Збн - 0,3 м; сіи - 0,4 м, где с/и - наружный диаметр диска;
с1бн - внутренний диаметр диска.
В данном случае момент -инерции 3^ входного звена, приведенного со стороны электродвигателя, определяется по формуле:
+ (3*5)
где За ~ момент инерции входного шкива а клиноременной передачи 4;
3^ - момент инерции ведомого шкива передачи 2, который установлен на входном валу 3;
1/д - передаточное отношение от двигателя I к входному валу 3;
31 - момент инерции жива, установленного на валу двигателя I;
Зд - момент инерции ротора электродвигателя I.
Численные значения величин, входящих в формулу (3.5), следующие:
За = 3,72»10“3 кг-м2;
Зг = ІІ6.ІСГ3 кг-м2;
3, = 10,2*1СГ3 кг-м2;
= 1,8.
Подставляя численные значения величин в формулу (3.5), получаем:
3§х - 0,16 кг'М2.
Приведенный момент инерции барабана определяли по формуле:
в Зд + Зр + 3р } (3.6)
где Зд , Зр и 3Р соответственно моменты инерции выход
-- 100 -
ного шкива сі , розетки и закрепленных на ней дисковых грузов.
Зг - пУг + , (3.7)
где Зр - момент инерции одного дискового груза толщиной $ = 0,002 м: Зр = 0,0256 кг*м2;
Зр - момент инерции одного дискового груза толщиной ІЇ - 0,003 м: Зр - 0,0388 кг*м2;
л - число грузов толщиной ІЇ = 0,002 м;
/г - число грузов толщиной 8 = 0,003 м.
В экспериментах общее количество дисковых грузов изменяли от I до 19.
Значения момента инерции барабана при варьировании его в экспериментах сведены в табл.3.1.
Момент
|
инерции 3$ выходного
|
Таблица 3.1 звена редуктора
|
№
эксп.
|
Количество грузов п К
|
Сумма моментов - инерции грузов,
кг* ил2
|
з$*
кг*м
|
I
|
— -
|
_
|
0,311
|
2
|
5
|
0,128
|
0,439
|
3
|
10
|
0,256
|
0,567
|
4
|
15
|
0,384
|
0,695
|
5
|
17 2
|
0,513
|
0,824
|
Постоянные параметры имели следующие значения: Зеї = 0,027 кг’М2;
Зр = 0,284 кг*м2.
- 101 -
С учетом этих значений величин формула (3.6) может быть представлена в следующем виде: 3^ - 0,3ff + йг . (3.8).
Методика экспериментальных исследований и обработки результатов
На основании поставленных в главе З.Т задач экспериментальные исследования динамики виброцентробежного сепаратора включили определение следующих закономерностей:
- влияние на измеряемые величины частоты вращения рабочего органа, его момента инерции, частоты и амплитуды колебаний водила в отдельности, т.е. при варьировании одного из этих параметров и постоянном значении остальных. Преимущество таких экспериментов заключается в возможности нахождения зависимости исследуемого фактора как функции от одной переменной величины;
•- установление зависимости усилия в шатуне вибровозбудителя как функции от времени и переменных параметров.
Полученные выводы из теоретических предпосылок в виде аналитических зависимостей позволяют планировать проводимые эксперименты и в значительной степени конкретизировать их задачи.
При проведении экспериментальных исследований на ленте самопишущего прибора одновременно фиксировали-: усилия в шатуне, отметку времени, ускорения водила, отметку оборота и ускорения входного вала и рабочего органа.
Частоту со колебаний, передаваемую от вибровозбудителя водилу, изменяли при помощи сменных живов клиноременной передачи 19 (рис.3.10), входное колесо которой установлено на валу электродвигателя.
Следует отметить, что вибровозбудитель сообщает одинаковую частоту колебаний всем звеньям механической системы, рассматриваемой установки.
- 102 -
Основными факторами, влияющими на производительность и эффективность сепарирования зерновых продуктов в поле центробежных сил с вращательной вибрацией рабочего органа, являются тангенциальное и центростремительное ускорения цилиндрической поверхности решета, которые зависят от кинематических параметров и диаметра барабана.
Поэтому измерение величин этих ускорений является важной задачей при экспериментальном исследовании. Центростремительное ускорение поверхности цилиндрического решета с радиусом определяется по формуле
Оц.с. + даг)2#, . (3.9)
Ввиду незначительности колебаний угловой скорости А со# около её средней величины с достаточной для инженерных
расчетов точностью можно принимать
Вц.с. . (ЗЛО)
т
Тангенциальное ускорение а$ , сообщаемое поверхности цилиндрического решета вибровозбудителем с кинематическим возбуждением вращательных колебаний, определяли выше описанным тензометрическим методом
вї = ■
Перед проведением серии экспериментов и после них тензоре- гистрирующая измерительная система была тарирована на машине с горизонтальными прямолинейными гармоническими колебаниями рабочего органа. Внешний вид этой машины представлен на рисунке 3,18, а кинематическая схема на рисунке 3.4. Принцип её работы описан в параграфе 3.2.
Эта машина позволяет получать достаточно широкий диапазон значений ускорений за счёт изменения частоты и амплитуды колеба-
Рис.3.ІЗ. Внешний вид машины с горизонтальными
прямолшэиными колебаниями (перед тарировкой датчиков) ' ; ■
ний. Записи показали, что форма воспроизводимых колебаний (Хд) на её рабочем органе синусоидальная, т.е. определяется по формуле
Хл = А а Піп Сд„ і , (З.ІІ)
где Ац , со„ соответственно амплитуда и частота коле- баний;
Способ тарировки тензоизмерительной системы (рис.3.13), описанный в параграфе 3.3.1, обеспечивал соблюдение следующих условий:
Соблюдение полного соответствия условия тарировки и измерения исследуемой величины.
Для достижения этой цели тензодатчики после тарировки перенесены на исследуемые звенья виброцентробежной установки без изменения их прежнего условия подключения к измерительной системе.
первичный измерительный преобразователь-датчик с наклеенными тензорезистраш жестко закрепили на рабочем органе машины
с прямолинейными горизонтальными колебаниями так, чтобы плоскости его балок были расположены перпендикулярно к направлению колебаний. Рядом с каждым тензодатчиком установили усилитель.
при постоянной амплитуде Ап колебаний изменяди их частоту СО л .
В этом случае абсолютная величина максимального ускорения Я/пах колебаний для каждого значения частоты Сдп колебаний определяется по формуле
Я/пах = / I • (3.12)
Масштаб записи ускорения измерительными приборами зависит от следующих постоянных факторов:
- упругости балки тензодатчика;
типа тензорезистора;
характеристик усилителя и других.
При проведении экспериментального исследования масштабы изменяли при помощи калибровки записи и постоянной регистрации.
Постоянной регистрацией названо отношение входного сигнала (напряжения и$х ) к ординате у на записи. Она определяется по формуле (из паспорта)
КР " в/м- (з-13)
В случаях больших отклонений пишущего устройства, заводящих его за рабочую область канала записи на диаграммной ленте, рукоятку установки постоянной регистрации переключали в сторону увеличения этого показателя. При каждом отдельном эксперименте ее величины отмечали на бумаге около записи.
По результатам тарировочных экспериментов построены зависимости амплитудного значения углового ускорения от максимальной ординаты в записи, которые приведены в приложении П 3 на рис.1.
Перед установкой на машину шатун был статически тарирован усилием растяжения на специальном приспособлении (рис.3.19).
Шатун 3 с наклеенными тензорезисторами 9 установлен в отверстии опоры 2 и опирается через гайку I. На другом конце шатуна закреплена скоба 4 при помощи гаек. Трос 6 соединили со скобой болтом 5, перекинули его через блок 7 и подвесили на нем груз Ц . Нагружение осуществляли эталонными грузами массой 1,2,5 и 10 кг. Величину деформации в области наклейки тензорезисторов, преобразованную в электрический сигнал, регистрировали на бумаге самопишущего прибора.
По данным тарировки шатуна построены графики зависимости амплитудного значения усилия в шатуне от амплитудной ординаты записи на диаграммной бумаге, которые представлены в приложении
Рис.3.19. Приспособление для статической тарировки шатуна.
- гайка; 6 - трос;
- опора; 7 - блок;
'3 - шатун; 8 - груз;
А - скоба; 9 - тензорезистор.
5 - болт;
ПЗ на рисунках П, Ш.
Эксперименте проведены по следующей методике:
Установили параметры установки согласно программе экспериментов.
Перед экспериментами и после них осуществили контроль за , калибровкой записи на соответствие её величины . установленной.
Сначала включили электродвигатель I (рис.3.10) и установили частоты вращения его ротора согласно программе при помощи тахометра ЦАТ - ЗМ, Затем включили электродвигатель 18 вибровозбудителя.
Переключили ручку для регулирования постоянной регистрации
в каналах самопишущего прибора до получения на диаграммной бумаге записи с величиной, достаточной для обработки.
Отключили электродвигатели и записали нулевую линию.
Осуществили непрерывную запись сигнала чернилами на диаграммной бумаге со скоростью ленты # е 100 мм/с в течение времени ^ больше чем 1с. При этом соблюдали, чтобы отметчик времени делал не менее двух всплесков, которые необходимы для определения частоты колебаний звеньев (рабочего органа, водила и входного звена).
Скорость ленты переключили на величину & = 1'ш/о и записали сплошными линиями длиной не менее 10 мм.
Эксперименты производили при включенном и отключённом двигателе I.
Отключили установку и записали нулевую линию.
Фиксировали в журнале все необходимые установочные параметры машины и показания приборов.
При подготовке и проведении динамических исследований в виб- роцентробежной установке использовали следующие приборы и оборудование.
Весы РН-10Ц13У, цена деления 0,005 кг - для взвешивания деталей при определении их момента инерции. При этом применяли гири 4-го класса, марки МГ-4-П00, Г-4-1110 ГОСТ 7328-61.
Линейка металлическая метровая, цена деления 0,001 м - для измерения размеров и взаимных расположений деталей установки.
Штангенциркуль, цена деления 0,0001 м - для измерения диаметра деталей, имеющих формы тела вращения (шкивы, валы, втулки и т.п.).
Датчик перемещения, цена деления 0,0025 мм - для измерения перемещений различных точек водила, розетки и деталей входного звена.
Тахометр ЦА.Т-ЗМ - для измерения частоты вращения вала электродвигателя I.
Прибор быстродействующий, самопишущий Н338-6П - для регистрации ускорений водила, входного звена и рабочего органа, а также для определения частоты вибраций элементов системы и частоты вращения барабана, входного звена по отметчикам времени и оборота.
Прибор ТММ-26М для определения моментов инерции методом бифпяярного подвеса.
Ампервольтомметр (тестер) АВ0-5М.
Тахометр - для определения частоты вращения звеньев машины. '
Результаты экспериментального исследования представляют собой синусоидальные линии ускорений звеньев и усилий в шатуне экспериментального виброцентробежного сепаратора, изображенные на диаграммной бумаге с криволинейными координатами.
На рисунках 3.20, 3.21, 3.22, 3.23 показаны характерные участки диаграммы, полученные при различной амплитуде колебанийб././/г?.о/.м
I Уе^фЮ^раЗ КрЩог
Do'stlaringiz bilan baham: |