Дослідження динаміки перехідних режимів інерційного грохоту з двома мотор-вібраторами

Abstract

Мета. Аналіз математичних моделей вібраційного грохота, використовуючи теорію коливань та математичне моделювання для вивчення впливу початкових параметрів пуску та динаміки перехідних процесів на роботу грохоту. Методологія. Дослідження присвячено аналізу математичних моделей, які описують процес пуску та подальшої роботи вібраційного грохота. Застосовуються методи теорії коливань, динаміки систем та математичного моделювання для аналізу вібраційних процесів грохотів. Особлива увага приділяється вивченню впливу початкових параметрів пуску на роботу грохота, включаючи амплітуду, частоту та фазу коливань. У рамках роботи здійснюється побудова детальних графіків, що відображають переміщення різних точок конструкції, а також траєкторії їх руху в процесі експлуатації, за допомогою програмного забезпечення Mathcad. Результати. Детально розглянуто перехідні режими запуску та сталого режиму роботи грохота. Представлені та описані рівняння динаміки руху грохота під час запуску та робочого режиму. Наведені графіки залежностей переміщення точок грохота (кріплення амортизаторів та центру мас) від часу. Описані особливості зміни характеру руху вібраційного грохота при різних режимах роботи. Наукова новизна. Визначено математичну модель руху грохоту з двома мотор-вібраторами під час пуску та установленого режиму роботи. Представлено графік залежності переміщень точок грохоту від часу, з моменту пуску до сталого режиму роботи, та показані траєкторії руху точок у залежності від режиму роботи. Це дослідження сприяє розвитку та вдосконаленню процесів класифікації матеріалів, допомагаючи оптимізувати робочі процеси та підвищити ефективність обладнання. Практичне значення. Дослідження сприяє вдосконаленню процесів вібраційного сортування матеріалів. Розуміння динаміки руху грохота при різних режимах роботи сприяє в оптимізації робочих процесів, зниженні енерговитрат та підвищенні ефективності сортування. Це також важливо для аналізу надійності обладнання та уникненню ймовірності поломок, що в підсумку може зменшити витрати на обслуговування та ремонт.

Purpose. Analysis of mathematical models of vibrating screens, using the theory of oscillations and mathematical modeling to study the impact of initial start-up parameters and the dynamics of transient processes on the operation of the screen. Methodology. This research is dedicated to the analysis of mathematical models that describe the startup process and subsequent operation of a vibratory screen. Methods of oscillation theory, system dynamics, and mathematical modeling are applied to analyze the vibratory processes of screens. Special attention is given to studying the impact of initial startup parameters on the operation of the screen, including amplitude, frequency, and phase of oscillations. Within the framework of this work, detailed graphs are constructed that reflect the displacement of different points of the structure, as well as the trajectories of their movement during operation, using the Mathcad software. Results. Transitional modes of startup and steady operation are analyzed, with motion dynamics equations for both phases detailed. Displacement graphs for key screen points over time and changes in screen movement across operational modes are highlighted. Scientific novelty. The study defines a mathematical model for the motion of a screen with two motor-vibrators during startup and steady operation. It introduces a graph showing the screen points' displacement over time, from startup to steady mode, and illustrates the trajectories of these points under various operational modes. This research advances material classification techniques, enhancing process optimization and equipment efficiency. Practical significance. This research enhances vibratory material sorting by analyzing screen dynamics across operating modes, leading to optimized workflows, lower energy use, and improved sorting efficiency. It also bolsters equipment reliability and reduces the risk of failures, cutting down on maintenance and repair expenses.