Глава XXXIX. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ САМОСИНХРОНИЗАЦИИ И СИСТЕМ ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЕЙ ПРИ СИНТЕЗЕ ВИБРАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ
О явлениях синхронизации и захватывания см. гл. VIII и п. 4 гл. IX т. 2 Явление самосинхронизации механических вибровозбудителей состоит в том, что роторы двух возбудителей или более, установленных на общем рабочем органе машины (несущем теле или системе несущих тел), вращаются с одинаковыми или кратными средними угловыми скоростями и определёнными фазами, несмотря на то что они приводятся от независимых асинхронных двигателей и кинематически никак не связаны один с другим; эффект самосинхронизации и автофазировки роторов достигается благодаря колебаниям несущих тел, на которых они установлены. Это явление было обнаружено в СССР в 1947-1948 гг. [4, 9]; первый патент на устройства с самосинхронизирующимися возбудителями опубликован в США в 1950 г., хотя соответствующая заявка была сделана в Швеции в 1946 г. [47].
К настоящему времени явление самосинхронизации вибровозбудителей достаточно полно изучено преимущественно советскими исследователями (см. список литературы); оно широко используется в вибрационных машинах, позволяя получить ряд полезных эффектов, например устранить из привода быстро изнашивающиеся и сильно шумящие зубчатые зацепления или цепные передачи.
Подробное изложение теории и методов расчёта вибрационных машин с самосинхронизирующимися вибровозбудителями приводится в книге [9]. В данной главе в таблице даны лишь наиболее важные для практики результаты.
Для возможности практического использования явления самосинхронизации в конкретном устройстве должны выполняться следующие условия:
1) фазировка вращения роторов, обеспечивающая нужный закон колебаний рабочего органа машины, должна быть устойчивой;
2) фазировка должна быть стабильной, т. е. не слишком чувствительной к случайному разбросу параметров вибровозбудителей и их двигателей, вызванному неточностями изготовления и монтажа, а также к влиянию технологической нагрузки и её колебаний.
При пользовании таблицей необходимо иметь в виду следующее:
1) в случаях, когда это не оговаривается особо, предполагается, что привод возбудителей осуществляется от двигателей асинхронного типа, причём парциальные скорости всех возбудителей одинаковы и положительны;
2) определение термина «мягко виброизолированное твёрдое тело» см. в сноске на стр. 146; на схемах упругие элементы, соответствующие мягким опорам, снабжены надписью 
3) приняты следующие общие обозначения: 
масса и главные центральные моменты инерции относительно соответствующих осей вспомогательных тел (см. стр. 494). О — центр тяжести вспомогательного тела; 
масса и эксцентриситет возбудителя; 
ось вращения ротора возбудителя;
4) при наличии двойных знаков в формулах четвёртого столбца таблицы следует принимать либо только верхние, либо только нижние знаки;
5) при отнесении реальной системы к одной из представленных схем следует обращать особое внимание на правильность учёта существенных степеней свободы несущих тел, ибо при изменении числа этих степеней свободы результат, как правило, существенно изменяется.
Условия стабильности определённой фазировки вращения роторов при самосинхронизации приближённо могут быть сформулированы в виде требования [23], чтобы модуль вибрационного момента 
характеризующего силу «вибрационной связи» между роторами (см. п. 4 гл. 
в достаточной мере превышал номинальный момент электродвигателя 
которому приблизительно пропорциональны упомянутые выше дестабилизирующие факты (неточность изготовления, воздействие или колебания нагрузки):
Здесь — минимально допустимое значение коэффициента 
называемого коэффициентом вибрационной связи. Величину 
назначают в зависимости от типа вибрационной машины и требований к точности технологического процесса. Вопрос о её выборе для различных типов машин в настоящее время не может считаться окончательно решённым. В [23] для машин с двумя возбудителями приведены следующие данные: для вибрационных конвейеров рекомендуется принимать 6 от 0,5 до 1,0; для вибропитателей от 1 до 2,4; для грохотов, в зависимости от типа и назначения, от 1,5 до 4,0; этим значениям примерно соответствуют углы рассогласования фаз в пределах 12—16° для конвейеров, 5—12° для питателей и 3—5° для грохотов. В настоящее время, однако, имеются основания считать эти рекомендации чрезмерно осторожными. Например, известны случаи успешной эксплуатации вибрационных грохотов, для которых 
что соответствует углу рассогласования фаз до 30°.
Значения 
необходимые для расчётов на стабильность, приведены в седьмом столбце таблицы. Для грубой оценки 
можно воспользоваться формулой 
где А — так называемая эффективная амплитуда колебаний оси ротора [см. формулу (73) п. 5 гл. VIII т. 2].
Если оказывается, что требуемая фазировка в заданной системе неустойчива или нестабильна, то следует попытаться добиться цели либо путём изменения параметров несущей системы, либо путём изменения числа её степеней свободы, либо, наконец, путём изменения числа вибровозбудителей [9]. Эффективность и возможные направления таких изменений видны, например, из сопоставления данных пп. 1, 2, 5, 9, 10, 12—16, 26, 27, 29—33 таблицы. Можно воспользоваться также одним из способов принудительной синхронизации, например соединить роторы упругими элементами или посредством системы типа электрического вала; можно также использовать для привода синхронные нереактивные электродвигатели [9]. Условия, которым должны в этих случаях удовлетворять «жёсткости» синхронизирующих элементов или характеристик синхронных двигателей, указаны в соответствующих пунктах шестого столбца таблицы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
(см. скан)
