книги из ГПНТБ / Вибрационные машины в рыбной промышленности

барабан 3, который транспортирует его до захвата валиком 4. После того как кромка филейчика частично втянется в зазор ме­ жду барабаном 3 и валиком 4 в результате возросших окружных усилий, валик 4 поворачивается вокруг оси барабана 3 на под­ шипниках, укрепленных в обоймах 5. Одновременно с поворотом валика 4 с помощью вилок 6 поворачивается валик 7, на котором укреплен вибрирующий нож 8. При повороте ножа его лезвие приближается к поверхности барабана 3, врезаясь в тело филей­

Рис. 44. Машина для снятия шкуры с филейчика.

чика. Когда обойма 5 встретит утор 9, зазор между лезвием но­ жа и поверхностью барабана достигает величины 0,5—0,7 мм, до­ статочной лишь для прохода шкуры. Во время работы головки нож 8, вибрируя в направлении, указанном стрелками, срезает мясо филейчика. ■ . . .

Подача, филейчика на нож в процессе резания осуществляется путем протаскивания его шкуры между барабаном 3 и валиком 4.

Нож приводится в движение с помощью коленчатого вала 10. Для уравновешивания возникающих при'работе ножа и привод­ ного механизма инерционных сил второе колено вала, располо­ женное под углом 180° к первому, приводит в движение балансир­ ный вал 11.

После выхода шкуры из-под валика 4 обойма 9 под действием пружины 12 возвращается в начальное положение, которое уста­ навливается регулировочным винтом 13, а валик 7 поворачивает­ ся и отводит лезвие ножа в исходное положение, в результате чего образуется зазор для прохода кромки следующего филей­ чика.

100

Техническая характеристика шкуросъемной головки

В настоящее время многие коллективы продолжают разраба­ тывать новые рыборазделочные машины с использованием виб­ рирующих режущих ножей. Так, кафедрой оборудования КТИРПХ разработан и испытан вибрирующий секторный нож для резания крупных рыб. В калининградском опытно-производственном объ­ единении «Техрыбпром» разработана и успешно испытана филетировочная машина, в которой подрезка головы и вырезание по­ звоночной кости осуществляются фигурными вибрирующими но­ жами. Применение таких ножей позволяет значительно упростить конструкцию и уменьшить габариты машины, что особенно важно для машин в судовом исполнении. •

ДЕФРОСТЕР ОРОСИТЕЛЬНОГО ТИПА С ПРИМЕНЕНИЕМ ВИБРАЦИИ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Дефростер конструкции Калининградского ЦКБ состоит из каркаса, двух ванн, цепного конвейера, ороситёлей, вибрационного устройства и привода [59].

Ряс. 45. Дефростер конструкции Калининградского ЦКБ.

Привод цепного конвейера 1 (рис. 45) осуществляется от элек­ тродвигателя 2 через вариатор 3, спаренный червячный редук­ тор 4 и две цепные передачи 5. Привод вибрационного устройст­ ва осуществляется от электродвигателя 6 через червячный редук-

1.01

тор 7 и цепную передачу 8. Дополнительно все валы 9 связаны между собой цепными передачами 10. Вибрационные тарелки 11, обеспечивающие вибрацию ковшей 12, получают возвратно-посту­ пательное движение от эксцентриковых втулок, насаженных на концы валов 9. Тяги 13 связывают эксцентриковые втулки с виб­ рационными тарелками.

В ковш загружают один блок рыбы в положении «на ребро». Ковши сначала выносят брикеты в первую зону орошения. Прой­ дя ’/з зоны орошения, брикеты подвергаются кратковременной вибрации, ускоряющей разваливание брикетов и облегчающей проникновение теплой воды в его внутренние слои. Далее брикеты орошаются во второй зоне. Дефростированная рыба в зоне при­ водной станции высыпается из ковшей.

Техническая характеристика дефростера с применением вибрации

Г л а в а VII

ВИБРОИЗОЛЯЦИЯ И ВИБРОПОГЛОЩЕНИЕ

ВИ Б Р О И З О Л Я Ц И Я

Впроцессе работы вибрационных машин на фундамент и опорные конструкции через упругие элементы передаются коле­ бания. Последние обусловливают возникновение вредных динами­ ческих нагрузок, которые отрицательно воздействуют на проч­ ность конструкции.

Бороться с этим явлением можно путем применения различ­

ных систем виброизоляции и уравновешивания вредных динами­ ческих сил. При этом необходимо учитывать зависимость величи­ ны передаваемых нагрузок от частотного режима работы машины.

Максимальное значение переменной силы давления (в Н) со стороны упругих связей на несущие конструкции при установив­ шемся режиме работы вибромашины определяется по форму­ ле [19]

где A q — амплитуда колебаний опираемой массы, мм;

102

Подставив в уравнение (82) выражение для амплитуды коле­ баний одномассной колебательной системы, находящейся под воз­ действием возмущающей силы Ро, получим

(83)

где со — частота колебаний вибрационной машины, с-1; v — коэффициент демпфирования;

ш0 — собственная частота колебаний опорной части вибрационной машины,

установленной на амортизирующие упругие связи, с-1.

Из формулы (83) видно, что работа машины на зарезонанс­ ном режиме при прочих равных условиях вызывает значительно меньшие динамические нагрузки, чем работа на дорезонансном режиме, причем по мере приближения к резонансу эти нагрузки возрастают.

Таким образом, уравновешивания динамических нагрузок, пе­ редаваемых на фундамент и опорные конструкции, необходимо добиваться преимущественно в вибрационных машинах резонанс­ ного или дорезонансного типа. Машины, работающие на далеко зарезонансном режиме, вредного воздействия на прочность несу­ щих конструкций практически не оказывают. Принципы уравно­ вешивания вибрационных машин резонансного типа и методика связанных с ним расчетов подробно рассмотрены в книге И. Ф. Гончаревича и Л. А. Сергеева [19].

Несмотря на небольшую при зарезонансном режиме величину динамических давлений на несущие конструкции, обслуживающий персонал при работе вибромашины может подвергаться вредному воздействию вибрации. Воздействие вибрации на человека может также иметь место и при работе уравновешенных резонансных вибромашин, так как в силу ряда причин невозможно достичь полного их уравновешивания. В связи с этим проблема устране­ ния вредного воздействия вибрации на обслуживающий персонал имеет важное значение.

Защита от воздействия вибрации может производиться путем удаления человека из зоны вибрации и путем виброизоляции ра­ бочего места. Первый способ осуществляется автоматизацией ра­ боты машины и введением дистанционного управления. В этом отношении вибромашины представляют весьма большие возмож­ ности по сравнению со многими другими типами устройств.

Виброизоляция рабочего места достигается созданием амор­ тизационного слоя между человеком и вибрирующей площадью. Определение параметров этого слоя может быть произведено сле­

103

дующим образом. Сила динамического давления (в Н), воспри­ нимаемая человеком через амортизационный слой, составляет

где Ач — амплитуда колебаний тела человека, мм.

Сила Рч представляет собой сумму двух сил. Одна из них об­ условлена воздействием колебаний опорной конструкций на амор­ тизационный слой и определяется по формуле

где Доп — амплитуда колебаний площади под амортизационным слоем, мм.

Вторая из составляющих — это сила инерции Рк человека, стоящего на амортизационном слое. Учитывая, что через послед­ ний человек воспринимает колебания той же частоты со;, что и под­ водимые к слою, величина Ри (в Н) может быть определена из вы­ ражения

где тч — масса тела человека, кг.

Таким образом, на основании изложенного

Подставляя в выражение (86) значения сил из формул (83), (84) и (85), получим после некоторых преобразований зависи­ мость между амплитудами передаваемых человеку колебаний и колебаний, действующих на амортизационный слой со сторо'ны опорной конструкции,

ционного слоя, тем меньше амплитуда колебаний, воспринимае­ мых человеком. При &= mco2 имеет место резонанс. В этом случае амортизационный слой не уменьшает, а увеличивает амплитуду вредных колебаний. Таким образом, если жесткость слоя выбра­ на неправильно, то может быть достигнут обратный эффект — значительное усиление воздействия вибрации на человека [4].

При анализе динамических сил, действующих на человека в процессе работы вибромашины, не учитывались диссипативные силы, которые существенно уменьшают амплитуду передаваемых колебаний только вблизи резонанса, поэтому при соблюдении ус­ ловия k — nuD2 эти силы можно не учитывать.

104

Предписываемые Санитарными нормами № 626—66 предель­ ные уровни среднеквадратичных значений виброскорости приве­ дены в табл. 14.

Если фактические виброскорости превышают на 20% указан­ ные в табл. 14, то к работе допускаются лида не моложе 18 лет, прошедшие предварительный медицинский осмотр. Суммарное время контакта с вибрирующими поверхностями не должно пре­ вышать 2/3 длительности рабочего дня. Сверхурочные работы не допускаются £14].

«Санитарные нормы и правила по ограничению вибрации ра­ бочих мест» № 627—66 устанавливают предельно допустимые ве­ личины вибрации, передаваемой на рабочее место (пол, сиденье, рабочая площадка и т. д.), при работе технологического оборудо­ вания. Нормами также устанавливаются предельно допустимые значения среднеквадратичных величин виброскорости в пяти ок­ тавных полосах частот от 11 до 355 Гц (табл. 15).

Т а б л и ц а 15

Для вибрации с частотой ниже 11 Гц устанавливаются пре­ дельно допустимые значения вибросмещения по основной частоте (в мм) (табл. 16). При этом уровни среднеквадратичных значе­ ний виброскорости на частотах выше 11 Гц не должны превы­ шать величин, указанных в т*бл. 15.

106

Нормативы, приведенные в табл. 15 и 16, соответствуют не­ прерывному воздействию вибрации в течение рабочего дня. Если продолжительность воздействия вибрации не превышает 20% ра­ бочего времени в смену, предельно допустимые величины вибро­ смещения и виброскорости увеличиваются в 1,5 раза [14].

При вибрации рабочих мест к работе также допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, который дол­ жен осуществляться не реже одного раза в год.

1 В И Б Р О П О Г Л О Щ Е Н И Е

Колеблющиеся детали машин, в том числе и вибрационных, соприкасаясь с окружающим воздухом, приводят его в колебание, в результате чего может возникать шум. Излучаемая при этом энергия, а следовательно, и уровень шума, пропорциональны квадрату колебательной скорости и зависят от размеров и меха­ нических свойств детали [1].

Ослабление интенсивности колебаний возможно не только при помощи различного рода амортизаторов и виброизоляторов, но и при помощи нанесения на вызывающие шум и вибрацию колеб­ лющиеся детали упруговязких материалов, обладающих больши­ ми внутренними потерями. Этот метод называется вибропоглоще­ нием.

Мерой внутренних потерь различных материалов является ко­ эффициент потерь тр

Величина т] пропорциональна той части энергии собственных колебаний системы, которая рассеивается в единицу времени, превращаясь в теплоту. Наиболее эффективное действие погло­ щающих покрытий наблюдается на резонансных частотах. На низ­ ких и средних частотах вибрации лучшими поглощающими свой­ ствами обладают жесткие покрытия из пластмасс или комплекс­ ных систем, состоящих из пластификаторов, полимеров и напол­ нителей. В последнем случае каждый компонент придает слою определенные свойства.

Действие этих покрытий обусловлено тем, что ввиду их боль­ шой жесткости наблюдается некоторый сдвиг нейтральной оси самой вибрирующей детали.

На высоких частотах колебаний хорошо зарекомендовали себя

щине.

Следует отметить, что, во-первых, протяженность вибропогло­ щающего слоя должна быть равна нескольким длинам волн изгибных колебаний детали. В противном случае они - практически не уменьшают амплитуду колебаний. Во-вторых, рассматриваемые покрытия ослабляют в основном лишь поперечные колебания. Борьба же с продольными колебаниями требует создания специ­ альных звукоизолирующих конструкций между отдельными частя­ ми вибрирующих конструкций.

Уменьшение уровня звукового давления (в дБ) при нанесении покрытий может быть определено из следующего выражения:

где 5 i, T|i— колебательная скорость (в м/с) и коэффициент потерь вибрирую­

щей детали до нанесения поглощающего слоя; ?2, т|2 — то же, после нанесения поглощающего слоя.

(90)

где т)з — коэффициент потерь в поглощающем слое; Е 1, Е3— модули упругости материалов детали и покрытия, Па;

hi, h3— толщина вибрирующей поверхности и покрытия, мм.

Как видно из формул (89) и (90), эффективность вибропогло­ щающих покрытий зависит от отношений модулей упругости и толщин детали и покрытия. В табл. 17 приводятся необходимые для расчетов физико-механические характеристики вибропогло­ щающих материалов.

Приложение 1

РАСЧЕТ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Пример. Определить напряжение в заделках пластин и их число, если об­

РАСЧЕТ АМОРТИЗАТОРОВ

Пример. Рассчитать амортизаторы вибрационного лотка, если сила тяжести станины Gi=]1600 Н, сила тяжести машины G2=460H. Угловая скорость электро­

,18Л0*

K t = — — = 4 ,5 Л0* Н/м.

109