Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

С
отрицательно и при увеличении У* ОТ О ДО Ух_п-
со^—
знаменатель уменьшается от I до О , а
следовательно амплитуда увеличивается от •. (1-а)Ф_ё
стремясь к °° , что соответствует резонансу. При дальнейшем
увеличении У# от значения У#р знаменатель, оставаясь от­рицательным, увеличивается по абсолютной величине монотонно,
стремясь К при У# ⁰⁰ , т.е. ф$ О .
Результаты выполненного анализа,представленные графически на рис.2.3, позволяют утверждать, что существует область пара­метров системы, в которой увеличение приведенного момента инер­ции решетного барабана вследствие увеличения нагрузки вызывает увеличение амплитуды колебаний, исключая возможность дестабили­зации процесса. Область параметров стабильного режима определя­ется неравенствами
’ ■ . Г~Т~4 ПГТ’ /2.33/

Ко-и

< со < К =\\е₀(4г + Ц-) А, I А Ах '
Необходимо отметить, что анализ выполнен без учёта дисси­пативных, свойств системы. Однако и при учёте последних при ус­ловии, что они не исключают проявление резонанса,неравенства

остаются в силе.

33. 
    

Рис.2.3 Зависимость амплитуды барабана ц)& от при СО > Ко и СОК К₀



Заметил также, что формула (2.28) и рассмотренные выше ус­ловия стабилизации технологического эффекта указывают на целесо­образность уменьшения передаточного числа и дифференциально­го редуктора в пределах, допустимых по конструктивным соображе­ниям.

4. 
   Момент на'приводе водила
   

При определении момента на водиле дифференциального редукто­ра пренебрежем силами трения в подшипниках и силами трения коль­цевого слоя продукта по решетной поверхности рабочего цилиндра. По принципу возможных перемещений и принципу д’Аламбера иЗ усло­вий динамического равновесия системы:
Щ . (2.34)
Ч>6 Ч’е
Подставляя в (2.34) производные утлов ^ и
по времени, полученные из (2.1), (2.19) и (2.20), иглеем
( г-и)²
3$ + — віпсоі 2.35)
№-<Г(і>1кТ

3. 
   ЭКСПЕРИМЕНТМШОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
   

1. 
   Задачи и общая методика
   

экспериментального исследования
Основными задачами экспериментального исследования являют­ся определение технологической эффективности экспериментального образца зернового виброцентробежного сепаратора и проверка целе­сообразности выбранной его динамической модели и достоверности теоретических предпосылок и расчетных формул (подтверждение при­нятой гипотезы).
К задачам экспериментального исследования относятся:

• 
  выявление законов движения рабочего органа, водила и входного звена как функции времени;
  
• 
  определение ускорений и амплитуд колебаний рабочего ор­гана, водила и входного звена как функции от варьируемого пара­метра;
  
• 
  установление зависимости усилия в шатуне вибровозбудите­ля от различных параметров машины;
  
• 
  подтверждение в процессе испытаний машины практической возможности независимого регулирования частоты и амплитуды нало­женных вибраций от средней угловой скорости рабочего органа;
  
• 
  определение области кинематических режимов, обеспечиваю­щих технологически целесообразные параметры движения решетного барабана и надежную работу цривода;
  
• 
  определение параметров машины, значение которых необходи­мо для выполнения динамических расчетов в воответствии с уравне­ниями и формулами, полученными в главе 2:
  
• 
  моментов инерции вращающихся частей;
  
• 
  передаточных отношений;
  
• 
  упругих свойств твердых звеньев и деформируемых ременных пере­дач;
  
• 
  частоты собственных колебаний системы;
  
• 
  частоты вынужденных колебаний;
  
• 
  средних угловых скоростей звеньев;
  
• 
  угловых и линейных перемещений.
  

Объект исследования-экспериментальный образец зернового виброцентробежного сепаратора с вертикальным рабочим органом и дифференциальным приводом вращательных вибраций. Он предназначен для исследования интенсивности просеивания различных зерновых культур, параметров движения и силовых характеристик, был спро­ектирован и установлен после изготовления в лаборатории кафедры "Теория механизмов и машин" Московского технологического инсти­тута пищевой промышленности (ШИПП). Этот сепаратор позволяет варьировать различные параметры в достаточно широких диапазонах, что необходимо для определения влияния их на динамические про­цессы, происходящие в колебательной системе машины. При экспери­ментальных исследованиях он был оснащен необходимыми измеритель- ными устройствами и тарированными приборами.
Эксперименты по исследованию динамики в основном произве­дены по методу тензометрирования /81,117,128/. При технологичес­ких экспериментальных исследованиях этот метод применен для опре­деления амплитудного значения углового ускорения вертикального цилиндрического решета и для записи его закона движения как функции '.времени.
Измерительная система, состоящая из тензорезисторов сопро­тивления, специальной усилительной и регистрирующей аппаратуры, позволила синхронно записать на диаграммной бумаге законы движе­ния рабочего органа, водила и входного звена, а также регистри­ровать на бумаге усилия в шатуне колебателя.
К числу достоинств тензометрических датчиков, обеспечиваю

­
щих их широкое распространение, относятся /80,81,117,128/;

• 
  простота первичного измерительного преобразователя де­формации - тензорезистора;
  
• 
  сравнительно малые габариты, обеспечивающие возможность измерений в труднодоступных местах;
  
• 
  нечувствительность к изменениям температур и простота средств термокомпенсации;
  
• 
  достаточно высокая частота собственных колебаний датчика, благодаря чему амплитудно-частотно-фазовая характеристика изме­рительного преобразователя фактически определяется лишь свойст­вами упругого элемента в системе машины;
  
• 
  стабильность измерительных свойств.
  

Метод тензометрических измерений основан на принципе су­ществования линейной зависимости между относительной деформацией проволоки и относительным изменением ее электрического сопротив-
I
ления по формуле /107/;
лВ

в

, (3.1)
где В - сопротивление проволоки; лВ - изменение сопротивления;
В - чувствительность тензорезистора, определяемая экс­периментальным способом, указываемая на упаковке партии тензорезисторов при поставке;
В - относительная деформация проволоки вдоль ее длины. Измеряя величину относительного изменения сопротивления
лв
тензорезистора при помощи электрических приборов, можно
определить величину ее относительной деформации 6 .
Допустим, тензометрический датчик рассматривается как ме­ханическая система с одной степенью свободы, тогда для уменьше

-


ния погрешности измерения величины необходимо, чтобы частота собственных колебаний этой системы была в десять раз больше мак­симальной частоты измеряемой величины (при использовании демпфи­рования колебаний отношение частот может быть уменьшено до 3-4) /80/.
При преобразовании деформаций в электрический сигнал в процессе исследований в основном применяли проволочный тензоре- зистор Ш-5.
Тензорезисторы КФ-5 обычно используются для измерения де­формаций деталей машин, конструкций при статических и динамичес­ких нагрузках, а также в силоизмерительных тензорезисторных дат­чиках.
Материал подложки тензорезистора КФ-5 - термостойкая бума­га, пропитанная фенольным клеем ВС-350. Этот клей - однокомпо­нентный, горячего отверждения. Температурный диапазон работы клея - от -70 до +200°С.
Для наклейки тензорезисторов к чувствительной упругой бал­ке и исследуемой динамометрической детали применяли клей Ш-2.
При сборке системы из электропроводов колеблющиеся участ­ки их сокращали до минимума, что позволило уменьшить погрешность измерений, возникающую при вибрациях кабелей.
Расшифровку значений записей на диаграммах в масштабах из­меряемых величин ускорений и усилий производили соответственно методам динамической, и статической тарировки /81/.
Моменты инерции вращающихся деталей определяли по методу бифилярного подвеса /48/ согласно формуле
^т*'%^{г Х!}’^м*' ⁽³-²⁾
где /77 - масса детали, кг;
о - половина расстояния между нитями, м;
Т - период малых колебаний бифиляра вокруг вертикальной оси, с;