Исследование вибротранспортирования предметов обработки в бункерных вибрационно-загрузочных устройствах

Исследование  вибротранспортирования предметов обработки в бункерных вибрационно-загрузочных устройствах.

Цель  работы:  изучить аналитически и экспериментально исследовать принцип вибротранспортироваания предметов обработки в бункерных вибрационно-загрузочных устройствах (ВЗУ).

Задачи  работы: провести экспериментальное определение средней скорости вибротранспортирования предметов обработки по вибродорожке в зависимости от параметров вибрации.

Общие сведения.

В большинстве  конструкций ВЗУ бункер колеблется одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях с фазовым углом между колебаниями   ε = 0 (рис. 1). В зависимости от соотношения амплитуд вертикальных  А и горизонтальных  В колебаний уменьшается угол β направленных колебаний,  угол вибрации. Момент инерции материальной частицы = в интервалах прямого и обратного перемещений вибродорожки , т.е.

0< <   и     < <  

Схемы синфазного  возбуждения гармонических колебаний :

а) при  0< <   , б) при 0< <  

а) 

б)    у

      

Рис. 1   Схема  синфазного возбуждения гармонических  колебаний                

 а) при  0< <   , б) при 0< <  

Дифференциалные  уравнения относительно  движения материальной частицы в осях ХОУ, жестко связанных с вибрирующей плоскостью , имеют вид (ось Х направлена вдоль, а ось У-  поперек плоскости).

mx - mBsinωt + Fтр ,

my - mAsinωt – mg + N ,

где m – масса предмета обработки, А и В – амплитуды колебаний соответственно в вертикальной и горизонтальной направлениях,

ω-  круговая частота колебаний плоскости.

N – нормальная реакция, Fтр –сила сопротивления движению частицы.

Процесс  вибротранспортирования осуществляется в двух режимах:

безотрывном, когда А/g <1 , N>0, и отрывном когда  А/g >1 , N<0.

Безотрывной режим  предпочтительней с целью обеспечения  благоприятных условий для ориентирования и переориентирования ПО, режим с  отрывом от вибрирующей поверхности  способствует расположению ПО в каком-то одном доминирующем положении и  тем самым  подготавливает их для  захвата  вибрирующим лотком.

Горизонтальная  несущая плоскость (рис.2 ) совершает движение по закону:

=В sin(ωt+),    =А sin ωt

Силы инерции   и    выражаются так:   =m=-msin(ωt- ),

   =m=-msin ωt 

Рис.2 Расчетная  схема вибротранспортирования. 

Рис.3 Зависимость  скоростей виброперемещения от амплитудыгоризонтальных  колебаний.

Рис. 4 Зависимость  скорости виброперемещения от фазового угла колебаний. 

Рис. 5 Зависимость  скорости виброперемещения от частоты вынужденных колебаний (для фазовых углов 0, 90 и 270 градусов). 

Экспериментальная часть.

Таблица замеров времени виброперемещений болта, гайки, резистора в секундах.

 

Из таблицы  следует, что чем выше колебания, тем больше скорость виброперемещений болта, гайки и резистора.

L= 100 мм= 0,1м

Таблица скорости виброперемещений в зависимости от частоты колебаний.

 
 

Среднее значение времени виброперемещений

 Болта:

=== 5,04 c

Гайки :

=== 6,65 c

Резистора :

=== 4,07c 

Среднее значение скорости виброперемещений

 Болта :

== 0,019 м/с

Гайки :

== 0,015 м/с

Резистора :

== 0,024 м/с 
 

Относительное изменение скорости виброперемещений:

==

== =0,795

== =0,854

== =0,803 

График зависимости  скорости виброперемещений от частоты вынужденных колебаний:

V, м/с

 

Вывод: Выполнив работы и экспериментально определив время виброперемещений , мы выяснили,  что скорость вибротранспортирования предметов (гайка, болт , резистор) зависит от параметров вибрации, т.е. чем больше частота колебаний, тем быстрее происходит перемещение .