книги из ГПНТБ / Вибрационная техника в машиностроении и приборостроении тез. докл. Всесоюз. науч. конф., 10 - 12 окт. 1973 г., Львов

регулирования угла сдвига фаз изменение частоты колеба­ ний от 18 гц до 48 гц изменяет угол сдвига фаз от 140° до 85°).

2. Амплитуду колебаний рабочего органа можно регули­ ровать:

—изменением площади входного дросселя;

—изменением величины входного давления;

—изменением частоты генерируемых колебаний дав­

ления.

При этом с изменением амплитуды колебаний первыми двумя способами в однокаскадном приводе и первом каска­ де двухкаскадного привода необходима подстройка частоты генерируемых колебаний, так как изменение этих парамет­ ров влияет на частоту, причем чем больше проходное сече­ ние дросселя регулирования частоты и чем меньше входные площади и давления, тем резче это влияние.

УДК 621.90.001.4

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИНДУКТИВНОГО ДАТЧИКА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИЙ

Повидайло В. А., Силина Л. А.

(Львовский политехнический институт)

В тех случаях, когда необходимо измерить вибрацию тел, имеющих малые размеры или массу, то есть когда на ис­ следуемый объект нежелательно или невозможно закрепить датчик обычного типа, может быть использован высокочас­ тотным индуктивный датчик перемещений, являющийся бес­ контактным и безынерционным измерительным устройством. В этом случае датчик размещается у вибрирующего тела и перемещение последнего относительно катушки датчика мо­ жет измеряться, исследоваться или записываться с помощью осциллографа, самописца или гальванометра.

Работа такого датчика основана на изменении доброт­ ности к собственной частоты колебательного контура при поднесении металла к катушке контура. Датчик прибора со­ стоит из выносной катушки, являющейся воспринимающим (чувствительным) элементом и автогенератора, являющегося преобразовательным элементом и входящего в состав изме­ рительного прибора, выполненного отдельным блоком. Вос­

вмонтированной в выносной пластмассовый корпус, отлича­

ется довольно малыми размерами (наружный диаметр ? мм).

Во Львовском политехническом институте были проведе­ ны исследования с целью определения чувствительности, диапазона измерения, стабильности показаний и линейности характеристики такого датчика.

Зависимости пока­ заний гальвано­ метра от переме­ щения детали.

ЗаЗОР { мм)

Рис. 1.

Как показали исследования, датчик имеет высокую чув­ ствительность, измеряемую в микронах и линейность харак­ теристики в определенном диапазоне. О хорошей линейности показаний датчика можно судить по рис., где приведены две из экспериментально полученных зависимостей показа­ нии присоединенного к датчику гальванометра от перемеще­ ния детали относительно датчика. Здесь характеристика № 1 соответствует диапазону измерения 0 , 5 мм при начальном зазоре между датчиком и перемещаемой деталью 0,15 мм,

а характеристика № 2 — диапазону 0 , 2 мм при начальном зазоре 0.05 мм.

УДК 621.867.157(088.8)

ОБ ОДНОМ СПОСОБЕ ЗАПУСКА ВИБРОМАШИНЫ, РАБОТАЮЩЕЙ В РЕЖИМЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСА

Повидайло В. А., Щигель В. А.. Ячовски В.

(Львовский политехнический институт)

Рассматривается способ запуска вибромашины, динами­ ческая схема которой представляет собой пакет п одинако­ вых параллельных стержневых пружин, посредине которых закреплен груз массой m х (рабочий орган). Один конец па­ кета защемлен неподвижно, а другой — на грузе массой ш у (реактивной раме), имеющем возможность перемещаться только вдоль оси пакета. Пакет растягивается пружиной с коэффициентом жесткости к, усилие которой Р приложено к концевому грузу. На него же действует возмущающее уси­ лие электромагнитного вибратора, направленное вдоль оси пружин и принятое равным Fsincof. Переменное усилие электромагнита вызывает периодическое изменение попереч­ ной жесткости пакета, в результате чего возникают пара­ метрические поперечные колебания груза шх . При исполь­ зуемом в приводе главном параметрическом резонансе час­ тота колебаний груза гнх в два раза меньше частоты возму­ щающего усилия и. Рассеяние энергии в системе связано с колебаниями груза Шх и характеризуется силой, пропорцио­

где ш0 — частота собственных колебаний инерционного эле­ мента без учета нелинейных факторов, Рк — критическая Эйлерова сила для одной пружины пакета. На фиг. показа­ ны амплитудно-частотные характеристики для случаев Р — = Рв Pi, причем Р2 > P1 .

Фиксированная частота электромагнитного привода за­ трудняет пуск вибромашины, т. е. выведение ее на околоре­ зонансной области находится вне зоны захвата колебаний, ограниченной частотами, соответствующими нулевым ампли­ тудам. Осуществить запуск вибромашины можно следующим способом. Увеличением силы Р до значения Р2 амплитудночастотная характеристика сдвигается в сторону больших частот, пока частота стационарных колебаний не окажется в зоне захвата (Рис.). Затем снижением Р до значения Рі

fl

Амплитудно-частотная карактеристика рабочего органа.

СО

амплитудно-частотная характеристика возвращается в ис­ ходное положение, и вибромашина оказывается выведенной на стационарный режим.

Увеличение силы Р, предшествующее включению элект­ ромагнита, осуществляется пневмокамерой, установленной на вибромашине. После включения электромагнита усилие Р плавно снижается стравливанием воздуха через дроссель в атмосферу.

УДК 534.2 : 539.2

ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ

При создании и эксплуатации вибрационной техники не всегда учитываются волновые процессы, возникающие в ее элементах (твердых телах), что в ряде случаев может при­ вести к отклонениям от расчетных режимов. В связи с этим необходимы специальные исследования.

В твердых телах, возбуждаемых вибраторами в отдель­ ных точках, механические колебания распространяются со скоростью звука, характерной для данного материала, в ви­ де акустических волн. Такие волны, достигнув поверхности тела, частично отражаются от границы раздела сред, напри­ мер от границы «металл-воздух». В большинстве практиче­ ских случаев применения вибрационной техники волновые сопротивления граничащих сред различаются в тысячи раз в связи с чем происходит почти полное отражение акустиче­ ских волн. Это приводит к образованию стоячих волн в воз­ буждаемом теле, а на его поверхности образуются чередую­ щиеся узлы и пучности волн. Если размеры возбуждаемого тела соизмеримы с длиной акустической волны, то амплиту­ да механических колебаний па его поверхности будет зави­ сеть от координаты исследуемой точки тела и длины акус­ тической волны. Проведенные исследования показывают, что распространение амплитуд по радиусу от точки возбуждения можно описать выражением

Ах = ке- I cos 2 - I h2-r X2

где X и h — координаты точки,

%— длина стоячей волны,

ки а — постоянные коэффициенты.

Эксперименты подтвердили правильность этого выра­ жения.

Следовательно на поверхности возбужденного вибрато­ ром тела при определенных соотношениях возникают чере­ дующиеся и плавно убывающие максимумы и минимумы амплитуды. При этом в точке тела, расположенной на оси приложения вибраций на его поверхности, могут быть как максимум, так и минимум амплитуды колебаний.

ляются параметры движения виброконвейера и деформации упругих связей, а, следовательно, и реакции в заделках рес­ сор.

Так как реакции в заделках рессор с грузонесущим органом от рабочих колебаний значительно превосходят дополнительные реакции от упругих перемещений желоба, то последними пренебрегаем и дифференциальное уравнение изгибных колебаний можно представить в виде:

импульсная функция Дирака.

Соответствующие граничные условия будут однородными. Функции прогибов и нормальных напряжений, получае­ мые на основании решения уравнения (2 ), позволяют про­ извести оценку влияния изгибных колебаний на процесс транспортирования груза и динамическую прочность кон­

струкции.

УДК 621.867.552.2

РАСЧЕТ И СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ СЕКЦИОНИРОВАННОГО РЕЗОНАНСНОГО КОНВЕЙЕРА ПЕРЕМЕННОЙ ДЛИНЫ

Потураев В. Н., Франчук В. П.. Деменин С. Ф.

(Днепропетровский горный институт)

Для доставки массовых грузов на машиностроительных предприятиях большое значение приобретает вибрационный транспорт. Создание и разработка унифицированных виброконвейров является актуальной задачей. Одним из видов та­

кого оборудования может являться секционированный урав­ новешенный виброконвейер резонансного типа, позволяющий изменять длину путем присоединения и отсоединения секций.

Конструктивная схема виброконвейера.

Схема конвейера, включающего нижний 1 и верхний 2 ра­ бочие органы, состоящие из отдельных секций, приведена на рисунке. Рабочие органы расположены один над другим и соединены между собой стойками 3 с резиновыми блок-шар­ нирами. Оси 4, проходящие через середины блок-шарнирных стоек, устанавливаются на упругие опоры 5. Между рабочим органами расположены оснвные упругие связи 6 , каждая из которых включает две пары резиновых буферов.

Произведен расчет и разработана конструкция конвейера, которая позволила получить стабильную работу при широкой вариации его длины. Данные расчета и теоретические прог­ нозы хорошо согласуются с результатами стендовых испыта­ ний, проверенных в заводских условиях.

По результатам испытаний можно сделать следующие вы­ воды:

1. Конструкция конвейера работоспособна и выполняет свое основное назначение.

2. Изменение амплитуды колебаний рабочего органа при изменении длины конвейера не превышает 10—15%.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАГРУЗКИ ВИБРООБРАБАТЫВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Потураев В. Н., Франчук В. П., Кухарь А. Г., Франчук Л . А., Сиденко 3. И., Гончаренко А. В.

(Днепропетровский горный институт)

Реологические свойства загрузки оказывают существенное влияние на динамический режим вибрационных обрабаты­ вающих устройств и виброконвейеров вследствие низкой же­ сткости сыпучей среды во взвешенном состоянии. Для описа­ ния механической реакции загрузки вибромашин в работах А. Д. Лесина и И. И. Блехмана предлагается использовать модель сплошного тела типа Фохта. В настоящей работе ме­ ханическая реакция загрузки моделируется более общими фи­ зическими соотношениями типа Вольтерра, инвариантными относительно изменения начала отсчета времени.

Для определения реологических параметров загрузки не­ обходимо использование вибрационной установки, позволяю­ щей получать жестко фиксированные динамические парамет­ ры.

В первом приближении загрузка представляется в виде вязко-упругого стержня, находящегося на упругом основании. Из совместного решения уравнения движения стержня как системы с распределенными параметрами и массы основания с жестко заделанным перемещением находится упругое ре­ шение системы, а, затем, используя принцип В. Вольтерра, находим решение с учетом наследственных характеристик. Из решения определяется мощность, потребляемая загрузкой, а также усилия в приводе и параметры движения загрузки. Зги же параметры находятся при экспериментальных иссле­ дованиях. Из сравнения экспериментальных и теоретических данных находятся реологические параметры технологической загрузки. Реологические параметры насыпного груза могут служить основной для расчета динамики транспортирующих и виброобрабатывающих устройств.

К ВОПРОСУ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ

ЗАРЕЗОНАНСНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ВИБРОКОНВЕЙРОВ С ПРОТЯЖЕННЫМ ГРУЗОНЕСУЩИМ ОРГАНОМ

Потураев В. Н., Червоненко А. Г., Взоров А. А., Хабло Г. П.

(Днепропетровский горный институт)

При работе вертикальных виброконвейеров, наряду с ра­ бочими колебаниями грузонесущего органа, как абсолютно твердого тела, возникают упругие продольные, крутильные и нагибные колебания.

Влияние транспортируемого материала на динамическую прочность конструкции и нормальный процесс вибротранс­ портирования обуславливается взаимодействием его массы с лотком грузо-несущего органа, и характеризуется коэффи­

где:

U, V и W — величины, учитывающие геометрические пара­ метры, нагонные массы и динамический момент инерции виброконвейера, влияние взаимодействия массы транспорти­ руемого материала с грузонесущим лотком, определяемое коэфіфициентом

отношение (внутреннего диаметра лотка к наружному; ß — угол направления вибрации; Ав — вертикальная составляю­ щая амплитуды колебаний виброконвейера, см; со — часто­ та вынужденных колебаний, 1 /сек; 1 пр — предельная высо­ та грузонесущего ор-ганй, см; [ô_i] — предел выносливости конструкции грузонесущего органа при симмefричном цикле нагружения, кг/см2. На основании (1) с учетом (2) построе­ ны графики, представленные на рисунке. При фиксирован-