Способ настройки на заданный режим колебаний вибромашины с нелинейными упругими связями и с рабочей массой

 

Изобретение относится к вибрационной технике. Цель изобретения - расширение технологических возможностей - достигается за счет реализации нескольких режимов колебаний в частотном диапазоне,соответствующем зоне многорежимности. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 06 В 1 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4802571/28 (22) 14.03.90 (46) 23.04,92. Бюл, N 15 (71) Рижский политехнический институт им.

А.Я. Пельше (72) М.В.Закржевский, Ю.М.Иванов, Е.Л.Крюков и B.Ý.Màëãèí (53) 534.141 (088.8) (56) Крюков Б.И. Динамика вибрационных машин резонансного типа, — Киев: Наукова думка, 1967, с. 123 — 131.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1380805, кл. В 06 В 1/14, 1986.

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных областях народного хозяйства для настройки вибромашин на заданный.режим колебаний в условиях существования многорежимности, Известен способ настройки вибромашины на резонансные колебания путем использования несимметричной кусочно-линейной характеристики упругого элемента, Однако реализация данного способа зависит от скорости разгона вибропривода, что в свою очередь не дает полной уверенности в реализации заданного режима.

Известен способ настройки на резонансные колебания вибромашины с кусочно-линейной характеристикой упругих связей, в котором на вибромашину воздействуют дополнительной гармонической силой. Это приводит к уменьшению частотного диапазона, при котором наряду с требуемым режимом колебаний рабочего органа вибромашины существуют другие нежелательные режимы. Ы 1727928 А1 (54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ НА ЗАДАННЫЙ

РЕЖИМ КОЛЕБАНИЙ ВИБРОМАШИНЫ С

НЕЛИНЕЙНЫМИ УПРУГИМИ СВЯЗЯМИ Vl

С РАБОЧЕЙ МАССОЙ (57) Изобретение относится к вибрационной технике. Цель изобретения — расширение технологических возможностей — достигается за счет реализации нескольких режимов колебаний в частотном диапазоне, соответ.ствующем зоне многорежимности. 1 ил, Способ обеспечивает повышение технологической устойчивости работы вибромашины, но одновременно ограничивает область ее применения в реальных условиях эксплуатации, так как он позволяет реализовать только один из режимов колебаний.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей вибромашины.

Поставленная цель достигается с тем, что согласно способу, заключающемуся в определении начального положения рабочей массы и установлении ее в это положение, фиксируют ее, производят разгон привода вибромашины и расфиксируют рабочую массу, регистрируют перемещение и скорость перемещения рабочей массы. строят зависимость скорости от перемещения, по которой определяют начальное положение рабочей массы при нулевой начальной скорости, определяют начальную фазу вынуждающей силы и смещение рабочей массы, смещают рабочую массу в определенное начальное положение, а

1727928 расфиксируют ее при заданной фазе вынуждающей силы.

На чертеже схематично показана одномассовая вибромашина для реализации предлагаемого способа с трилинейной характеристикой упругой подвески, фиксирующим механизмом для установки рабочей массы в заданном начальном положении и управляющим блоком, отпускающим фиксирующий механизм в определенный момент времени, соответствующий заданному значению фазы вынуждающей силы, которая определяется из полной области притяжения, Вибромашина состоит из корпуса 1, в котором установлена рабочая масса 2, способная совершать поступательное колебательное движение под действием вынуждающей силы, например, дебалансного возбудителя 3 колебаний, имеющего неуравновешенную массу 4 и датчик 5 угла поворота, Упругие элементы 6, выполненные, например, в виде цилиндрической винтовой или плоской пружины, связывают рабочую массу 2 с корпусом 1, а упругие упоры 7, закреплены одним концом с корпусом 1, установлены таким образом, что между их свободными концами и рабочей массой 2 имеются некоторые зазоры Л и

Й с каждой стороны соответственно, Такая упругая система, состоящая из упругих упоров 7, реализует трилинейную характеристику восстанавливающей силы, Вибромашина . включает в себя также фиксирующий механизм 8, способный смещать рабочую массу 2 относительно корпуса 1, фиксировать ее в заданном положении и отпускать в момент получения управляющего сигнала от формирователя 9 импульсов, Способ реализуется следующим образом.

Перед запуском вибромашины фиксирующим механизмом 8 фиксируют рабочую массу 2 в заданное положение x = х, т.е, начальная скорость х = О, а датчик 5 угла поворота неуравновешенной массы 4 настраивают на угол

После включения привода вибромашины дебалансного возбудителя 3 колебаний начинает вращаться неуравновешенная масса 4. При этом датчик 5 угла поворота создает последовательность импульсов в моменты времени, когда фаза поворота неуравновешенной массы <р совпадает с углом рр, на который настроен датчик 5 угла поворота. При включении формирователя 9 импульсов после разгона возбудителя с требуемой частоты вращения очередной сигнал

5 датчика 5 угла поворота передается на фиксирующий механизм 8, в результате чего рабочая масса 2 расфиксируется и начинает совершать возвратно поступательное движение относительно корпуса 1. Таким обра10 зом осуществляется запуск вибромашины из заданного начального состояния, в результате чего реализуется требуемый режим колебаний.

В качестве примера, поясняющего сущ15 ность предлагаемого способа, рассмотрим возможность реализации двух периодических режимов колебаний в вибромашине, динамика которой описывается дифференциальным уравнением

20 х + f(x) + bx = H cos (и t + p) где х, х, х — перемещение, скорость и ускорение рабочей массы соответственно;

25 Н, а), p, — амплитуда, частота и фаза вынуждающей силы соответственно;

t — текущее время; .

b — коэффициент линейной диссипации;

30 f(x) — нелинейная характеристика упругой восстанавливающей силы, показанная на фиг. 1а;

C2(x) — D)) при х Sh1;

f(x) = С х при д (х (д ;

Cz(x — 02) при x > дг, где D >, 2 =

40 = д1. 2(1 -C1/C2).

Выберем следующие безразмерные параметры; Н =0,5; (о= 1,38; Ь = 0,01; С1= 1,0;

Сг = 4,0; д1 = -0,5; дг = 1,5.

Для полной системы получена область притяжения устойчивых периодических режимов Е> и Ег при p = О, приведенная на фиг. 2, и полная область притяжения при изменении<ротОдоТм, где Тв — период вынужда ю щей сил ы Тв= 2тг/и, Тю=

= 6,28/1,38 = 4,55, приведенная на фиг. 3 в виде семи отдельных сечений (фрагментов) в моменты времени t, равные

О; — Т u); — Т 0); — Т (с);

6 6 6

4 5 — Тй); — Тй); ТО).

6 6

1727928

Составитель В.Калнинь

Редактор H.Ëàçàðåíêo Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А.Осауленко

f7

Заказ 1363 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Фаза вынуждающей силы определяется: ср =иt = 1,38t.

По полученным областям притяжения периодических режимов определяем, что для реализации режима Е необходимо установить следующие начальные фазовые координаты рабочей массы х = — 1,5...— 05; х=0; у=0; илих=

= 0,5...1,5; х =0; p =.K Для реализации режима

Е начальные фазовые координаты следующие: х = 0...3,5; х = 0; rp = 0; или х = -3,5...0; х=0; p=K, Данный пример подтверждает эффективность предлагаемого способа для реализации любого устойчивого периодического режима.

Формула изобретения

Способ настройки на заданный режим колебаний вибромашины с нелинейными упругими связями и с рабочей массой, заключающийся в том, что определяют начальное положение рабочей массы, устанавливают ее в это положение, фикси5 руют ее, производят разгон привода вибромашины и расфиксируют рабочую массу, о т л и ч а ю щ и и сятем,,что,,с целью расширения технологических возможностей, регистрируют перемещение и скоро10 сть перемещения рабочей массы после расфиксации, строят зависимость скорости от перемещения, по которой определяют начальное положение рабочей массы при нулевой начальной скорости, определяют

15 начальную фазу вынуждающей силы и смещение рабочей массы, смещают рабочую массу в определенное начальное положение, а расфиксируют ее при заданной фазе вынуждающей силы.