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

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ ВИБРАЦИОННЫХ МАШИН РЕЗОНАНСНОГО ТИПА

Гринбаум А. С., Повидайло В. А., Рыбак Л. П.

(Львовский политехнический институт)

Пневматический привод (а.с. № 278374), плавно регули­ рующий частоту генерируемых колебаний давления, в при­ менении к резонансным вибрационным машинам значитель­ но упрошает их отладку, улучшает эксплуатационные ха­ рактеристики, взрывно- и пожаробезопасен.

Однако днпаміика пневматических мембранных приводов мало изучена, нет надежных конструкций таких приводов и методики их расчета. Исследование динамики пневмопри­ вода резонансных вибромашин должно решить следующий ряд задач: анализ конструкций пневмоприводов с точки зре­ ния получения оптимальных параметров колебаний рабоче­ го органа, влияние конструктивных параметров вибромаши­ ны и привода на ампилтудно-частотные характеристики при­ вода, способы регулирования амплитуды и частоты колеба­ ний, а также угла сдвига фаз между составляющими коле­ баний, влияние частоты колебаний на угол сдвига фаз меж­ ду составляющими колебаний, разработка методики расчета пневматических мембранных приводов. В связи с этим пред­ ставляет интерес создание методики последований этого об­ ширного круга задач.

Изменение механических параметров вибромашины и привода в процессе работы, а также газодинамические про­ цессы в полостях привода описываются системой дифферен­ циальных уравнений, включающей: уравнения движения под­ вижных частей вибромашины и привода, уравнения газоди­ намических процессов в полостях привода при постоянном и переменном объемах, уравнения изменения площади про­ ходных сечений выхлопных отверстий, уравнения расходов сжатого воздуха. Система уравнений, описывающая дина­ мику вибромашины с пневматическим приводом, нелинейна. Характер нелинейностей и сложность дифференциальных уравнений не позволяют получить обозримые аналитические решения, поэтому применялись численные методы решения.

Блок-схема программы.

На рис. приведена блок-схема программы решения по­ ставленной задачи. В программе использовалась стандарт­ ная подпрограмма метода Рунге-Кутта для решения систем дифференциальных уравнений. На блок-схеме программы введены следующие обозначения: Д-ячейка, в которой нахо­ дится команда обращения к подпрограмме вычисления пра­ вых частей систем, А, Б, В, Г-подпрограммы вычисления правых частей систем, et/0 — начальное значение искомых переменных, б/ •— относительная погрешность (величина, по которой определяется конец переходного процесса), а / 1— конечные значения переменных, аД — значения искомых пе­ ременных для определения периода колебаний.

Созданная методика позволила произвести теоретические исследования и разработать компактные и надежные в ра­ боте пневматические приводы для вибромашин резонансного типа.

ДИНАМИКА ВИБРАЦИОННОГО КОНВЕЙЕРА С ПРОТЯЖЕННЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ, ПРИВОДИМОГО ОТ н е с к о л ь к и х

САМОСИНХРОНИЗИРУЮЩИХСЯ ВИБРАТОРОВ

Гузев В. В., Нагаев Р. Ф.

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

Исследование самосинхронизации произвольного числа пар механических вибраторов, установленных на нежестком рабочем органе балочного типа, представляется необходи­ мым при создании вибрационных транспортных машин боль­ шой производительности. Наличие нескольких возбудителей колебаний позволяет более равномерно распределять возму­ щающее усилие по длине рабочего органа конвейера и сни­ жать динамические нагрузки на подшипниковые узлы виб­ раторов.

Определение коэффициентов устойчивости синхронного режима работы виброконвейера связано с решением задачи об упругих колебаниях рабочего органа с сосредоточенны­ ми массами (или маховиками). Эта задача решена конечнораз ностиым мегодом.

Коэффициенты устойчивости синхронно-синфазного режи­ ма для любой из известных в настоящее время схем вибро­ конвейеров выражаются через коэффициенты устойчивости, вычисляемые в предположении, что вибраторы генерируют только одномерную силу.

Для вертикальных виброподъемников частотный диапа­ зон устойчивых синфазных вращений вибраторов совпадает с частотным диапазоном транспортируемости материала.

Если наибольший из всех по величине коэффициент устой­ чивости является положительным, что означает неустойчи­ вость синхронного режима, то устойчивость может быть до­

Наиболее простой вид коэфифиценты устойчивости имеют в случае «замкнутой» схемы конвейера, для которой гранич­

ные условия в задаче об упругих колебаниях ставятся в , предположении, что концы машины соединены друг с дру-^.

возбуждения пульсации давления или расхода рабочей сре­ ды. Как правило, в таких случаях задаются гармоническим характером возбуждения на входе системы. Однако, прак­ тика эксплуатации расходных гидравлических систем с большими значениями скоростей потока, показывает, что вибрации отдельных участков трубопровода и пульсации по­ тока рабочей среды имеют место даже при отсутствии воз­ буждения на входе в систему. Лабораторные исследования показали, что характерными возбудителями динамических процессов в трубопроводах являются гнутые участки (ко­ лена).

Целью данной работы было изучение причин возникнове­ ния пульсаций давления и расхода рабочей среды и выяв­ ление связи этих параметров с параметрами вибрации тру­ бопровода.

Комплекс проведенных наследований позволил констати­ ровать факт, что возбудителями пульсации потока являются гидроупругая неустойчивость гнутых участков трубопрово­ дов, имеющая первопричинами пониженную изгибную жест кость, овальность поперечного сечения трубопровода в месте

граничных условий позволил установить взаимосвязь пара­ метров пульсаций и вибраций с рядом характерных конст­ руктивных параметров гнутого участка трубопровода.

Полученные результаты исследования позволяют наме­ тить конкретные конструктивные меры по управлению ди­ намическими процессами в трубопроводах с ггіутыми коле­ нами, а также открывают возможность разработки новой конструкции гидродинамических вибраторов.

УДК 621.867

РЕЗИНОВЫЕ УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВИБРАЦИОННЫХ МАШИН

Дырда В. И., Надутый В. П., Голованов Д. В., Плахотник В. В., Третейников В. А., Алексеев С. А., Постникова И. П.

(г. Днепропетровск, Институт геотехнической механики АН УССР)

Создание вибрационных машин сводится к решению ряда проблем, одной из которых является выбор рациональ­ ной конструкции и параметров упругой подвески. Приме­ няемая в последнее время в качестве конструкционного материала резина в ряде случаев позволяет успешно решать

эту проблему, однако, вследствие специфики упруго-на- следственных свойств возникает много задач по выбору марки резины, оптимизации ее механических характеристик, расчету несущей способности и долговечности деталей и т. д.

Ниже рассмотрены некоторые из этих задач примени­ тельно к элементам упругой подвески одно- и двухмассых горизонтальных виброконтейнеров, работающих при частотах 60—100 1/сек. и амплитуда 10—14 мм. В частности, решены следующие задачи:

1. Разработана конструкция и выбран параметрический ряд РТИ для рассматриваемых машин. Рекомендации от­ носятся к плоским элементам сдвига, шарнирам и деталям сложной формы, имеющим малую жесткость в направле­ нии колебаний и большую несущую способность в направ­ лении статической осадки под действием веса машины. При­ водятся оптимальные геометрические размеры параметриче­ ского ряда РТИ, .механические и реологические характерис­ тики, данные по теплообразованию и ресурсу наработки для

характеристик резиновых деталей. Для этого использованы основные положения линейной теории вязко-упругости, в ча­ стности, интегральные соотношения типа Вольтерра. Основ­ ные соотношения при этом имеют вид

Здесь Ео — мгновенный модуль упругости, а, ß, х, X — реологические параметры резины; ф — коэффициент погло­ щения энергии.

С помощью этих формул реологические параметры мате­ риала могут быть найдены в широком частотном диапазоне при наличии минимальной экспериментальной информации.

3.Рассматривается также вопрос о влиянии пониженных

мости модуля сдвига и коэффициента поглощения энергии для натурных упругих элементов вибромашин. Для двухмас­

О РАСЧЕТЕ ВИБРАЦИОННЫХ ГРОХОТОВ-ПИТАТЕЛЕЙ

Рассматриваются грохоты-питатели, используемые в ма­ шиностроительной .практике для сегрегации и транспортиро­ вания крупнокусковых (фракция+600 мм) материалов типа крепких руд. Такие грохоты-питатели могут работать под завалом, когда на приемной площадке сосредоточивается значительное количество материала, масса которого в не­ сколько раз превышает массу вибромашины. При расчете таких грохотов-питателей возникает ряд специфических за­ дач, решение которых и приводится ниже. В частности, ре­ шены следующие задачи:

1. Взаимодействие крупнокускового материала, падаю­ щего с определенной высоты на приемную площадку грохо­ та-питателя. Задача решена в упругой постановке, ів учетом жесткостных характеристик элементов упругой подвески. Рассматривается также случай, когда поверхность машины

ваются противоречивые требования, предъявляемые специфи­ кой эксплуатации машин: малая жесткость для обеспечения заданного режима колебаний и большая несущая способ­ ность для возможности работы под завалом. Предложено не­

экспериментальным подтверждением.

УДК G21.8K7

ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ДОЛЕОВЕЧНОСТЬ РЕЗИНОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ВИБРОМАШИН

Дырда В. И., Потураев В. Н.

(г. Днепропетровск, Институт геотехнической механики АН УССР)

Долговечность резиновых изделий, используемых в виб­ рационных машинах в качестве элементов упругой подвес­ ки и амортизаторов, является одной из наиболее важных механических характеристик. Ниже рассматриваются неко­ торые проблемы долговечности натурных изделий — элемен­ тов сдвига и шарниров — применительно к горизонтальным виброконвейераы. В частности рассматриваются:

1. Выбор марки резины. Этот весьма сложный вопрос решался механо-технологическим методом. Состав исходной смеси резины подбирался с учетом физико-механических свойств готовых изделий (жесткости, коэффициента демп­ фирования, температуры нагрева, долговечности и т. д.) и специфических условий внешней среды (наличие повышен­ ной концентрации озона и т. п.). Окончательный вариант смеси определялся при оптимизации рецептурных данных и механических характеристик. Разработанная с помощью такой дтстодики резина удовлетворяет требованиям практи­ ки (свыше 25000 ч. наработки при экстремальном режиме

мени физико-механических свойств. Результаты по старению

определялась как время, необходимое для развития единич­ ного дефекта в магистральную трещину приводящую к раз­ рушению образца. Необходимые параметры — скорость развития трещины, радиус закругления трещины, плотность поверхностной энерпии разрушения, напряжения и темпера­ тура в устье трещины, а также коэффициенты, характери­ зующие материал — определялись экспериментальным пу­ тем.