Обґрунтування параметрів забезпечення синхронізації двухвальних інерційних віброзбуджувачів

Abstract

У дисертації вирішена наукова задача забезпечення синхронно-синфазного режиму обертання валів віброзбуджувача. Розроблена математична модель, що описує динаміку системи «робочий орган – віброзбуджувач – синхронізатор – привод» у вібраційних технологічних машинах із спрямованими коливаннями робочого органу. Отримані залежності враховують розкид параметрів тертя, відхилення коефіцієнтів тертя в підшипникових вузлах віброзбуджувача, вплив технологічного навантаження і наявність синхронізатора з пружним елементом. Викладені рекомендації щодо вибору параметрів інерційного самосинхронізовного віброзбуджувача спрямованих коливань і методика розрахунку синхронізатора з пружним елементом. Результати досліджень упроваджені й пройшли апробацію при розрахунку і виборі параметрів грохота ГСЛ-42 СЭ.

В диссертации решена научная задача обеспечения синхронного режима вращения валов вибровозбудителя с учетом положения центра масс рабочего органа, характеристик привода (мощность, скорость вращения валов, погрешность изготовления двигателей, расположение вибровозбудителей на рабочем органе), а также разброса параметров трения в подшипниковых узлах и параметров синхронизатора с упругим элементом. В работе проведен анализ существующих исследований динамики системы «рабочий орган – вибровозбудитель – привод» в технологических машинах с направленными колебаниями рабочего органа, оснащенных инерционными вибровозбудителями. Выполнена постановка задач исследования и разработана математическая модель, описывающая динамику системы «рабочий орган – вибровозбудитель – синхронизатор – привод» в вибрационных технологических машинах с направленными колебаниями рабочего органа, с учетом положения центра масс рабочего органа, характеристик привода, разброса параметров трения в подшипниковых узлах, параметров синхронизатора с упругим элементом. В результате проведения лабораторных экспериментов, промышленных испытаний и теоретических исследований определены фактические режимы работы двухвального инерционного вибровозбудителя в условиях самосинхронизации и применения синхронизатора с упругим элементом в конструкции возбудителя. Получены зависимости, устанавливающие области синхронного вращения валов вибровозбудителя для параметров характеристик трения в подшипниковых узлах, угла наклона вибровозбудителей к горизонту, использование синхронизатора с упругим элементом, отношения расстояний от осей вращения до центра масс рабочего органа. Установлено, что режим синхронного вращения валов обеспечивается допустимым углом рассогласования фаз вращения, который линейно зависит от характеристик трения в подшипниковых узлах. Определен параметр, учитывающий влияние силы тяжести дебалансных грузов на режим синхронизации, который находится в степенной зависимости от угла наклона вибровозбудителей к горизонту. Установлено, что использование синхронизатора с упругим элементом обеспечивает режим синхронного вращения валов вибровозбудителя при разбросе параметров до 10 раз по сравнению с режимом самосинхронизации. Обосновано, что рациональную жесткость упругого элемента синхронизатора необходимо определять как отношение разности критического момента двигателя и момента сопротивлений в подшипниковых узлах к параметру, который характеризуется расстоянием между осями валов и радиусом эксцентриситета синхронизатора. Исследование на лабораторном стенде подтвердило правильность исходных допущений и полученные результаты. Изложены рекомендации по выбору параметров самосинхронизирующегося инерционного вибровозбудителя направленных колебаний и методика расчета синхронизатора с упругим элементом для вибровозбудителя направленных колебаний. Результаты исследований внедрены и прошли апробацию при расчете и выборе параметров грохота ГСЛ-42 СЭ.

The dissertation is about the development of methods for choice the parameters of a vibrator and a synchronizer with an elastic element. Vibrating machines use this vibrator and synchronizer for receiving directed fluctuations on a movable operating element. New method enables to design the vibrator for the vibrating equipment. If design was bad, then that method enables to design the synchronizer with an elasticity element.