5. НАСТРОЙКА МНОГОПРИВОДНЫХ ВИБРАЦИОННЫХ МАШИН С ПРОТЯЖЕННЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ

В номинальном режиме траектории вибрации всех точек рабочего органа многоприводной вибрационной машины должны мало отличаться от отрезков прямых равной длины, наклоненных к оси рабочего органа на заданный угол (см. рис. 3). При этом колебания рабочего органа близки к его колебаниям как твердого тела. Однако рабочий орган машины в этих условиях нельзя рассматривать как твердое тело, поскольку механическая система, состоящая из рабочего органа, упругих систем вибровозбудителей и реактивных масс, имеет несколько частот свободных колебаний, меньших частоты вибрации, и этим частотам отвечают формы колебаний с существенным изгибом рабочего органа [1, 2]. Вследствие нежесткости рабочего органа при практическом использовании многоприводных машин необходимы специальные меры по обеспечению номинального режима вибрации. Такие меры, предложенные в [2], основаны на следующих свойствах этих машин.

1. При достаточно малых отличиях параметров секций х, включая МДС подмагничивания вибровозбудителей, от номинальных и при питании от общей сети переменного тока реализуется режим вибрации с номинальной формой траекторий и номинальной амплитудой. При этом электромагнитные силы, создаваемые разными вибровозбудителями, мало отличаются одна от другой.

2. При разбросе параметров секций, возможном при изготовлении машины, колебания существенно отличаются от номинальных. При этом рабочий орган

подвергается изгибу, а траектории различных точек рабочего органа представляют собой эллипсы, большие оси которых имеют разные углы наклона к оси рабочего органа.

3. Если указанные углы наклона в точках крепления вибровозбудителей мало отличаются один от другого и близки к номинальному углу наклона прямолинейных траекторий вибрации в номинальном режиме, то во всех точках рабочего органа эллиптические траектории будут сильно вытянутыми и мало отличающимися от отрезков прямых, а углы наклона этих отрезков близки к номинальному. Это позволяет судить о близости формы колебаний к номинальной только по углам наклона больших осей эллиптических траекторий в точках крепления вибровозбудителей. Сказанное остается справедливым, если вместо точек крепления взять любые точек ( — число вибровозбудителей), равномерно распределенных по длине рабочего органа.

4. Изменением только одного параметра каждого вибровозбудителя, например жесткости упругой системы, можно скомпенсировать разброс всех остальных параметров и добиться номинальных траекторий вибрации. После этого изменением подмагничивания, одинаковым для всех вибровозбудителей, можно установить номинальную амплитуду перемещения.

У многоприводных устройств постоянные составляющие магнитных потоков для всех вибровозбудителей необходимо определять из единой системы уравнений, что отражает связь между вибровозбудителями посредством колебаний [8]. Но, как видно из параграфа 1, при малом разбросе параметров эти уравнения имеют решение, когда все а, мало различаются между собой. Можно принять, что а; имеют одно и то же значение, которое может быть найдено из рассмотрения одноприводной машины с абсолютно жестким рабочим органом, состоящей из одной секции с номинальными значениями параметров. Поэтому расчет вибровозбудителей можно выполнить, как для одноприводной машины согласно свойству 4.

Если известны значения параметров изготовленной машины и все эти значения поддаются изменению, то номинальный режим можно обеспечить, придав параметрам номинальные значения. Однако на практике значения параметров неизвестны, а изменены могут быть лишь некоторые из них. В этих условиях номинальный режим можно обеспечить, основываясь на свойствах 3, 4, следующими двумя способами.

Прямой способ настройки. Пусть измерены углы наклона больших осей эллипсов, являющихся траекториями вибрации точек крепления вибровозбудителей к рабочему органу. Изменим жесткость упругой системы первого вибровозбудителя на заданную величину измерим углы наклона осей эллипсов (пусть их значения и найдем разности Придадим жесткости упругой системы первого вибровозбудителя прежнее значение, изменим на жесткость упругой системы второго вибровозбудителя и найдем разность Проделаем это со всеми вибровозбудителями; найдем в итоге разностей

Допустим, что приращения пропорциональны приращению жесткостей. Это позволяет вычислить приращения углов в условиях, когда все жесткости получают некоторые приращения

Найдем как решение системы уравнений

где угол наклона прямолинейных траекторий вибрации в номинальном режиме.

Изменим жесткости упругих систем всех вибровозбудителей на Если зависимость от действительно близка к линейной, то углы наклона в точках крепления вибровозбудителей станут близки к Согласно параграфу 3 это

обеспечивает близкую к номинальной форму траекторий всех точек рабочего органа. Затем, согласно свойству 4 можно установить номинальную амплитуду.

Релаксационный способ настройки. Пусть измерен угол Изменением жесткости упругой системы только первою вибровозбудителя можно изменить этот угол до значения, близкого к проделаем это. Затем измерим и изменением жесткости упругой системы только второго вибровозбудителя придадим углу наклона в точке его крепления значение, близкое к Проделаем это со всеми вибровозбудителями. При изменении остальных жесткостей угол может иметь значение, существенно отличное от приданного ему вначале. В таком случае снова изменим этот угол до значения, близкого к изменяя жесткость упругой системы только первого вибровозбудителя, затем, если нужно, проделаем то же со вторым и т. д.

Численными экспериментами [1] и практическим использованием на реальных трубоконвейерах показано, что этот процесс довольно быстро сходится, и после двух-трех изменений жесткости упругой системы каждого вибровозбудителя устанавливается близкая к номинальной форма траекторий. Процесс ускоряется, если каждый раз приближать к номинальному максимально отличный от номинального угол наклона, но при этом увеличивается число измерений вследствие необходимости искать точку, где отличне угла наклона максимально.

Релаксационный способ имеет некоторые преимущества перед прямым, поскольку он не основан на предположении о линейности, которое может быть недостаточно точным при требуемых изменениях жесткостей. Кроме того, при релаксационном способе не нужно изменять жесткости на заданные значения и производить вычисления. В обоих способах вместо жесткости можно изменять массы.

С помощью описанных способов можно также добиться требуемой вибрации в случае, когда параметры секций преднамеренно выбраны различными. Таковы, например, неравношаговые виброконвейеры, имеющие существенно различающиеся длины пролетов между вибровозбудителями (их используют, когда конвейер окружен другим оборудованием и вибровозбудители невозможно разместить на равных расстояниях).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

(см. скан)