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

ускорений лотка. Рациональные сочетания параметров кон­

годнее, чем безотрывные режимы. Целесообразно принимать углы направления колебаний у в пределах от 15 до 2 0 °. а углы продолжительности полета Ѳ в пределах от 240 до 270°. При этом более высоким значениям а соответствуют меньшие ве­ личины у и Ѳ.

УДК 534Л

ВИБРОТРАНСПОРТИРОВКА С ПОДБРАСЫВАНИЕМ — КАЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ВЫЧИСЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ

Ксендзов А. А., Нагаев Р. Ф., Якимова К. С.

(Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых «Механобр»)

Феноменологическая теория вибрационного перемещения имеет дело с задачей о движении единичного тела над виб­ рирующей плоскостью даже в тех случаях, когда речь идет о вибротранспортировке слоя сыпучих материалов. При этом в простейшем случае средняя скорость вибрационного пере­ мещения тела с точностью до постоянногомножителя есть функция следующих четырех безразмерных параметров: w=Aco2 cosß/gcosa. o = tga/f, r = f/tgß и R, где А и ю — ампли­ туда и частота колебаний плоскости, ß и а — соответственно

движение без подбрасывания (0 < \ѵ < 1 ) плавно переходит в однократные режимы виброперемещения с конечными зона­ ми контакта тела с плоскостью (l< w < l,3 ), затем в режимы виброперемещения с непрерывный пдбрасыванием (3,3<w < <3,87) <и, наконец, в двухкратные режимы виброперемещения

общего перемещения тела к наличию подбрасывания, разме­ ры которых увеличиваются с увеличением угла наклона плос­ кости в направлении виброперемещения (о-> —1). С увели­ чением коэффициента R от нуля по окончании этапа свобод­ ного полета тела будет происходить квазипластический удар, который, однако, при определенных условиях не оказывает влияние на суммарный путь виброперемещения. В этих слу- . чаях можно говорить о нечувствительности полного переме­ щения тела к величине коэффициента восстановления R. Кро­ ме того, с увеличением R области существования и устойчи­ вости бесконечноударных периодических режимов и режимов с непрерывным подбрасыванием начинают накладываться друг на друга, что резко осложняет получение окончательно­ го суждения о величине скорости виброперемещения.

Наличие зон нечувствительности к подбрасыванию и к ве­ личине коэффициента R существенно увеличивает область при­ менимости построенных в работе диаграмм для определения скорости стационарного виброперемещения при значениях па­ раметров R = 0, 0<w < 6 ,6 , —1 < о< 1 и 0< г< 1 .

У Д К 621.9.048.6.

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ ПО НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ, СОВЕРШАЮЩЕЙ ТРЕХКОМПОНЕНТНОЕ ДВИЖЕНИЕ

Лавендел Э. Э., Биргелис О. К., Субач А. П.

(Рижский политехнический институт)

Предлагается приближенный метод определения скорости материальной точки, движущейся по наклонной плоскости в режиме, включающем этапы полета и безотрывного движения, в случае трехкомпонентиого возбуждения. Указанным видом возбуждения обладают, например, дно лотка тороидального виброконтейнера или стол для вибросепарации.

Коэффициент восстановления нормальной составляющей скорости принимается равным нулю, изменение касательной скорости во время удара пропорционально величине 1—Х( X—) экспериментально определяемый коэффициент).

Задача решается методом поэтапного интегрирования. Со­ ставляются дифференциальные уравнения движения точки для

этапов полета и скольжения. Определяются моменты перехо­ да этапов.

Для приближенного интегрирования уравнении скольже­ ния, содержащих слагаемые

этап скольжения разбивается на короткие интервалы време­ ни, в течение каждого из которых принимается

Начальные условия каждого интервала припасовываются

кпредыдущему интервалу.

Ввыражениях (1), (2) f — коэффициент трения, N — нор­

мальная реакция, х j — проекция относительной скорости. Данный метод был применен для определения транспорт­

ной скорости движения загрузки в тороидальном контейнере вибрационной обработки. Приводятся результаты расчета и их сравнение с экспериментом.

УДК 621.03G

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ЗАКОНА ДВИЖЕНИЯ ЛОТКА ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ВИБРОТРАНСПОРТИРОВКЕ

Лавендел Э. Э-, Виба Я. А. (Рижский политехнический институт)

Рассматривается двухкомпонентное вибротранспортирова­ ние с учетом сил сухого трения. Доказано, что в этом случае за период движения лотка полный импульс нормальной реак­ ции не зависит от типа периодического режима (режим с под­ брасыванием или безотрывный режим). Это обстоятельство часто облегчает аналитическое определение периодических ре­ жимов движения и позволяет решать разные задачи оптими­ зации вибротранспортировки в интенсивных режимах (пря- мое-обратное скольжение) и в режимах с подбрасыванием.

Разработан точный аналитический метод исследования пе­ реходных и периодических режимов продольного движения детали в случае, когда поперечное движение (состоящее из комбинации этапов полета и безотрывного движения любой

последовательности) задано как периодическая функция вре­ мени. Показано, что в абсолютных координатах график ско­ рости детали состоит из отрезков трех аналитических функций.

Приводятся примеры подсчета оптимальных параметров заранее заданных законов движения лотка (эллиптических, полигармонических и др.), а также примеры синтеза новых законов (для двухкомпонентных ударных транспортеров и др.).

Принципом максимума Понтрягина выведены предельные условия оптимальности переходного режима. С выполнением этих условий обеспечивается высокопроизводительная работа вибротранспортеров (мало чувствительны к внешним случай­ ным возмущениям).

УДК 621.3

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИН КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ ЗАГОТОВОК В ПРОЦЕССЕ ВИБРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ

Лопушенко В. В., Повидайло В. А.

(Львовский политехнический институт)

Значения коэффициентов трения, используемых при обра­ ботке экспериментальных данных и расчетах процесса вибро­ транспортирования, обычно находятся из экспериментов, не связанных с процессом виброперемещения. Поэтому достовер­ ность полученных результатов снижается. Методика опреде­ ления коэффициентов трения в условиях, близких к процес­ су вибротранспортирования ранее разработана одним из авто­ ров доклада.

В докладе излагается метод определения коэффициента трения непосредственно в условиях проведения эксперимента по вибротранспортированию, основанной на особенностях ре­ жима двухстороннего скольжения заготовок по лотку, совер­ шающему продольные гармонические колебания (И. И. Блехман). Максимальная абсолютная скорость ѵ, достигаемая за­ готовкой в рассматриваемом режиме, определяется формулой

по которой можно определить коэффициент трения скольже­ ния f (g — ускорение земного притяжения, со — круговая час­ тота колебаний лотка).

H

Осциллограмма изменения скорости заготовки в режиме двухстороннего скольжения.

Определение коэффициентов трения по разработанному методу производится следующим образом. Лотку транспорте­ ра сообщаются продольные гармонические колебания, обес­ печивающие двухэтапный режим скольжения находящейся на нем заготовки. На экране осциллографа наблюдается кривая изменения скорости заготовки (рис.), к которой крепится инерционный велосиметр. Непосредственно на экране осцил­ лографа измеряется величина Н, являющаяся в известном масштабе М величиной 2 ѵ. Коэффициент трения скольжения вычисляется по формуле:

î== НМю

=g*

Раздаботанная методика позволяет также определять вели­ чины коэффициентов трения покоя по величине скорости лот­ ка, соответствующей началу движения заготовок при плавном увеличении амплитуды колебаний.

УДК 631.362

ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ ПО ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ВИБРАЦИОННОЦЕНТРОБЕЖНОГО СЕПАРАТОРА

Мазоренко Д. И.

(Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства)

Для случая движения частицы по поверхностям, осуществ­ ляющим вибрационное и вращательное движение, больше все­ го изучены вопросы для колебаний, параллельных оси вра­ щения этих поверхностей. Исследований по определению па­ раметров движения частицы на поверхностях, ось вращения которых осуществляет пространственное движение, нам неиз­ вестно. Поэтому в работе была поставлена задача определе­ ния параметров движения частицы по внутренней поверхности цилиндра, ось вращения которого осуществляет пространствен­ ное вибрационное движение.

Пользуясь методикой, разработанной ГІ. М. Василенко, в работе составлены дифференциальные уравнения для общего случая движения частицы по внутренней поверхности цилинд­ ра, ось вращения которого осуществляет пространственное вибрационное движение.

С учетом выражений закона движения рабочего органа получены дифференциальные уравнения движения частицы для случая движения ее без отрыва и для случая движения ее с отрывом от внутренней поверхности цилиндра.

Как для случая движения частицы без отрыва от поверх­ ности, так и для случая движения частицы с отрывом систе­ мы дифференциальных уравнений нелинейные, неоднородные и их решения не могут быть выражены через элементарные функции.

Путем введения соответствующих подстановок эти системы были приведены к системам первого рода,, запрограммированы и решены на ЭВМ «Раздан-2» методом квадратур с интерациями. Метод квадратур с интерациями применялся для ре­ шения этих систем с относительной погрешностью 0,005.

В результате расчета были получены данные, на основе которых составлены графики перемещения, скорости и уско­ рения относительного движения частицы в функции времени, угла поворота дебаланса, длины решета и массы дебаланса.

Полученные графики линейных и угловых перемещений, скоростей и ускорений движения частицы дают возможность определить характер ее движения и по данным технологиче­ ского процесса подбирать требуемый режим работы.

В результате расчетов установлено, что частица в своем относительном движении перемещается как вдоль оси цилин­ дрического барабана, так и по окружности, что увеличивает вероятность прохождения проходовой фракции через отвер­ стия барабана, тогда как в существующих конструкциях ви­ брационно-центробежных сепараторов перемещение частицы происходит только вдоль образующей.

ДЕФОРМАЦИЯ В КОНТАКТЕ ПРИ ПЕРЕМЕЩЕНИИ ДЕТАЛИ ПО ВИБРИРУЮЩЕЙ ШЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Максак В. И.

(Томский политехнический институт)

Целью работы является определение контактных переме­ щений при вибротранспортировке детали, которые в значи­ тельной мере влияют на процесс. Анализ воздействия на кон­ такт инерционных усилий массы детали позволяет моде­ лировать процесс в статических условиях при соответствую­ щих программах нагружения. Эксперимент для различных программ производился па установке с рычажно-оптическим методом измерения перемещений по двум взаимно-перпенди­ кулярным осям (нормально и тангенциально к плоскости кон­ такта) с точностью 0,01 мкм. На рис. 1 показаны перемеще-

Экспериментальные графики тангенциальных Дх (ли­ нии 1, 2, 3) и нормальной <іу (линия 4) составляющих перемещений в контакте.

ния тангенциальные А X (линии 1, 2, 3) и нормальное Ау (ли­ ния 4) для простейшего случая нагружения контакта при про­ порциональном изменении нормальной N и тангенциальной Р составляющих «инерционной» нагрузки. Для линий 1, 2, 3 ко-

эффидиент пропорциональности k = P/N составлял соответ­ ственно 0,1; 0,2; 0,3. Пунктирные линии относятся к переме­ щению при разгрузке. Контакт стальных детален площадью 125 мм2 с шероховатостью поверхностей у 4 и у 8 представ­ лял собой кольцо со средним диаметром 20 мм.

Расчет тангенциальных контактных деформаций шерохова­ тых поверхностей основан на решении Миндлина Р. Д. для сдвига упругих сфер или эллипсоидов. При этом контактная поверхность моделируется множеством сферических или эллип­ соидальных сегментов, расположенных по высоте согласно кривой опорной поверхности

Ах= 0,4 к Ду (2—д)/(1 —д ) ,

где д — коэффициент Пуассона.

Нормальное перемещение определяется по Демкину И. Б., Рыжову Э. В.

Анализ теоретических и экспериментальных исследований показал приемлемость метода изучения и расчета контакт­ ных деформаций при вибротранспортировке деталей.

УДК 622.767.55

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРАЦИОННОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В СЛОЖНОМ СИЛОВОМ ПОЛЕ С РАЗДЕЛЕНИЕМ НА НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ

Марков К. К., Елисеев С. В. (Иркутский политехнический институт)

В работе рассматривается задача перемещения двухком­ понентных зернистых смесей по наклонному решету, вибри­ рующему в подвижном водном потоке. Наличие сложного силового поля, образованного при сочетании сил тяготения с гидродинамическими силами вязкой среды, позволяет осуще­ ствлять разделение смесей на фракции по плотности с транс­ портированием их в противоположные стороны.

Исследованы условия отрыва материальной точки от виб­ рирующего решета с учетом сил вязкого трения. При этом получены условия существования комбинированных режимов, когда одна фракция движения с подбрасыванием, а вторая — без отрыва. Для режимов с подбрасыванием в сложном сило­ вом поле определены условия их существования, получены уравнения траектории движения материальной точки и ана­

литическое выражение средней скорости виброперемещения с непрерывным подбрасыванием. С помощью обратного мето­ да найдены области существования установившихся режимов безотрывного перемещения с учетом гидродинамических сил. Для режимов безотрывного движения, в которых отсутствует обратное скольжение, получены выражения средней скорости виброперемещения.

Рассмотрены возможные случаи движения частиц различ­ ной плотности с их разделением. Найдены теоретические усло­ вия разделения с транспортированием тяжелых и легких час­ тиц в противоположные стороны.

В работе приведены результаты экспериментальных иссле­ дований по определению области рабочих параметров, в кото­ рой возможна практическая реализация рассматриваемой схе­ мы с высоким качественным показателем процесса.

УДК 638.262.4(088.8)

ВИБРОДОЗИРОВАНИЕ ГРЕНЫ

Повидайло В. А., Стрельбицкий С. П., Мухамеджанов Р. И.

(Львовский политехнический институт).

При автоматизации и механизации технологических про­ цессов в шелководстве приходится сталкиваться с необходи­ мостью автоматического дозирования грены тутового шелко­ пряда.

Грена представляет собойсыпучее вещество определен­ ной формы с прочной оболочкой. При нарушении ее целост­ ности нарушаются обменные процессы в клетках и грена погибает. Это создает специфические условия автоматизации процесса дозирования.

Автоматические весовые дозаторы не нашли своего при­ менения из-за сложности конструкции, недостаточной произ­ водительности, а обычные объемные дозаторы — из-за недо­ статочной точности и неизбежности повреждения оболочки грены при формировании необходимого объема.

Во Львовском политехническом институте предложен виб­ рационный способ дозирования с большой производитель­ ностью и точностью доз, исключающий повреждения целост­ ности оболочки грены.

Реализуя предложенный способ, разработан и испытан дозатор грены (рис.).