Алгоритм кратной синхронизации для регулирования расфазировки роторов виброустановки с учетом динамики привода, страница 2

Обеспечение стабильного синхронного режима является одной из важнейших проблем при разработке виброустановки. Основные теории синхронизации виброустановок были заложены в работах И.И. Блехмана. Во многих случаях синхронизация в виброустановках достигается за счет эффекта самосинхронизации вращающихся роторов, открытого и изученного И.И. Блехманом. Однако, в ряде случаев эффект самосинхронизации проявляется недостаточно устойчиво, например, при необходимости обеспечения заданных сдвигов фаз роторов или для кратной синхронизации. В этом случае  представляет интерес и практическую ценность подход, основанный на использовании управляемой синхронизации. Существенные результаты по управлению синхронизацией колебательных механических систем были получены в работах Андриевского, Фрадкова, Наймайера, Томчиной, А. Погромского.

Дискуссии о требуемой степени подробности математических моделей технических систем при исследовании эффективности алгоритмов управления указанными системами ведутся давно. Наряду со сторонниками максимального упрощения математических моделей путем линеаризации в окрестности установившегося рабочего режима имеются сторонники создания чрезвычайно подробных нелинейных моделей для тех же систем со сложными законами расчета трения, учета нестационарности параметров и т. п.

Вибрационные установки, осуществляющие разделение компонентов сыпучих смесей, дробление, грохочение, занимают важное место при рудоподготовке и обогащении полезных ископаемых, в промышленности строительных материалов, химической промышленности, порошковой технологии, при переработки зерна и зернопродуктов на пищевых предприятиях и ряде других производств.

Поэтому исследование алгоритма синхронизации  для плоского движения нестационарной виброустановки с грузом при учете влияния динамики привода является интересной и актуальной задачей. В данной дипломной работе проведено компьютерное исследование с помощью моделирования в программной среде MATLAB 7.6.

Глава 1. ОСОБЕННОСТИ ВИБРАЦИОННЫХ УСТАНОВОК КАК ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ

1.1.Динамическая схема вибрационных установок  для грохочения и вибротранспортировки

Динамической схемой вибрационного грохота принято называть его идеализацию в виде совокупности твердых или упругих тел, обладающих массами (моментами инерции), соединенных невесомыми упругими элементами и кинематическими направляющими так же, как и в реальной машине. При этом под действием вынуждающих сил тела динамической схемы совершают колебания, достаточно точно совпадающие с колебаниями реальной машины.

Основное требование к динамической схеме грохота – обеспечение необходимого, выбранного из условий оптимального протекания технологических процессов, закона колебаний одной из масс (в частном случае одномассной машины эта масса может быть единственной), являющейся ее рабочим органом.

Из большого многообразия различных типов и конструкций вибровозбудителей в вибрационных грохотах применяются исключительно дебалансные и электромагнитные; из них преимущественное распространение получили дебалансные вибровозбудители.

Дебалансные вибровозбудители применяются обычно в частотном диапазоне    10 - 25 Гц (600 - 1500 мин -1) для возбуждения колебаний с круговыми, эллиптическими или прямолинейными траекториями и амплитудами в пределах 3 - 10 мм. Грохот снабжается одним или двумя вибровозбудителями.

В случае применения двух дебалансных вибровозбудителей согласование их вращения достигается как принудительной механической синхронизацией – кинематическими связями типа зубчатого зацепления, т. е. передачами без проскальзывания, так и путем использования явления самосинхронизации. В последнее десятилетие благодаря развитию соответствующей теории и методов расчета самосинхронизация используется в подавляющем большинстве конструкций, в том числе и со сложными динамическими схемами.

Поскольку ось вращения дебалансного возбудителя в процессе вращения перемещается в пространстве вместе с рабочим органом, вибровозбудитель наряду с основной гармоникой генерирует несколько высших, тем меньших, чем меньше амплитуда и больше момент инерции, вращающихся частей.