Приложение 7 Методика расчета транспортирующих устройств

Для расчета ориентирующих устройств можно предложить следующую методику.

1. Из конструктивных соображений задаются основными кинематическими параметрами колебания (амплитудой мм, частотой ).

2. Теоретический анализ и результаты экспериментального исследования процесса виброперемещения с помощью скоростной киносъемки позволяют утверждать, что частицы в зависимости от параметров вибрации могут двигаться в одном из четырех режимов (рис.105): 1 – скольжение вперед и назад с двумя относительно продолжительными остановками в каждом периоде; 2 – скольжение вперед и назад с двумя мгновенными остановками; ЗА – скольже­ние вперед и назад с одной мгновенной (после движения вперед) и одной длительной остановками и 4А – скольжение только впе­ред с одной длительной остановкой. (При больших углах наклона виброплоскости возможны еще два малопригодных на практике и нами не рассматриваемых режима – ЗБ и 4Б, при которых частица движется лишь назад).

Рис. 105 Возможные режимы вибрационного перемещения

На каждом из этапов движение описывается относительно простыми линейными дифференциальными уравнениями, трудность задачи состоит в определении фазовых углов

.

3. Зная коэффициенты трения и при = по формулам

.

дважды (для случая движения вперед и назад) определяют безразмерные параметры

По формулам табл. 1 определяют обеспечиваемый данными А и  режим движения рыбы и фазовые углы, соответствующие моментам перехода от одного вида скольжения к другому.

Фазовые углы при режиме 2

Фазовые углы при иных режимах определяются по табл.1 с помощью графика рис. 106.

Рис. 106. Фазовые углы

По одной из формул табл. 1, зная режим движения, определяют среднюю скорость ориентированного головой вперед перемещения.

Таблица 1

Режимы движения и фазовые углы

Перемещение за период колебаний

где – функции, определяемые с помощью графиков рис. 107.

Рис. 107. Функции

5. Ориентируясь на имеющееся задающее устройство, питатель и дозатор, выбирают шаг между отдельными рыбками и определяют ширину виброплоскости, необходимую для обеспечения заданной производительности.

Если полученные габариты рабочего органа не удовлетворяют конструктивным требованиям, расчет повторяют при иных А и .

Способ вибрационного ориентирования создает равные условия для движения рыбы головой вперед как вправо, так и влево. При обычных методах загрузки виброориентатора, когда рыба подается на рабочую плоскость в случайном положении, наиболее вероятно, что примерно лишь половина грузопотока будет двигаться в нужном направлении. Естественно, что практическая ценность такого эффекта в чистом виде невелика.

Следовательно, необходимо каким-либо образом изменить направление движения рыбы, скользящей в нерабочую сторону. Наиболее просто это осуществляется с помощью рабочего органа, состоящего из двух жестко связанных между собой вибрирующих плоскостей. Часть рыбы, движущейся в нерабочем направлении верхней загружаемой извне плоскости, доходя до конца ее, скатывается по специальному желобу, при этом ориентация ее изменяется на 180°.

Описанный эффект ориентированного виброперемещения рыбы относительно слабый на гладкой плоскости, может быть значительно усилен подбором оптимальной формы поверхности грузонесущего органа. Как показали исследования, достаточная для практики интенсивность ориентированного движения достигается при использовании ступенчатых поверхностей. В этом случае движение рыбы назад ограничивается выступами рабочего органа, за которые она зацепляется хвостом, плавниками, жаберными крышками и чешуей.

Теоретическое решение подобной задачи, по-видимому, сводится к только что рассмотренной задаче о движении рыбы на гладкой плоскости, которая позволяет определить перемещение головой вперед в течение цикла. Фактор зацепления в первом приближении можно учесть, пренебрегая перемещением назад.