ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР

Большинство современных вибрационных строительных машин работают в зарезонансном режиме и снабжены дебалансными вибровозбудителями. Поэтому при запуске и выбеге (остановке) вибропривода наблюдаются резонансные явления, выражающиеся в существенном увеличении уровня вибрации, передаваемой на окружающие объекты и обслуживающий персонал. По сравнению с установившимся режимом работы уровень вибрации в эти периоды повышается в 3...10 раз. Причем частотный диапазон вибрации относится к наиболее вредному и опасному для здоровья человека.

Помимо этого, на конструктивные элементы окружающих объектов (фундамент, здание, детали самой машины) действуют силовые факторы, в несколько раз превышающие нагрузки для установившегося режима. Следовательно, при расчете на прочность этих конструкций и деталей приходится существенно увеличивать их размеры и массу.

Мощность двигателя также выбирается исходя из повышенных в период запуска пусковых моментов, что приводит к увеличению энергозатрат.

В связи с этим весьма актуальным представляется разработка различных методов виброзащиты окружающих объектов при переходных режимах работы вибромашин. Особую актуальность приобретает этот вопрос для массивных виброплощадок, вибропригрузов, виброгрохотов.

Выделяют ряд методов виброзащиты.

К наиболее эффективным относятся конструктивные методы - использование вибровозбудителей с пониженной виброактивностью и применение упругих элементов с нелинейной характеристикой.

В БГИТА разработан ряд конструкций вибровозбудителей (на уровне изобретений), позволяющих осуществить почти сбалансированный запуск и выбег вибрационных машин.

Принцип действия таких вибровозбудителей основан на изменении величины центробежной силы от частоты вращения дебалансов. При малой частоте вращения (запуск машины) эксцентриситет дебаланса незначителен, а, следовательно, мал и уровень вибрации в этот период - период прохождения резонанса. При разгоне до рабочей частоты эксцентриситет дебаланса резко увеличивается, и вибромашина сразу переходит в установившийся режим работы, при котором уровень вибрации незначителен.

Использование данных разработок позволяет существенно (в несколько раз) снизить уровень вибрации, передающейся на окружающую среду и персонал при запуске и выбеге вибромашин.

Имеются также разработки новых типов упругих элементов с оптимальной для вибромашин нелинейной характеристикой. Они представляют собой тонкостенную горообразную оболочку с продольными прорезями. Рабочая нагрузка должна действовать по оси тора. Такие элементы работают вблизи потери устойчивости, в связи с этим они имеют нелинейную «мягкую» характеристику. Это также позволяет не допускать нарастающих резонансных явлений.

Моделирование на ЭВМ динамики запуска и выбега вибрационных машин позволило получить уточненные зависимости их основных параметров. Особенно это касается выбора мощности двигателя. Известно, что в настоящее время этот вопрос недостаточно проработан, и даже солидные проектные организации допускают существенные ошибки при расчете мощности, как правило, в сторону ее завышения. Это ведет в конечном итоге к повышенным энергозатратам.

Таким образом:

1.Анализ динамических явлений при работе вибрационных строительных машин позволил выделить различные методы снижения вибрации, передаваемой на окружающую среду и обслуживающий персонал.

2. Предложен ряд конструктивных схем вибровозбудителей и упругих элементов подвески вибромашин, позволяющих существенно снизить уровень «вредной» вибрации при их работе.

3. На основе численного моделирования на ЭВМ получены уточненные зависимости между основными параметрами вибромашин. Это позволит более. правильно подходить к вопросам выбора мощности двигателя и упругих характеристик подвески вибромашин, что в конечном итоге ведет к снижению энергоозатрат и металлоемкости конструкций.