МОДЕРНИЗАЦИЯ ГРОХОТА С ЭЛЕМЕНТАМИ ДИНАМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
Источник:
Вибрационная техника и технологии с каждым годом расширяют область своего применения и занимают все более прочные позиции в различных областях промышленности. Вибрационное перемещение служит не только транспортным целям, но и составляет основу многих технологических процессов. Основными видами вибрационных транспортных операций являются: перемещение по горизонтали или с небольшим подъемом, вибрационные погрузка и выпуск из емкостей, бункерование. Вторая область применения вибрации - изменение дисперсных систем с целью технологической обработки, при этом в обрабатываемых вибрацией дисперсных системах осуществляется смешение, классификация и разделение, уплотнение насыпных смесей и другие операции.
Весьма актуальной задачей любого промышленного предприятия является повышение эффективности использования парка производственных мощностей. В связи с этим многие предприятия модернизируют имеющееся оборудование с целью его использования для выполнения новых технологических процессов при решении производственных задач.
В горнодобывающих и металлургических отраслях промышленности широко используют грохоты для классификации углей, сланцев, щебня и др. сыпучих материалов с разным гранулометрическим составом. Так, используемый для этих целей грохот ГИСЛ-62 работает с амплитудой колебаний короба 4,5-8 мм и частотой вращения вала вибратора 750 об/мин. Новые технологические процессы, внедряемые на некоторых предприятиях требуют перевода грохота ГИСЛ-62 на режим работы с пониженной амплитудой колебаний короба (до 2 мм) и повышенной частотой вращения вала вибратора (до 1500 об/мин).
Предварительный анализ показывает, что наиболее оптимальным вариантом модернизации грохота ГИСЛ-62 является усовершенствование устройства, предназначенного для возбуждения механических колебаний (вибратора). Это позволит оставить без изменения металлоконструкцию короба, являющуюся наиболее металлоёмкой и, следовательно, наиболее дорогой его частью.
В недалеком прошлом при исследовании грохотов на первый план выдвигались кинематические требования, а в настоящее время доминирующее значение приобретают проблемы динамики и, поэтому проектирование машин все сильнее увязывается с задачами динамического синтеза. Задача исследования состояла в том, чтобы определить настройку (режим работы) грохота, подобрать количество виброизоляторов с определенной жесткостью в опорах грохота и получить при необходимых кинематических параметрах требуемую амплитуду колебаний короба для использования грохота в новом режиме работы. Установленная взаимосвязь перечисленных параметров с возмущающей силой и определение ее требуемой величины позволит модернизировать элементы конструкции вибратора под поставленные производственные задачи.
Вибратор создает постоянную по направлению возмущающую силу, величина которой изменяется по синусоидальному закону. Для получения направленной возмущающей силы применяют вибратор типа самобаланс, который установлен непосредственно на коробе грохота и располагается выше просеивающей поверхности (рис. 1). Вибратор грохота представляет собой четыре синхронно вращающихся дебаланса, расположенных консольно на двух валах. Привод вибратора осуществляется от двух двигателей. Дебалансы в вибраторе установлены таким образом, что при их встречном движении инерционные силы, возникающие вдоль оси действия возмущающей силы ОС, складываются, а в перпендикулярном направлении (вдоль оси О1О2) - уравновешиваются. Для получения однородного поля колебаний положение дебалансов выбрано так, что вектор результирующей возмущающей силы проходит через центр тяжести грохота под углом 45о к горизонтальной оси. При вращении валов каждый из дебалансов вибратора создаёт центробежную силу
где m - масса дебаланса; r - расстояние от центра тяжести дебалансов до их оси вращения; ω - угловая скорость вращения вала дебаланса.
Рис. 1. Расчётная схема грохота
Для определения требуемой возмущающей силы составлено дифференциальное уравнение установившегося движения грохота [1]:
(1)
где М - масса колеблющихся частей инерционного грохота; m - масса дебалансов; r - эксцентриситет; ω - угловая скорость вала вибратора; К - жесткость упругих элементов (пружин); c - коэффициент конструкционных сопротивлений; Кx - восстанавливающая сила пружин; cx - сила сопротивлений упругих элементов; x - деформация.
Левая часть дифференциального уравнения представляет собой силы инерции суммарной массы колеблющихся частей грохота; правая - сумму действующих на него сил. Преобразуем уравнение (1), приведя его к виду удобному для решения:
(2)
где - соотношение вращающейся и общей масс колебательной системы; n - приведённый коэффициент сопротивлений упругой системы; - собственная частота колебательной системы.
Решением дифференциального уравнения (2) является перемещение массы М инерционного грохота:
(3)
где А - амплитуда вынужденных колебаний грузонесущего органа
(4)
Расчёт показал, что величина амплитуды перемещения грохота пропорциональна возмущающей силе вибратора mrω2 (рис. 2), и обратно пропорциональна общей массе грохота (M + m), а также существенно зависит от величины действующих сопротивлений n, уменьшаясь с их ростом.
Важное значение имеет также настройка грохота, то есть соотношение собственной и вынужденной частоты колебаний ω/ρ. Известно, что для грохотов приемлемы три режима работы: дорезонансный (ω/ρ < 1), зарезонансный (ω/ρ > 1) и режим резонанса (ω = ρ). Проведенные аналитические исследования показывают, что модернизированный грохот работает в зарезонансном режиме, основным достоинством которого является устойчивая работа короба грохота при значительных изменениях нагрузки в условиях установившегося режима.
Из анализа представленных аналитических выражений видно, что для уменьшения амплитуды колебаний следует увеличить жесткость динамической системы, поэтому предложено увеличить количество виброизоляторов в каждой опоре грохота. В качестве виброизоляторов используются цилиндрические витые пружины, которые при аналитическом исследовании считали безмассовыми с линейной упругой характеристикой. Виброизоляторы симметрично расположены относительно двух взаимно перпендикулярных плоскостей, проходящих через центр тяжести грохота. Причем, центр тяжести грохота и центр жесткости пружин лежат на одной оси (см. рис. 1). Упругие свойства виброизоляторов учитывались приведенным коэффициентом продольной жесткости Kz = 1019600 Н/м (8 пружин) и Kz = 1529400 Н/м (12 пружин) [1]. Жесткость пружин в горизонтальном направлении определялась в зависимости от отношений высоты пружины Hn к диаметру D и осадки пружины λ от действия расчетной нагрузки к высоте пружины Hn и составила 0,73 от продольной жесткости пружин [2].
Рис. 2. Зависимость амплитуды колебаний короба от возмущающей силы
Принимая во внимание то, что под действием возмущающей силы вибратора центр тяжести динамической системы получает ускорение x″, возмущающая сила колебательной системы
(5)
Тогда амплитудное значение возмущающей силы
(6)
Видно, что величина возмущающей силы определяется настройкой колебательной системы. Регулирование величины возмущающей силы может производиться при изменении массы дебалансов, эксцентриситета дебалансов, а также взаимного положения дебалансов при вращении.
Исследования показали, что для получения требуемой амплитуды колебаний короба грохота достаточно в каждой из четырех опор установить по два виброизолятора с приведенной жёсткостью пружин К = l019,6 кН/м. При такой жесткости виброизоляторов для установившегося режима работы определена требуемая возмущающая сила вибратора Р = 610,6 кН, а также величина статического момента массы одного дебаланса mr = 6,6 кгм.
С учетом перечисленных параметров предложена рациональная конструкция дебаланса (рис. 3).
Рис. 3. Конструкция дебаланса
Приведённые аналитические исследования использованы при модернизации и эксплуатации грохота ГИСЛ-62, который по технологическим соображениям был переведён в новый режим работы. Результаты исследований и практического использования модернизированного грохота показали, что
- зарезонансный режим работы требует использования электродвигателей с повышенным пусковым моментом, что сокращает времени разгона машины и уменьшает амплитуду при пуске в ход.
- возмущающая сила дебалансов при установившемся режиме составляет 610,6 кН. При переходе резонанса она будет значительно ниже (около 60 кН).
- коэффициент динамичности равен четырем, что соответствует этому типу машин
- применение вибратора в низкочастотных режимах нерационально, т.к. при этом необходимо значительно увеличивать массу дебалансов
- в рассматриваемой конструкции удовлетворительная виброизоляция, т.к. частота собственных колебаний более чем в четыре раза ниже частоты вынужденных колебаний.
Cписок литературы
- Гончаревич И.Ф. Вибрационные грохоты и конвейеры / В.Д. Земсков, В.И. Корешков. - М.: Госгортехиздат, 1960. - 145 c.
- Вибрации в технике: справочник в 6 томах. - Т.4: Вибрационные процессы и машины; под ред. Э.Э. Лавендела. - М.: Машиностроение, 1981. - 510 с.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 102 KB...
18 01 2021 4:24:43
Статья в формате PDF 100 KB...
17 01 2021 3:31:39
Статья в формате PDF 99 KB...
16 01 2021 0:20:44
В статье показано увеличение интереса граждан России к истории и культуре стран ислама. Это связано с повышением политической активности этих стран и расширением их туристического сервиза. ...
15 01 2021 16:30:58
Статья в формате PDF 131 KB...
14 01 2021 4:52:11
Статья в формате PDF 217 KB...
13 01 2021 2:25:19
Статья в формате PDF 275 KB...
12 01 2021 17:27:50
Статья в формате PDF 113 KB...
11 01 2021 7:18:59
Статья в формате PDF 123 KB...
10 01 2021 0:15:38
Статья в формате PDF 136 KB...
08 01 2021 17:52:12
Статья в формате PDF 164 KB...
07 01 2021 10:22:25
Статья в формате PDF 273 KB...
06 01 2021 15:53:44
Предложен арсенал эмбриональных белков – потенциальных маркеров опухолей яичников. Испытано более десятка новых эмбриональных белков, но строго специфичного белка для диагностики опухолей яичников не обнаружено; наиболее перспективным маркером остается С О В А-1. Достойное внимание уделено особенностям эволюции и механизму раннего распространения опухолевого процесса. Обсуждается роль беременности – как средства профилактики опухолевого заболевания яичников. В работе предпринята попытка осмыслить истоки и логику заболевания. ...
03 01 2021 15:17:29
Работа подъема тела в однородном поле силы тяжести всегда больше потенциальной энергии . Для минимизации работы силой тяги, равной , необходимо отключать силу тяги на некоторой высоте . Дальнейшее движение вверх до высоты происходит по инерции. Только в случае работа подъема будет стремиться к минимальному значению, равному . ...
02 01 2021 6:52:12
Статья в формате PDF 263 KB...
01 01 2021 21:43:34
Статья в формате PDF 342 KB...
30 12 2020 14:26:39
Статья в формате PDF 129 KB...
29 12 2020 8:31:36
Статья в формате PDF 136 KB...
28 12 2020 20:20:42
В работе сформулированы принципы валеологического мировоззрения как образца устремлений, выполняющих ориентационную, нормирующую, прогностическую функции в отношении здоровья и здорового образа жизни. ...
26 12 2020 17:52:11
В статье приведены спорные данные предшественников по составу и особенностям становления гранитоидов Абайского массива среднего девона. Новые данные, полученные авторами по петрологии и геохимии, позволяют отнести гранитоиды массива к анорогенному типу ( А-тип) с щелочными минералами (рибекитом, астрофиллитом). Формирование массива протекало в три фазы: 1 – гранодиориты; 2 – граниты, умеренно-щелочные рибекитовые граниты; 3 – лейкограниты и лейкогранит-порфиры. Генерация их происходила в постколлизионной обстановке, инициированной плюмтектоникой. В северо-западной части массива в районе пологого погружения кровли, осложнённой куполовидным поднятием, зафиксировано аномальное обогащение флюидной магматогенной фазы летучими компонентами, и особенно фтором, что указывает на возможность обнаружения здесь редкометалльно-редкоземельного оруденения. ...
25 12 2020 2:11:38
Статья в формате PDF 253 KB...
24 12 2020 21:40:33
В статье рассматривается взаимодействие тел при различных скоростях и делается вывод о несправедливости постулата о постоянстве скорости света относительно любой системы отсчета. Дается также понятное с точки зрения классической механики объяснение зависимости длины и времени от скорости. ...
23 12 2020 0:58:55
Статья в формате PDF 259 KB...
22 12 2020 11:23:48
Статья в формате PDF 140 KB...
21 12 2020 13:55:46
Статья в формате PDF 124 KB...
19 12 2020 8:45:58
Статья в формате PDF 154 KB...
18 12 2020 13:50:10
Статья в формате PDF 91 KB...
17 12 2020 1:43:14
Статья в формате PDF 139 KB...
16 12 2020 1:34:25
Статья в формате PDF 111 KB...
15 12 2020 6:57:18
Статья в формате PDF 113 KB...
14 12 2020 4:25:34
Исследованы показатели сердечнососудистой системы (систолическое, диастолическое давление, частота сердечных сокращений, пульсовое давление и минутный объем крови) у студентов обоего пола среднего учебного заведения в условиях учебной нагрузки до и после занятий в разные дни недели в начале и конце семестра. Возраст участников исследования составлял 18–20 лет. При анализе результатов выявлены половые и циркосептальные особенности реакции сердечнососудистой системы на учебную нагрузку. Было установлено, что в течение недели после учебной нагрузки происходит снижение артериального давления, особенно у девушек, причем в начале семестра изменения в большей степени выражены в первой половине недели. Результаты свидетельствуют о развитии утомления и снижении адаптационных процессов, что необходимо учитывать при составлении расписания занятий и планировании учебной нагрузки. ...
13 12 2020 12:33:51
Статья в формате PDF 111 KB...
12 12 2020 19:17:28
Статья в формате PDF 129 KB...
11 12 2020 17:21:50
Статья в формате PDF 110 KB...
10 12 2020 18:27:29
Статья в формате PDF 112 KB...
09 12 2020 6:19:54
Статья в формате PDF 122 KB...
08 12 2020 20:41:42
Статья в формате PDF 110 KB...
07 12 2020 17:35:41
Статья в формате PDF 119 KB...
06 12 2020 13:33:30
Статья в формате PDF 99 KB...
05 12 2020 8:50:32
Статья в формате PDF 390 KB...
04 12 2020 18:39:37
Статья в формате PDF 113 KB...
03 12 2020 7:51:58
Статья в формате PDF 111 KB...
02 12 2020 7:29:14
В настоящее время важно пройти сложнейший этап перехода к новому типу социально-экономического развития быстро, компетентно, опираясь на собственные творческие возможности. Именно этим целям служит разработанная нами модель педагогических основ формирования целостного образовательного пространства, основу которого составляет внедрение непрерывного образования в интегрированном профессиональном учебном заведении. Моделирование целостного образовательного пространства осуществлялось нами через уточнение таких понятий, как «интеграция», «межпредметные связи», «взаимосвязь», интегративно-педагогические закономерности, интегративная деятельность, через изучение опыта зарубежных исследователей, решающих проблемы педагогической интеграции. ...
01 12 2020 16:11:41
Статья в формате PDF 102 KB...
30 11 2020 6:35:19
Исследованы изменения физиологических показателей школьников в условиях их работы за компьютером в течение учебного года. Дан сравнительный анализ изменений физиологических показателей школьников, отличающихся эмоциональной устойчивостью. Получены результаты, свидетельствующие о неблагоприятном влиянии условий работы за компьютером на школьников младших классов осенью и весной. ...
29 11 2020 17:59:46
Статья в формате PDF 134 KB...
28 11 2020 13:41:32
Статья в формате PDF 142 KB...
27 11 2020 3:34:19
Статья в формате PDF 292 KB...
26 11 2020 8:32:11
Статья в формате PDF 101 KB...
25 11 2020 3:17:13
Статья в формате PDF 106 KB...
22 11 2020 8:18:14
Статья в формате PDF 105 KB...
20 11 2020 11:57:35
Статья в формате PDF 112 KB...
19 11 2020 8:48:21
Статья в формате PDF 98 KB...
18 11 2020 22:27:40
Статья в формате PDF 112 KB...
17 11 2020 5:40:15
Уникальные возможности линейных рекуррентных уравнений первого порядка А(n+1) = aA(n) + b позволяют характеризовать закономерности изменения различных свойств органических соединений ( А) не только в пределах локальных групп гомологов, но и одновременно всех рядов с одинаковыми гомологическими разностями. Более того, рекуррентные соотношения применимы к функциям не только целочисленных (число атомов углерода в молекуле), но и равноотстоящих значений аргументов A(x+Δx) = aA(x) + b, (Δx = const). Этот способ аппроксимации проиллюстрирован на примерах температурных зависимостей растворимости различных веществ в воде и даже времен релаксации в высокочастотных полях. ...
16 11 2020 3:19:45
Статья в формате PDF 127 KB...
15 11 2020 23:45:38
Статья в формате PDF 127 KB...
14 11 2020 0:53:23
Статья в формате PDF 106 KB...
13 11 2020 16:46:11
Статья в формате PDF 126 KB...
11 11 2020 22:21:34
Статья в формате PDF 277 KB...
09 11 2020 11:11:30
Статья в формате PDF 110 KB...
08 11 2020 21:38:19
Статья в формате PDF 102 KB...
07 11 2020 13:17:24
В статье описана и исследована методами математической статистики хронологическая аномалия космонавтики. Обоснован биномиальный закон распределения числа хронологических совпадений. Показано, что вероятность случайного появления рассматриваемых совпадений весьма мала. Метод исследования, применяемый в работе, преимущественно основан на статистическом анализе хронологии при помощи параметризации дат событий и проверки соответствующего критериального свойства. Используются параметры: условные номера дней с начала летоисчисления N, с начала года n и год Г. Основными информативными параметрами являются интервалы времени между событиями. Обоснован биномиальный закон распределения числа хронологических совпадений. Показано, что вероятность случайного появления рассматриваемых совпадений весьма мала. ...
06 11 2020 1:15:55
В статье представлены материалы о значении съездов земских врачей Рязанской губернии (1874 – 1900) и их роль в развитии профилактического направления медицины края. ...
05 11 2020 22:51:10
Статья в формате PDF 123 KB...
04 11 2020 16:15:53
Статья в формате PDF 114 KB...
03 11 2020 9:30:35
Статья в формате PDF 112 KB...
02 11 2020 1:33:28
Статья в формате PDF 324 KB...
31 10 2020 14:25:59
Статья в формате PDF 120 KB...
30 10 2020 23:34:10
Статья в формате PDF 117 KB...
28 10 2020 9:35:18
Статья в формате PDF 269 KB...
27 10 2020 1:40:28
Статья в формате PDF 89 KB...
26 10 2020 0:54:49
Статья в формате PDF 110 KB...
25 10 2020 4:10:18
Статья в формате PDF 108 KB...
24 10 2020 19:18:53
Статья в формате PDF 167 KB...
23 10 2020 10:57:18
Статья в формате PDF 103 KB...
22 10 2020 19:12:34
Статья в формате PDF 138 KB...
21 10 2020 2:14:21
Статья в формате PDF 107 KB...
20 10 2020 9:42:15
Статья в формате PDF 135 KB...
18 10 2020 13:10:36
Статья в формате PDF 116 KB...
17 10 2020 15:29:14
В миниобзоре приведены современные тренды изучения роли окислительного стресса в патогенезе хронической обструктивной болезни легких ( Х О Б Л). Показано, что развитие окислительного стресса происходит синхронно с дисбалансом в системе протеазы/антипротеазы и взаимосвязано с нарушением обмена железа. Приведены данные, демонстрирующие нарушение регуляции антиоксидантной защиты при Х О Б Л. Показана взаимосвязь между развитием окислительного стресса и воспалением. Обсуждается гипотеза о взаимосвязи окислительного стресса, хронического воспаления и старения в механизме патогенеза Х О Б Л. ...
16 10 2020 20:51:21
Статья в формате PDF 275 KB...
15 10 2020 22:47:42
Статья в формате PDF 463 KB...
14 10 2020 11:14:52
Статья в формате PDF 253 KB...
12 10 2020 16:44:28
Статья в формате PDF 311 KB...
11 10 2020 16:44:25
Статья в формате PDF 262 KB...
10 10 2020 4:56:20
Статья в формате PDF 153 KB...
09 10 2020 12:25:41
Статья в формате PDF 275 KB...
08 10 2020 15:53:40
Статья в формате PDF 235 KB...
06 10 2020 14:40:16
Статья в формате PDF 103 KB...
05 10 2020 16:37:17
Статья в формате PDF 117 KB...
04 10 2020 18:42:18
Статья в формате PDF 263 KB...
03 10 2020 15:31:24
Статья в формате PDF 261 KB...
02 10 2020 10:58:40
Статья в формате PDF 105 KB...
29 09 2020 8:28:32
Статья в формате PDF 133 KB...
28 09 2020 21:40:22
Статья в формате PDF 126 KB...
27 09 2020 22:25:29
Двенадцатиперстная кишка у морской свинки имеет полукольцевидную форму и четыре части (луковица, краниальная, нисходящая и каудальная), в отличие от человека и белой крысы, очень сильно вытянута и согнута с образованием двух V-образных петель. ...
26 09 2020 0:26:25
Впервые показано, что у крыс с генотипом А2/ А2 по локусу TAG 1A DRD2 с повышенной тревожностью имеет место сочетание генотипов N2N2 локуса NcoI DRD2 и А А локуса 256A/G гена SLC6A3, а также увеличение объемных характеристик базолатеральной группировки миндалевидного комплекса мозга. ...
25 09 2020 14:17:52
Статья в формате PDF 102 KB...
24 09 2020 20:12:26
Статья в формате PDF 209 KB...
23 09 2020 1:11:33
Статья в формате PDF 200 KB...
22 09 2020 18:12:54
Статья в формате PDF 111 KB...
21 09 2020 12:25:58
Статья в формате PDF 335 KB...
20 09 2020 17:36:34
Статья в формате PDF 163 KB...
19 09 2020 20:48:57
Статья в формате PDF 95 KB...
18 09 2020 10:16:21
Статья в формате PDF 125 KB...
17 09 2020 13:57:19
Статья в формате PDF 251 KB...
16 09 2020 10:19:47
Статья в формате PDF 110 KB...
15 09 2020 21:52:24
Статья в формате PDF 260 KB...
12 09 2020 19:54:32
Статья в формате PDF 262 KB...
11 09 2020 2:12:59
Статья в формате PDF 376 KB...
09 09 2020 3:16:27
Статья в формате PDF 241 KB...
08 09 2020 18:24:11
Статья в формате PDF 103 KB...
07 09 2020 14:35:56
Статья в формате PDF 114 KB...
06 09 2020 18:37:35
Статья в формате PDF 114 KB...
05 09 2020 18:16:12
Статья в формате PDF 108 KB...
04 09 2020 3:37:41
Статья в формате PDF 111 KB...
03 09 2020 7:30:44
Статья в формате PDF 124 KB...
01 09 2020 18:29:44
Статья в формате PDF 147 KB...
31 08 2020 5:59:15
Статья в формате PDF 311 KB...
30 08 2020 20:14:13
Статья в формате PDF 117 KB...
29 08 2020 1:47:12
Статья в формате PDF 115 KB...
28 08 2020 11:32:46
Статья в формате PDF 274 KB...
27 08 2020 0:19:56
В статье рассматриваются теоретические и практические вопросы модернизации реального сектора экономики России. Исследуются факторы и условия, доказывающие необходимость коренных преобразований в базовых отраслях общественного производства. Раскрываются особенности функционирования реального сектора экономики в рыночных условиях современной социально-экономической системы России. Показывается роль научно-технического прогресса в формировании инновационной модели воспроизводства. Обоснована необходимость проведения действенной государственной промышленной и инновационной политики с целью создания целостной и эффективной национальной инновационной системы; создания системы экономических стимулов для производителей при вовлечении в гражданско-правовой оборот результатов интеллектуальной деятельности и обеспечения государственной поддержки дальнейшего развития национальной инновационной инфраструктуры. ...
26 08 2020 19:58:59
Статья в формате PDF 114 KB...
25 08 2020 16:38:14
Статья в формате PDF 288 KB...
24 08 2020 19:23:52
Статья в формате PDF 120 KB...
22 08 2020 22:24:18
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: