Вибрационные машины. Научно-техническое обоснование. Расчеты и разработка конструкции изделия, страница 7

2. Разработка конструкции изделия.

2.1. Схема и описание работы питателя.

Вибрационный питатель состоит из вибратора 1, лотка 2, рамы 3 и бункера 4. Пружины 5 опираются на расположенные на раме опоры.

Привод вибратора осуществляется от электродвигателя 6 через клиноременную передачу 7. Для сохранения необходимого натяжения ремней при изменении осадки пружин в зависимости от количества материала в бункере, опорная плита 8, на которой расположен электродвигатель, поддерживается пружинами.

Вибратор состоит из двух дебалансов вращающихся в роликовых подшипниках, вмонтированных в щеки. На одном конце дебалансов насажен приводной шкив клиноременной передачи. На других концах дебалансов насажены шестерни, находящиеся в зацеплении друг с другом. Шестерни заключены в кожух, заполненный маслом. Средние части дебалансов заключены в кожух. Дебалансы вращаются навстречу друг другу. При этом возникает возмущающая сила, которая вызывает колебания лотка питателя. Для обеспечения синхронности вращения дебалансов необходимо, чтобы специальные метки на шестернях находились друг от друга.

Для регулировки производительности питателя, чтобы привести ее в примерное соответствие с производительностью дробилки или другого принимающего материала механизма, необходимо изменить количество пластин на обоих дебалансах. При этом необходимо, чтобы количество пластин на обоих дебалансах было одинаковым.   

Техническая характеристика вибрационного питателя

Производительность,  т/ч …………………………………………..  70

Длина питателя, мм      ………………………………………..……….. 6390

Ширина питателя, мм…………………………………………………  3400

Мощность электродвигателя, кВт……………………………………..  15

Масса, кг…………………………………………………………………. 5500

Максимальная крупность исходного куска, мм  ……………………………  300

Рис. 6. Питатель вибрационный.

2.2. Общий расчет изделия.

Расчетная схема одномассной вибрационной транспортирующей машины с приводом типа “самобаланс”.

Рис.7 - Расчетная схема одномассной вибрационной транспортирующей машины с приводом типа “самобаланс”.

Для наиболее полного выявления свойство привода и сведения к минимуму влияния параметров машины на его динамические характеристики будем рассматривать работу вибратора в совокупности с простейшей одномассной  колебательной системой.

Возмущающая сила, создаваемая самобалансным вибратором при неподвижной (не возбужденной) колебательной системе,

, [1,стр. 89]

где  m-суммарная масса вращающихся деталей вибратора;

r- эксцентриситет вращающихся деталей вибратора (расстояние центра тяжести вращающихся деталей вибратора до оси вращения).  

Исходя из аналогичных установок питателей с инерционным вибратором принимаем:

М = 4800 кг  -  масса грузонесущего органа (весь питатель кроме опор),

m = 350 кг - суммарная масса вращающихся деталей вибратора,

r = 40 мм = 0,04 м - эксцентриситет вращающихся деталей вибратора,

w = 52 c^-1 – угловая скорость,

с = 200 кг*с/м – коэффициент вязких сопротивлений упругой системы,

m^/ = 0,007 – коэффициент трения в подшипниках вибратора,

q₀ = 0.005 кг*с*м – коэффициент сопротивления вращению вала двигателя.

При неподвижном колебательной системе на подшипники вибратора будет действовать суммарное давление

  кН.

Воспользуемся методом Лагранжа, получим дифференциальное уравнение установившегося движения колебательной системы с самобалансным вибратором:

. [1,стр. 89]

При этом перемещение колебательной системы в установившемся режиме будет

, [1,стр. 90]

где амплитуда вынужденных колебаний системы

 м;

угол сдвига фаз между перемещением колебательной системы  X и смещением дебалансов вибратора X

 [1,стр. 90]

Здесь           q-соотношение вращающихся и общей масс машины;

 ; [1,стр. 90]