Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Конструктивные особенности вибрационных машин


Конструктивно вибромашины отличаются наличием или отсутствием упругой системы. Вибромашина с упругой системой (рис. 5.6) состоит из рабочего органа 1, вибропривода 2, опорной рамы 3, упругих элементов 4. Благодаря упругой системе и направленным колебаниям грузонесущего органа горная масса перемещается в заданном направлении под углом 0—10° к горизонтали.

Вибрационные машины без упругой системы (рис. 5.7) известны под названием виброплощадок и вибролент. Рабочий орган 1 виброплощадок имеет вид плиты коробчатого сечения, виброленты выполняются в виде полосы из стального листа, снизу которого жестко крепят вибровозбудитель 2.

Для возбуждения механических колебаний рабочего органа применяют дебалансные центробежные устройства, а также механические вибрационные приводы.

В дебалансных вибровозбудителях (рис. 5.8) вынуждающая сила создается в результате вращения одного или нескольких неуравновешенных инерционных элементов (дебалансов). При этом вынуждающая сила может быть круговой, т. е. непрерывно изменяющей свое направление, или направленной. В последнем случае она в любой момент действует в одном заданном направлении и изменяется лишь но величине. Чтобы получить направленную вынуждающую силу, вращающиеся дебалансы синхронизируют так, что составляющие центробежных сил, действующие в нежелательном направлении, уравновешиваются равными по величине и противоположно направленными силами.

Одновальный дебалансный вибровозбудитель состоит из дебаланса, вращающегося с постоянной угловой скоростью на валу в подшипниках корпуса. При вращении дебаланса создается постоянная по величине центробежная вынуждающая сила, непрерывно меняющая свое направление.
Конструктивные особенности вибрационных машин

Двухвальный дебалансный вибровозбудитель состоит из двух дебалансов, синхронизированных шестернями и вращающихся в противоположных направлениях с равной угловой скоростью. Когда дебалансы находятся в положениях I и III (см. рис. 5.8а), центробежные силы направлены в одну сторону и обеспечивают суммарную вынуждающую силу, В положениях (I и IV вынуждающая сила равна нулю, так как равные по величине и противоположно направленные центробежные силы взаимно компенсируются.

У двухвальных и четырехвальных вибровозбудителей с горизонтальным расположением валов наряду с направленной под углом вынуждающей силой возникает момент от пары сил (горизонтальных и вертикальных составляющих центробежных сил, см. рис. 5. 8, а, в). Этот момент, называемый «галопирующим», может вызвать угловые перемещения рабочего органа вибромашины.

У трехвальных (с горизонтальным расположением валов) в четырехвальных (с попарно вертикальным расположением валов) вибровозбудителей «галопирующий» момент сведен к минимуму, либо отсутствует. Это достигается тем, что у первых средний дебаланс выполняют по массе вдвое больше крайних, а у вторых дебалансы располагают попарно друг над другом.

Достоинством дебалансных вибровозбудителей является возможность создания больших вынуждающих сил, а также возможность изменять их величину и направление. Величина вынуждающей силы регулируется путем изменения скорости вращения дебалансов

Дебалансные вибровозбудители нашли широкое применение при создании конструкций мощных вибромашин для выпуска и погрузки руды.

Другой разновидностью инерционных центробежных вибровозбудителей являются мотор-вибраторы. Они представляют собой электродвигатель, на валу которого насажены дебалансы. Как правило, эти вибровозбудители имеют высокую (2800—3000 мин-1) частоту колебаний и при незначительной (до 5 кг) массе дебалансов создают вынуждающую силу 2—4 тс кругового или направленного действия. Их применяют в конструкциях вибромашин-побулителей и интенсификаторов. В связи с высокой частотой колебаний эти машины имеют повышенные опорные реакции в подшипниках, что приводит к быстрому выходу из строя ротора двигателя.

В практике вибромашиностроения широкое применение находят механические вибрационные приводы. К ним относятся приводы с кривошипно-шатунными (эксцентриковыми) механизмами. Эти приводы используют, как правило, в конструкциях вибромашин с околорезонансным режимом работы и в тех случаях, когда необходимо обеспечить устойчивую амплитуду колебаний грузонесущего органа.

По конструкции приводы с эксцентриковым механизмом бывают с жестким или упругим шатуном, а также с постоянным или изменяемым эксцентриситетом. Простейшей эксцентриковый вибропривод включает в себя эксцентриковый вал, коренные подшипники которого крепят к раме, корпус эксцентрика и шатун, выполненный за одно целое с корпусом эксцентрика или и виде рессорной пластины. Свободный конец шатуна крепится к грузонесущему органу вибромашин шарнирно или жестко

Б тех случаях, когда необходимо облегчить запуск, эксцентриковый механизм выполняют с упругим шатуном или с изменяемым в процессе пуска эксцентриситетом вала. Упругий шатун может быть соединен с грузонесущим органом при помощи винтовых пружин, резиновых втулок или резиновых блоков, работающих на сдвиг.

Достоинствами механических виброприводов являются надежность в работе и небольшие габариты.

В качестве упругих элементов вибрационных машин применяют резиновые блоки к втулки, плоские металлические и неметаллические рессоры, винтовые пружины и кольцевые резино-пневматические элементы. Последние наряду с функцией упругиx элементов выполняют роль опорных элементов, т. е. исключают применение опорной рамы.

Упругий элемент о виде резино-металлического блока состоит из резинового параллелепипеда, к большим поверхностям которого привулканизированы стальные пластины. В пластинах имеются отверстия для крепления их болтами соответственно к опорной раме и грузонесущему органу вибромашины. Другая конструкция упругого элемента представляют собой предварительно сжатые резиновые параллелепипеды, между которыми расположена пластина, являющаяся опорным элементом грузонесущего органа, Скоба, прикрепляемая болтами к опорной раме, обеспечивает предварительное сжатие резиновых блоков, что исключает проскальзывание резины по металлу. В обоих случаях резиновые блоки под действием направленной вынуждающей силы испытывают деформацию сдвига.

Примером использования резины в качестве упругого элемента служит конструкция втулки, которая внутренним диаметром насажена на палец, а наружным входит в цилиндрическую часть коромысла-качалки. Чтобы втулка не проскальзывала, ее с торца прижимают шайбой. При повороте коромысла на некоторый угол втулка испытывает деформацию осевого сдвига. Жесткость резиновых втулок, как правило, невысокая, поэтому их применяют в сочетании с винтовыми пружинами и плоскими рессорами.

Конструктивно упругие элементы из винтовых пружин выполняют следующим образом. Пружину нижней частью крепят к опорной раме, а верхней — к опорному элементу грузонесущего органа В других случаях опорный элемент грузонесущего органа помещают между двумя предварительно сжатыми пружинами, размещенными в опоре рамы. В процессе работы пружины испытывают деформацию сжатия на величину размаха (двойной амплитуды) колебаний грузонесущего органа.

Плоские рессоры свободными концами крепят к грузонесущему органу к опорной раме с помощью кронштейнов и болтов. При работе вибромашины рессоры отклоняются вправо и влево от своего нейтрального положения на величину амплитуды колебаний, испытывая при этом знакопеременную деформацию изгиба.

Все перечисленные выше упругие элементы надежно работают при условии фиксированного угла направления вынуждающей силы, совпадающей с направлением деформаций сдвига, сжатия или изгиба упругих элементов.

Кольцевые резино-пневматические элементы могут работать независимо от угла направления вынуждающей силы и траектории движений грузонесущего органа. Конструктивно они могут быть выполнены в виде пневматических шин (колес), жестко посаженных на опорный элемент грузонесущего органа. Изменяя давление сжатого воздуха в камере, можно обеспечить настройку упругой системы для работы в определенном диапазоне частот.

Упругая система вибромашин является важнейшим конструктивным элементом, определяющим надежность и долговечность конструкции. Дело о том, что упругие элементы преобразуют кинетическую энергию поступательного движения грузонесущего органа в потенциальную энергию деформации (о первой половине хода) с последующим переходом (во второй половине хода) накопленной ими потенциальной энергии в кинетическую. В связи с этим они сводят к минимуму передачу динамических нагрузок на привод и несущие конструкции вибромашин, а также снижают потребляемую мощность.

По способу настройки упругой системы вибромашины бывают дорезонансные, резонансные и зарезонансные. У первых собственная частота колебаний упругой системы превышает вынужденную частоту колебаний. У резонансных (околорезонансных) — собственная частота колебаний совпадает с вынужденной или близка к ней. Вибромашины, у которых собственная частота колебаний меньше вынужденной в 1,5—2 раза и более, называют зарезонансными.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: