Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

60
АО
го

0,3 О.А 0,5 0.6 0.7. ор Уб/^Р’^м
Рис.3.23, Зависимость амплитудного значения углового уско­рения от момента инерции барабана, полученная:
теоретически;

~					X
				<	0
				V ’ і

экспериментально;


9 И-


£?с*
во
^ 40

о

ар/о арго орзо орАО ор5о щ _рад Рис.3.29. Зависимость амплитудного значения углового уско­рения от амплитуды колебаний водила, полученная:
' теоретически;
• и 4- экспериментально;
I -£бх * ² -ёб'-


т.е. приближением к круговой частоте со возмущащей силы, что приводит к значительному возрастанию коэффициента усиления. Та­кое объяснение получено в результате совместного анализа выраже­нии (2.26) и (2.28),
На рис.3.29 представлены зависимости амплитудных значений угловых ускорений входного звена (I) и барабана (2) от угловой амплитуды колебаний водила, которые вычислены по формуле (2.20). Экспериментальные и теоретические зависимости показыва­ют, что ускорения этих звеньев прямо пропорциональны амплитуде колебаний водила.
Результаты расчета по уравнениям (2.20), представленные в виде кривых зависимостей (I) и (2), согласуются с данными экспе­римента, и. их среднее расхождение составляет 12,2 и 4% соответст­венно. Коэффициент усиления (коэффициент динамичности) в этом случае постоянный и его значение: у = 1,25.
На рис.3.30 показаны зависимости амплитудных значений угловых ускорений входного звена (I) и барабана (2) от круговой частоты а) колебаний водила, которые вычислены по формуле (2.20). Эта зависимость нелинейная и с увеличением со . амплитудные зна- ' чения утловых ускорений звеньев резко возрастают, что свидетель­ствует о приближении крутовой частоты вынужденных колебаний сис­темы к резонансной. При варьировании круговой частоты со ко-
т
лебаний от 40,63 до 70,16 рад*с коэффициент усиления возраста­ет от 1,19 до 2,51.
Среднее расхождение между теоретическими и эксперименталь­ными значениями зависимостей (I) и (2) 12,6 и 4% соответственно.
При варьировании угловой скорости Яд ,ротора электродви­
гателя I (рис.3,10) угловые-ускорения, звеньев (рабочего органа, водила и входного звена) не изменяются, что также согласуется с расчетными уравнениями.





Рис*3.30, Зависимость амплитудного значения углового уско­рения от круговой частоты колебаний водила» полученная:
• теоретически;
9 и-|~ экспериментально;
х-£&
Из формулы
е - Фсо^гу
находим
/ = —4 . (5.21)
СО -
Используя это соотношение, получим расчетные формулы для оп­ределения амплитуды барабана и входного звена в виде:
₌ . (3.22).
СО*
^ • (3.23)
Результаты вычислений по этим формулам сведены в таблицу П6 приложения П2.
На рисунках 3.31, 3.32 и 3.33 представлены зависимости ампли­туд колебаний Ф# и Фбх барабана и входного звена от час­тоты со .колебаний водила, момента инерции 7/ барабана и амплитуды колебаний водила соответственно.
Во всех вышерассмотренных случаях, кроме одного варианта, когда переменным-параметром является частота вращения
ротора электродвигателя I, с увеличением варьируемой величины амп­литудные значения ускорений и амплитуды колебаний рабочего органа и входного звена возрастают. Характерно, что большинство экспери­ментальных точек расположены немного выше теоретической зависи­мости.
По результатам экспериментальных исследований построены гра­фики зависимостей амплитудного значения усилия в шатуне вибровоз­будителя -от амплитуды Ф$ и круговой частоты со колебаний, момента инерции 7^ барабана, которые показаны на, рисунках 3*34, 3.36 и 3.36 соответственно.

Как видно из этих экспериментальных зависимостей, амплитудное значение усилия в шатуне возрастает с увеличением параметров:



Рис.3.31. Зависимость амплитуды колебаний от его частоты, полученная:
___ теоретически;
• и 4* экспериментально;

* ^1 “ ¥к'				/
		+	® /
	+—	4* ^		»
	*/			1

1|^раЗ
орн
цоз
орг
о,<н

Р\^ °р О;⁸ С^кп-м²

Рис.3.32-Зависимость амплитуда колебаний от момента инерции барабана,полученная:
теоретически;
и+ экспериментально;
1-%х; ²-$

г0,05





Цнхд

ор4
0,05
ерг орі
о 0р/О орго <}030 \£}040 Ц050 -_:у₈ рад
Рис.3.33 Зависимость амплитуд колебаний жодного звена ( 1 ) й барабана ( 2 ) от амплитуды водила,полученная:
— теоретически;
ф й экспериментально;




Рис.3.34. Зависимость амплитудного значения усилия в шатуне от амплитуды колебаний водила при:



Э$= 0,311 кг.м²; Q = 35,6 рад.с“*¹;
Т о

СО = 45,4 рад.о*¹; ‘ 0,16 кг.м².
Рис.3.35. Зависимость амплитудного значения усилия в шатуне • от круговой частоты колебаний СО, при:
. = 0,031 рад; 0= 35,6 рад.с¹;



& = 0,311 кг. м²; %&= оде КГ.Г,^

.

о,г 0.4 о,в у о,в ^_$1кг-м'^г

Рис.З.

36. Зависимость амплитудного значения усилия в шатуне от момента инерции барабана при:
=0,031.рад; = 32,4 рад.с“¹;-
СО, = 45,4 рад.с“¹; $3х ~ °»^{16 кг}*^*'Ф_ё , со и # .
Зависимости усилия от амплитуды колебаний водила и момента инерции барабана с достаточной для практических расчетов точ­ностью могут быть представлены прямыми линиями.
Согласно результатам экспериментов при варьировании частоты вращения звеньев виброцентробежного сепаратора (рабочего органа, входного звена и ротора'электродвигателя равномерного вращения барабана) усилие в шатуне не изменяется (приложение 112,табл. 115).
При экспериментальных исследованиях на экспериментальном образце виброцентробеяного сепаратора воспроизведены все режи­мы его работы, предусмотренные программой. Определены законы . движения рабочего органа, входного звена и водила. Установлена зависимость усилия в шатуне» вибровозбудителя как функции време­ни. Выявлена взаимосвязь между различными параметрами..
Из результатов экспериментальных исследований динамики ла­бораторного вброцентробежного сепаратора следует, что использо­ванный в нем дифференциальный привод позволяет сообщить его ба­рабану интенсивные вращательные колебания. Причем, вращательное движение барабану передается независимо от его колебаний, т.е. первое не оказывает влияния на второе.
Независимость управления средней угловой скоростью и часто­той вращательных колебаний барабана необходима для повышения эф­фективности сепарирования при обработке зерновых культур с раз­личными физико-механическими свойствами. Кроме того, такая по­требность возникает из возросшей в последние годы прогрессивной тенденции к комплексной механизации и автоматизации технологи­ческих процессов на зерноперерабатывающих предприятиях.
Другая особенность дифференциального привода виброцентро- бежного сепаратора заключается в возможности сообщения вращатель-
ных колебаний при помощи жесткой связи и использования явления резонанса для интенсификации процесса сепарирования при наличии упругой связи.
В первом случае его следует отнести к вибровозбудителям с кинематически ограниченным возбуждением согласно их классифика­циям, приведенным в работе (117). В остальных случаях он относит­ся к вибровозбудителям с кинематически неограниченным возбужде­нием.
Режим работы машины зависит от соотношения частот собствен­ных и вынужденных колебаний его механической системы. Значение