Динамика вибрационных машин с параметрическим возбуждением

• Автор: Антипов, Василий Иванович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 246 с. : ил

Оглавление
Введение
Г лава 1. Анализ исследований по параметрически возбуждаемым
колебаниям упругих систем машин
1.1. Обзор работ по параметрически возбуждаемым колебаниям механических систем
1.2. Краткие выводы
1.3. Постановка задач
Глава 2. Устройства и способы периодического изменения параметров
колебательных систем
2.1. Анализ существующих устройств для периодического изменения параметров жесткости
2.2. Использование нелинейных свойств упругих элементов и нелинейного возмущения
2.3. Разработка новых устройств для периодического изменения энергоемких параметров системы
2.4. Краткие выводы
Г лава 3. Численные методы исследования устойчивости параметрически
возбуждаемых систем
3.1. Математические модели параметрически возбуждаемых систем
и особенности их машинной реализации
3.2. Метод матриц перехода
3.3. Метод анализа устойчивости, основанный на построении характеристического уравнения
3.4. Критерий устойчивости, не связанный с построением характеристического уравнения
3.5. Метод обобщенных определителей Хилла

3.6. Пример. Влияние гироскопических и позиционных неконсервативных сил на области параметрического резонанса вращающегося вала, загруженного продольной периодической силой
3.7. Краткие выводы
Глава 4. Использование комбинационного параметрического резонанса
для усовершенствования вибрационных машин
4.1. Некоторые принципы создания энергосберегающих вибрационных машин и технологий
4.2. Особенности комбинационного параметрического резонанса
4.3. Выбор и обоснование динамической и математической моделей вибромашины
4.4. Дифференциальные уравнения движения
4.5. Определение резонансных зон вибромашины.
Аналитическое решение
4.6. Определение критических угловых скоростей инерционного элемента
4.7. Определение резонансных зон. Численное решение
4.8. Краткие выводы
Глава 5. Динамика вибромашины при комбинационном параметрическом
резонансе
5.1. Приближенные нелинейные дифференциальные уравнения движения вибромашины
5.2. Вариационный метод Бубнова-Галеркина
5.3. Комбинационный резонанс при линейном демпфировании
5.4. Влияние нелинейного демпфирования
5.5. Принцип действия вибрационной машины
5.6. Динамическая модель двухмассной параметрической вибромашины
5.7. Экспериментальное исследование

5.7.1. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) вибрационной машины с комбинационным параметрическим возбуждением
5.7.2. Синхронизация параметрических вибровозбудителей
5.7.2.1. Общие сведения
5.7.2.2. Синхронизация качаний бегунков
5.7.2.3. Синхронизация параметрических вибровозбудителей
5.8. Краткие выводы
Глава 6. Влияние паразитных колебаний на динамику и прочность вибрационных машин с поршневым пневматическим возбуждением
6.1. Общие замечания
6.2. Дифференциальные уравнения движения вибромашины с учетом упругости крепления вибропривода к лотку
6.3. Паразитные колебания вибромашины
6.4. Экспериментальное исследование динамики и прочности вибрационных транспортно-технологических машин с поршневым пневматическим возбуждением колебаний
6.4.1. Методика испытаний
6.4.2. Экспериментальные результаты
6.5. Устранение паразитных колебаний и повышение прочности
лотков
6.6. Краткие выводы
Заключение
Библиографический список
Приложения

Предложенное вибрационное устройство громоздко, характеризуется низкой прочностью, так как вырезы и накладки являются концентратами напряжений.
Весьма просты в конструктивном отношении параметрические вибрационные устройства с упругими элементами переменной длины. Изменение длины упругого элемента (консольно закрепленной балки) может быть реализовано различными способами [127]. При периодическом изменении длины балки изменяется ее приведенная жесткость, что служит причиной параметрического возбуждения колебаний рабочего органа. Недостатком данного устройства является низкий коэффициент пульсации жесткости.
Разнообразные конструкции параметрических вибрационных устройств предложены в монографии [127] на основе использования в качестве упругих элементов гибких стержней, загруженных внешними периодическими продольными силами. При действии периодической продольной силы изгибная жесткость стержня периодически изменяется, и возбуждаются его поперечные параметрические колебания. Простейший вариант устройства этого класса, на который имеется авторское свидетельство, изображен на рис. 2.1, в [128]. Упругий элемент устройства представляет собой стержень 1, шарнирно связанный с основанием 2 и рабочим органом 3; на последнем установлен вибровозбудитель 4. При запуске вибровозбудителя 4 на стержень 1 начинает действовать периодическая продольная сила вида Р^) = Р0 + Ptcos9t, что приводит к возбуждению поперечных параметрических колебаний стержня. Рабочий орган 3 при этом начинает совершать колебания в направлении продольной оси Ох. Регулирование амплитуды этих колебаний осуществляется с помощью подвижных упругих ограничителей 5.
Недостатками указанной вибромашины являются малая амплитуда колебаний рабочего органа по отношению к колебаниям стержня и низкий коэффициент параметрического возбуждения.