы рабочая поверхность совершает прямолинейные колебания по несимметричному закону, то есть наибольшее положительное значение ускорения поверхности не равно модулю наибольшего отрицательного значения ускорения.When the unbalances rotate, their centrifugal inertia forces create the resulting force, which is linearly oscillating according to the asymmetric law. Under the action of such a resulting force, the working surface performs linear oscillations according to an asymmetric law, that is, the largest positive value of the surface acceleration is not equal to the modulus of the largest negative acceleration value.

Зерновая смесь поступает на рабочую поверхность и под действием колебаний транспортируется вдоль нее. Скорость транспортирования определяет производительность транспортного оборудования. Направление наибольшего по абсолютной величине ускорения рабочей поверхности в сочетании с ее наклоном к горизонтали и сообщением поверхности наклонных колебаний открывает широкие возможности варьирования скорости транспортирования.The grain mixture enters the working surface and, under the influence of vibrations, is transported along it. Transportation speed determines the performance of the transport equipment. The direction of the largest absolute acceleration of the working surface in combination with its inclination to the horizontal and the communication surface of inclined vibrations opens up wide possibilities for varying the speed of transportation.

В случае применения предлагаемого способа регулирования направления несимметрии прямолинейных колебаний силы в технологическом оборудовании для осуществления процессов сепарирования устройство работает следующим образом.In the case of application of the proposed method for regulating the direction of asymmetry of rectilinear fluctuations in force in technological equipment for the implementation of separation processes, the device operates as follows.

Рассмотрим работу устройства на примере очистки зерновой смеси от крупных примесей.Consider the operation of the device on the example of cleaning the grain mixture from large impurities.

Исходная зерновая смесь непрерывным потоком поступает на ситовую поверхность, совершающую прямолинейные колебания. Колебания поверхности обеспечивают транспортирование зерновой смеси и ее самосортирование. В процессе самосортирования крупные примеси всплывают в верхний слой зернового потока. При движении частицы зерновой смеси проходят над отверстиями ситовой поверхности и при наступлении благоприятных условий просеиваются. Так как при очистке зерна от крупных примесей исходная зерновая смесь состоит в основном из проходовых (зерно) частиц, то самосортирование не оказывает большого влияния на результаты. процесса в целом и решающее значение имеет просеивание. Предлагаемый способ изменения на противоположное направления максимальной по абсолютной величине силы совместно с использованием наклона рабочей поверхности к горизонтали и наклона направления колебаний создают условия для сообщения зерновой смеси скорости относительно рабочей поверхности, обеспечивающей наиболее эффективное протекание процесса просеивания, то есть позволяет сообщить рабочему органу колебания с параметрами, соответствующими наиболее эффективному протеканию процесса просеивания.The initial grain mixture in a continuous stream enters the sieve surface, performing rectilinear vibrations. Oscillations of the surface provide transportation of the grain mixture and its self-sorting. In the process of self-sorting, large impurities float into the upper layer of the grain stream. When moving, the particles of the grain mixture pass over the openings of the sieve surface and are sifted when favorable conditions occur. Since when cleaning grain from large impurities, the initial grain mixture consists mainly of passage (grain) particles, self-sorting does not have a big impact on the results. process as a whole and sieving is crucial. The proposed method of reversing the direction of the maximum absolute value of the force together with the use of the inclination of the working surface to the horizontal and the inclination of the direction of oscillation create the conditions for the grain mixture to communicate speed relative to the working surface, which provides the most efficient flow of the sifting process, that is, allows the working body to inform oscillations with parameters corresponding to the most efficient sieving process.

Аналогичным образом могут быть созданы условия для наиболее эффективного осуществления процесса сепарирования, в котором определяющее значение имеет процесс самосортирования.Similarly, conditions can be created for the most efficient implementation of the separation process, in which the self-sorting process is of decisive importance.

Таким образом, использование предлагаемого способа регулирования направления несимметрии закона колебаний позволяет повысить эффективность процесса ситового сепарирования.Thus, the use of the proposed method for regulating the direction of asymmetry of the law of oscillations can improve the efficiency of the sieve separation process.

Кроме того, реализация предлагаемого способа возбуждения механических колебаний силовых факторов с регулируемыми параметрами открывает перспективу создания унифицированного привода транспортного и технологического оборудования зерноперерабатывающих предприятий.In addition, the implementation of the proposed method for the excitation of mechanical vibrations of power factors with adjustable parameters opens up the prospect of creating a unified drive for transport and technological equipment of grain processing enterprises.

Список литературы:Bibliography:

1. Patentschrift №955 756 (DFR), K1. 81 e, Gr. 53, Internat. K1. В 65 g, 10.01.1957.1. Patentschrift No. 955 756 (DFR), K1. 81 e, Gr. 53, Internat. K1. B 65 g, Jan 10, 1957.

2. RU 2528271 C2 30.10.2012.2. RU 2528271 C2 10.30.2012.

3. RU 2528550 C2 21.12.2012.3. RU 2528550 C2 12/21/2012.

Claims (1)

Способ возбуждения механических колебаний силовых факторов с регулируемыми параметрами центробежным вибровозбудителем, возбуждающим колебания по несимметричному закону, состоящим из четырех дебалансов, оси вращения которых расположены на общем основании, попарно имеющих одинаковые дисбалансы, и имеют начальное положение, в котором их центробежные силы инерции создают максимальные по величине силовые факторы, и вращающихся с одинаковыми по величине угловыми скоростями, что обеспечивается передачей, синхронизирующей и согласовывающей по фазе вращение дебалансов с передаточным отношением n, равным отношению угловой скорости быстровращающихся дебалансов к угловой скорости медленновращающихся, отличающийся тем, что для получения силового фактора с наибольшим абсолютным значением, направленным против направления силового фактора, создаваемого медленновращающимися дебалансами, изменяют начальное положение быстровращающихся дебалансов путем их поворота в любом направлении на угол, равный 90°, при условии, что передаточное отношение n является дробным числом, при умножении которого на два получают нечетное число.The method of excitation of mechanical vibrations of force factors with adjustable parameters by a centrifugal vibration exciter, exciting vibrations according to an asymmetric law, consisting of four unbalances, the rotation axes of which are located on a common base, pairwise having the same imbalances, and have an initial position in which their centrifugal inertia forces create the maximum the magnitude of the force factors, and rotating with the same largest angular velocities, which is ensured by the transmission, synchronizing and coordinating phase rotation of the unbalances with a gear ratio n equal to the ratio of the angular velocity of the rapidly rotating unbalances to the angular velocity of the slowly rotating ones, characterized in that to obtain the force factor with the highest absolute value, directed against the direction of the force factor created by the slowly rotating unbalances, change the initial position of the rapidly rotating unbalances by their rotation in any direction by an angle equal to 90 °, provided that the gear ratio n is a fractional number, with hardening which two get an odd number.
RU2018143434A 2018-12-07 2018-12-07 Method of excitation of mechanical oscillations of power factors with controlled parameters RU2697520C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143434A RU2697520C1 (en) 2018-12-07 2018-12-07 Method of excitation of mechanical oscillations of power factors with controlled parameters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143434A RU2697520C1 (en) 2018-12-07 2018-12-07 Method of excitation of mechanical oscillations of power factors with controlled parameters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2697520C1 true RU2697520C1 (en) 2019-08-15

Family

ID=67640474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018143434A RU2697520C1 (en) 2018-12-07 2018-12-07 Method of excitation of mechanical oscillations of power factors with controlled parameters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2697520C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2790887C1 (en) * 2022-10-12 2023-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Method for excitation of mechanical oscillations of force factors with adjustable parameters

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528271C2 (en) * 2012-10-30 2014-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Method of actuation of non-harmonic oscillations of moment in vibratory separating machines
RU2528550C2 (en) * 2012-12-21 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Method of excitation of mechanical oscillations of force factors with predicted parameters
RU2578257C1 (en) * 2015-02-10 2016-03-27 Александр Михайлович Васильев Method of exciting mechanical vibrations of power factors with controlled parameters
RU2578259C1 (en) * 2014-12-24 2016-03-27 Александр Михайлович Васильев Method of exciting mechanical vibrations of power factors with controlled parameters
RU2584850C1 (en) * 2015-04-02 2016-05-20 Александр Михайлович Васильев Method of adjusting parameters of law of mechanical oscillations of power factors in centrifugal vibration exciter
RU2620484C1 (en) * 2016-03-25 2017-05-25 Александр Михайлович Васильев Method of excitation of mechanical vibrations of force factors with regulated parameters
RU2621175C1 (en) * 2016-03-25 2017-05-31 Александр Михайлович Васильев Method of regulation of parameters of the law of mechanical vibrations of force factors in the centrifugal vibrator
US20180161818A1 (en) * 2014-02-24 2018-06-14 Byung Man Kwak Vibration generator using phase difference for amplitude control and method thereof
RU2671932C1 (en) * 2017-12-14 2018-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Method of adjusting parameters of law of mechanical oscillations of power factors in centrifugal vibration exciter
RU2671933C1 (en) * 2017-12-14 2018-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Method of exciting mechanical vibrations of power factors with controlled parameters

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528271C2 (en) * 2012-10-30 2014-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Method of actuation of non-harmonic oscillations of moment in vibratory separating machines
RU2528550C2 (en) * 2012-12-21 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Method of excitation of mechanical oscillations of force factors with predicted parameters
US20180161818A1 (en) * 2014-02-24 2018-06-14 Byung Man Kwak Vibration generator using phase difference for amplitude control and method thereof
RU2578259C1 (en) * 2014-12-24 2016-03-27 Александр Михайлович Васильев Method of exciting mechanical vibrations of power factors with controlled parameters
RU2578257C1 (en) * 2015-02-10 2016-03-27 Александр Михайлович Васильев Method of exciting mechanical vibrations of power factors with controlled parameters
RU2584850C1 (en) * 2015-04-02 2016-05-20 Александр Михайлович Васильев Method of adjusting parameters of law of mechanical oscillations of power factors in centrifugal vibration exciter
RU2620484C1 (en) * 2016-03-25 2017-05-25 Александр Михайлович Васильев Method of excitation of mechanical vibrations of force factors with regulated parameters
RU2621175C1 (en) * 2016-03-25 2017-05-31 Александр Михайлович Васильев Method of regulation of parameters of the law of mechanical vibrations of force factors in the centrifugal vibrator
RU2671932C1 (en) * 2017-12-14 2018-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Method of adjusting parameters of law of mechanical oscillations of power factors in centrifugal vibration exciter
RU2671933C1 (en) * 2017-12-14 2018-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Method of exciting mechanical vibrations of power factors with controlled parameters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2790887C1 (en) * 2022-10-12 2023-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Method for excitation of mechanical oscillations of force factors with adjustable parameters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2671933C1 (en) Method of exciting mechanical vibrations of power factors with controlled parameters
RU2528550C2 (en) Method of excitation of mechanical oscillations of force factors with predicted parameters
RU2578259C1 (en) Method of exciting mechanical vibrations of power factors with controlled parameters
RU2528271C2 (en) Method of actuation of non-harmonic oscillations of moment in vibratory separating machines
RU2671932C1 (en) Method of adjusting parameters of law of mechanical oscillations of power factors in centrifugal vibration exciter
US11285511B2 (en) Vibration generating mechanism for a vibrating screen box
RU2578257C1 (en) Method of exciting mechanical vibrations of power factors with controlled parameters
RU2584850C1 (en) Method of adjusting parameters of law of mechanical oscillations of power factors in centrifugal vibration exciter
RU2697525C1 (en) Method of controlling parameters of the law of mechanical oscillations of power factors in a centrifugal vibration exciter
US20200398311A1 (en) A vibrating screen
RU2741750C1 (en) Method of excitation of mechanical oscillations of power factors with controlled parameters
RU2620484C1 (en) Method of excitation of mechanical vibrations of force factors with regulated parameters
RU2697520C1 (en) Method of excitation of mechanical oscillations of power factors with controlled parameters
RU2621175C1 (en) Method of regulation of parameters of the law of mechanical vibrations of force factors in the centrifugal vibrator
RU2532235C2 (en) Vibration transporting machine
RU2741748C1 (en) Method for excitation of mechanical oscillations of power factors with controlled parameters
RU2741754C1 (en) Method for excitation of mechanical oscillations of power factors with controlled parameters
RU2790887C1 (en) Method for excitation of mechanical oscillations of force factors with adjustable parameters
RU2757350C1 (en) Method for excitation of mechanical vibrations of force factors with adjustable parameters
RU2741866C1 (en) Method for controlling parameters of law of mechanical oscillations of power factors in centrifugal vibration exciter
RU2741752C1 (en) Method for controlling parameters of law of mechanical oscillations of power factors in centrifugal vibration exciter
GB857250A (en) Oscillating machine
Filimonikhin et al. Conditions of replacing a single-frequency vibro-exciter with a dual-frequency one in the form of passive auto-balancer
RU180678U1 (en) Two-mass resonant vibrating screen
RU187336U1 (en) Vibrating screen