Порівняльний аналіз віброударних резонансних систем дво- та тримасової структури з лінійним тертям

Abstract

Розглянуто оптимізаційну модель, основану на критерії енергетичної ефективності функціонування вібраційних систем, представленому як відношення максимуму пришвидшення робочої маси до споживаної потужності системи. Оптимізаційна задача доповнена обмеженнями, що визначають технологічні аспекти функціонування вібраційних систем резонансного типу – ширина резонансної зони, коефіцієнт асиметрії пришвидшення, максимум пришвидшення робочої маси. В основу синтезу покладено пошук коефіцієнтів жорсткості асиметричної кусково-лінійної пружної характеристики. Для тримасової системи синтез здійснено за парціальними резонансними налагодженнями, для двомасової – за введеними коефіцієнтами синтезу. Встановлено енергетичні переваги тримасових віброударних систем над двомасовими. Ефективність підтверджено і на спрощених механічних моделях, і на узагальнених системах з урахуванням динаміки електромагнітного привода. Здійснено порівняння результатів для оцінювання роботи віброударних систем за кінематичними обмеженнями та цільовою функцією. The optimization model based on the criteria of energy efficiency of vibration systems is considered. This criterion is presented as the ratio of maximum of the working mass acceleration to consumption power of system. Optimization task is added of constraints that determine the technological aspects of vibrational resonant type – the width of the resonance zone, coefficient asymmetry of acceleration, maximum acceleration of the working mass. Searching of stiffness of asymmetric piecewise linear elastic properties at the basic of synthesis is entrusted. Synthesis of system was made by partial resonance adjustment for three-mass system, for two-mass system by introduced coefficients. Power advantages of the three-mass vibro-impact system are installed over the two-mass system. The effectiveness is confirmed as the simplified mechanical models, and the generalized system taking into account the dynamics of an electromagnetic drive. The results of evaluated the performance of vibroimpact systems by kinematic constraints and objective function was comparison.