Артоболевский И.И. - Теория механизмов и машин (1073999), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Имеем Р„' = Р. + Р„'т = т)г! + Л)др На рис. 13.44, в показана сила Р"„, полученная вследствие установки корректирующей массы при третьем испытании, Имеем Ри = Рн! + Рнй е= Ри! Рит = )и!Г! — !ПдРдг Кан КаК Рлй = — Рий. ! и П, на которых нужно укрепить противовесы с точечными массами т, и и)!1. Для определения коэффициента пропорциональности р и направлений, в которых необходимо установить массы т) и и)!1, можно воспользоваться приемом, который сводится к тому, что к балансируемой детали искусственно присоединяется дополнительная масса тд на некотором расстоянии р„ от оси вращения детали.
Обычно в качестве такой массы берут кусок пластилина массы ид, и этот кусок прикрепляют к поверхности балансируемой детали. На рис. 13.4! куски этой массы показаны на поверхности фланца В. Масса тд носит название корректирующей массы. $ 62. УРАВНОВЕШНВАННЕ ВРАЩАЮЩИХСЯ ЗВЕНЬЕВ 299 Совместим заштрихованные на рис, 13.44, б и В треугольники так, чтобы равные их Второиы а совпадали (рис.
!3.45). Тогда получаем параллелограмм ВСРЕ, у которого стороны а, Ь, с и д н диагонали связаны условием йсд !- 2с(д (ВР)' + (СЕ)' нли А1 11 = Ри~ и А С вЂ” Гид Рид д и (СЕ) = Ри — „и з получаем А 1/ А1+ А1 — 2А! Так как амплитуды А„А, и А, нами могут быть измерены, то нз формулы (13.66) можно определить амплитуду А,.
Согласно условию (13.64) (13.66) Ад = рРид = 11Р(а = рл1дрд. Из последнего равенства определяем коэффициент пропорциональности рл д А В1АР Величина статического момента т1г1 уравновешивающего противовеса может быть теперь получена из формулы А, А, т1г1=РШ = — = А п1дрд. и1 )1 — Ад Угол а (рис. 13.44, а) между направлением, иа котором надо установить противовес т„ и направлением установки корректирующей массы лтд определяется, согласно рис.
13.45, из соотно- шения (13.67) А~+ Ад — АЗ 1Х1,1 = агссоз 2А А д Из последнего соотношения будут получены два значения угла я. Вопрос о пригодности того или другого значения решается испытанием на станке: противовес тт на выбранном расстоянии гг (! 3.68) ~/ (В0)1+ (СЕ)д — 2ВВ (13.65) Так как, согласно равенству (13.64), А> = рЄ А, = рР„;, Аэ = рР'„' и АА = рР'„1 = 11Р'„'ь где р — общий коэффнпиент пропорциональности, зависящий от параметров установки, то, заменяя в равенстве (13.65) отрезки с, д, ВР и СЕ их значениями, равными Эи ге. ~е. кинвтостнтнчнскии гнсчвт плоских мвхннизмон Устанавливаетса сначала поД Углом аы а затем поД Углом ссе1 пригодной является та установка, при которой вибрации отсутствуют (даже при критической, т.
е. резонансной угловой скорости). Поменяв местами плоскости ! и П, т. е, установив ротор на станке так, чтобы его ось была повернута на 180' относительно первоначального положения, мы тем же способом можем найти статичесний момент тыгы уравновешивающего противовеса ты, устанавливаемого в плоскости П. Практически устранение неуравновешенности производится или удалением части массы детали, или закреплением дополнительной массы.
Таним образом, установив в плоскостях ( и П противовесы тз и ты, мы полностью уравновешиваем силы инерции ротора. й 63. Внбрационные машины и принцип их действия ') 1с. Силы инерции ие всегда являются вредными, с которымн надо бороться. В настоящее время имеется много машин, в которых для выполнения того или иного технологического процесса намеренно возбуждаются колебания. Машины, в которых технологический процесс выполняется на основе возбужденных колебаний, называют вибрационнымн машинами.
Возбудителями колебаний в этих машинах могут быть механические и злектромагнитные вибраторы, гидравлические и пневматические пульсаторы. Рабочему органу машины, взаимодействующему с обрабатываь мой средой, необходимо придать колебательное движение с же. лаемой частотой колебаний н амплитудой. Вибрационные машины получили большое распространение в различных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве. С помощью вибраций дробят, измельчают, транспортируют пуско. вой и сыпучий материал, разделяют смеси, уплотняют бетон, погружают сваи и шпунт в грунт, просеивают различные про.
дукты. Используют вибрации и в быту (например, вибрационные бритвы). Обрабатываемые среды под действием вибраций становятся более «податливымин, что способствует интенсификации технологического процесса. 2'. Наиболее распространенным возбудителем колебаниИ яв. ляется дебалансный возбудитель.
Устройство простейшего дебалансного вибратора показано на рнс. 13,46, а. Неуравновешенная масса и вращается около осн А а угловой скоростью м и развивает центробежную силу инерции Р„равную Р, персон, где р— расстояние центра массы т от оси А. Сила инерции дебаланса через опору А передается массе М, а которой обычно и связы. вается рабочий орган вибромашины, взаимодействующий с обрабатываемой средой. '1 Данный параграф ннпнснн А.
П, Бессоновым, бба. виврдцнонныв машины и принцип их двиствия зщ На рис. 13.46, б показан дебалансный вибратор направленного действия, в котором два дебаланса л) вращаются с одинаковой скоростью в противоположных направлениях.
Горизонтальные составляющие Р,„двух центробежных сил инерции Р„' взаимно уравновешиваются, а вертикальные Р,„— складываются, образуя суммарную силу инерции Рн 2Рнр 2тб)вр соз ф, где ф — угол, образуемый силой Р; с вертикальной осью. Часто лв' Рвг рве. )ВЛВ. Схемы еоабудвтелев холебавнв механвеесного типа: а) схеме простейшего дебалавсвого ввбратора: б) схема дебалансвого ввбратора направленного девстевв полагают, что дебалансы вращаются с постоянной угловой скоростью б), тогда гр = Ы и сила Рн является периодической функцией времени: Р, = 2те'р соз б)1, т. е.
в этом возбудителе колебаний возбуждающая сила по направлению всегда совпадает с осью углов, а по величине меняется по гармоническому закону. Дебалансы обычно имеют между собой кинематическую связь, а иногда такой связи нет, но при определенных условиях оба дебаланса все равно вращаются с одинаковыми скоростями; в таких случаях говорят о самосинхронизации дебалансов. Форма движения массы М определяется характером ее подвески к неподвижной части машины, физико-механическими свойствами среды и механической характеристикой двигатели, приводящего во вращение дебаланс т.
3'. Общим для всех вибромашин является следующее: Во-первых, вибрационная машина является колебательной системой, состоящей из возбудителя колебаний — вибратора и колеблющейся массы, т. е. рабочего органа и частей, жестко с ним скрепленных. Во-вторых, рабочий процесс в вибромашинах получается в результате суммарного эффекта большого количества отдельных циклов, следующих один за другим. Хотя эффект за один цикл является незначительным, но высокая частота этих циклов делает эти машины высокоэффективными.
Динамическое исследование вибромашин состоит в составлении и решении уравнений движения. В уравнения движения входят) 1) возбуждающая сила вибратора, 2) восстанавливающие силы, зависящие от способа подвески рабочего органа, 3) силы взаимо- звр Гл, 1й. КИИЕТОСТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПЛОСКИХ МЕХАНИЗМОВ Часто это уравнение представляют в таком виде1 х + 2пх + йвх = а с1м б71, (13.70) где с А — =йй, — =а. М ' М вЂ” = 2л ь м= У. Если выписать полное решение этого линейного дифференциального уравнения второго порядка с правой частью, то получим закон движения массы М, в котором будут смешаны свободные колебания системы, зависящие от начальных условий и параметров системы, и вынужденные колебания, определяемые характером возбуждения и параметрами системы. Как показывает практика, свободные колебания в системе затухают довольно быстро н Остаются лишь вынужденные колебания. Вибрациониые машины основной технологический процесс выполняют в установившемся режиме, когда свободные колебания уже затухнут, действия вибрирующего органа со средой, 4) инерционные силы рабочего органа.
4'. На рис. !3.47 изображена динамическая модель вибрационной машины. Дебалансный возбудитель направленного действия создает возбуждающую колебания силу Р, периодического действия, которая передается массе М, а с массой М связан исполнительный орган — или сито для просеивания или разделения материалов, или дека для вибротранспортирования материалов и т. д. Пружина с жесткостью с и демпфер с коэффициентом затухания Ь моделируют систему упругой подвески к неподвиж- ному корпусу машины, взаимо»о действие с обрабатываемой сре- , дой и другие потери. и Возьмем простейшую, так называемую линейную колебательную систему, в которой возРис. 13.47.
дииемиеесная модель вибр»- буждающая сила меняется по ивонной мансини с дебалансямм вибраео. ГарМОНИЧЕСКОМу ЗаКОНу ром направленного дейссвня Ря = 2тб7вр соз б71 А соз б71; здесь А = 27лй7йр есть амплитудное значение возбуждающей силы. Обозначим через х линейную координату перемещения массы М, тогда упругая сила пружины будет — сх, где с — жесткость пружины. Демпфирующие свойства системы представим тоже в виде линейной функции скорости — Ьх.
Теперь, проектируя все силы, приложенные к массе М, на направление х, получим уравнение колебаний массы М Мх+ Ьх+ сх = А соз ай (13.69) А бб. ВИБРАЦИОННЫЕ МАШИНЫ И ПРИНЦИП ИХ ДЕЙСТВИЯ ЗОЗ и на этот режим обычно проектируется машина. Решение вынужденных колебаний массы М имеет вид х = соз(сбт — 6) = Н сов(пт1 — 6), (13.71) 1' (Аз — ыз)а+ 4пхых где 6 — сдвиг фаз изменения возбуждающей силы и перемещения массы М, 6 агс1я 2лы и Н= У)~4.. — амплитуда колебаний массы М, Интенсивность технологического процесса определяется, главным образом, амплитудой колебаний (точнее, размахом колебаний) и частотой возбуждающей силы.
Под размахом йз колебаний понимают удвоенную амплитуду колебаний при гармонических и других симметричных колебавиях, или разность между максимальными и минимальными откло- ~ ~й нениямн при несимметричных колебаниях. Из уравнений (13.69), (13.70) и решения (13.71) можно видеть, что размах колебаний 4А зависит от Рнс. НЬ44. Амплитудно. частотные хапяти параметров~ раитернстиии аибрацвоинох мамины прн различных иозффнциентах затуха. Л 6 (М, Ь, С, А, бз). нин Конструктор может варьировать этими параметрами, чтобы получить наиболее приемлемый технологический процесс вибромашины.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
