Динамика рабочих органов вибрационных технологических машин с учетом реализации режимов одновременного динамического гашения колебаний

Миронов А.С.

Иркутский государственный университет путей сообщения, Иркутск

Елисеев А.В.

Иркутский государственный университет путей сообщения; Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск

Кузнецов Н.К.

Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск

Ключевые слова: механическая колебательная система, структурное математическое моделирование, передаточные функции, вибровозбудитель, одновременное динамическое гашение колебаний, вибрационный технологический стенд.

Аннотация. Развивается методология структурного математического моделирования в задачах оценки, коррекции и формирования динамических состояний механических колебательных систем, включающих в состав дополнительные связи с варьируемым параметром. Цель исследования заключается в развитии научно-методологических основ оценки динамических взаимодействий элементов вибрационных технологических машин и элементов транспортных средств в условиях вибрационного нагружения. Развиваемый подход основан на сопоставлении механическим колебательным системам, используемым в качестве расчётных схем технических объектов, схем эквивалентных в динамическом отношении систем автоматического управления. В рамках структурного подхода особенности динамического состояния определяются на основе передаточных функций, которые представляют динамическую податливость и отношение амплитуд колебания обобщённой координаты к амплитуде колебаний силового возмущения. Для обобщения существенных особенностей инерционно-упругих и рычажных связей, выражающихся в количестве резонансов, режимов динамического гашения и знакоопределённых форм динамических взаимодействий элементов совокупности систем, зависящей от варьируемого вариационного параметра, вводится понятие инварианта динамической связи. Показано, что изменение ряда варьируемых параметров дополнительных связей или коэффициентов функциональной зависимости внешних силовых или кинематических возмущений способно существенным образом менять динамические состояния, в частности, приводить к предельному сближению собственных и парциальных частот системы или обеспечивать режимы одновременного динамического гашения колебаний. Разработка математических моделей для контроля коррекции формирования динамических состояний в условиях вибрационного нагружения с помощью двух вибровозбудителей, работающих в условиях динамического гашения колебаний.

Dynamics of the working bodies of vibrating technological machines, taking into account the implementation of simultaneous dynamic vibration damping modes

Mironov A.S.

Irkuts State Transport University, Irkutsk

Eliseev A.V.

Irkuts State Transport University; Irkuts National Research Technical University, Irkutsk

Kuznetsov N.K.

Irkuts National Research Technical University, Irkutsk

Keywords: mechanical oscillatory system, structural mathematical modeling, transfer functions, vibration exciter, simultaneous dynamic vibration damping, vibration technological stand.

Abstract. The methodology of structural mathematical modeling is being developed in the tasks of evaluating, correcting and forming dynamic states of mechanical oscillatory systems, which include additional connections with a variable parameter. The purpose of the study is to develop the scientific and methodological foundations for evaluating the dynamic interactions of elements of vibrating technological machines and elements of vehicles under vibration loading conditions. The developed approach is based on a comparison of mechanical oscillatory systems used as design schemes of technical objects, schemes of dynamically equivalent automatic control systems. Within the framework of the structural approach, the features of the dynamic state are determined on the basis of transfer functions, which represent the dynamic compliance and the ratio of the oscillation amplitudes of the generalized coordinate to the amplitude of the oscillations of the force disturbance. To generalize the essential features of inertial-elastic and lever connections, expressed in the number of resonances, dynamic damping modes and familiar forms of dynamic interactions of elements of a set of systems depending on a variable variational parameter, the concept of a dynamic coupling invariant is introduced. It is shown that a change in a number of variable parameters of additional connections or coefficients of functional dependence of external force or kinematic disturbances can significantly change dynamic states, in particular, lead to an extreme convergence of the natural and partial frequencies of the system or provide modes of simultaneous dynamic damping of vibrations. Development of mathematical models to control the correction of the formation of dynamic states under conditions of vibration loading using two vibration exciters operating under conditions of dynamic vibration damping.