Введение. Вопросы создания и использования асимметричных колебаний изучаются и исследуются в различных областях науки и техники [1,2,3,4,5]. Большинство работ в области асимметричных колебаний отражают сугубо специфические исследования, применимые к конкретной области. Однако, они показывают широкие возможности использования асимметричных колебаний в иных приложениях в науке и в технике. В одних случаях [2,3] асимметрия рассматривается по отношению к времени протекания процесса, а не к амплитуде. В других случаях асимметричные колебания используются как инструмент обратной связи в теории управления нагрузками в строительных конструкциях [4,5].В данной статье рассматриваются вопросы генерирования асимметричных колебаний рабочего оборудования машин строительной индустрии, позволяющие более эффективно и с большими скоростями ведение технологических процессов, таких как погружение свай в грунт, сортировку материалов на вибрируемой поверхности грохота, уплотнения дорожно-строительных материалов при строительстве автодорог.В области теории создания вибрационных устройств с асимметричными колебаниями имеется ряд научных публикаций [6,7,8,9,10,11,12], которые характеризуют состояние рассматриваемого вопроса в настоящее время. В [6] приведены условия генерирования асимметричных механических колебаний, в основу которых положены рекомендуемые соотношения статических моментов дебалансов на вибрационных валах вибрационного устройства, вращающихся с кратными угловыми скоростями. В работе [7] введено понятие коэффициента асимметрии суммарной вынуждающей силы как отношение максимальной величины вынуждающей силы, действующей в прямом направлении, к величине модуля максимальной величины вынуждающей силы, действующей в противоположном направлении. В данной работе не приводились численные значения статических моментов дебалансов, по приведенному уравнению величины вынуждающей силы, задача также сводилась к определению соотношения статических моментов дебалансов каждой ступени вибрационного устройства. В работе [8] для повышения эффективности способа режим генерирования возбуждающей силы F осуществляют по закону, в частности на базе зависимости f(x)=eax, в интервале - π<x<π, разложение которой в ряд Фурье содержит гармоники, каждая из которых представляет собой величину вынуждающей силы, генерируемой отдельной ступенью и входящей в суммарную вынуждающую силу вибрационного устройства с асимметричными колебаниями. Такой подход позволяет получить наибольшее значение коэффициента асимметрии суммарной вынуждающей силы и определить при этом необходимое количество элементарных ступеней вибрационного устройства с асимметричными колебаниями. В работе [9] была решена задача использования целого ряда аналитических зависимостей, позволяющих при разложении в ряд Фурье, получать исходные параметры для генерирования асимметричных колебаний с заданными характеристиками. Однако, по полученным результатам в [9] не проводились численные решения, что могло снижать ценность полученных результатов и внедрение вибрационных устройств с асимметричными колебаниями в производственную сферу.Целью статьи является рассмотрение способа проектирования вибрационных устройств с асимметричными колебаниями, основанного на использовании метода разложения заданной функции изменения величины суммарной вынуждающей силы в ряд Фурье [10,11,12], слагаемые члены которого представляют собой величины вынуждающих сил генерируемых каждой ступенью многоступенчатого вибрационного механизма.Методы и методы. Методика расчёта вибрационных механизмов достаточно сложна и не определена в явном виде. Разложение некоторых функций в ряд Фурье позволяет получить асимметрию вынуждающей силы [13,14,15]. Объектом исследования является функция y=Cos12x2 , где 12 – число дебалансных валов, т.е. - 6 пар вибрационных валов, при этом, каждая пара, являясь ступенью вибрационного устройства, генерирует элементарную направленную симметричную силу. Действия для реализации поставленной цели выполняются в следующей последовательности. Принятая функция представляется в виде ряда Фурье, устанавливаются величины, определяющие параметры вибрации, выполняется расчёт составляющих сумму ряда Фурье, определяются значения коэффициентов асимметрии частных и суммарной вынуждающей силы.Основная часть. Используя [15], ряд Фурье при разложении функции , представлен в виде где 12 – число дебалансных валов, ω – угловая скорость вращения валов первой ступени, с-1,x – переменная, x= ωt,t – текущее время, с.Продолжительность одного удара составляет: Динамичность вибропогружателя находим из соотношения:Задаем развиваемую погружающую силу F= 10 кНОпределим необходимую массу разрабатываемой машиныгде d – динамичность машины;      g – ускорение силы тяжести, 9,8 м/с2;      F – сила погружающая.Определяем время одного оборота первого дебалансного вала, который вращается с частотой n=500 об/мингде ω - угловое ускорение.Определяем долю удара в полном обороте дебалансовОтсюда определяем время одного удараОпределяем скорость погружения сваи Определяем амплитудное значение величины вынуждающей силы вибропогружателягде F – заданная вынуждающая сила, mmin - минимальная масса вибропогружателя.Определяем долю силы удара приходящейся на каждый валгде nk  – множитель перед косинусами для каждого вала.Для первого вала сила составитДля второго вала сила составитДля третьего вала сила составитДля четвертого вала сила составитДля пятого вала сила составитДля шестого вала сила составитСуммарная сила составляет: кН. Погрешность составляет 0,7%, которая возникает в результате округлений при вычислениях.Статический момент массы дебалансов каждой ступени вибрационного устройства с асимметричными колебаниями дебаланса каждого вала составляетгде mi  – масса дебалансов i – той ступени;ri  – радиус смещения центра массы дебаланса i – той ступени;ωi2  – угловая скорость дебалансных валов i – той ступени;Угловая скорость дебалансных валов i – той ступенигде ni  - частота вращения дебалансных валов i – той ступени.По формуле (5) определяем угловую скорость дебалансных валов i – той ступени.По формуле (4) определяем статический момент дебалансов каждой ступени После определения статических моментов дебалансов каждой ступени величину R можно корректировать исходя из конструктивных соображений [16,17,18].Если в вибрационном устройстве используются две ступени с частотой вращения валов 500 и 1000 об/мин, то график изменения суммарной вынуждающей силы будет иметь асимметрию, равную kд = 1,995, табл. 1, рис. 1. Результаты приведены в безразмерной форме. При необходимости получения результата в единицах размерности необходимо умножить полученные значения на требуемую величину суммарной вынуждающей силы.Коэффициент асимметрии вынуждающей силы определяется как отношение наибольшего значения в положительной области [17,18,19], в пределах периода, при Δt = 0,000 с. к модулю наибольшего значения в отрицательной области при Δt = 0,036 с. и составляет:kд=1,995 .Аналогичные графики приводим для трёх-, четырёх-, пятиступенчатого вибрационного устройства (1) с асимметричными колебаниями.Выводы. Приведенные численные решения в полной мере подтверждают заявленные в работе [7] положения о методике проектирования вибрационных устройств с асимметричными колебаниями, например, для вибропогружателей свай. Для конкретной функции, моделирующей шести ступенчатое вибрационное устройство с асимметричными колебаниями получена сходимость результатов расчёта максимального коэффициента асимметрии данной функции. В статье приведена методика проектирования и расчёта основных параметров вибропогружателя с асимметричными колебаниями. Показано, как при увеличении числа ступеней изменяется коэффициент асимметрии вынуждающей силы. Полученные и приведенные в статье результаты позволяют принять решение о выборе рационального числа ступеней по коэффициенту асимметрии вынуждающей силы. В данном случае, можно ограничиться тремя ступенями, рис. 2а, так как дальнейшее увеличение числа ступеней не приводит к значительному увеличению коэффициента асимметрии вынуждающей силы, но ведёт к дополнительным затратам на проектирование и изготовление оборудования.