Ущільнення матеріалів відноситься до числа основних технологічних процесів, де широко використовуються вібраційні технології й устаткування. В зв'язку з цим, питанням оптимізації параметрів динамічного навантаження в процесі відроущільнення присвячена велика кількість робіт, оскільки вони забезпечують необхідну якість процесу.
Ступінь ущільнення залежить від вибраних оптимальних режимів вібрації - інтенсивності і її тривалості, а також відповідності прийнятих параметрів вібрації (амплітуди, частоти і характеру коливань) властивостям матеріалу, що підлягає ущільненню. Основним фактором ефективності вібрування є не амплітуда чи частота коливань, узяті окремо, а їх функції, що визначають швидкість чи прискорення вібруючої суміші, величини яких повинні бути достатніми для зменшення сил внутрішнього тертя.
Для надійної роботи віброплощадок круговими коливаннями необхідно забезпечити, щоб вісь дебалансного вала співпадала з віссю, що проходить через центр ваги коливних мас. У випадку порушення цієї вимоги траєкторії кругових коливань окремих точок вібруючої суміші, форми і віброплощадки перетворюються в еліпси з різним співвідношенням і нахилом їхніх осей. Очевидно, що точки, більш віддалені від осі дебалансного вала, будуть мати більший ексцентриситет еліптичної траєкторії. Такі коливання викликають значний зсув вібруючої суміші убік напрямку обертання дебалансного вала і величина амплітуди змінюється у значних межах. Внаслідок цього явища горизонтальні складові коливань форми із сумішшю по висоті будуть неоднаковими, що спричиняють нерівномірне ущільнення.
У віброплощадках з вертикально спрямованими синусоїдальними коливаннями вібруючої суміші утворюються рухи, перпендикулярні столу і дотичні до вертикальних стінок форми. Дані віброплощадки відрізняються рівномірним розподілом амплітуд коливання, що забезпечує достатньо якісне ущільнення суміші.
Для приводу вібростола використовують двовальний дебалансний вібратор з валами, що обертаються назустріч один одному і забезпечують вертикально направлені коливання. У віброплощадках з вертикально направленими синусоїдальними коливаннями з механічними приводом застосовують шестеренчасті синхронізатори, які забезпечують синфазність обертання обох валів вібраторів. Найбільше поширення одержали вібромеханізми з круговими, вертикально спрямованими і з горизонтально спрямованими коливаннями з частотами 25 і 50 гц, оскільки при таких частотах привод безпосередньо здійснюється від електродвигунів з частотами обертання n = 1500 об/хв та n = 3000 об/хв.
Використання шестеренчастих синхронізаторів в значній мірі супроводжується підвищеним шумом під час роботи машин, а також має невисокий коефіцієнт надійності обладнання. Тому доцільно використовувати майданчики з самосинхронізацією валів приводу дебалансних віброзбудників у яких необхідно забезпечити відношення (Mr2/I)<2, де r - радіус від центра мас до осі кожного із симетрично обертового бебаланса, M - маса та I- центр обертання системи.
Схема дії сили двовального віброзбудника з синхронно-синфазним обертанням валів представлена на рис.1,
Рис.1 Схема дії сили двохвального віброзбудника з синхронно-синфазним обертанням валів
де Fa1=m1 · r1 · ɷ2 - вимушуюча сила створювана першим віброзбудником, Fa2=m2 · r2 · ɷ2 - вимушуюча сила створювана другим віброзбудником. При синхронно синфазному обертанні валів і однакових дебалансних валах m1=m2, r1=r2, ɷ1=-ɷ2. У цьому випадку загальна вимушуючи сила двовального віброзбудника буде їх векторною сумою, і її величина складе Fa=2m2 · r2 · ɷ2· cos ɷt. При обертанні дебалансів у протилежні сторони вертикальні складові вимушуючої сили складатимуться одна з одною, а горизонтальні взаємокомпенсуються (Рис.2).
Рис.2. Конструктивна схема двохвального віброзбудника: 1-рама вібромашини; 2- дебалансні віброзбудники; 3-пружні муфти, 4- електродвигуни.
Висновок. Для ущільнення сумішей доцільно використовувати високочастотні вібратори з направленими коливаннями, що дозволяють в значній мірі покращити якість отриманого продукту та зменшити час віброущільнення.
Список літератури
1. Шоловій Ю. П., Магерус Н. І. Аналіз коливань вібруючого днища при витіканні дрібнодисперсних сипких матеріалів з бункерів // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : укр. міжвідомчий наук.-техн. зб. Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2020. Т. 54. С. 59–68.
2. Kelly S. G. Mechanical Vibrations: Theory and Applications. — Cengage Learning, 2012. — 720 p.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter