Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург, РФ:

Шишкин Е. В., заместитель заведующего кафедрой, канд. техн. наук, доцент, shishkin_ev@spmi.ru

НПК «Механобр-техника», г. Санкт-Петербург, РФ:

Казаков С. В., ведущий инженер-конструктор, канд. техн. наук, atom2@inbox.ru

Настоящая работа посвящена теоретическому исследованию влияния измельчаемого материала на динамику и
устойчивость рабочего режима колебательной системы вибрационного устройства с пространственными движениями рабочих органов. Конструкция машины позволяет регулировать углы наклона механических вибровозбудителей колебаний, реализуя таким образом пространственные движения рабочих органов, что, в свою очередь, допускает изменение технологических характеристик дробленого продукта в широких пределах. Влияние измельчаемого материала на движение колебательной части учитывается приближенно — путем введения между дробящими телами линейно-вязкого демпфера. Величину коэффициента демпфирования можно вычислить, определяя экспериментально энергетические затраты за период синхронных колебаний устройства. В этом случае рассматриваемая динамическая схема машины может быть использована приближенно для анализа рабочего режима. В результате исследования получены законы вынужденных колебаний устройства при учете вязкого сопротивления движению, а также уравнение баланса энергозатрат в рабочем режиме машины и уравнения для определения эквивалентных коэффициентов вязкого трения 1 и 2. Сформулированы условия существования синхронного противофазного режима движения рабочих органов, необходимого для эффективной и устойчивой работы вибрационного устройства. Данные условия накладывают определенное ограничение на максимальную мощность двигателей в рабочем режиме машины, соответствующую энергетическим затратам на дробление материала.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 17-79-30056 (проект НПК «Механобр-техника»).

1. Чантурия В. А., Вайсберг Л. А., Козлов А. П. Приоритетные направления исследований в области переработки минерального сырья // Обогащение руд. 2014. № 2. С. 3–9. DOI: 10.17580/or.2014.02.01.
2. Вайсберг Л. А., Зарогатский Л. П., Туркин В. Я. Вибрационные дробилки. Основы расчета, проектирования и технологического применения. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2004. 306 с.
3. Вайсберг Л. А., Зарогатский Л. П. Новое поколение щековых и конусных дробилок // Строительные и дорожные машины. 2000. № 7. С. 16–21.
4. Пат. 2292241 РФ, МПК В02С 19/16. Конусная вибрационная дробилка со скрещивающимися осями вибровозбудителей колебаний / Вайсберг Л. А., Казаков С. В., Туркин В. Я., заявитель ОАО «НПК «Механобр-техника»; № 2005106774/03; заявл. 09.03.2005; опубл. 05.06.07; Бюл. № 3.
5. Влияние технологической нагрузки на самосинхронизацию вибровозбудителей / О. П. Барзуков, Л. А. Вайсберг, Л. К. Балабатько, А. Д. Учитель // Обогащение руд. 1978. № 2. С. 31–33.
6. Вайсберг Л. А. Проектирование и расчет вибрационных грохотов. М.: Недра, 1986. 144 с.
7. Dresig H., Fidlin A. Schwingungen mechanischer Antriebssysteme: Modellbildung, Berechnung, Analyse, Synthese. Berlin, Heidelberg: Springer, 2014. 651 S.
8. Сафронов А. Н., Казаков С. В., Шишкин Е. В. Синхронизация инерционных возбудителей колебаний в ударно-вибрационной конусной дробилке с пространственными движениями рабочих органов // Обогащение руд. 2012. № 4. С. 43–47.
9. Блехман И. И. Теория вибрационных процессов и устройств. Вибрационная механика и вибрационная техника. СПб.: ИД «Руда и Металлы», 2013. 640 с.
10. Blekhman I. I. Vibrational mechanics. Nonlinear dynamic effects, general approach, applications. Singapore et al.: World Scientific Publishing Co, 2000. 509 p.
11. Fidlin A., Drozdetskaya O. On the averaging in strongly damped systems: The general approach and its application to asymptotic analysis of the Sommerfeld’s effect // Book of Abstracts of IUTAM Symposium on Analytical Methods in Nonlinear Dynamics (Frankfurt, Germany, July 6–9, 2015). Germany: Technische Universität Darmstadt, 2015. P. 19–21.
12. Sperling L., Merten F., Duckstein H. Rotation und Vibration in Beispielen zur Methode der Direkten Bewegungsteilung // Technische Mechanic. 1997. B. 17, H. 3. S. 231–243.
13. Sperling L., Merten F., Duckstein H. Selfsynchronization and automatic balancing in rotor dynamics // Inter. Journ. Rotating Machinery. 2000. № 4. P. 275–285.