Санкт-Петербургский горный университет, РФ:

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

НПК «Механобр-техника, РФ:

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

Работа посвящена теоретическому исследованию самосинхронизации механических вибраторов в вибрационной конусной дробилке на основе трехмассной системы. Задача о синхронизации вибраторов рассматривается в предположении, что корпус и конус дробилки, а также вибрирующая платформа (несущее тело), на которой установлены вибраторы, являются твердыми телами, которые могут совершать относительно друг друга только поступательное движение (вертикальные колебания). При этом как единое твердое тело они совершают плоскопараллельное движение, то есть дробилка имеет пять степеней свободы. Вибраторы предполагаются одночастотными, дебалансного типа; изучается простая (некратная) синхронизация. В результате исследования установлены необходимые и достаточные условия существования и устойчивости синхронных движений дробилки, получены законы движения вибраторов и колеблющихся тел (корпуса, конуса и несущего тела) в устойчивом синхронном движении. Кроме того, полученные формулы позволяют решить обратную задачу (задачу синтеза), заключающуюся в выборе геометрических и инерционных параметров машины, а также рабочей синхронной угловой скорости, при которых обеспечивается устойчивая работа дробилки с заданными производительностью и степенью дробления.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ по проекту № 14.579.21.0048 УИПНИ RFMEF157914X0048. Регистрационный номер НИ-ОКР 114093070077.

1. Блехман И. И. Синхронизация динамических систем. М.: Наука, 1971. 896 с.
2. Блехман И. И. Вибрационная механика. М.: Физматлит, 1994. 400 с.
3. Blekhman I. I. Vibrational mechanics. Nonlinear dynamic effects, general approach, applications. Singapore et al.: World Scientific Publishing Co, 2000. 509 p.
4. Вибрации в технике. Справочник в 6-ти томах. М.: Машиностроение, 1978–1981.
5. Блехман И. И. Теория вибрационных процессов и устройств. Вибрационная механика и вибрационная техника. СПб.: Издательский дом «Руда и Металлы», 2013. 640 с.
6. Вайсберг Л. А., Зарогатский Л. П., Туркин В. Я. Вибрационные дробилки. Основы расчета, проектирования и технологического применения. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2004. 306 с.
7. Вайсберг Л. А., Казаков С. В., Лавров Б. П. Анализ одной из перспективных схем виброударной дробилки // Обогащение руд. 2006. № 3. С. 41–43.
8. Казаков С. В., Шишкин Е. В. Динамика вибрационной конусной дробилки на основе трехмассной системы // Обогащение руд. 2015. № 6. С. 23–27.
9. 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.
10. Sperling L., Merten F., Duckstein H. Selfsynchronization and automatic balancing in rotor dynamics // Int. J. Rotating Machinery. 2000. № 4. P. 275–285.
11. Zniber A., Quinn D. D. Resonance capture in a damped three-degree-of-freedom system: Experimental and analytical comparison // Int. J. of Nonlinear Mechanics. 2006. 41 (10). P. 1128–1142.
12. 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.