Типоразмерный ряд резонансного вибрационного оборудования для уплотнения бетонных смесей и методика расчета его основных параметров

Введение. Повышение энергоэффективности вибрационной техники ставит перед ее разработчиками ряд задач. Перспективным направлением снижения энергозатрат на привод вибрационных машин является использование явления резонанса. За счет динамических свойств колебательной системы удается существенно снизить потребляемую мощность резонансного вибрационного оборудования, а в ряде случаев повысить качество выпускаемой продукции.

Цель данной статьи – разработка типоразмерного ряда резонансного вибрационного оборудования для уплотнения бетонных смесей и методики расчета его основных параметров. Объектом исследований является колебательная система вибромашины, состоящая из двух масс, связанных между собой упругим и диссипативным элементами. Кроме того, первая масса через упругий и диссипативный элементы соединена с неподвижным основанием.

Материалы и методы. В исследованиях использованы основные положения теоретической механики, математического моделирования и статистической обработки результатов.

Результаты. По результатам исследований установлено, что с увеличением соотношения масс колебательной системы коэффициент динамичности уменьшается, а ширина резонансной зоны увеличивается. Приведены регрессионные уравнения. Установлено, что с увеличением жесткости рабочего органа снижается коэффициент динамичности, а горизонтальный участок на амплитудно-частотной характеристике, ширина которого существенно не меняется, сдвигается в область более высоких частот. С увеличением коэффициента демпфирования снижается коэффициент динамичности, а ширина резонансной зоны и частотный диапазон практически не меняется. Широкий спектр номенклатуры и масс сборного железобетона оправдывает разработку типоразмерного ряда резонансного вибрационного оборудования. Разработан типоразмерный ряд легкого (до 2 т), среднего (2–6 т) и тяжелого (6–10 т) типа. На основе анализа и обобщения результатов исследований разработана методика расчета резонансного вибрационного оборудования для уплотнения бетонных смесей, позволяющая повысить его энергоэффективность.

1. Лян И. П., Пановко Г. Я., Шохин А. Е. Сравнительный анализ энергоэффективности при использовании технологических машин вибрационного типа в резонансном и сверхрезонансном режимах работы // Обогащение руд. 2019. № 6. С.42–49.

2. Гнездилов А. А. О реализации резонансных режимов технологических вибрационных машин // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. № 1 (171). С. 159–163.

3. Антипов В. И., Асташев В. К. О принципах создания энергосберегающих вибрационных машин // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2004. № 4. С. 3–8.

4. Асташев В. К. О новых направлениях использования явления резонанса в машинах [Электронный ресурс] // Вестник научно-технического развития: интернет-журнал. № 8(48). 2011. http://www.vntr.ru/nomera/2011-848/ (14.12.2011). – 0421100120032

5. Денцов Н. Н. Перспективы развития резонансной вибрационной техники // Современные тенденции развития науки и технологий. 2015. № 2-2. С. 66 –68.

6. Дмитриев В. Н., Горбунов А. А. Резонансный вибрационный электропривод машин и установок с автоматическим управлением // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. Т. 11, № 3. С. 310–314.

7. Yatsun V., Filimonikhin G., Dumenko K., Nevdakha A. Equations of motion of vibration machineswith a translational motion of platforms and a vibrationexciter in the form of a passive auto-balancer // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 5. No. 1. Р. 19–25

8. Федоренко И. Я., Гнездилов А. А. Динамические свойства двухмассной вибрационной технологической машины // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2016. № 3 (137). С. 179–183.

9. Зедгенизов В. Г., Файзов С. Х. Исследование влияния основных параметров двухмассовой колебательной системы на ее динамические характеристики // iPolytech Journal. 2022. Т. 26, № 2. С. 164–172.

10. Зедгенизов В. Г., Файзов С. Х. Влияние точки приложения вынуждающей силы в двухмассовой колебательной системе на ее энергоэффективность // Вестник СибАДИ. 2023;20(1):12-23. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2023-20-1-12-23