Компьютерное моделирование колебательных процессов, создаваемых планетарным виброприводом с кинематически неуравновешенной массой в машинах для перемешивания жидких смесей

В статье представлены математические модели и результаты компьютерного моделирования колебательных процессов, создаваемых планетарным виброприводом с кинематически неуравновешенной массой в машинах для перемешивания жидких смесей. Предложенные математические модели охватывают движение центра масс исполнительного органа вибропривода при выбеге и в установившемся режиме. Они позволяют визуализировать течения жидкой смеси в рабочей области машины и определять составляющие скорости движения в радиальном, окружном и осевом направлениях. Целью компьютерного моделирования является уточнение физического механизма перемешивания жидких сред при совмещении вращательного движения рабочего органа с радиально-осевыми колебаниями, формирование рациональной организации процесса перемешивания жидкой смеси с наименьшими усилиями и затратами энергии и определение условий, при которых повышается турбулизация и возникает появление различных вибромеханических турбулентных режимов. Компьютерное моделирование колебательных процессов на основе предложенных математических моделей отразило преимущественные возможности рассматриваемых виброприводов в управлении параметрами колебаний рабочего органа машины для перемешивания жидких смесей. Полученные с помощью современного программного обеспечения результаты компьютерного моделирования позволяют оценить происходящие колебательные процессы по визуальному появлению вибромеханических турбулентных режимов и скорости движения частиц в потоке перемешивающейся жидкости, а также обеспечивать требуемый оптимальный режим работы вибромашины путем определения необходимых значений настроечных параметров вибропривода. В результате проведенных исследований были определены параметры работы рассматриваемой вибромашины, при которых достигается определенный турбулентный режим, найдены оптимальные условия для перемешивания жидких смесей, при которых возникают турбулентные потоки, способствующие большей интенсивности перемешивания.