Способ настройки на резонансные колебания вибромашины с кусочно-линейной характеристикой упругих связей
Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для настройки вибромашин на резонансные колебания. Целью изобретения является повышение технологической устойчивости работы вибромашины . Для реализации предлагаемого способа определяют коэффициенты жесткостей основных и дополнительных упругих связей и амплитуду гармонического возбуждения из условий настройки вибромашины с кусочно-линейной характеристикой упругих связей на основной нелинейный резонанс. Затем плавно увеличивают частоту гармонического возбуждения и с помощью датчика виброускорения, осциллографа и частотомера измеряют амплитуду и частоту колебаний вибромашины и определяют частоту а)(.р срыва колебаний. Затем плавно уменьшают частоту гармонического возбуждения и определяют частоту обратного скачка от нерезонансных колебаний к резон ансным и амплитуду виброускорений X . нерезонансных колебаний на частоте обратного скачка. На вибромашину наряду с гармоническим возбуждением (Ор воздействуют дополнительной гармонической силой с частотой W « Юр с«/1д)ки амплитудой Р. (0,3- -0,45)шХ,: 5 ил. с 5 (Л со 00 о 00 о СП
C0lO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1
„„SU„„1380805 (51) 4 В 06 В 1/!4
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4057413/24-28 (22) 18.04,86 (46) 15.03.88. Бюл. 1! - 10 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я.Пельше (72) А.Б.Окс и С.Л.Цыфанский (S3) 621.531.7 (088.8) (56) Крюков Б.И. Динамика вибрационных машин резонансного типа. Киев:
Наукова думка, 1967, с. 118-123.
1 (54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ НА РЕЗОНАНСНЫЕ
КОЛЕБАНИЯ ВИБРОМАШИНЫ С КУСОЧНО-ЛИНЕЙНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ УПРУГИХ СВЯЗЕЙ (57) Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для настройки вибромашин на резонансные колебания. Целью изобретения является повышение технологической устойчивости работы вибромашины. Для реализации предлагаемо"
ro способа определяют коэффициенты жесткостей основных и дополнительных упругих связей и амплитуду гармонического возбуждения из условий настройки вибромашины с кусочно-линейной характеристикой упругих связей на основной нелинейный резонанс. Затем плавно увеличивают частоту гармонического возбуждения и с помощью датчика виброускорения, осциллографа и частотомера измеряют амплитуду и частоту колебаний вибромашины и определяют частоту Я срыва колебаний.
Затем плавно уменьшают частоту гармонического возбуждения и определяют частоту ь „ обратного скачка от нереэонансных колебаний к реэонансым и а плитуду виброускорений Х нерезонансных колебаний на частоте обратного скачка. На вибромашину наряду с гармоническим возбуждением воздействуют дополнительной гарP
l монической силой с частотой !1
= Яр ск/,д ки амплитудой P (0,3-0,45)иск .
1380805 органа 1, установленного на основных упругих связях 2 с суммарной жесткостью К„, например на плоских рессорах, один конец которых жестко закреплен на основании 3, а второй жестко соединен с рабочим органом 1. На основании 3 с зазором ь относительно рабочего органа 1 установлены дополнительные упругие связи 4 с суммарной жесткостью К . На рабочем органе 1
Я закреплен вибровозбудитель 5, например, электродинамический, соединенный через усилитель 6 с генератором
7 поличастотного напряжения. Для регистрации амплитуды виброускорений и частоты колебаний рабочего органа 1 на нем закреплен датчик 8 виброускорений, соединенный через второй усилитель 9 с осциллографом 10 и частоToMppoM ll, Способ реализуется следующим образом.
Из уравнений
Изобретение относится к вибрационной технике и может быть )(<спользовано в различных отраслях народного хозяйства для настройки вибромашин на резонансные колебания.
Целью изобретения является повышение технологической устойчивости работы вибромашинь<.
На фиг.l показан пример реализации способа, на фиг.2 — график амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) виброускорений вибромашины при известном способе настройки; на фиг.3 —АЧХ виброускорений вибромашины при реализации предлагаемого способа настройки; на фиг.4 — диаграмма запаса устойчивости резонансных колебаний вибромашинь< в прототипе; на фиг.5 — то же, при реализации предла- 20 гаемого способа настройки.
Способ может быть реализован в вибромашине, состоящей иэ рабочего
2 1 Г a+d Ь +d
m () — -=-К t arccos ! Г 4 4 ь+4 I сж сс — †-К arccos --- — --- < 1 — (---) ;
° (Кг+2К< 2 (------A Ь вЂ” d)
К
2 г +4 h+d dad с1
1 (---)
1 (масса рабочего органа вибро- 40 машины; рабочая частота гармонического возбуждения, суммарный коэффициент жесткости основных упругих свя- 45 зей (элементов); суммарный коэффициент жесткости дополнительных упругих связей; величина зазора между рабочим органом и дополнительнь<-ми упругими связями; величина постоянного смещения центра колебаний относительно положения статического равновесия; амплитуда первой гармоники в спектре колебаний; коэффициент демпфирования;
P — амплитуда гармонического возбуждения, определяют коэффициенты жесткостей
К и К основных и дополнительных уп2 ругих связей и амплитуду гармонического возбуждения. Устанавливают в вибромашине необходимые величины жесткостей основных и дополнительных упругих связей, которые в случае, например, применения плоских рессор определяют длиной рессоры. При применении упругих связей другого конструктивного выполнения (витые пружины. торсионы и т.д.) необходимые величины жесткостей устанавливаются известными способами. Амплитуду P гармонического возбуждения устанавливают путем подачи гармонического напряжения заданной амплитуды с генератора 7 поличастотного напряжения через усилигде m—К
А„
К2+2К г 2
----- .А — Ь ) — (А — Ь )
k 1 1
2 ((К вЂ” ти ) + )с Е )с
К К + — — (К вЂ” К ) (сгссогя
2 (К ((1,04...1,1)mè)—
l380805 тель 6 на электродинамический вибровозбудитель 5. Зависимость амплитуды P гармонического возбуждения от величины амплитуды гармонического напряжения генератора 7 определяют
5 по паспортным данным генератора 7, усилителя 6 и вибровозбудителя 5 или путем их предварительной тарировки.
Затем плавно увеличивают частоту гар-10 монического напряжения на выходе генератора 7 и, соответственно, частоту гармонического возбуждения на выходе вибровозбудителя 5. Одновременно с помощью датчика 8 виброускоре 5 ний, осциллографа 10 и частотомера ! l измеряют амплитуду и частоту колебаний вибромашины и определяют час-тоту (д срыва колебаний вибромашины, при которой происходит скачкообразное 20 уменьшение амплитуды колебаний вибромашины (фиг.2). После определения частоты сй срыва колебаний плавно уменьшают частоту гармонического возбуждения и аналогичным образом опре- 25 деляют частоту ь) „ обратного скачка колебаний вибромашины, при которой происходит скачкообразное увеличение амплитуды колебаний вибромпшины, обусловленное переходом от нерезонансных колебаний к резонансным. Одновременно определяют амплитуду виброускорений X „, соответствующую нерезонансным колебаниям вибромашины на частоте обратного скачка у . Опреск делив частоты И„„, U и амплитуду виброускорения Х „, устанавливают требуемое значение рабочей частоты 4 гармонического возбуждения и возP буждают резонансные колебания вибромашины для чего с помощью вибровозбудителя 5 воздействуют на вибромашину дополнительной гармонической силой, частота и амплитуда которой определяются из условий
Ы =у —; Р = (О 3 О 45)mX
Дополнительную гармоническую силу получают путем подачи на электродинамический вибровозбудитель 5 от генератора 7 дополнительного гармонического напряжения с частотой М и амплитудой, обеспечивающей возбуждение силы P . Воздействие на виброма7 шину дополнительной гармонической силой приводит к смещению частоты обратного скачка в область более высоких частот по сравнению с чисто гармоническим возбуждением (фиг. 2, 3) .
В связи с этим уменьшается интервал частот, в котором наряду с рабочим резонансным режимом существуют нерезонансные колебания. Воздействие на нибромашину дополнительной гармонической силой обеспечивает также повышение запаса устойчивости резонансных колебаниИ (фиг.5) по сравнению с чисто гармоническим возбуждением (фиг.4).
Реализация способа обеспечивает повышение технологической устойчивости работы вибромашины, заключающейся в стабилизации выхода вибромашины на резонансный режим при ее разгоне и в повышении устойчивости рабочего режима к внешним возмущениям.
Формула и з о 6 р е т е н и я
Способ настройки на резонансные колебания вибромашины с кусочно-линейной характеристикой упругих связей, заключающийся в том, что упругие связи выполняют заданной жесткости и с определенным коэффициентом деформирования, устанавливают основные из них без зазора, а дополнительные— с определенным зазором между ними и рабочим органом машины и прикладывают возмущающее усилие определенной амплитуды и частоты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения технологической устойчивости работы вибромашины, воздействуют на нее дополнительной гармонической силой, амплитуду и частоту которой определяют из условий
° ° >ca
P = (О 3-0 5)шХ 4) =ыр— с q p ср где Р - амплитуда дополнительной гармонической силы; д - частота дополнительной гармонической силы;
m — - масса рабочего органа машины;
Х - амплитуда виброускорений при частоте обратного скачка колебаний; — частота обратного скачка колебаний; — рабочая частота гармоничес кого возбуждения: ь> - частота срыва колебаний вибР ромашины.
l380805
) 380805
1 380805
Составитель А. Дроговоз
Редактор Н. Слободяник Техред М.Ходанич Корректор О. Кундрик
Заказ 1140/10 Тираж 443 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий
113035, Москва, Щ-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
