针对采用钢缆弹簧支承装置,我们提出采用强非线性弹性支承转子系统的设计构想,其实现的物质基础是具有非线性刚度和大阻尼特性的钢缆弹簧支承装置。此种非线性弹性支承不同于业已存在的/弹性支承接触限制器0式变刚度弹性支承、/带预压弹簧支承0式变刚度或变阻尼支承,因为此种非线性弹性支承同时具有连续的非线性刚度特性和阻尼特性,而后两者仅具有分段线性组成的非线性刚度特性和阻尼特性,易产生冲击且结构的实现有困难。如果把我们提出的非线性弹性支承用于立式冲击破碎机,利用其非线性特性,可解决转子起动停机时通过临界转速的稳定性问题,利用其大阻尼特性,还可解决驻波效应和强随机激励响应抑制问题,并通过合理的非线性参数选择,最终达到自动定心,减小轴承动载荷和外传力,解除与壳体的耦合振动,实现良好的减振降噪和延长轴承寿命的效果。同时,该种弹性支承还具有耐高温、寿命极长、安装调节方便等优点。其大不平衡量、强随机激励、大盘悬臂及工作环境恶劣等诸多因素,造成立式冲击破碎机转子减振、隔振难度很大,尚无成熟的方法和装置可供借鉴或利用,国内外破磨领域已露出回避该机型的苗头,如国内某一流设计研究院,已转而开发其它种类的/多破少磨0系统。可见,以立式冲击破碎机转子减振、隔振为目标进行研究,发掘原理成熟而结构又非常简单的该型破碎机的高效、节能潜力,使其重焕生机,少走弯路,具有重要价值。
有关非线性弹性支承转子系统的动力学行为研究,多集中在滑动轴承和挤压油膜轴承上,且发展较快,近年更有向非线性主动控制方向发展的趋势,一些研究成果令人鼓舞,但相应装置因其复杂的结构和保养困难而不适于立式冲击破碎机。关于滚动轴承非线性弹性支承转子系统的动力学行为研究逐渐有零星报道,说明了已为国内外学者重视,某些单项已具实用性,但多集中在滚动轴承自身的非线性、分段线性变刚度或橡胶、聚合物等模型或材料的研究上,并未发现有适合立式冲击破碎机恶劣工作条件或结构特殊要求的支承结构。
就目前国内外此方向研究的问题而言,多集中在确定性激励线性和弱非线性或随机激励线性和弱非线性弹性支承转子系统动力学问题的研究,对我们所提出的强随机激励强非线性弹性支承转子系统力学行为研究,尚未见报道。更谈不上对这种系统从/强非线性+强随机激励0方面作深入研究。因此,为开发出相应的实用化强非线性支承装置,并将其用于破碎机械,有必要就有关问题,展开深入的理论研究。