ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРАЦИОННОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНОЙ ЧАСТИЦЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ПЛОСКОСТИ, СОВЕРШАЮЩЕЙ КОЛЕБАНИЯ ПО ЗАКОНУ, БЛИЗКОМУ К ГАРМОНИЧЕСКОМУ
Authors: Васильев А.М. , Бредихин С.А. , Оспанов А.Б. 
Published: December 2024

Разделение сыпучих материалов на фракции с различными свойствами – важный технологический процесс при переработке сыпучих пищевых продуктов, который осуществляется в вибрационных машинах для сепарирования. Принцип работы вибрационных машин основан на создании направленного движения частиц сыпучего материала, находящегося на рабочем органе машины. В связи с этим актуально исследование вибрационного перемещения мате- риальной частицы относительно горизонтальной однородно шероховатой плоскости, совершающей горизонтальные колебания по закону, близкому к гармоническому. Объектом исследования был способ возбуждения несимметричных (негармонических) колебаний силы, основанный на создании условий фазировки дебалансов центробежного вибровоз- будителя вибрационных машин, при котором развиваемые им центробежные силы инерции направлены вдоль одной прямой, соединяющей оси вращения дебалансов, вращающихся с одинаковыми угловыми скоростями. Для исследова- ния вибрационного перемещения материальной частицы использовали уравнение ее относительного движения в без- размерной форме и метод его поэтапного интегрирования. Установлено, что причиной возникновения направленного в среднем движения материальной частицы относительно горизонтальной горизонтально колеблющейся при вибрации однородно шероховатой плоскости является несимметрия закона интервалов между чередующимися друг за другом одинаковыми по абсолютной величине положительными–отрицательными–положительными в следующем интервале колебаний плоскости максимумами ускорения колеблющейся плоскости. Получено аналитическое решение основной задачи теории вибрационного перемещения, которая заключается в определении фазовых углов начала и окончания движения частицы в положительном и отрицательном направлениях в установившемся движении, для наиболее распро- страненного в сепарирующих машинах режима относительного движения частиц зерновой смеси. Выявлены возмож- ные режимы относительного движения материальной частицы по горизонтальной однородно шероховатой горизон- тально колеблющейся плоскости с учетом ее колебаний, различающихся противоположной временной несимметрией.

Separation of bulk materials into fractions with different properties is an important technological process in the processing of bulk food products, which is carried out in vibration separation machines. The operating principle of vibration machines is based on the creation of a directed motion of particles of bulk material located on the working element of the machine. In this regard, it is important to study the vibrational movement of a material particle relative to a horizontal uniformly rough plane that performs horizontal oscillations according to a law close to harmonic. The object of the study was a method for exciting asymmetric (non-harmonic) force oscillations based on creating phasing conditions for the eccentric weights of a centrifugal vibration exciter of vibration machines, in which the centrifugal inertial forces developed by it are directed along one straight line connecting the axes of rotation of the eccentric weights rotating with the same angular velocities. To study the vibrational movement of a material particle, the equation of its relative motion in dimensionless form and the method of its step-by-step integration were used. It has been established that the cause of the occurrence of the directed, on average, motion of a material particle relative to a horizontal uniformly rough plane vibrating under vibration is the asymmetry of the law of intervals between alternating positive–negative–positive maxima of the acceleration of the vibrating plane, identical in absolute value, in the next interval of plane oscillations. An analytical solution has been obtained for the main problem of the theory of vibrational movement, which consists in determining the phase angles of the beginning and end of the particle motion in the positive and negative directions in steady-state motion, for the most common mode of relative motion of grain mixture particles in separating machines. Possible modes of relative motion of a material particle along a horizontal uniformly rough horizontally vibrating plane have been revealed, taking into account its oscillations, which differ in opposite time asymmetry.