Снижение нагруженности упругих опор резонансных вибротранспортных машин

А. И. Афанасьев, В. Я. Потапов, Д. Н. Суслов, А. А. Чиркова

Афанасьев А. И., Потапов В. Я., Суслов Д. Н., Чиркова А. А. Снижение нагруженности упругих опор резонансных вибротранспортных машин // Известия УГГУ. 2018. Вып. 1(49). С. 85–88. DOI 10.21440/2307-2091-2018-1-85-88

Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения эффективности работы вибротранспортных машин за счет повышения надежности работы упругих опорных элементов.

Целью работы является разработка динамической резонансной системы вибротранспортной машины с пониженной массой рабочего органа и нагрузками на упругие опоры. Резонансные вибротранспортные машины (ВТМ) появились в СССР в середине ХХ в. и были использованы в угольной промышленности. Машины импортного производства и часть отечественных машин выполнены по уравновешенной схеме. Отечественные машины серии ПЭВ выполнены по виброизолированной схеме, а вибровозбудитель жестко соединен с коробом. Резонансная частота колебаний у этих машин равна 50 Гц, а максимальное ускорение существенно больше ускорения свободного падения. Эти резонансные машины, работающие с амплитудой до 2,2 мм, имеют коэффициент режима работы больше единицы. Практика эксплуатации этих машин показывает их относительно низкую эффективность при грохочении тонких продуктов. Общим недостатком неуравновешенных резонансных ВТМ является относительно большая нагруженность
упругих элементов (опор) и наличие массивной рамы, а уравновешенных – наличие реактивной массы или нескольких рабочих органов с одинаковой массой. Одним из путей достижения цели является определение рациональной динамической схемы ВТМ.

Результаты и их применение. Авторами предложено преобразование традиционной одномассовой колебательной системы в систему, эквивалентную динамическому гасителю колебаний. Такая система позволяет существенно уменьшить массу машины и при заданной частоте колебаний снизить жесткость, а также нагруженность упругих опор. Верхняя масса может быть уменьшена в 2–3 раза, а нижняя масса может быть в несколько раз меньше верхней. При этом динамические нагрузки на опоры нижней массы будут близки к нулю, так как она практически не совершает колебаний, благодаря чему можно существенно уменьшить жесткость упругих опор, т. е. их массу и нагруженность, а также общую массу грохота и стоимость его изготовления.

Ключевые слова: резонансные вибротранспортные машины; угловая частота и амплитуда колебаний; ускорение; масса; жесткость опор; вибровозбудитель.

ЛИТЕРАТУРА

1. Потураев В. Н. Резонансные грохоты. М.: ЦНИЭИуголь, 1963. 94 с.
2. Спиваковский А. О., Гончаревич И. Ф. Горнотранспортные вибрационные машины. М.: Углетехиздат, 1959. 219 с.
3. Иофин С. Л. Кудрявцев Ю. И., Сергеев В. Е. и др. Опыт создания и применения вибрационных механизмов для выпуска и доставки руды. М.: Цветметинформация, 1971. 86 с.
4. Литвак А. Г., Потураев В. Н., Марковский Ф. И. Резонансный грохот для обезвоживания угольного шлама // Кокс и химия. 1960. № 5. С. 17–21.
5. Спиваковский А.О., Гончаревич И. Ф. Вибрационные конвейеры, питатели и вспомогательные устройства. М.: Машиностроение, 1972. 326 с.
6. Обогатительное оборудование: отраслевой каталог 18-2-82 / ЦНИИТЭИтяжмаш. М., 1982. Ч. 2. 103 с.
7. Дмитриев В. Н., Горбунов А. А. Резонансный вибрационный электропривод машин и установок с автоматическим управлением // Изв. СамНЦ РАН. 2009. Т. 11, № 3. С. 310–314.
8. Антипов В. И., Руин А. А. Динамика резонансной низкочастотной параметрически возбуждаемой вибрационной машины // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2007. № 5. С. 7–13.
9. Антипов В. И. Вибровозбудитель: пат. 2072660 Рос. Федерация. № 94008295; заявл. 03.05.94; опубл. 27.01.97. Бюл. № 3. 7 с.
10. Антипов В. И., Асташев В. К. О принципах создания энергосберегающих вибрационных машин // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2004. № 4. С. 3–8.
11. Антипов В. И. Использование комбинированного параметрического резонанса для усовершенствования вибрационных машин // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1998. № 4. С. 16–21.
12. Афанасьев А. И., Закаменных А. Ю., Чиркова А. А., Андрюшен- ков Д. Н. Энергопотребление при работе резонансных грохотов и питателей // Горное оборудование и электромеханика. 2010. № 8. С. 55–56.
13. Афанасьев А. И., Мальцев В. А., Андрюшенков Д. Н., Лагунов Д. В., Чиркова А. А. Резонансный двухмассовый питатель-грохот // Изв. вузов. Горный журнал. 2011. № 3. С. 27–29.
14. Тимошенко С. П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1967. 444 с.
15. Ривин Е. И. Динамика привода станков. М: Машиностроение, 1965. 203 с. 16. Bąk Ł., Noga S., Skrzat A., Stachowicz F. Dynamic analysis of vibrating screener system // J. Phys.: Conf. Ser. 2013. Vol. 451. 012028.