Development of energy-efficient vibration machines for the buiding-and-contruction industry

Slipetskyi²

2019

TAPR

Self Cite

Розглянуто загальні питання розробки оптимальної принципової схеми вібраційної системи й визначення параметрів цієї схеми, що забезпечують екстремум критерію оптимальності. Об'єктом дослідження є технічні машини і технологічні середовища, які розглядаються як система, що підкорена єдиному вібраційному процесу. Технічними машинами прийняті в роботі вібраційні машини для реалізації процесів ущільнення. Технологічними середовищами прийняті двофазні дисперсні середовища, що використовуються для ущільнення. Такими середовищами прийняті бетонні суміші та ґрунти. Зниження енергетичних витрат, високий рівень і швидкість передачі енергії на виконання технологічного процесу є головними чинниками в створенні оптимальних схем вібросистем. Одним з найбільш проблемних місць у вирішенні такого підходу є відсутність загальноприйнятої моделі взаємодії робочих органів машин із оброблювальним середовищем. Існуючі дослідження базувалися на роздільному визначенні параметрів машин і середовищ. Такі методи характеризуються значними витратами енергії та довгою тривалістю протікання технологічного процесу. Запропонований підхід на основі гармонізації сил машин і середовищ, що виникають у вібраційному процесі, дозволив значно знизити витрати енергії. У роботі також отримано новий синергетичний ефект системи. Це пов'язано з тим, що у запропонованого методу створення оптимальної схеми є ряд особливостей. Так, в ході дослідження використовувалися режими поєднання пружно-інерційних сил підсистем в єдиній системі. Визначено зокрема реалізація субрезонансних та суперрезонансних режимів. Завдяки цьому забезпечується можливість довести до максимуму ефективність вібросистем не тільки в нових конструктивних рішеннях, але й в цілеспрямованому використанні внутрішніх властивостей об'єднаної системи. У порівнянні з аналогічними відомими вібраційними машинами забезпечується зменшення витрат енергії на 50 %. Запропонована методика розробки організаційних принципів формування оптимальної схеми та параметрів використані при проектуванні вібраційних систем для вібраційних та вібраційно-ударних режимів ущільнення будівельних сумішей. Ключові слова: організаційні принципи, оптимальна схема, вібраційна система, критерії оптимальності, параметри схеми, субрезонансні і суперрезонансні режими.

“…The analysis of literature and the results of previous studies [1,3] makes it possible to develop a structural diagram of the stages of the processes of compaction of mixtures (Fig. 1).…”

Section: Methods Of Researchmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Development of the organizational principles of formation of the optimal diagram and parameters of vibration system

Slipetskyi²

2019

TAPR

Self Cite

“…When compiling the equations of motion of the vibration system of a jaw crusher, let's use Hamilton's variational principle. It establishes that the variation in kinetic and potential energy plus variation in the work of non-conservative forces during any time interval should be equal to zero [9][10][11].…”

Section: Research and Analysis Of Materials Grinding Machine Parametersmentioning

confidence: 99%

Research of processes of producing materials by technical power loading systems

Dynamic Processes in Technological Technical Systems

Mishchuk

Kuzminets

et al. 2021

Self Cite

An increase in the effective working process of the crusher is achieved when it operates in the vicinity of resonance, i.e. at a high value of the coefficient of resonant amplification of oscillations. The optimal values of the amplitude of the oscillations of the masses have the greatest values, provided that the coefficient of regulation of elasticity in frequency n is in the range of 0.6 ≤ n ≤ 1. Within the frequency range of 14.5 Hz

“…This is solved by a number of methods, one of the most effective is given in [16], which can also serve to solve this problem with a real construction already created. The general technique for determining the parameters of machines [17] can be applied, but taking into account changes in the phase angles of rotation of the unbalances of the vibration blocks.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Determination of the workflow of energy-saving vibration unit with polyphase spectrum of vibrations

Svidersky

Kostenyuk

et al. 2020

EEJET

Self Cite

Розроблена нова схема збудження коливань робочих органiв блокiв вiбрацiйної установки на основi змiни фазових кутiв дебалансiв мiж собою. Реалiзацiя такої iдеї дозволяє за один оберт дебалансiв здiйснити ту кiлькiсть вiбродiй на технологiчне середовище, скiльки вiброблокiв має установка. Таким чином реалiзовано спектр частот, що значно пiдвищує ефективнiсть технологiчного процесу. Запропонована схема придатна для реалiзацiї рiзних процесiв iз зменшенням енерговитрат у порiвняннi з iснуючими конструкцiями вiбрацiйних машин. Розроблена конструктивна схема вiбрацiйної установки iз чотирма вiбрацiйними блоками. Вибрана математична модель на основi представлення параметрiв машини дискретними, а оброблювальне середовищеконтинуальними. Моделювання робочого процесу вiбрацiйної установки виконано на основi використання методу скiнченних елементiв. Скiнченно-елементна модель складена шляхом апроксимацiї всiх несучих елементiв, в тому числi i формо утворюючої поверхнi, двовимiрними скiнченними елементами. Вiброiзоляцiйнi опори та пружнi елементи моделi прийнятi тривимiрними, так як процеси, що протiкають в таких елементах конструкцiї, є бiльш складними з точки зору розсiяння енергiї. Дослiджений робочий процес енергоощадної вiбрацiйної установки, що реалiзує полiфазнi коливання. Складенi рiвняння руху такої системи та визначенi амплiтуди та частоти коливань, що визначають цей рух. Здiйснена оцiнка розподiлу амплiтуд коливань по периметру рами, закрiпленої на вiбрацiйних блоках вiброустановки. Визначено можливiсть ефективного використання полiфазного спектру коливань при виконаннi процесiв сортування та ущiльнення матерiалiв на основi реалiзацiї зсувних та нормальних напружень. Запропонована схема енергоощадної вiбрацiйної установки та визначенi параметри вiдкривають реальну можливiсть для використання в рiзних галузях. Отриманi результати використанi при проектуваннi енергозберiгаючої конструкцiї вiброустановки iз врахуванням фазових кутiв для ущiльнення технологiчних середовищ Ключовi слова: вiбрацiйна установка, вiброблок, дебаланс, модель, фазовi кути, амплiтуди, частоти i форми коливань