автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Динамика вибрационного загрузочного устройства с оппозитным виброприводом

На правах Р5 кишк и

'У/ '

^''РГВ од

Гордеева Наталья Александровна « у

- 9 янп МСР

ДИНАМИКА ВИБРАЦИОННОГО ЗАГРУЗОЧНОГ О УСТРОЙСТВА С ОППОЗИТНЫМ ВИБРОПРИВОДОМ

Специальность 05.13 07 — "Автоматизация технологических

процессов и производств (промышленное!ъ)"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула -2000

-2)

1'а6о1а выполнена в Тульском государственном упинерсииле на кафедре 'Пищевые производства"

{1ау'шып руководитель - доктор технических наук,

профессор 10. Л. Маткин

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор А. А. Фомичев

- кандидат технических наук, В. Л. Чистяков

Ведущая организация - АООТ Опытно-конструкторское техноло-I пческое бюро "Ротор"..

¿^Защита диссертации состоится ЦЮНЯ_ 2000 г. в

■I на заседании диссертационного совета Д 063. 47. 04 Тульского I осударственного университета по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92(9-101).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТулГУ. Ваш отзыв на автореферат в 1-ом экземпляре, заверенный печатью, просим направить по указанному адресу.

Автореферат разослан М&Я _ 2000 г.

Ученый секретарь дигсер)анионного совета д. т. и., профессор

I Иц^ у 1В. М. Мазуров

Общая характеристика рабшм

Государственная правительственная программа Российской Федерации выдвигает перед современным машиностроением широкий спектр деятельное!и направленной на продуктивное совершенствование различных отраслей промышленности.

При анализе существующего опыта отечественных и зарубежных производителей были выявлены важнейшие направления развития и реконструкции современных технологий, оборудования, организации производственных процессов. Необходимы глубокие преобразования настоящего производства, основанные на использовании иозенших научных достижений, идеи и принципов. Создание совершенного, высоконадежного и эффективного оборудования оказалось невозможным без применения нового комплекса автоматизированных производственных систем.

Научно-техническая программа «Технологии, машины и производства будущего» подчеркивает важное значение научных разработок для конструктивного изменения структуры машиностроительного производства. Решение проблем этой отрасли не может обойтись без использования высокой комплексной автоматизации, а также компьютеризации отдельных, а в дальнейшем и большинства производственных систем, что должно способствовать внедрению передового технологического оборудования, основанного на максимальных достоинствах и минимальных недостатках.

В работе поставлена н решена научная задача, заключающаяся в разработке и исследовании математической модели .вибрационного загрузочного устройства (ВЗУ) с оппозитным виброприводом, с выявлением рациональных параметров функционирования. Актуальность работы.

В настоящее время возросли сложность и комплексность решаемых в процессе проектирования проблем. В работах академика К. В. Фролова подчеркивается важное значение выбора оптимизирующих факторов, наилучшим образом удовлетворяющих многочисленным требованиям. Решая задачу повышения качества машин, т. е. задачу оптимального проектирования, нужно рассмотреть и исследовать динамические характеристики системы Поэтому изучение вопроса поведения элементов ВЗУ с оппозитным электромагнитным механизмом поперечного действия при его функционировании, проведение исследования динамических параметров конструкции является актуальным. Решение такой задачи, учитывающей динамику вибрационных загрузочных устройств, позволит провести рациональный подбор их параметров и, следовательно, выявтпь ресурсы улучшения вибрационных транепорпо-загрузочных систем.

Работа выполнена в соответствии с госбюджетной научно-технической г рограммой "'Университеты России'' (раздел "Технические университеты", тема N 08.51. ТУ "Высокая технология вибрационной зафузки и обь.-мш-и» дотирования специальных материалов").

Целью рабой,i является изучение динамики ВЗУ с оннозигным вибро-;ipiiuojiom и выявление рациональных соотношений перамегров ею составных частей.

Метлы исследовании. При разработке теоретических предпосылок для проекшрования ВЗУ с опнозитным виброприводом использовались положения к оретческой механики, магматического анализа, ингаральных ореобрн зованнн.

Основные задачи работы решались посредством математического моделирования и анаииза математической модели. Достоверность полученных решении проверялась путем сравнения результаюв leopenriecKiix выкладок с роультагами экспериментальных исследовании.

lbiviiian новизна.

1. На основании анализа конструкции запатентованного ВЗУ разработана ,ю магматическая модель и выявлены физические параметры, определяющие функционирование устройства.

2. Впервые проведены параметрические исследования режимов работы ВЗУ с оппознтным внбронриводом, позволившие выявить эффективные околорезонансные режимы его функционирования.

3. Исследовано влияние параметров ВЗУ на его критерии качества и даны рекомендации по проектированию устройств подобного тина.

Практическая значимость. Предложена инженерная методика диалогами о проектирования конструкции ВЗУ с оппознтным виброприводом, позволяющая учитывать совокупность предъявляемых требований и сократить временные и материальные затраты на конструирование; указаны сочетания параметров, обеспечивающие резонансные режимы на промышленной частоте

Апробации работы. Основные результаты исследовании, разработок, отдельные положения работы и работа в целом докладывались: на международной конференции "Технология и автоматизация производства", Варшава, 1998; на межрегиональной научно-технической конференции I IpoipeccußHbie технолоиш н средства автоматизации в промышленности", Волин рад, 1999; па международной конференции ''Ресурсосберегающие iCMiuiiimiii, оборудование и автоматизация штамповочного производства", Тула, (999: на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ! улГУ в 1998-2000 гг; на заседании кафедры "Пищевые производства"' ТулГУ.

Публикации. По тематике исследований опубликовано 6 статей.

Структура п обт.см работы. Диссертация состоит из введения, четырех I им. заключения и включает 98 страницу основною текста, 23 рисунков на 21 ..! ¡танинах. 3 шблины, список литературы из 109 наименований на 10 страницах ь uMi-ei нри.Ю/кеиие на 6 cipainmax.

Краткое содержание работы 1. Натенгио-лнтературиын обзор и постановка задам исследовании

В настоящее время необходимость автоматической загрузки оборудования важнейший путь повышения эффективности производственного процесса, 'редн различных средств автоматической загрузки заготовок широкое у рименение находят вибрационные загрузочные устройства, успешно спользуемые во многих отраслях промышленности, отвечающие требованиям омплексной автоматизации производства. Теме автоматической загрузки аготовок в промышленное оборудование и связанными с ней вопросами [освящены работы таких ученых, как И. И. Артоболевский, О. Б. Балакпшн, II. 1 Камышнып, И. А. Клусов, Н. А. Усенко, Л. Н. Кошкин, М. В. Медвидь, 13 Ф. ТреЛс, И. С. Бляхеров, Л. И, Волчкевич, В. А. Повидайло, А. И. Федотов, И. Ф Ънчаревич, В. А. Яхимович, М. Я. Рабинович, Г. А. Шаумян и др.

На современном этапе при использовании вибрационных устройств пи: юльше внимания уделяется вопросам оптимизации такого оборудования с (елыо снижения передачи вредных воздействий в окружающую среду. Методы чтения этой проблемы рассматриваются в работах И. Ф. Гончаревича, А. О Гпиваковского, К. В. Фролова.

Обширная классификация загрузочных вибрационных устройств выделяе! реди различных видов привода ВЗУ электромагнитный вибровозбудитель как (аиболее универсальный, широко распространенный и совершенный. Данная :оиструкиия обладает важным преимуществом. Необходимое возврашо-юступательное движение получается непосредственно без каких либо 1ромежуточных механизмов. Система получает колебательное движение поп ¡ействием магнитного потока, воздействующего на якорь. Данным механизмам фисунщ такие достоинства, .*ак высокий КПД. малая эпергоэмкость, малая 1увствителыюсть к неточностям изготовления и сборки, простота конструкции, юмпактность, надежность.

Исследованию механизмов с магнитной связью уделялось внимание в кюотах Л. Б. Ганзбурга, А. В. Гордона, Р. А. Агароняниа, М. В. Хвнигпн. В них шсматриваются варианты конструкций, методики расчета н проектирования шных устройств.

Сила, приводящая электромагнитный вибровозбудитель л двилсенне, >бусловлена действием электромагнита с притягивающим якорем либо »лектромапшта поперечного действия (ЭМПД). При лом применение ЭМПД шляется наиболее целесообразным, т. к. позволяет увеличить КПД механизма, (сключаег соударение подюсов. Вопросы исследования и просктрон.чшм 5МПД для электромагнитных ме: .шгшов рассмотрены в работ ач Д. И Федотова, Л. Б. Ганзбурга, В. Л. Вейца.

Анализ ВЗУ с электромагнитным приводом на ба|е ЭМПД а ыглс иремленне к шпефашш их достоинств привели к разработке новы, к'рспекгишшх вариантов конструкций ВЗУ - с лотком в инче (тоской сш.рилп.

а гакже со сдвоенным лотком (рис. 1), предложенного в ТулГУ Ю. Л. Магкинь н частично исследованного А. В. Королевым.

В качестве привода для данных устройств была применена новая кон рукния ошюштного внбропривода на базе ЭМПД, с двумя активны пиеменгам», движущимися в противофазе. Особенностью механизма является

['¡1С. I. ВЗУ со сдвоенным лотком

усфоисииц унрутая система разгружается, а двпженнр п протштфаче выступ! ■шнамнч. ^кпя иоглонпелем колебаний.

На рис. 2 схематично показан вариант оппозитного ЭМ11Д позпрапю юступателыюго перемещения. Он содержит дпа активных элемента i н 2 юрпус 3, упругую подлеску 4, матиитопровод 5, катушку возбуждения 6 Активные элементы 1 н 2 колеблются в противофазе, что уменьшает передач) таразитных колебаний im корпус 3 пибропривода. Матиитопровод 5 с обмоткой юзбуждепия 6 закреплены па корпусе 3 устройства. Активные элементы имеют [терромашнпше вставка 7, смешенные относительно ярма на величину х0, но в та.шых направлениях. Двшкенне активных элементов в противоположны\ птправлениях облегчает (шброшоляцшо ВЗУ с таким приводом.

Исследование ВЗУ со сдвоенным лотком и с лотком в виде плоской лшрали подтвердило, что. для них наиболее целесообразным является ^пользование в качестве силового элемента оппозитного ЭМПД. Ранее, и )аооте A.B. Королева н др. была рассмотрена теория и создана методика расчета гакого пибропривода, разработаны этапы проектирования, теоретически и жеперимешалыю исследованы электромеханические характеристики механизма. Была доказана эффективность использования данных конструкций ЗЗУ с оипозшпым электромагнитным вибронрнводом.

Однако разработка рациональной конструкции, обладающей сопокупно-лъго оптимальных характеристик функционирования, является серьезной шдачей, требующей рассмотрения динамики устройства. Изучение данного ¡опроса до настоящего времени не проводилось. Поиск наиболее совершенной «шетрукгшн ВЗУ с оппозитным вибронрнводом с подбором рациональных тарамелрон функционирования предполагает необходимость тако/о тсследовация. Решение этой задачи позволит также подтвердить экологичное и> тредло/кешшго устройства, когда уже на этапе проектирования могут бы it. ¡аложепы ограничения, направленные на уменьшением передачи вредных зибраций в окружающую среду. При этом проектирование ВЗУ дожно ►'читывать критерии качества конструкции. В данном случае ожидаемыми фигериямп качества выбраны следующие: передача вибрации, на основание, (ыралсениое перемещением'реактивной массы, условная мощность устройства, давление тта фундамент.

Для доведения технического предложения до эффективно функционирую-цеп коиструкцш; необходимо:

- разработать и проанализировать математическую модель колебательного твнж'ения ВЗУ с оппозитцым вибронрнводом;

- * iia базе разработанной математической модели определить частотные {арактериеттткц механизма, з также выявить диапазон изменения вмняпнг. параметров, от которых зависит функционирование устройства;

- для проверки адекватности математической модели рассматриваемо! и ЗЗУ разработать физическую модель механизма, последоваль и сравни ib й ищтудно-частртньге характеристики устройства по расчетным и жепертшенгально полученным данным;

• - с использованием исследования разработанной математической молсш и,шить пут выбора, рациональных параметрических .характеристик В JV с iчетo\t ныбрлппыч критериев качества конструкции:

- разработан, мегодику диалогового проектирования рассмаф'.тасмою >11роГ£стиа, способствующую снижению затрш на конструирование за счет применения пошаговой методик!! с компьютерной обрабо! кой данных.

2. Д^гснатнчсскап мидель ГПУ с ониозигиыч вибронрнподом

При построении математической модели ПЗУ необходимо рассмотрение гт.еыа как единой системы, составляющей комплекс взаимодействующих друг I другом звеньев. В данном случае ВЗУ представлено трехмассовой сиаемой с двумя протвофашо дшгж) ншмися активными массами, структура которой сосгоиг из элементов - объектов изучения, а также связен между ними.

Приминается допущения,• чю система линейна, диссипацией энергии пренебрегаем.

Для формулировки математического закона, которому подчиняется данная исследуемая система, нужно рассмотреть ее поведение с учетом взаимодействий входящих в нее объектов.

Схема рассматриваемой системы представлена на рис. 3.

П1] 1=41112- массы двух ироттшофазнодвижущихся активных элементов. т2 -масса реактивного элемента; Сц-С|2, с2 -жесткости элемаггов упругой спаемы.

5

л

1; „Б,

1

Сг'2

Л

с?

£

Рис. у Слема |ре\масюиои сисчемы с оиноштцыми рабо тми зземеигам! .. и I ан мишки (■( ЗУ

Тело 4 совершает колеиатои.ыле лшм^шы под ленивнем ьол^шикши.-й лы F\ = A sin pt , А - амилн^дп шпмушииицси силы, ¡> - чаеинт [ну'/кдагащей силы, / - время

Тело 5 приводит в котебагелыюе движение вошуш-иоимл сила /''.. йсгвующая в противофазе Fl и изменяющаяся соответпиеты по закону: F2 - A sin(wf + л) • Система дифференциальных уравнений колеба<елыило лшигеии,; ементов ВЗУ с оии<>Зитн;1М вибронриподом, представляющая loííoií ¡ickomu-,

тематическую модель, имеет вид: г

п,\ 1 У 4 = "''UÍn - Ух) 1 F\ ' '"12 У5 -~сп(У5 -J'2)4 Г2 "-»2 У2 ^~сгУг +г120'5 -г?) ^uO'i --.»'г")

(1)

Применение ишегра.шкл.ч преобразований Фцие поколче г прптп <; шейным алгебраическим >равилшям ошосшслмю пюбрлжсиии и.-коми-; ункций:

у* = - ф* (л*) Г!)

*

где У =\уъ>УА>У1)\ ё = {1,--1,0}; Г,(1) = А ■<?*«), А - амшштуда силы, <р (0 - нормированная функция времени - ||), 1д вектора е определен характером внешних нагрузок }:г" Ь

Матрица системы имеет вид:

о -q J * ' У 2 1

Чг-Щгса2 -¿п * УА - 1

-02 с2 +01 +С12-ППСО~ y¡ 0

2

■\У т\\со О

-01

где oí - параметр преобразования.

Из (2),(3) получено выражение для изображений перемещений: А\

Оршинады решений им. км вид.

1ф (3)

- К) -

ук !!)■■ ./р!д(/ - г)Ф(г)^г, к ~ 2.4,5 , |де

О

фо^&^.к- 2.4.5 А(го)

)г -тхгсо1)-сп(сп-тп&2)

/4 = (с'|2 - м/|2й'2)(с! 1 + с, 2 + т2а}2)- С|22 - сцс12

2 2 Р:> "г <"1 Iе 12 - (Л I ~ Щ \га )(с11 + 2 f с2 ~ т2ю )

- пшшши онред. /нгель, зависящий от элементов, входящих в систем}

Л^(сп -/»11<у2)(с-12 - /«12«?2Кс|| +С12 + с2 -т2со2)-

о 1*2 2 ^

Фундаментальную роль в определении движения органов ВЗУ б>д}

играть корни характеристического уравнения Л(ш)""0. Для удобства расчете 'равнение приводится к безразмерному виду посредством введет ошосте.тьных переменных параметров:

т 2 '"2 . с 2 с2 Оригиналы (5) имеют вид:

1 , 2

где ----к2 ил

"Ъ ( п \

асо

у/ 4 = ~1) + ту2)

|/5 = -а»4 +- (О2 (а + 2а/? + /?)-//

'/2-О

со-со/с • ;

Характеристическое уравнение Л(м)=0 ириводшея к бс три терном) »ил;

где ^ = 7-^2 /<2

я = 14-2^(1 +-«); в Р-\(2а +1)- г 2 а а[ а

с -

Р1

а

Корни со к характеристического уравнения будут имен, вид:

,2

(г

в -

Х1(а.в.с) = А1(а,в.с) - ——-— + 7;

3^1(0, в, с) 3

Л'2(«.в,с)-= --

А'з(а,в,с) =

¿¡(а,в,с) —

3

Л) (а. в, с

а2

(7 -

_______3

ЗЛ](<7, в, С)

1 /3. + ~а+ —; 3 2

1 Л.

I- С) -..... 7

3 • 2

(НО с2 I

I

3 !.

3 <м ) |

3.!)(.(,«,< ) I

где:

(а,в,с) - 12с3 -Зв2а2 - 54гздс 4- 81с2 4 12га3;

1 1 1т

г?(а.в.с) - — ав + -с + — о": 6 2 27

(а,«,с) =

(¿2 (а, е, с)) •+ ^ 1 (а, о. с)

1 о

крр'Щ уравнения харак1ери*У)Р1' движение шсньсв >ПУ ледует выделять такую ойдасп, чцачешш параметров, в которой они тредедя|<этся как положи№|Ь!и>1С вещественные, в этом случае лшмалшс оулс. фмоническим. к другим вариантам сочетаний параметров данная модель ^применима.

Значения частот сросткеиных колебаний определяются в виде;

а>1=] — Х*(«,Ь,с) ,кИ,2,3 (И!

V т2

Используя- полученную математическую модель, можно провесы 'ысюгное исследование системы, представляемой ВЗУ с ошюзитнм!. виораприводом. Изменяя некоторые числовые значения входящих в систем; элементов, исследовалось влияние о I постельных параметров устройства выраженных входящими в нее двумя активными и реактивной массами V жеп костям и упругой системы. При этом подразумевайся, что эначеши активных масс являются уравненными.

Был рассмотрен следующий рариант работы ВЗУ. Параметры системь принимают следующие значения: реактивная масса составляет 1,765 кг жесткости пружин, соединяющих рабочие массы с реактивной, приблизителык раины и составляют но 19000 н/м, жесткость пружины, которая соединяв реактивную массу с основанием, составляет 8700 н/м. Им соответствуе безразмерный параметр жескостей пружин Р=2,Г Существуют некоторьи значения рабочих масс, при которых частота собственных колебаний системь буде1 близка к примышленной (50 Гц), ' т.е. будет выполнятьс: околорезокансный режим работы устройства.

Рис »1 Зависимое! ь часют свободных колебаний о г относительных параметров

Па рис.4 приведены линии уровня частот иа плоскости параметре и (|ириз01ггальная ось) и /Диершкапьная ось).

• Преаечы изменения ошосшедьной массы дг-О 025...0.1, относительно жеегшеш упругой системы /Н). 1...5, которые задавались из конструктивнь1 с< »обращений

Из приведенных зтннстп.ск'н шпно, чю существуют резонансиь режимы, сошпек пп-ющие промши ¡енной частою 50 Гц. Полученные график ч I \ I с н I, л >я вып. 1 ц!чс 1.тшн а и /., (^..чпг'пниюших околорезоцанены

жим работы: если задан один из отпоетельных парамсгроп (а либо//), ю орой определяется проекчцгей точки пересечения линии значения параметра с пшей уровня резонансной частоты на соответствующую ось. При тшепрйнятых числовых параметрах системы выявлено, что оклоретонансный жим обеспечивается при а =0,098. Данному параметру соответствует значение гшвной массы, равное 0,173 кг.

Описанная математическая модель приведена для ненагруженного ПЗУ с шозитним впбропршодом. Необходимо провести моделирование ГПУ с шоштньш внброприводом с у^тетом натружешш, т.е. с учетом присоединенной зссы. При этом она рассматривается как единое истое с агсгитшыми массами.

Дополним математическую модель харжтеристками, определяющими зисоедгтеш/ую массу по отношению к реактивной массе:

Полученная математическая модель с учетом присоединенных масс имее (

тд:

Дальнейшие формулы для исследования системы уравнений подобии риведенным ранее, но с учетом введенных параметров присоединенных масс.

Полученная математическая модель с учетом присоединенных масс (13) зет возможность для исследования влияния присоединенной массы ш лрактернстики ВЗУ с оппозптпым внброприводом.

З.Эктпсрнмешалыше обоснование .математической модели

Целью экспериментачыюй работы является проверка адекватноен? тематической и физической моделей.

. Исследования проводились на разработанной и изготовленной фшнческ^й рдели по двум направлениям: на промышленной час юте при рашнх ЗНряжеииях питания, а также при определенном напряжении на различны:; асютах.

Эксперименты рз промышленной частогеиме.ти своей пелыо онре.теленке Иаразона линейности физических свойств фшической мочечн л п равомочностц сделанных допущений при создании -¡одели

Эксперименты на различны* часто!ах имели сваей пелыо г|ОС|ро;гу.* шиптулио- чааопюй характеристики, сочоаамлепие коюройс теоретически

(а + <У, )у4 = -Р<\ (у4- у0) +■ — 4 ' ту

(а+-г>2)>'5 = -/й2(>'5-г2)---

F

(13)

засчитанной по математической модели (при одинаковых параметрах ВЗУ) да основание для вывода об адекватности математической модели.

Исследования проводились по разработанной методике. В результате бы. получены экспериментальные значения частот собственных колебаний,

Рис. 5 АЧХ, полученные для двух оппозитных элементов

М опыта экспериментальная вычисленная относительное

частота, Гц частота, Гц отклонение, %

1 Б0(49,В) 53,098 6,20(6,62)

2 48(47,6) 51,197 6,66(7,11)

3 •46 8(48.5) 49,809 6,43(7,12]

4 45,7(46) 48,386 5,88(5,19)

5 44,3(43,8) 47,079 27(7,49)

6 43,2(42,6) 45,885 6,22(7,71)

7 42,1(41,8) 45,142 7,23(8) ,

Рис. 6 Таблица сравнения экспериментальных и теоретических частот дл масс П1ц и Шп (числовые значения для массц т12указаны в скобкл

сравнительный анализ когорых с теоретическими значениями,,полученным! ршулыате расчетов, позволил судить об адекватности модели. На рис. наказаны ДЧХ ошюзттю яшг-кутипся масс (для значений 0.075-0 И)5 кг), но

оторым через точки резонансных максимумов получены значения кспериментальных частот.

Экспериментальные исследования, проведенные на разработанной шзической установке, дали удовлетворительное подтверждение составленной шгематической модели ВЗУ с оппозитнмм виброприводом (рис. 6), асхождеиие составляет не более 8%.

4. Проектирование ВЗУ с оннознтным вибропрнводом

Анализ современных методов совершенствования машин и конструкций и голученная математическая модель ВЗУ с оппозитным пиброприводом с учетом [рпсоединеиной массы дали возможность предложить методику диалогового гроектировапия подобных конструкций.

Основными факторами, влияющими на качество конструкции, являются ледующпе конструктивные параметры: реактивная элемент т2, активные лементы Шп^Шп, жесткости упругой системы Сц=С|2, с?, характеристики |рисоединенных масс <?1,Значения принятых кршериев качества -[еремещения реактивной массы = У2, условной мощности

- ахп2(}'4^1 + У$$2)' давления на фундамент Г:2=У2С2 вычисляются с четом принятых безразмерных относпгельных парамегров.

Для численной реализации исследования влияния параметров ВЗУ на ритериальные характеристики использовался 2г'оптимальнын план, рсзулг.гагы [ссдедованм представлены в графическом виде на рис. 7-9.

- 0,05кг 0 О"»и'»»

- - - - о 1С кг --015КГ

Рис. 7 Зависимость перемещения реактншкш массы <н ирисос.ишсьтк масс

Ci CG ОСИ ¡JOS ÍJQ3 Ol

- OOS« й.01ти-1«и

----01013--015"

---оазгг

Рис.8 Зависимость условной мощности от присоединенных масс

- о Diu- 0.01ю„-т12

оюкг

--Ü150-

---пхкг

l'ii.t 4.3.Ü1H. ¡isiocít. давления на фуимглк-ш «л присоединенных масс

Аргумеитами исследуемых функций являются следующие переменные: ачения активных масс в .пределах от 0.05 кг до 0.2 кг; значения исоединеиных масс, выраженные в относительных параметрах к значениям тивпых масс, от 0 до 0.1 тц=т|2, по оси абциес. Но оси ординат отложены ачения искомых функций 1Г!, р,. Значения реактивной массы принимается мах=1-825 кг и т2мш='-705 кг. Жесткости упругих элементом: о 1=3400 н/м. =8550 н/м. Графические линии отображают различные значения активных масс

1,41,;.

В данном случае, при * принятых значениях параметров, видно, что ачения критериев увеличиваются пропорционально увеличению значений исоединеиных масс. Так, для диапазона изменения последних от 0 до 0.1 1=т12 перемещение реактивной массы изменяется от 0 до 6 10~9м, условная

ицность - ог 0 до 1.5 • 10-6, давление на фундамент - от 0 до 5 • 10~5.

Таким образом, имея полученные зависимости, можно проследить, как няготся критерии ВЗУ с оппозитным приводом в зависимости от итменеиия э параметров. Сопоставляя зависимости, можно выбрать наиболее корректно добранные значения переменных, которые позволят прийти к рашшалмюй нструкции ВЗУ.

Пьшоды

1. Патентно- литературный анализ позволил выделить ВЗУ с оппошпшм зктромагнитным впбропртшодом как наиболее перспективное и требующее оведения исследования ею динамических характеристик.

2. Впервые проведена разработка и анализ математической модели гхмассовой системы с двумя оппозитными элементами для рассматриваемою тройства, описывающей динамику конструкции, с определением закона ижения звеньев ВЗУ.

3. Проанализирована частотная характеристика системы в зависимости от инятых параметров с целью" выявления околорезопаиепого рож им:! нкционирования, в пределах Изменения отпоентетыюн массы 0.025...0 1. юсителмюй жесткости 0.1...5. Такой режим возможен при значениях масс 1=Ш|2 0.04...0.173 кг, жесткостей Сц=С|1 4350... 17400 н/м.

4.Теоретическое и экспериментальное исследование ампдшудпо-;тотпы.х характеристик ВЗУ с онгшзитпым виброириводом, с применением фаботаниой физической модели устройства, подтвердило адекватность множенной математической модели. Расхождение сравннмаемыч часто» ;тавляет не более 8%.

5. Рассмотрение математической модели с учетм присое мшенных мак. тволило выявить их влияние на выбранные кршерии ка'ччп'и 1н ремешенне 1к"тивной массы, условную мощность, давление на ф>н кгает Д >и диипхоиа шнения присоединенных масс от 0 до 0,1 т1( и»!; щр-лкшимте реактитн

:хт>| изменяется от (! ло 6 -10' 4. условная монпики. - 01 и ь> 1 5-И»

.ишишие .на фундамент - от 0 до S ■ КГ5. Показана возможность выбо рациональных характеристик устройства, при которых подобранные нарамет] конорукцин наилучшим образом удовлетворяют критериальным требованиям.

6. Предложенная методика диалогового проектирования позволяет снизи затрш ы на процесс создания рациональной конструкции устройства.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Jurij Malkin, Natalia Gordeewa, Jewgíenij Gotdeevv. Model matematyezi wibracyjnego napedu elektromagnetycznegoTechnologie i automatyzacia montaz Kuartaloik naukovvo-techniczny, № 4 1998, p 15-16.

2. Маткин IQ. JI, Гордеева H. A. , Гордеев E. И., Варьяш Г. M. Динамич екая модель вибрационной машины. / Теоретические основы проектирован' технологических систем и оборудования автоматизированных производств. Воронеж:.межвузовский сборник научных трудов, 1998. - с. 116-121.

3. Гордеева H А., Мат кии Ю.Л. Исследование частот свободных колебаний элементов оппоип ного впбропривода / Теория, технология, оборудование автоматизация обработки металлов давлением и резанием. - ГулГУ, выпуск 2, 1999. -с.359-366.

4. Гордеева 11. А., Маткин 10. JI. Частотные характеристики электромагнитных механизмов поперечного действия. / Материалы межрегиональной на) чно-технической конференции под редакцией М. Г. Крисгаля. - РГ1К

Политехник", Волгоград, 1999.- с. 19-21.

5. Гортеева И. А., Маткин Ю. J1. Амплитудно-частотная характеристика ПЗУ с ониозитным виброирнводом. / Автоматизации проблемы, идеи, решения Под научной редакцией И. А. Клусова. - ТулГУ, 1999. -с.37-38.

6 Гордеева H. А Области существования корней уравнения движения íiH'KHHtHoro впбропривода ! Сборник статен под редакцией Г. Г. Дубенского. -Iv il V, 2000 -e.il4-117.