Расширение технологических возможностей вибрационных диспергаторов путем оснащения их резонансными виброприводами

Автор: Сергеев Сергей Васильевич, Дьяконов Александр Анатольевич, Сергеев Юрий Сергеевич, Кононистов Антон Владимирович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Статья в выпуске: 3 т.17, 2017 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрены проблемы, возникающие при производстве порошков, волокон и гранулоподобной стружки из вязких и хрупких материалов, применяемых в различных отраслях. Особенность данной проблемы заключается в обеспечении жестких требований к размерам, отклонениям размеров и формы дисперсных частиц, которые не могут быть получены при использовании традиционных устаревших технологиях переработки материалов. Обосновано применение нового способа возбуждения резонансных колебаний в виброприводах, обеспечивающего улучшение технологических параметров вибрационных станков-диспергаторов. Новизна способа состоит в получении синхронных колебаний в технологической системе и поддержании их на заданном уровне, а также в обеспечении возможности управления формой генерируемых колебаний. Предлагаемый способ позволяет повысить мощность, универсальность и эффективность работы виброприводов за счет обеспечения возможности управления формой траектории колебаний рабочего органа и одновременной синхронизации высокочастотной и низкочастотной составляющих колебаний. Показано, что функциональные возможности виброприводов могут быть расширены за счет возбуждения механических колебаний на резонансных частотах. Для более полного и наглядного представления процесса возбуждения резонансных колебаний средствами суперкомпьютерных ресурсов ЮУрГУ были выполнены расчёты частотных характеристик колебаний роторов вибропривода. Для сравнения траекторий и форм колебаний были представлены векторные диаграммы движения радиус-векторов суммарных амплитуд колебаний при несинхронном и синхронном режимах работы. В результате расчётов были выявлены три формы собственных резонансных колебаний каждого из роторов вибропривода. Для мониторинга и поддержания требуемых технологических параметров вибропривода была разработана система автоматизированного управления, позволяющая производить сбор у виброприводов параметрической информации, ее автоматическую обработку и поднастройку устойчивой синхронной работы посредством электрической обратной связи.

Еще

Вибрация, вибрационные диспергаторы, вибропривод, резонансные колебания, синхронизация

Короткий адрес: https://sciup.org/147151753

IDR: 147151753 | DOI: 10.14529/engin170302

Список литературы Расширение технологических возможностей вибрационных диспергаторов путем оснащения их резонансными виброприводами

Гордеев, Е.Н. Совершенствование технологии переработки отходов цветных металлов в качественное вторичное сырьё/Е.Н. Гордеев, С.В. Сергеев, И.В. Чуманов//Электрометаллургия. -2009. -№ 12. -С. 24-26.
Сергеев, С.В. Переработка отходов композиционных материалов на металлической основе/С.В. Сергеев, Е.Н. Гордеев//Безопасность в техносфере. -2009. -№ 2. -С. 38-40.
Сандалов, В.М. Динамическая модель вентильно-индукторного вибропривода/В.М. Сандалов, Ю.С. Сергеев//Электротехника. -2012. -№ 8. -С. 24-27.
Исследование и совершенствование технологии изготовления изделий из бетонной смеси/С.Г. Лакирев, С.В. Сергеев, Б.А. Решетников и др.//Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». -2003. -Вып. 2. -№ 7 (23). -С. 32-34.
Сергеев, Ю.С. Приводы вибрационных машин на базе вентильных индукторных двигателей: автореф. дис. … канд. техн. наук/Ю.С. Сергеев. -Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2011. -22 с.
Балякин, А.В. Применение аддитивных технологий для создания деталей камеры сгорания/А.В. Балякин, В.Г. Смелов, Л.А. Чемпинский//Вестник Самарского ун-та. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. -2012. -№ 3-2 (34). -С. 47-52.
Сергеев, С.В. Совершенствование процесса измельчения отходов металлов и пластмасс при их переработке: моногр./С.В. Сергеев, Е.Н. Гордеев. -Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2010. -110 с.
Сергеев, Ю.С. Результаты поискового проектирования устройств для извлечения металлосодержащих отходов из металлургических шлаков/Ю.С. Сергеев, С.В. Сергеев, М.А. Карпов//Наука ЮУрГУ. Материалы 68-й научной конференции. -Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2016. -С. 1209-1213.
Зленко, М.А. Аддитивные технологии в машиностроении: учеб. пособие/М.А. Зленко, М.В. Нагайцев, В.М. Довбыш. -М.: Гос. науч. центр РФ «НАМИ», 2015. -220 с.
Сергеев, С.В. Разработка роторных инерционных виброприводов станков для размерного измельчения вязких материалов/С.В. Сергеев, Р.Г. Закиров//СТИН. -2012. -№ 3. -С. 35-40.
Сергеев, С.В. Роторные инерционные виброприводы станков для измельчения хрупких материалов/С.В. Сергеев, Р.Г. Закиров//Вестник машиностроения. -2012. -№ 2. -С. 16-21.
Пат. 2213618 Российская Федерация, МПК 7 В 02 С 19/00. Способ и устройство измельчения материалов/Е.Н. Гордеев, С.В. Сергеев, С.Г. Лакирев, Б.А. Решетников, Р.Г. Закиров. -№ 2002102797/03; заявл. 31.01.02; опубл, 10.10.03, Бюл. № 28. -56 с.
Пат. 2365469 Российская Федерация, МПК7 В22А 9/04 В02С 18/00. Способ измельчения вязких материалов/С.В. Сергеев, Б.А. Решетников, Е.Н. Гордеев, Ю.С. Сергеев. -№ 2007136686/02; заявл. 04.10.07; опубл. 27.08.09, Бюл. № 24. -14 с.
Гончаревич, И.Ф. Вибрация -нестандартный путь: Вибрация в природе и технике/И.Ф. Гончаревич. -М.: Наука, 1986. -207 с.
Вибрации в технике: справ.: в 6 т./ред. совет: В.Н. Чаломей (пред.). -М.: Машиностроение, 1981. -Т. 2: Колебания нелинейных механических систем. -351 с.
Пат. 2533743 Российская Федерация, МПК7 В22А 9/04 В02С 18/00. Способ возбуждения колебаний/С.В. Сергеев, Б.А. Решетников, Е.Н. Гордеев, Ю.С. Сергеев, В.П. Гоголев, Р.Г. Закиров, А.А. Микрюков, А.В. Иршин -№ 2013121307/28; заявл. 07.05.13; опубл. 23.09.14, Бюл. № 32. -12 с.
Сергеев, С.В. Вибрационные роторные приводы машин: моногр./С.В. Сергеев, Б.А. Решетников, Р.Г. Закиров. -Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. -С. 133.
Бидерман, В.Л. Теория механических колебаний/В.Л. Бидерман. -М.: Высш. шк., 1980. -408 с.
Блехман, И.И. Синхронизация в природе и технике/И.И. Блехман. -М.: Наука, 1981. -352 с.
Сергеев, С.В. Исследование формы траектории движения рабочего органа роторных инерционных виброприводов/С.В. Сергеев, Б.А. Решетников, А.А. Микрюков//Наука ЮУрГУ. Материалы 67-й научной конференции. -Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2015. -С. 1261-1264.
Костенецкий, П.С. Суперкомпьютерный комплекс ЮУрГУ/П.С. Костенецкий, А.Ю. Сафонов//Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2016). -2016. -№ 1576. -C. 561-573.

Еще

Статья научная