Материал: Расчёт и конструирование вибрационных питателей.

где тпр — масса питателя,

приведенная к точкам креп­ ления подвесок.

Сравнивая уравнения (178) и (179), получаем:

тпр = т sin2 ф* +

Основание питателя обыч­ но устанавливается на пру­ жинных амортизаторах, в ре­ зультате чего система стано­

вится двухмассовой (см. фиг. 57, а). С достаточной для практических целей точностью общую для обеих масс приведенную массу Мпр мож­

но определить из уравнения (118):

п р 2

где mnPi и тпРг — верхняя и нижняя массы, приведенные к точкам

крепления подвесок.

Согласно уравнению (117) амплитуды колебаний обратно пропор­ циональны величинам масс. Так как верхняя масса, включающая чашу питателя, является рабочей, то у нее желательно иметь большую амплитуду колебаний. Нижняя — реактивная масса питателя опи­ рается на амортизаторы, и чем меньше амплитуда ее колебаний, тем меньше будет передаваемая через амортизаторы вибрация окружающей среде. Поэтому нижнюю массу бункерного вибропитателя обычно вы­ полняют в 2—3 раза больше верхней, т. е. принимают отношение

П рг

Расчет пружинных подвесок питателя. Жесткость пружинных

подвесок в зависимости от требуемой собственной частоты колебаний v0 системы и приведенной массы Мпр определяется по формуле

где i — число подвесок в питателе (обычно равное трем).

118

Жесткость пружинной подвески зависит от ее длины/, способа креп­ ления, момента инерции поперечного сечения / и ее материала. Для подвески с двумя защемленными концами жесткость выражается фор­ мулой

в качестве подвесок диаметр их определяется следующим образом. Момент инерции круглого сечения

где v0 = (1,05-f-l ,l)v;

v — частота вибратора;

I — длина части пружинного стержня между башмаками крепле­

ния (см. фиг. 39).

Минимальная длина пружинного стержня определяется из усло­ вия, что максимальные напряжения, возникающие в стержне, не пре­ вышают допускаемые напряжения на выносливость a_i.

Максимальный изгибающий момент при жестком креплении стерж­ ней будет

где W — момент сопротивления пружинного стержня (для круглого

тт/7

сечения W =

Из условия прочности на выносливость отах< [о_j] получим:

Для круглого сечения стержня после подстановки в уравнение

119

(189) значений / и W получим:

определения минимальной длины пружинных стержней, удовлетво­ ряющей условиям прочности на выносливость:

Выразив размах колебаний чаши в точках крепления стержней через параметр режима g с учетом формулы (16), получим:

= — • О98)

Подставив формулу (198) в формулу (197), получим формулу для определения относительного размаха колебаний приведенной массы:

Расчет амортизаторов вибрационных питателей. Вибрационные

питатели являются узлами металлообрабатывающих, контрольных, сборочных или счетных автоматов и часто устанавливаются на общей

120

станине вблизи рабочих органов этих машин. В связи с этим возникает необходимость изолировать вибрационный питатель и значительно ограничить динамические воздействия, оказываемые питателем на опорную конструкцию. Изоляция вибрационных питателей осуществ­ ляется с помощью пружинных или резиновых амортизаторов.

Качество виброизоляции оценивается по величине коэффициента амортизации т], который определяется как отношение возмущающей силы, передаваемой на фундамент Т7#, к возмущающей силе F, дейст­

вующей на опорную подвижную плиту питателя.

Коэффициент амортизации зависит от отношения частоты колеба­ ний вибратора со к частоте собственных колебаний опорной плиты на амортизаторах соОЛ, а также от демпфирования в амортизаторах.

Формула для определения г\ имеет вид:

(200)

где п — коэффициент затухания.

При применении в качестве амортизаторов витых пружин коэффи­ циент затухания п весьма мал и им можно пренебречь. Тогда форму­

ла (200) для этого случая примет вид:

Из формулы (201) можно заключить, что упругие амортизаторы уменьшают динамическую нагрузку, передаваемую фундаменту, если только абсолютная величина знаменателя формулы больше единицы,

т. е. когда — > л/"2.

®ОП Г

Из анализа формулы (200) можно прийти к заключению, что на­ личие демпфирования в амортизаторах в этом случае увеличивает пе­ редаваемую фундаменту динамическую нагрузку и является неже­ лательным.

Поэтому витые цилиндрические пружины в вибропитателях обес­ печивают лучшую виброизоляцию по сравнению с резиновыми амор­ тизаторами, которым свойственно значительное демпфирование.

Для большинства практических случаев вполне достаточным яв­ ляется уменьшение динамической нагрузки, передаваемой на фунда-

мент, в 20 раз (?) =

Отношение , соответствующее коэффициенту амортизации

из формулы (201) будет равно

— ^ 4,4.

<»ОП

121

Таким образом, можно принять, что эффективная виброизоляция питателей обеспечивается при условии

(О

О)on (202)

где v — частота колебаний вибратора в гц\

von — собственная частота опорной плиты на амортизаторах. Жесткость опорных пружинных амортизаторов с, удовлетворяющая

где топ — масса опорной плиты с закрепленными на ней деталями

питателя.

Другим требованием, предъявляемым к жесткости амортизаторов, является ограниченная величина «статического прогиба» амортиза­ торов при максимальной загрузке питателя заготовками. Заготовки со спирального лотка чаши питателя поступают на неподвижный ло­ ток или непосредственно на рабочую позицию, для чего чаша питателя должна находиться на определенном уровне относительно неподвижно­ го лотка. Для беспрепятственного движения заготовок смещение ча­ ши относительно неподвижного лотка в результате статического про­ гиба амортизаторов должно быть не больше определенной величины, т. е. должно быть удовлетворено условие

(204)

где G3 — максимальный вес загружаемых заготовок;

8 — допустимое вертикальное смещение чаши питателя.

Таким образом, жесткость амортизаторов, удовлетворяющая обе­ им условиям (203) и (205), определяется неравенством:

в виде нескольких витых пружин, на которые опирается нижняя пли­

122