Вынужденные колебания системы с нелинейной жесткостью виброизолятора Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 677.051.16

ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ СИСТЕМЫ С НЕЛИНЕЙНОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ ВИБРОИЗОЛЯТОРА

А, Джураев, А. ОДукимов

Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности

|||1 Аталмыш мацалада сызыцсыз цаттылыцты жаца dipin

изоляторьшыц ecenmin сызбалары берияен. Макрла авторларымен dipiji 1111 изоляторы корпусы серпшстщ вариациальщ зацыныц зерттелуг |111 жургЫлген. Тазалау жене джинирлгу тпехнологиялъщ урдШнщ Kecmeci ¡Ц! 6epinedi, сол арцылы талшы% балу mi барльщ технологиялыц ypdic турацтанады жене сапальщ кврсеттш жогарылайды.

В данной статье даются расчетные схемы нового виброизолятора с нелинейной жесткостью. Авторами статьи были проведены исследования вариации закона колебаний корпуса виброизолятора. Дается таблица технологических процессов джинирования и очистки, при которых повышаются качественные показатели и стабилизируется весь технологический процесс волокноотделителя.

The article gives design schemes of a new vibro isolator with non-linear rigidity. The authors of the article conducted research of body oscillation law variations. Also there is a table of джинирования refinement processes, that increase quality indices and stabilize the whole technological process of fibre separator's.

Для снижения влияний на фундамент вибраций пильных и валичных волокноотделителей нами был рекомендован новый виброизолятор с нелинейной жесткостной характеристикой,

Для составления расчетной схемы с рекомендуемым виброизолято-рором целесообразно обосновать необходимую нелинейность жесткости или количество слоев виброизолятора.

При этом для трехслойного виброизолятора справедливо соотношение:

С, > С, > С.

1 2 :

'3

(1)

Для п-слойного виброизолятора справедливо соотношение:

С <Сп.1<... <с2<с,

(2)

При применении виброизолятора с нелинейной жесткостью необходимо учитывать пределы изменения частоты возмущающей силы.

Уравнение движения системы с нелинейной жесткостью имеет вид

тпх + Ьпх + Сгх + С2х3 = Р0 ът(оП + 0) (3)

пример решения задач осуществляем для машин первичной обработки хлопка.

Были рассмотрены свободные и вынужденные колебания корпуса джина, при го = 220 об/мин, тл = 1460 кг.

Анализ колебания показывает три формы изменения, две из которых являются основными. При этом основная частота собственных колебаний находится в пределах 10.5... 10.9 Гц, а низкочастотное составляющее колебаний 31.5...33 Гц. Размах колебаний при свободных колебаниях корпуса валичного волокноотделителя доходит до 3,1 мм, а амплитуды низкочастотных составляющих изменяется в пределах 0,1...0.5 мм. Амплитуда вынужденных колебаний находится в пределах 2.9...3.1 мм. При вынужденных колебаниях влияние собственных частот является ощутимым. Фактически амплитуды вынужденных колебаний (низкочастотная)

.мм i к

3.0-

2.2- 1

1.5-

0.7- 3 —---

0 0.7 1.5 3.0 —п ю4

Данные получены при: 1 - при тп - 1200 кг, 2 - при тп = 1460 кг, 3 - при тп = 1700 кг, и при со = 220 об/мин.

Рис, 1. Графики изменения амплитуды колебаний корпуса валичного волокноочис-гителя при вариации приведенной жесткости виброгоолятора

изменяется в пределах 1,6...3.5 мм. При этом следует отметить влияние низкочастотной, которая составляет от совЗр^ и втЗр^ по амплитуде до 0.3 мм.

Важными являются исследования при различных значениях коэффициента жесткости слоев упругих элементов виброизолятора валичного волокноотделителя с учетом сил диссипаци. При наличии Ьп - 3.0• 103 Н/мм, и увеличении сх = 1.5-104 Н/мм, с2 = 2.0-104 Н/мм, амплитуда колебаний уменьшается до 1.4.,Л .6 мм. Здесь особенно следует отметить, что при вынужденных колебаниях отсутствует влияние собственной частоты на характер колебания корпуса волокноотделителя. Кроме того, наблюдается сдвиг фазы колебаний в пределах 15°. .. 110° в диапазоне изменения коэффициента диссипации Ьп виброизолятора. На основе анализа закона колебаний корпуса валичного волокноотделителя были построены кривые зависимости изменения амплитуды колебаний корпуса валичного волокноотделителя при вариации приведенной жесткости виброизолягора и возмущающей силы от неуравновешенных масс и сил технологического сопротивления. На рис. 1 и 2 представлены полученные кривые зависимости. Из рис. 1 видно, что с увеличением значений приведенной жесткости виброизолятора уменьшается амплитуда колебаний корпуса валичного джина, Следует отметить, что при большой массе волокноотделителя амплитуда колебаний изменяется незначительно (при тп = 1700 кг) 1.9...0.7 мм, нежели при меньшей массе корпуса (при тп = 1200 кг) 3.3...1.2 мм. На рис. 2 с увеличением силы возмущения (амплитуды возмущения) от вращающихся валов волокноогдели-

А.мм^ к

2.2--

3.0—

1.5—

0.7—

0

+ 111 --ро

1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 Ю2

Кривые 1 -яриС =0,44-104 Н/мм, 2-ври С =0,86-104 Н/мм,

3 - при Сп = 1,9'104 Н/мм, полученный при тл = 1460 кг.

Рис. 2. Графики изменения амплитуды колебания корпуса валичного волокноотделителя функции возрастающей нагрузки

теля (вал рабочего валика) нелинейно увеличивается амплитуда колебаний корпуса волокноотделителя. Так, при - 100 Н, А = 1.4 мм, С ~ 0.44-104 Н/мм, тп = 1460 кг, а при Р0 = 100 Н, А = 3.1 мм.

На основе проведенных исследований рекомендуется основные параметры виброизоляторов машин, которые приведены в таблице 1.

Выбрав необходимые параметры виброизоляторов рассмотренных машин первичной обработки хлопка, можно обеспечить значительное уменьшение амплитуды колебаний, размах скоростей, тем самым стабильности технологических процессов. При этом повышаются качественные показатели технологических процессов доминирования и очистки.

Таблица 1

Рекомендуемые параметры, виброизоляторов машин

№ Наименование технологической машины тк(кг) в„-ю3 Нс/мм СгЮ4 Н/мм С2-104 Н/мм

а (об / мин

1 Валичный джин 1460/220 2.5... 3.5 1.0... 1.2 2.0... 2.5

2 Пильный джин 790/730 2.5 ...3.0 1.0 ...1.5 2.5...3.0

3 Очиститель хлопка ЧХ-ЗМ2 3369/900 2.0 ...3.5 1.5 ...2.0 3.0,..3.5

4 Волокноочиститсль 300П-М 2150/1450 0.5 ...1.5 0.5...1 2.0...2.5