Дослідження частотних характеристик вібромашини з електромагнітним приводом для різночастотного ущільнення бетонних сумішей

Abstract

Мета. Дослідження частотних характеристик вібраційної машини з електромагнітним приводом для різночастотного ущільнення бетонних сумішей шляхом дискретного перемикання мас віброгасника та визначення параметрів, що забезпечують необхідні амплітуди коливань робочого органа в обох резонансних режимах. Методика. На основі систем диференційних рівнянь руху двомасової вібраційної платформи з динамічним віброгасником, зведених до матричної форми, застосовано метод комплексних амплітуд для аналізу усталених вимушених коливань. Розглянуто дві конфігурації системи: із електромагнітноз’єднаними рухомими масами віброгасника (три ступені вільності) та з роз’єднаними масами (чотири ступені вільності). Базові параметри системи обрано відповідно до конструкції вібростола, що використовуватиметься в експериментальних дослідженнях. Результати. Підібрано параметри віброгасника, що забезпечують робочий резонанс на частоті 50 Гц при з’єднаних масах та на частоті 90 Гц при роз’єднаних. Отримано амплітудно-частотні характеристики усіх мас системи для обох режимів. Встановлено, що в обох режимах робочий орган та проміжна маса коливаються у протифазі, забезпечуючи білярезонансний характер коливань. Роз’єднання мас віброгасника призво дить до зсуву другого резонансу з 50 Гц на 30 Гц та появи третього резонансу на частоті 90 Гц. Наукова новизна. Розроблено математичну модель коливальної системи вібраційної машини з дискретним перемиканням мас віброгасника шляхом керування електромагнітним замикачем, що дозволяє змінювати резонансну частоту механічної системи для реалізації різночастотного ущільнення бетонних сумішей з послідовним впливом на різні фракції заповнювача при збереженні білярезонансного режиму роботи. Практична значимість. Отримані результати та алгоритми розрахунку можуть бути використані проектними організаціями при розробці нового вібраційного обладнання та модернізації існуючих віброплощадок для забезпечення двочастотного режиму ущільнення при збереженні високої енергоефективності електромагнітного привода.