книги из ГПНТБ / Вибрационная техника в машиностроении и приборостроении тез. докл. Всесоюз. науч. конф., 10 - 12 окт. 1973 г., Львов
.pdf4. Рассматривается вопрос о допускаемых напряжениях для натурных резиновых изделий при динамическом нагру жении. Приводятся величины допускаемых напряжений и допускаемых деформаций. В качестве критерия предлагает ся использовать также уровень теплообразования от дисси пативного разогрева. Рассматриваются некоторые аспекты такого «энтропийного критерия» и его применимость к рас чету резиновых изделий вибромашин.
УДК 621,362
ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ВИБРАЦИОННО ЦЕНТРОБЕЖНОГО СЕПАРАТОРА
Заика П. М., Мазоренко Д. И., Миронов П. А.
(Харьковский институт механизации и электрификации сельского (хозяйства)
Для установления оптимальных режимов работы машин, сочетающих вращательное и вибрационное движение, воз никает необходимость исследования закона движения их ра бочих органов.
Несмотря на большое количество выполненных работ по 'механике вибрационных машин, вопросы динамического и кинематического исследования их рабочих органов, сочета ющих вращательное и вибрационное движения, в литерату ре освещены недостаточно. В данной работе предпринята попытка определения закономерности движения рабочего органа вибрационно-центробежного сепаратора.
Рассматриваемый вибрационно-центробежный сепаратор представляет собой цилиндрический барабан, вращающийся вокруг горизонтальной оси, в системе которой жестко за креплен инерционный вибратор с произвольно-ориентиро ванной в пространстве осью вращения дебалансов. Ось вра щения барабана установлена на упругих элементах (пружи нах сжатия-растяжения).
Пользуясь методом уравнений Лагранжа II рода и за давая параметры исследуемого сепаратора при его устано вившемся движении, составляется система линейных диффе ренциальных уравнений движения центра масс колеблющей ся системы.
На основании решения дифференциальных уравнений я с учетом кинематики рабочего органа получены уравнения движения произвольной точки цилиндрического решета.
По полученным уравнениям построены траектории дви жения периферийной точки решета для различных случаев установки оси вращпеия дебаланса.
Динамический и кинематический анализ сепаратора по казывает, что горизонтальные вдоль оаи вращения решета составляющие амплитуд колебаний не зависят от положения точки вдоль барабана, а две другие составляющие находят ся в линейной зависимости от нее, что дает возможность получать одинаковый режим работы по воздействию гори зонтальных колебаний на обрабатываемый материал и вы бирать место загрузки и место образования кольцевого слоя, где радиальные составляющие колебаний наименьшие.
Анализ построенных графиков траектории движения про извольной точки барабана показывает, что наиболее выгод ной с точки зрения распределения амплитуд колебаний яв ляется установка плоскости вращения дебаланса в плоскос ти общего положения.
УДК 531.3-
СИНТЕЗ НЕЛИНЕЙНЫХ УПРУГИХ И ДИССИПАТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПО ЗАДАННОМУ ЗАКОНУ ДВИЖЕНИЯ
Закржевский М. В.
(Даугавпилсский общетехиический факультет Рижского политехнического института)
Рассматривается возможность использования колебатель ных систем с нелинейными характеристиками в приводе вибромашин для обеспечения требуемого движения меха низма.
Задачей синтеза является отыскание такой функции (мат
рицы) U (х. х), которая при заданном |
или синтезируемом |
|
возмущении F(t) обеспечила |
бы закон |
движения x(t) = |
= x(t+T). |
|
|
Из уравнения движения следует, что |
|
|
U (х, х) = |
F (t) — X. |
(1) |
Подставив в (1) обращение t(x) в соответствии с задан ным законом движения, получаем
U (х, х) — F (х, х) — X (х, х). |
(2) |
Трудности использования формального решения (2) свя заны с неоднозначностью обращения t(x) и поэтому отыска ние U(x, X) производится, как правило, поэтапно.
Рассмотрены примеры синтеза нелинейных характерис тик и устойчивость заданного закона движения в системе с одной и двумя степенями свободы в основном при гармони ческом возбуждении. Получены точные аналитические зави симости нелинейных характеристик, обеспечивающие бигар монический закон движения с субгармониками или ультра гармониками, чистые субгармонические колебания любого порядка, периодическое движение с кусочно-постоянным ус корением и т. д. Для более сложных законов движения рас
смотрены примеры численного решения (2). |
использо |
|
Предлагаемая |
методика синтеза позволяет |
|
вать нелинейную |
колебательную систему для |
реализации |
идеальных или квазиидеальных законов движения вибропри вода, обеспечивающих максимальную производительность вибромашин.
УДК 531.3
СУБГАРМОНИЧЕСКИЕ И УЛЬТРАГАРМОНИЧЕСКИЕ
КОЛЕБАНИЯ В СИСТЕМАХ С СИММЕТРИЧНЫМИ И НЕСИММЕТРИЧНЫМИ УПРУГИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
Дубко Н. А., Закржевский М. В. Иванов Ю. М., Королева Р. И.
(Даугавпилсский общетехнический фак-т Рижского политехнического института)
В связи со сложностью исследования суб- и ультрагармоничѳские колебания не нашли пока широкого применения в вибротехнике, и основное внимание исследователей направ лено на отыскание надежных средств защиты от этих коле баний (при этом используется, как правило, большая дис сипация). В настоящей работе рассмотрены различные ви ды нелинейных колебаний в системе с одной и несколькими степенями свободы при гармоническом возбуждении. Основ ное внимание уделено условиям существования и устойчи вости суб- и ультрагармоничѳских колебаний, анализу их за конов движения и исследованию областей притяжения раз личных режимов при одной частоте возбуждения.
Для ряда систем с кусочно-линейными характеристика ми с зазором, с натягом, двух- и трехзвенными и некоторы ми другими получены ' точные законы движения, соответст вующие различным видам колебаний.
Для некоторых случаев получена глобальная, система пе риодических решений и областей притяжения всех возмож ных режимов. Исследовано влияние вязкого трения и удар ного демпфирования на области притяжения.
Рассматривается вопрос о существовании различных суб- и ультрагармоник, в частности, четных субгармоник в сим метричной системе. Кроме того, исследовано влияние несимметрии упругой характеристики (или возбуждения) на ха рактер и устойчивость решений.
Анализируется суб- и ультрагармонические колебания также в системе с параболической упругой характеристикой. Показано, что порядок возможных суб- и ультрагармоник не зависит от показателя степени в описании упругой харак теристики.
Большинство рассмотренных примеров исследовалось точными методами аналитически или с использованием ЭЦВМ. Все примеры, кроме того, моделировались на АВМ.
Основной вывод работы: суб- и ультрагармонические ко
лебания |
— это вынужденные колебания с с у щ е с т в е н |
н ы м и |
свободными нелинейными колебаниями системы іи их |
можно использовать в вибротехнике. |
|
|
УДК 621.036 |
ИДЕАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ УПРУГИХ И ДИССИПАТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДВЕСКИ В КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
С ОДНОЙ И ДВУМЯ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ ПО АМПЛИТУДЕ КОЛЕБАНИЙ
И УСИЛИЙ ИЛИ МОЩНОСТИ
Закржевский М. В., Лейтан А. И.
(Даугавпилсский общетехнический факультет Рижского политехнического института)
При создании виброустройств или виброзащитных сис тем с оптимальными технологическими и конструктивными параметрами значительный интерес представляют вопросы
оценки предельных возможностей упругой подвески (амор тизатора).
Рассматривается следующая задача: как выбрать пара
метры |
симметричных характеристик |
F(x) и |
R(x) |
упругой |
подвески из области, заданной ограничениями |
F o (x )^F (x )^ |
|||
^F i(x) |
и Ro(x)^ R(x)$ Ri (х), чтобы |
на любой частоте гар |
||
монического возмущения обеспечить |
экстремальные |
значе |
||
ния амплитуд колебаний и усилий, передаваемых подвеской на основание, и колебательной мощности, расходуемой в элементах подвески.
С использованием методов линеаризации, для колебатель ной системы с одной степенью свободы показано, что, ©ели не линейные характеристики F(x) и R(x) не выходят за преде лы заданных граничных характеристик, оптимальными явля ются линейные характеристики. При этом всегда можно оце нить область расположения кривых, характеризующих за висимость .изменения амплитуд колебаний, амплитуд усилий и колебательной мощности от частоты в нелинейной системе.
Аналогичная задача решается при заданных нелинейных ограничениях.
Приводятся численные примеры для системы с кусочно линейной упругой характеристикой в случае линейных и ку сочно-линейных ограничений.
Получены идеальные законы изменения параметров от частоты для линейных упругих и диссипативных характерис тик подвески в .колебательной системе с двумя степенями свободы, также обеспечивающие при заданных ограничениях экстремальные значения амплитуд колебаний, усилий и ко лебательной мощности.
Построенные идеальные законы могут быть использованы для рационального выбора структуры активных виброзащитных систем.
УДК 624.07:534.1
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
АКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОВИБРАЦИОННЫХ МАШИН
Зи.пьберг А. Г., Хвингия М. В.
(г. Тбилиси, Институт механики машин АН ГССР)
Шум электровибрационных машин является одним из су щественных недостатков последних, ограничивающих область их применения. Основным источником шума является стан
дартная пружинная подвеска и различные дефекты сборки. Даются результаты экспериментальной проверки шумовых характеристик серийных вибромашин, выпускаемых цхин вальским заводом «Электровибромашина».
Показано, что большинство типов машин с рессорной системой не удовлетворяют допускаемым нормам, а некото рые из них, в частности, большие электровибрационные ма шины с мощностью привода 4 киловатта и более, создают шумы, значительно превосходящие эти нормы.
Существенное уменьшение шума можно получить приме нением оптимального поджатия рессор, обеспечивающего оп тимальное демпфирование, и улучшением конструкции подвеск.
УДК 621.867.522.2
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРОКОНВЕЙЕРА ДЛЯ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Иванов И. П., Вдовиченко В. П., Васильев Н. И., Тимофеев И. П.
(Ленинградский горный институт им. Г. В. Плеханова)
Вопросы экономичного перемещения значительных коли честв сыпучих масс весьма актуальны в энергетике, где ос новными транспортируемыми материалами являются зола H угольная пыль энергетических топлив.
Как показали исследования, зола уноса является ценным химическим сырьем для многих отраслей народного хозяйст ва. На решение задач по использованию золы в промышлен ности, строительстве и сельском хозяйстве, а также на ис ключение золоотвалов из эксплуатационного цикла электро станций нацелены усилия ряда научных организаций и про мышленных предприятий страны.
В порядке разработки средств и способов механизации герметичного транспортирования золы уноса в Ленинград ском горном институте в экспериментальных целях спроек тирована и изготовлена опытная 10-метровая секция одно трубного виброконвейера с эксцентриковым приводом и с упругими шатунами; в основу положена двухмаіссная схема. Проведены опыты по герметичному виброперемещению су хой золы, которая для подобного вида транспортирования
является материалом новым, отличающимся рядом своеоб разных свойств.
Экспериментами доказана возможность вибротранспорти рования золы с производительностью, обеспечивающей эф фективное сухое золоудаление на электростанциях. Получе ны зависимости производительности, энергоемкости и ско рости аиброперемещения от уровня заполнения рабочего ор
гана |
(трубы) и частоты вибраций. |
мелкодисперсной |
|
Интересной особенностью |
поведения |
||
золы |
при виброперемещении |
является рост |
скорости вибро |
транспортирования при увеличении уровня заполнения тру
бы |
сверх определенного значения. Эта особенность являет |
ся |
благоприятным фактором, позволяющим обеспечить необ |
ходимый резерв производительности.
Конструкция виброконвейера обеспечивает герметичность системы золоудаления, малошумноеть и виброизоляцию пе рекрытий.
Как показали технико-экономические расчеты, примене ние виброконвейеров на внутристанционных линиях лишь вновь вводимых до 1980 г. теплоэлектростанций может обес печить годовой экономический эффект более 10 млн. рублей.
С учетом положительных результатов опытного вибро транспортирования золы спроектирована облегченная вдвое полупромышленная секция по схеме с продольным уравновешіиваением и с резиновыми упругими элементами.
УДК 621.867.52
РАБОТЫ ВНИИПТМАШ В ОБЛАСТИ ВИБРОТРАНСПОРТА
Израилевич М. Л., Лаздан Э. Е., Тюренков П. П.
(Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нодъемно-транспортного машиностроения, погрузочноразгрузочного и складского оборудования и контейнеров)
ВНИИПТМАШем разработан ряд вибрационных желоб чатых горизонтальных конвейеров (КВЖГ) общего назна чения.
Высокая степень унификации конвейеров разработанного ряда создает технологическую основу для специализирован ного серийного производства вибрационных конвейеров.
Головные образцы конвейеров приняты межведомствен ной комиссией и рекомендованы к серийному производству. С 1971 г. их производство освоено на экспериментальном заводе ВНИИПТМЛШ «Красный блок» (г. Москва). В на стоящее время завод изготовил около 100 виброконвейеров типа КВЖГ,
Вибрационные желобчатые горизонтальные конвейеры ти па КВЖГ выполнены по схеме с продольным уравновеши ванием колеблющихся масс, позволившей в одной конструк ции совместить максимальную простоту іс большой степенью уравновешенности, необходимой для надежной работы уста новки. Достоинством этой схемы являются также отсутствие специальных, используемых лишь для уравновешивания си стемы, колеблющихся масс и значительное увеличение мак симальной длины конвейера на один привод.
Ряд конвейеров состоит из трех типоразмеров с шириной
желоба 200; |
020 и 500 |
мм, |
каждый типоразмер разработан |
|
в открытом |
и пылеплотном |
(с крышкой) |
исполнениях. |
|
Производительность |
виброконвейеров, |
входящих в ряд, |
||
соответственно 10; 32 и 64 мѴчас. |
|
|||
Для Волжского автозавода ВНИИПТМАШем был разра ботан, а экспериментальным заводом ВНИИПТМАШ «Крас ный блок» изготовлен бункерный питатель, предназначенный для загрузки чугунными отливками пластинчатого конвейера. Для транспортирования насыпных грузов на малую длину (до 8 м) разработаны желобчатые (открытые и закрытые) конвейеры с торцевым расположением привода с весьма ма лыми габаритами по высоте.
Два таких конвейера с желобом |
и ситом, выполненные |
из легкого алюминиевого сплава и |
предназначенные для |
приема, рассева и транспортирования |
просып и табака и об |
резков папиросной бумаги, изготовлены экспериментальным машиностроительным заводом ВНИИПТМАШ «Красный блок» и с сентября 1972 г. находятся в эксплуатации на московской табачной фабрике «Ява».
Для всех перечисленных машин, разработанных ВНИИПТМАШем, общим является конструкция упругой си стемы, состоящей из резиновых элементов, работающих на сдвиг и не имеющих привулканизированной арматуры, а так же наличие резинового упругого звена в приводе.
Кратко излагаются конструкции и основы расчета виб рационных транспортирующих машин ВНИИПТМАШа.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ТЕЛ МЕТОДОМ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ
Ионушас Р. А.. Лабокас М. Б., Чесноков С. А.,
Воболис И. П., Вальтас Ю. С., Рагульскис К. М.
(Каунасский политехнический институт)
На основе метода крутильных колебаний разработана установка для определения моментов инерции тел, в том числе вращающихся частей без разборки машины. На рис. приведена схема установки, состоящей из основания 1, уп руго повешенной платформы 2 с прибором 3 для крепления ротора испытываемого электродвигателя 4, шібродатчиков 5, усилителя 6, частотомера 7, компенсационного звена 8 и вибратора крутильных колебаний 9.
Установка для определения |
моментов инерции тел: |
1 — основание; 2 — упруго |
подвешенная платформа; 3 — |
прибор для крепления ротора испытываемого электродзшате-
ля; 4 — электродвигатель; 5 — вибродагчики; |
6 — усилитель; |
7 — частотомер; 8 — компенсационное звено; |
9 — вибратор |
крутильных колебаний. |
|
Под действием первоначального импульса, упруго подве шенная платформа 2 вместе с ротором испытываемого элек тродвигателя 4 начинает совершать крутильные колебания с собственной частотой системы. Эти колебания воспринима ются вибродатчиками 5 и поступают на усилитель 6, из ко торого сигнал по обратной связи поступает на обмотку виб-
ратора 9, который совершает вынужденные крутильные колебания с собственной частотой системы. Таким образом, установка работает в резонансном режиме. Частота колеба ний регистрируется частотомером 7.
Наличие обратной связи между вибродатчиками 5 и виб ратором 9 позволяет в течении измерений поддерживать по стоянную амплитуду колебаний, что исключает такое неже лательное явление, как гнизохронность крутильных колеба ний. Кроме того, с помощью компенсирующего звена 8, ра ботающего по принципу «воздушной подушки», исключается воздействие силы тяжести ротора электродвигателя 4 на уп ругие элементы установки. В' результате этого коэффициент жесткости упругой подвески платформы 2 остается постоян ным и не зависит от веса испытуемого тела.
С помощью такой установки можно измерить собствен ную частоту крутильных колебаний испытываемого тела с очень высокой степенью точности. Использовав известные соотношения, величину момента іинерции тел можно опреде лить с точностью до нескольких сотых процента.
УДК 621.824.002.73
К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НЕСООСНОСТИ ВАЛОВ ПО ПАРАМЕТРАМ КОЛЕБАНИЙ
Ионушас Р. А., Рагульскис К. М., Рондоманскас М. С.
(Каунасский политехнический институт)
Разработан оригинальный способ динамической центров ки соединяемых муфтой валов, основанный на использова нии колебаний для определения параметров несоосности.
Динамическая центровка обеспечивает высокое качество работы агрегата путем достижения оптимальной соосности валов. С целью определения аналитических связей между параметрами несоосности и параметрами колебаний, что яв ляется основой динамической центровки, рассмотрены дина мические модели основных схем машинных агрегатов.
На основе исследований колебаний машинного агрегата в случае несоосности валов показано, что не всегда следует уменьшать параметры нѳсоосности до возможно минималь ных значений, так как это может даже увеличить уровень колебаний. Установлено, что существуют оптимальные зна чения параметров несоосности, а также основных парамет