SU1713671A1 - Способ настройки на многокомпонентные резонансные колебани вибромашин с нелинейными упругими св з ми - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вибрационной технике, а именно к способам получени  механических колебаний с упруго соединенными массами, и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йствадл  настройки и возбуждени  в вибромашинах многокомпонентных резонансных колебаний. Цель изобретени  - повышение эффективности настройки. При использовании одного вибропривода вибромашину вывешивают на упругом подвесе, жесткость которого в направлении высокочастотных колебаний вибрируют равной Кв< 0,1 Ко, где Ко - наименьша  жесткость нелинейных упругих св зей в направлении высокочастотных колебаний. Определ ют период Т огибающей высокочастотных колебаний и регулируют жесткость упругого подвеса в направлении низкочастотных колебаний довеличины Кн =

Description

Изобретение относитс  к вибр ационной технике и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства дл  настройки и возбуждени  в вибромашинах многокомпонентных резонансных колебаний .

Цель изобретени  - повышение эффективности работы вибромашины путем возбуждени  многокомпонентных резонансных колебаний вибромашин при использовании одного вибропривода.

Поставленна  цель достигаетс  тем. что нелинейные упругие св зи выполн ют с заданной жесткостью и демпфированием, вывеш .ивают вибромашину на упругом подвесе, жесткость которого в направлении высокочастотных колебаний выбирают равной

KB 0,1 Ко,

где Ко - наименьша  жесткость нелинейных упругих св зей в направлении высокочаСТОТ+1ЫХ колебаний,

и воздействуют на вибромашину основной и дополнительной гармоническими вынуждающими силами с определенными амплитудами и частотами, возбужда  высокочастотные резонансные колебани , опреде/Т ют период Т огибающей высокочастотных колебаний и регулируют жесткость упругого подвеса в направлении низкочастотных колебаний до величины

Кн (2 Яу)2м,

Claims (4)

1. где М - инерционный параметр вывешенных частей вибромашины. На фиг. 1 и 2 представлены схемы технической реализации предлагаемого способа; на фиг. 3-АЧХ колебаний вибромашины при отключенном дополнительном дебалансном вале; на фиг. 4 - осциллограмма высокочастотных колебаний; на фиг. 5 осциллограмма низкочастотных ма тниковых (угловых) колебаний. Предлагаемый способ может быть реализован в вибромашине, состо щей из вибрато|эа 1 с бигармоническим инерционным вибрбвозбудителем, включающим основной 2 и дополнительный 3 дебалансный валы с дебалансами, наружной рамы 4,  вл ющейс  рабочим органом вибромашины , на котором креп тс  подвергаемые виброобработке издели , материалы и т.д., нелинейных упругих св зей, включающих плоские пружины 5 и упругие буфера 6, упругого подвеса, состо щего из двух подвесок , включающих пружины 7 и тросы 8. Дебалансные валы соединены между собой ременной передачей 9 и закреплены в подшипниковых опорах на корпусе вибратора 1. Плоские пружины 5 суммарной жесткостью Ki одними концами жестко соединены с корпусом вибратора 1, а другими - с наружной рамой 4. Упругие буфера б с суммарной жесткостью К2 жестко закреплены на наружной раме 4 и установлены с зазором А относительно корпуса вибратора 1. Упругий подвес одним концом соединен с наружной рамой 4, а другим - с фундаментальной стойкой 10. Привод вибратора осуществл етс  от электродвигател  11 посто нного тока, движение от которого с помощью гибкого вала 12 передаетс  основному дебалансному валу
2. 2. Двигатель 11 жестко закреплен на фундаментальной стойке 10. Питание двигател  производитс  от сети переменного тока через Л АТР 13. Л АТР 13 служит дл  регулировки частоты вращени  вала электродвигател  11. Дл  контрол  колебаний наружной рамы 4 служат закрепленные на ней датчики 14 и 15, сигнал которых через усилитель 16 подаетс  на осциллограф 17 и частотомер 18. Контроль частоты вращени  основного дебалансного вала осуществл етс  с помощью строботахометра 19. Описанна  вибромашина при ее настройке по предлагаемому способу совершает многокомпонентные резонансные колебани , состо щие из высокочастотных колебаний в направлении оси х (см. фиг. 1) и ма тниковых низкочастотных колебаний по углу р. Настройка и возбуждение этих многокомпонентных колебаний по предлагаемому способу осуществл етс  следующим образом. Предварительно из уравнений движени  вибромашины известными методами определ ют требуемые жесткости упругих св зей и амплитуду основной гармонической вынуждающей силы Ро. В рассматриваемом примере технической реализации амплитуда силы Ро (тг)о о , где (тг)о статический момент основного дебалансного вала 2, «Wp - рабоча  частота вибромашины при ее высокочастотных колебани х, и значени  жесткостей Ki и К2 плоских пружин 5 и упругих буферов 6, вход щих в состав нелинейных упругих св зей, могут быть определены из системы уравнений, полученных дл  вибромашины с кусочно-линейной упругой характеристикой - b-cos -A; /; K, {,,0..(. Kat- o Tf- ,к., л (л ,. . Ari; - (АгЛ) (,-u-d) ; (,-, (K,-.,; anccos - /l-(), где m - приведенна  масса вибромашины; d - величина посто нного смещени  центра колебаний относительно положени  статического равновеси ; AI - амплитуда первой гармоники в спектре высокочастотных колебаний; /f-коэффициент демпфировани . В случае вибромашин с другими типами нелинейных характеристик упругих систем (плавными характеристиками) коэффициенты жесткости и амплитуда силы Ро определ етс  на основе методов гармонической пр мой линеаризации, гармонического баланса и др, Устанавливают определенные значени  жесткостей упругих св зей. В зависимрсти от конструктивного выполнени  этих св зей (рессоры, витые пружины, торсионные пружины и т.д.) величины жесткостей могут устанавливатьс  различными способами. На основании выражений «Ур : Рд ( 0.3 - 0,45 ) М пр где Рд, (Ыд - соответственно частота и амплитуда дополнительной гармонической вынуждающей силы; W ск , со ср - частоты обратного скачка и срыва колебаний при воздействии на вибромашину только основной гармонической вынуждающей силы; Мпр - приведенна  масса вибромашины; Хек- ускорение вибромашины на частоте при ее нерезонансных колебани х (см. фиг. 3). предварительных экспериментальных или расчетных данных определ ют требуемые параметры частоты (Ыд и амплитуды дополнительной гармонической вынуждающей силы Рд. Вывешивают вибромашину на упругом подвесе, в качестве которого в общем случае могут использоватьс  м гкие витые пружины , упругие ленты и т.д. Жесткость упругого подвеса в направлении высокочастотных колебаний выбирают равной KB 0,1 Ко. где Ко - наименьша  жесткость нелинейных упругих-св зей в направлении высокочастотных колебаний. Это обеспечивает эффективную виброизол цию фундаментной стойки 10, на которой вывешиваетс  вибромашина , от высокочастотных резонансных колебаний, т.е. повышает надежность работы устройства, реализующего способ, не требует применени  мощных фундаментов дл  установки вибромашины. Воздействуют на вибромашину основной и дополнительной гармоническими вынуждак )щими силами определенной частоты и амплитуды. Амплитуды вынуждающих сил при известной рабочей и дополнительной частотах (Wp и (Уд задают с помощью дебалансов, устанавливаемых на соответствующих дебалансных валах 2 и 3. Статический момент основного дебалансного вала 2 при этом равен ( тг)о % щ дополнительного 3 Р (тг)д -| tWft Частоту Шд вращени  дополнительного дебалансного вала задают с помощью известных передаточных устройств, в частности в примере технической реализации - с помощью ременной передачи 8, передаточное отношение которой равно а)р/сод Воздействие вынуждающих сил обеспечиваетс  путем включени  электродвигател  11 в сеть передачей движени  от электродвигател  11 через гибкий вал 12 основному дебалансному валу 2 и далее через ременную передачу 9 дополнительному дебалансному валу
3. 3. Установка заданной частоты о)р обеспечиваетс  с помощью ЛАТРа 13 и строботахометра 19, Воздейств 1е вынуждающих сил приводит к возбуждению высокочастотных резонансных колебаний вибромашины в направлении оси (фиг. 1). С помощью датчика 14, усилител  16, осциллографа 17 и частотомера 18 контролируют высокочастотные колебани  вибромашины . Осциллограмма этих колебаний приведена на фиг.
4. 4. Как видно из осциллограммы , из-за некратности частот и сор вынуждающих сил и нелинейности упругих св зей процесс высокочастотных колебаний имеет низкочастотную модул цию. С помощью известных аппаратурных или вычислительных средств, например непосред-. ственно по осциллографу 17, определ ют период Т огибающей высокочастотных колебаний (период модул ции). После этого регулируют жесткость упругого подвеса в направлении низкочастотных колебаний. Формула изобретени  . Способ настройки на многокомпонентные резонансные колебани  вибромашин с нелинейными упругими св з ми, заключающийс  в том, что нелинейные упругие св зи выбраны заданной жесткости и заданного демпфировани  и воздействуют на вибромашину основной и Дополнительной гармоническими вынуждающими силами с определенными амплитудами и частотами, отличающийс  тем. что, с целью повышени  эффективности, устанавливают вибромашину на упругом подвесе, жесткость KB которого в направлении высокочастотных колебаний выбирают равной Кв 0,1 Ко, где Ко - наименьша  жесткость нелинейных упругих св зей в направлении высокочастотных колебаний, определ ют период Т огибающей высокочастотных колебаний и регулируют жесткость упругого подвеса в направлении низкочастотных колебаний до величины Кн (2 М , где М инерционный параметр вибромашины.

   у/////Л

   Фиг.г

   о;,

   ск

   (р ср 6

   Фиг.З

   Y.f