Моделирование динамики вибрационного измельчителя кормового зерна

Отметили возможность реализации вибрационного способа измельчения кормового зерна. Однако предпочтение следует отдавать таким динамическим схемам этих машин, которые способствуют энергосбережению и повышению надежности всей конструкции. В связи с этим заслуживает большого внимания вибрационный измельчитель, предложенный в Патенте RU 2688424C1. (Цель исследования) Повысить технический уровень вибрационных измельчителей кормового зерна на основе использования эффектов самосинхронизации вибровозбудителей и антирезонанса рабочих органов. (Материалы и методы) Получили математическую модель динамики рабочих органов данного типа вибрационных измельчителей кормового зерна, учитывающую их конструктивные особенности и взаимодействие рабочих органов с технологической средой. (Результаты и обсуждение) Установлено, что для эффективного осуществления технологического процесса требуются встречное вращение дебалансных валов и настройка рабочих органов на антирезонансный режим работы. Экспериментально подтверждена стабильная самосинхронизация вибровозбудителей в режиме антирезонанса рабочих органов, хотя фазировка дебалансных валов отличалась от теоретической величины 180 градусов и составляла 168-170 градусов. Такое отклонение не оказывает негативного влияния на технологический процесс измельчения. Следовательно, первоначальная гипотеза о совместном проявлении эффектов самосинхронизации вибровозбудителей и антирезонанса рабочих органов нашла свое теоретическое и экспериментальное подтверждение. (Выводы) Получены математические модели динамики рабочих органов вибрационных измельчителей кормового зерна, учитывающие их конструктивные особенности и взаимодействие с технологической средой. Установлено, что для осуществления технологического процесса на эффективном уровне требуются встречное вращение дебалансных валов, приводящее к самосинхронизации вибровозбудителей, и настройка рабочих органов на антирезонансный режим.

1. Левин А.М. Экспериментальная оптимизация процесса вибрационного измельчения кормового зерна // Вестник Омского ГАУ. 2023. N1(49). С. 161-168. DOI: 10.48136/2222-0364_2023_1_161.

2. Федoрeнкo И.Я., Левин А.М., Табаев А.В. Морфологический анализ вибрационных измельчителей кормового зерна // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2020. N1(183). С. 156-163. EDN: NAEPUL.

3. Крупенин В.Л. Ударные и виброударные машины и устройства // Вестник научно-технического развития. 2009. N4(20). С. 3-32.

4. Картавый А.Н. Ресурсосберегающие принципы конструирования технологических вибрационных машин // Горное оборудование и электромеханика. 2009. N3. С. 28-37. EDN: JXCCRB.

5. Шишкин Е.В., Казаков С.В. Анализ динамики вибрационной конусной дробилки // Автоматизированное проектирование в машиностроении. 2015. N3. С. 82 87. EDN: UNRYWX.

6. Shishkin E.V., Kazakov S.V. Application of vibratory-percussion crusher for disintegration of supertough materials. IOP. Ser.: Earth Environ. Sci. 2017. 87 022018. DOI: 10.1088/1755-1315/87/2/022018.

7. Kazakov S., Shishkin E. Vibrational dynamic system for the reduction of solid materials/ Vibroengineering PROCEDIA. Vol. 25. 2019. 65-69. DOI: 10.21595/vp.2019.20808.

8. Blekhman I.I. Vibrational mechanics: nonlinear dynamic effects, genera approach, applications. Singapore, New Jersey, London, Hong Kong: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. 2000. 509. DOI: 10.1142/9789812794659.

9. Chunyu Zhao, Bin He, Junjiang Liu, et al. Design method of dynamic parameters of a self-synchronization vibrating system with dual mass. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part K: Journal of Multi-body Dynamics, Prepublished January 29, 2017. DOI: 10.1177/1464419316689643.

10. Panovkо G., Shokhin A. Dynamics features of a resonant vibromachine with self-synchronizing inertial vibroexciters in the presence of vibration limiter. Journal of Vibroengi­neering. 2021. Vol. 23. Iss. 8. 1727. DOI: 10.21595/jve.2021.22127. EDN: TUNZHJ.

11. Drincha V.M., Tsench Yu.S. Fundamentals and prospects for the technologies development for post-harvest grain processing and seed preparation. Agricultural machinery and technologies. 2020. Vol. 14. N4. 17-25. DOI: 10.22314/2073-7599-2020-14-4-17-25.

12. Пановко Г.Я., Шохин А.Е. Некоторые аспекты моделирования динамики резонансных вибромашин // Вестник научно-технического развития. 2014. N1(77). С. 25-36. EDN: SNRHKT.

13. Шохин А.Е., Никифоров А.Н. Саламандра К.Б. Экспериментальный анализ колебаний двухмассовой системы с самосинхронизирующимися инерционными вибровозбудителями // Вестник научно-технического развития. 2017. N12(124). С. 58-65.