|
Раздел II. ВИБРОВОЗБУДИТЕЛИ
Тема 2.1. Электромагнитные вибровозбудители (ЭВВБ
)
Нашли широкое применение в ВМ производственного назначения. Сле-
дует отметить, что по величине амплитуды вынуждающей силы, отнесенной к
единице массы, ЭВВБ уступают центробежным и поршневым.
Достоинство ЭВВБ:
простота конструкции;
отсутствие вращающихся и трущихся пар;
повышенная надежность и долговечность;
отсутствие необходимости в периодической смазке; замене изношенных
частей;
отсутствие текущего ухода;
возможность главного регулирования амплитуды колебаний;
постоянство частоты колебаний при любых нагрузках;
бесшумность в работе
ЭВВБ широко применяются в питателях для насыпных материалов, в том
числе работающих в составе весовых дозаторов, ВК малых и средних размеров,
вибрационных бункерах и наполнителях систем питания заготовками автомати-
ческих станков и линий, машинах для вибрационной обработки поверхности де-
талей, вибрационных насосах небольшой производительности, некоторых кон-
струкциях вибрационных грохотов, формовочных машин и в других случаях.
Практически все современные ЭВВБ работают в околорезонансном ре-
жиме, причем амплитуда силы, развиваемой резонансной упругой подвесной ,в
5…20 раз превышает амплитуду вынуждающей электромагнитной силы (отноше-
ние этих сил называют коэф. Усиления).
Различают: однотактные и двухтактные ЭВВБ
13
Однотактный ЭВВБ состоит из магнитно-мягкого сердечника 1.Ш или П
образной формы с одной или двумя 2 или 2
1
обмотками и магнитно-мягкого якоря
3.Якорь и сердечник рас положены в корпусах 5 и 6, связанные между собой пру-
жинами 4 .К концам обмотки прикладывается переменное или пульсирующее
напряжение и ток в обмотке порождает пульсирующую силу взаимного притяже-
ния сердечника и якоря, вызывающую их сближение и деформацию пружин. Об-
ратный ход осуществляется за счет потенциальной энергии пружин, запасенной
при прямом ходе
Если ток в обмотке пульсирующий ,частота возбужденных им механиче-
ских колебаний равна частоте пульсаций. Если же ток в обмотке переменный, ча-
стота механических колебаний в два раза выше частоты тока,т.е. наблюдается эф-
фект квадрирования, поскольку сила притяжения является прямой функцией квад-
рата силы тока с обмотке. Вынуждающие силы в ЭВВБ малы. Поэтому с целью
получения достаточных амплитуды колебаний вибрирующие массы и коэффици-
ент жесткости пакета пружин подбираются обычно таким образом, чтобы коле-
бания осуществлялись в резонансном или достаточно близком к резонансному ре-
жиме.
Двухтактный ВВБ, состоит из двойного сердечника 1 с двумя обмотками 2
и 3. Сердечник заключен в каркасе 4, который пружинами 5 соединен с корпусом
6, содержащим два якоря 7 и 8. Обмотки подключаются к сети таким образом, что
по одну из них подается ток в течении одного периода, на другую – в течении
следующего и т.д. в порядке чередования.
14
Двухтактный ВВБ отличается тем, что развивает
не пульсирующую а знакопеременную вынуждающую силу.
Подавляющее большинство выпускаемых ЭВВБ рассчитано на частоты
вибрации 50 или 100 гц (частота в сети электрической 50гц) Поскольку ЭВВБ
представляют собой резонансные системы ,очень важной их частью являются
упругие элементы-пружины, которые могут быть: винтовые цилиндрические, пла-
стинчатые, торсионные, резиновые упругие элементы.
Чаще применяют винтовые цилиндрические пружины, поскольку они
обеспечивают стабильность настройки, имеют меньшие габариты и массу, просты
в изготовлении и сборке.
В последнее время распространяются
прорезные винтовые пружины растяжения -сжания.
Они обеспечивают больший коэффициент резо-
нансного усиления, чем витые пружины, бесшум-
ную работу машины и более компактную конструк-
цию ее. Прорезную винтовую пруину выполняют из
трубчатой заготовки путем прорезания в ней сквоз-
ного винтового паза ЭВВБ с такими пружинами вы-
пускаются с наибольшей амплитудой импульса
(произведением массы реактивной части на ее ам-
плитуду скорости ) от 10 до 80
кг.м.
с
.
Двухтактные
ВВБ выпускаются с наибольшей амплитудой им-
пульса от 40 до 630
кг.м.
с
.
Характерной особенностью динамики, ЭВВБ является взаимная связь ме-
ханических
колебаний
и
электромагнитной
вынуждающей
силы.
15
1. реактивная часть
2. корпусная часть
3.прижина
5.демпфер
4,6
-идеальные
связи
простейшая расчетная схема однотактной системы
Дифуравнения этой электромеханической сситемы имеют вид:
где : m
1,2
- массы реактивной и корпусной частей;
x
1,2
-координаты реактивной и корпусной частей; отсчитываемые от
положения равновесия;
в-коэф .сопротивления демпфера;
с- коэф.жесткости пружины;
i- сила тока в обмотке;
L- индуктивность обмотки;
R- электрическое сопротивление обмотки;
U- напряжение подаваемое на концы обмотки;
F-электромагнитная сила притяжения;
t-время.
Введя относительную координату х= х
1
-х
2,
уравнение 1 будет иметь вид
где
𝑚 =
𝑚
1
𝑚
2
𝑚
1
+𝑚
2
- приведенная масса системы
В положении статистического равновесия х=0.Сила притяжения электро-
магнита
F=
𝜕𝑊
𝜕𝑥
где
W=
1
2
Li
2
- потенциальная энергия магнитного поля.
Приняв для индуктивности
,
где
-коэффициент учитывающий рассеяние магнитного потока
- начальный воздушный зазор ,
16
получим
Do'stlaringiz bilan baham: |
