Abstract

Significant improvement of dynamic characteristics of vibration machines on the basis of the use of resonant oscillatory systems with two or more degrees of freedom is proposed. It is shown that reasonable complication of models due to the increase in the number of degrees of freedom, taking account of nonlinearity makes it possible to increase reciprocal enhancement of vibrations of partial subsystems and to open additional opportunities in the development of new equipment and technologies. The involvement of objects of an oscillatory system in collective interaction is achieved on the basis of using compound resonances which occur in coupled systems only. Combination parametric resonance caused by pair-wise interaction of free modes of oscillations represents this kind of resonance. The results of theoretical and experimental studies of self-synchronization of parametric rotor-pendulum vibration generators installed on a common elastic isotropic foundation are presented in the paper. The dynamic model of a vibration machine is represented by a set of peer interacting nonlinear oscillators (pendulums) under resonant excitement of which the Huygens's effect, that is, pendulum clock-type self-synchronization (pendulum self-synchronization) occurs. One or several oscillators perform the functions of the working body of the vibration machine. Other oscillators of this system act as the inertial element of a rotor-pendulum vibration generator. It is shown that in the case of combined action of at least two rotors-pendulum vibration generators unbalanced rotor-type self-synchronization (rotor self-synchronization) takes place. Thus, the device under examination at the same time combines rotor and pendulum self-synchronization. The results of numerical modeling in the form of amplitude-frequency characteristics and dependences of generation frequencies on the frequency of parametric excitation are presented. It is established that the amplitude of the working body oscillations, due to resonant interactions with the generator pendulums, underreacts to an increase in damping. The sum of natural frequencies of pendulums and the working body meets the condition of combination parametric resonance over the whole range of the instability region.

Highlights

  • Два ротора на общем вибрирующем основании вращаются с одной и той же частотой, тогда как те же роторы на неподвижном основании имеют различные частоты вращения

  • The results of theoretical and experimental studies of self-synchronization of parametric rotor-pendulum vibration generators installed on a common elastic isotropic foundation are presented in the paper

  • The dynamic model of a vibration machine is represented by a set of peer interacting nonlinear oscillators under resonant excitement of which the Huygens's effect, that is, pendulum clock-type self-synchronization occurs

Read more

Summary

Постановка задачи

На сегодняшний день наибольшее распространение получили вибромашины с двумя дебалансными вибраторами [3], настроенными на зарезонансный режим работы. Такой режим работы неэффективен с точки зрения энергетических затрат, так как в колебательной системе циркулирует большая реактивная мощность. Явление самосинхронизации неуравновешенных роторов широко используется в вибротехнике, в то время как открытая более трёхсот лет тому назад самосинхронизация колеблющихся тел типа маятников не имеет промышленного применения. 1, а, б) появилась возможность одновременного использования эффектов самосинхронизации как колеблющихся тел типа маятников, так и вращающихся тел типа неуравновешенных роторов в одном устройстве. Задача сводится к раскачке (по принципу качелей) массивного рабочего органа вибромашины малым синхронным коллективным воздействием на него лёгких маятников ротора Система координат O' x' y' z' с началом в центре масс ротора (без тел качения) движется поступательно относительно неподвижной Oxyz , причём ось z' направлена по оси приводного вала. 1, б), оси которой параллельны соответствующим осям системы O' x' y' z'.

Характеристики восстанавливающих сил и сил сопротивления задаются в виде
Метод решения
При настройке
Анализ результатов
Библиографический список
ON AN ISOTROPIC ELASTIC FOUNDATION
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call