Расчетная схема вибромолота. Расчетная схема одномассовой виброударной системы

2.2 Описание действий технического объекта.

Машины виброударного и ударного цикла делятся на:

     -пружинные с одновальным вибровозбудителем;             

     -пружинные с двухвальным вибровозбудителем;            

     -беспружинные;                                                                     

     -трансмиссионные беспружинные;                                     

Наиболее эффективными машинами виброударного и ударного цикла  считаются пружинные с одновальным вибровозбудителем и пружинные с двухвальным вибровозбудителем.

В нашем случае мы имеем дело с пружинным двухвальным вибровозбудителем, который представляет собой дебалансный вибратор, в колебательную систему которого введён ограничитель. При наличии в системе ограничителя колебания корпуса вибратора (вибромассы) сопровождаются ударами. Обычно, ограничитель движения (наковальня) жёстко соединённая с рабочим органом машины, которому и передаются удары, наносимые вибромассой. Изменяя натяжение пружины, можно регулировать зазор между корпусом вибратора и ограничителем и изменять режимы работы вибромолота. 

Вибромолот представляет собой дебалансный вибратор 1, в колебательную систему которого введён ограничитель 2 (рис.1.).

Рис.1.- Расчетная схема вибромолота

Устройство дебалансного вибратора схематично представлено на рис.2. Дебалансный вибратор направленного действия имеет два вала с насаженными на них дебалансами (эксцентриками), которые вращаются в противоположные стороны с одинаковой угловой  скоростью. Такие дебалансы в любой момент времени отклоняются от оси y на один и тот же угол, т. е. вращаются синхронно. Синхронное вращение валов с насаженными на них дебалансами достигается с помощью синхронизирующих шестерен.

Рис.2.- Схема дебалансного вибратора направленного действия

В курсовой работе исследование динамики вибромолота сведено к изучению одномассовой виброударной системы с одним ограничителем, расчетная схема которой показана на рис.3.

Рис.3. – Расчетная схема одномассовой виброударной системы

Необходимо решить дифференциальное уравнение первого порядка. Уравнение имеет вид:

где:

- периодическая возмущающая сила.

,

M – момент эксцентрика вибратора:

Для дебалансного вибратора с двумя эксцентриками имеем:

Ny – сила удара

Обычно принятым допущением являет запись силы в виде:

,

Су и Ky – коэффициенты упругой и диссипативной составляющих силы удара

Cy=7000   

Ky=10000

Таким образом, движение вибромассы виброударного механизма описывает уравнение:

Задачей, которая решается при выполнении курсовой работы, является установление оптимального значения зазора между вибромассой и наковальней.

Для определения оптимальной величины зазора необходимо найти скорость удара при различных значениях зазора, построить график энергии удара  и определить то значение k, которое соответствует максимуму энергии удара.

Значение энергии удара рассматриваем как сумму кинетической и потенциальной энергий. Формула для расчета имеет вид:

где: