CC BY
16
ВИБРОЗАЩИТА ДИСКОВЫХ МЕЛЬНИЦ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
Чимде А.Г. (УГЛТУ, г.Екатеринбург, РФ)
The basic process giving to wood-fiber weight required properties, is refining. Recently refining weights basically it is carried out on refiners. High dynamism refiner demands carrying out of actions on protection against vibration supporting designs with reduction of vibration of the machine. In work application isolation from vibration the base block refiners and dynamic clearing of vibration is considered.
Древесноволокнистые материалы широко используются при производстве древесноволокнистых плит, бумаги, картона и целлюлозы. Основным процессом, придающим древесноволокнистой массе требуемые свойства, является ее размол. В последнее время размол массы в основном осуществляется на дисковых мельницах. Дисковые мельницы (МД) имеют перед другими размалывающими машинами ряд преимуществ: меньший удельный расход энергии на размол; возможность размола при высокой концентрации; простота обслуживания и более широкая область применения.
Размол на МД осуществляется в зазоре между ножами гарнитуры ротора и статора на высоких скоростях. Большая мощность и скорость работы, а также характер импульсного процесса размола приводят к повышенной виброактивности мельниц. Высокая динамичность МД требует проведения мероприятий по виброзащите поддерживающих конструкций с одновременным снижением вибрации самой машины. Эти задачи решаются при помощи виброизоляции, динамического виброгашения, уравновешивания ротора, вибродемпфирования и изменения конструктивных элементов.
МД совместно с электродвигателями устанавливаются на фундаментные блоки, опирающиеся на междуэтажные перекрытия производственных зданий, или устанавливаются на массивные фундаменты. Для уменьшения динамических нагрузок на поддерживающие конструкции и фундаментные блоки МД необходимо устанавливаться на виброизоляторах. Виброизолированная конструкция работает в зарезонансном режиме и часто ее колебания существенны. Для эффективной работы виброизоляции принимается отношение частоты вращения МД к собственной частоте вибрации машины (частотное отношение) более или равным четырем, но при этом амплитуда виброперемещения машины на виброизоляторах в ряде случаев не только не уменьшается, но даже увеличивается.
При пуске и остановке машины возможно появление резонанса на собственных частотах колебаний виброизолированной установки. Пуско-остановочный резонанс виброизолированной МД уменьшается путем ускоренного прохождения этого резонанса, что обеспечивается быстрым пуском синхронного электродвигателя с большим ускорением. Дополнительно, уменьшение пуско-остановочного резонанса может быть обеспечено повышенным демпфированием виброизолированной конструкции. При применении виброи-
золяторов резиновых или резиново-металлических требуемое демпфирование автоматически обеспечивается. При использовании пружинных виброизоляторов, параллельно с виброизоляторами, устанавливаются типовые демпферы колебаний.
Для уменьшения вибрации виброизолированного блока совместно с МД возможно применение динамических гасителей. Целесообразность и возможность их применения обуславливается тем, что синхронный электропривод обеспечивает постоянную частоту вращения ротора МД. При динамическом виброгашении предлагается устанавливать, по крайней мере, четыре динамических гасителя равномерно расположенных относительно центра масс установки. Динамические гасители представляют собой массы металлические или бетонные опирающиеся на виброизолированный блок через упругие элементы таким образом, чтобы собственная частота колебаний этих масс гасителей совпадала с частотой вращения МД. Суммарная масса всех гасителей принимается в пределах 5^10% от массы виброизолированного блока с МД.
В тех случаях, когда нет необходимости гашения вертикальных колебаний, но следует уменьшить горизонтально-вращательные колебания, гасители колебаний предлагается устанавливать на подшипниковые опоры МД и настраивать их на гашение горизонтально-вращательных колебаний.
В работе рассмотрено применение виброизоляции фундаментного блока МД и динамического виброгашения. Разработаны динамическая и математическая модели вертикальных и горизонтально-поворотных колебаний виброизолированного фундаментного блока совместно с МД и динамическими гасителями вертикального типа, а также построены амплитудно-частотные характеристики при различных значениях частотного отношения и демпфирования. Выявлено, что расположение динамических гасителей наиболее удаленно от оси центра масс виброизолированного блока в точках при их симметричном расположении позволяет гасить колебания не только в вертикальном направлении, но и поворотные колебания относительно осей проходящих через центр масс.
Использование, настроенных на оборотные частоты роторов МД гасителей вертикальных колебаний, совместно с виброизоляцией фундамента, при больших частотных отношениях, мало эффективно, но эффективно для гашения угловой составляющей горизонтально-поворотных колебаний. Наибольший эффект гашения колебаний фундамента МД достигается при настройке гасителей на резонансные и околорезонансные частоты колебаний.
Выявлено, что демпфирование гасителей вносит в динамическую систему существенное влияние, при этом наиболее эффективна установка гасителей с минимальным демпфированием, что позволяет устанавливать гасители без специальных демпфирующих устройств.
Целесообразно применение гасителей, когда при проектировании конструкций не удается уйти от резонансных и околорезонансных колебаний при установке МД на междуэтажные перекрытия, а также, когда при эксплуатации, из-за смены режима работы и появления дефектов, появляются резонансные колебания.
