Проблема синхронизации и фазировки вращения роторов механических вибровозбудителей [12])

В значительном числе вибрационных машин й установок применяется не один, а несколько механических дебалансных возбудителей. Так, например, использование нескольких относи­тельно маломощных возбудителей вместо одного более мощного может быть обусловлено необходимостью рассредоточить возму­щающую силу по вибрирующему органу значительных разме­ров. Таким путем при соблюдении определенных условий удает­ся обеспечить колебания рабочего органа вибрационной машины, мало отличающиеся от колебаний его как абсолютно твердого тела, несмотря на то что частота вынуждающей силы превышает ряд частот собственных упругих колебаний рабочего органа, т. е. несмотря на его «нежесткость».

В других случаях использование нескольких вибровозбудите - лей вместо одного вызвано стремлением уменьшить нагрузку на подшипники возбудителей, распределив ее на большее числа подшипников. Это характерно для тяжелых промышленных ма­шин, максимальный размер которых (в случае использования одного возбудителя) предопределяется максимальной работоспо­собностью освоенных промышленностью подшипников качения..

Применение двух (или любого четного числа) дебалансных возбудителей, роторы которых вращаются с одинаковой угловой, скоростью в противоположных направлениях, позволяет полу - чить возмущающую силу постоянного направления, что исполь­зуется во многих вибрационных машинах и устройствах.

В подавляющем большинстве перечисленных вибрационных машин и установок с несколькими возбудителями необходимым условием нормальной работы является синхронность вращения, а также наличие определенных соотношений между фазами вра­щения роторов отдельных возбудителей, например, наличие син - фааности или противофазное,™. В ряде случаев возникает зада­ча обеспечения кратно-синхронного движения,, т. е. вращения' роторов возбудителей с угловыми скоростями, кратными некото­рой заданной скорости, и с определенными разностями фаз.

Обычно можно удовлетвориться не точным, а лишь прибли­женным соблюдением определенных соотношений между фазами вращения роторов: малые колебания, накладывающиеся на вра­щение, не приводят к нарушению рабочего процесса. Аналогич­ным образом почти всегда достаточно обеспечить равенство не мгновенных, а средних за один оборот значений угловых скоро­стей вращения.

До недавнего времени единственным распространенным спо­собом согласования вращения роторов вибровозбудителей было установление между роторами жестких кинематических связей в виде зубчатых зацеплений, цепных передач и т. п. (см., напри­мер, рис. 2, а). Такая кинематическая принудительная синхрони­зация обладает, однако, рядом существенных недостатков. Глав­ным из них является значительный шум и быстрый износ, сопро­вождающий работу зубчатой или цепной передачи вследствие наличия знакопеременных или пульсирующих вибрационных нагрузок. Кроме того, указанный способ синхронизации сдержи­вал развитие вибрационной техники, поскольку он не мог быть целесообразно применен во многих практически важных случаях, например при значительных расстояниях между возбудителями.

В последние годы был предложен ряд способов принудитель­ной электрической синхронизации роторов вибровозбудителей (см., например, обзор в книге [57]). Однако широкого практиче­ского применения такой способ до настоящего времени не полу­чил, в основном вследствие относительной сложности или отсут - 4*

ствия серийного выпуска соответствующих устройств. Поэтому существенное зачение для развития вибрационной техники име­ло обнаружение явления самосинхронизации механических виб­ровозбудителей, обеспечивающего при выполнении определенных условий автоматическую согласованность вращения роторов вибровозбудителей. Равенство или кратность средних угловых скоростей и наличие определенных фазовых соотношений при вращении роторов осуществляется в этом случае за счет колеба­ний тел, на которых установлены роторы, т. е. в силу внутрен­них свойств самой колебательной системы.

Комментарии закрыты.