Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ В ДЕТАЛЯХ ПРИВОДНОГО МЕХАНИЗМА ВИБРАЦИОННОЙ СЕПАРИРУЮЩЕЙ МАШИНЫ С ДЕЗАКСИАЛЬНЫМ КРИВОШИПНО-ШАТУННЫМ МЕХАНИЗМОМ

Уманская О.Л.

Для повышения несущей способности рамных конструкций вибрационных машин, работающих в условиях вынужденных колебаний, необходимо определение их динамических и прочностных характеристик. Рассмотрим характер возмущающих воздействий на рамную конструкцию со стороны приводного механизма на примере зерноочистительной машины с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом, с двумя ситовыми корпусами.

p

Рис. 1. Несущая конструкция зерноочистительной машины: 1- приводной механизм; 2, 3- ситовые корпуса; 4- аспирационная система

На нижний ситовой корпус в его крайнем правом положении действует следующая система сил (рис. 2, 3).

p

Рис. 2. Схема сил, действующих на нижний ситовой корпус с подвесками:  Мнq  -  сила тяжести; Ринн -  сила инерции; Мш , Rшн - реакции шатуна; XA, YA, МA, XВ, YВ, МВ - реакции в точках заделки подвесок (т. А и т. В)

 p

Рис. 3. Схема сил, действующих на нижний ситовой корпус

Для определения реакций в точках N и М составим уравнения равновесия для плоской системы сил.

f (1)

Сила инерции  Ринн  определяется по формуле:

Ринн = Мн · а,                        (2)

где Мн - масса нижнего ситового корпуса,  кг; а - ускорение центра масс нижнего ситового корпуса, м/с2.

Для определения ускорения используем следующую зависимость [1]:

f,   (3)

где r - радиус кривошипа, м; ω - угловая скорость кривошипа, рад/с; t - время, с; e - величина дезаксиального смещения, м;  Lш - длина шатуна, м.

Учитывая, что МА=0МВ=0  и реакция подвески направлена вдоль нее, получаем:

хN = yN × tga,                        (4)

xM = yM × tga,                       (5)

Угол a изменяется по закону:

tg α = (r/Ln ) ×cos ω·t                          (6)

C учетом выражений (4)-(6) составляющие реакций в т. N и т. М будут определяться следующими выражениями:

хN= yN × (r/Ln ) ×cos ω·t,                      (7)

xM= yM × (r/Ln ) ×cos ω·t.                     (8)

Введем следующие обозначения: Rшн = R1; МN= М2LC=L1; Ln=L3.

С учетом этого система уравнений (1) принимает следующий вид:

f

Решая данную систему уравнений относительно   хNxM , yNyM  и R1, получаем:

f ,                            (10)

f             (11)

f,                                                                         (12)

хN= yN × (r/L3) ×cos ω·t,                                                                      (13)

xM= хM .                                                                               (14)

Решая данные уравнения относительно времени и угловой скорости кривошипа с подстановкой конкретных параметров (для зерноочистительной машины ЗВС-20А), получаем следующие значения хNxM , yNyM  и R1:

xN = -1,217+11,513·cosωּt+1,605·10-4·sinωּt-1,217·cos2ωּt+0,16·sin2ωּt                        (15)

yN = 813,5-171,966·cosωּt+22,562·sinωּt- 0,171·cos2ωּt+0,023·sin2ωּt                                          (16)

f               (17)

Аналогичным образом находятся реакции в подвесках и усилия в шатуне для верхнего ситового корпуса.

В результате получаем следующую схему приложения возмущающих сил к раме (рис. 4).

p

Рис.4. Схема приложения возмущающих сил

Составляющие реакций со стороны шатунов на раму в точке О можно представить как

f,                                                (18)

f.                                              (19)

Определяем величины x0 и y0 в зависимости от времени и угловой скорости кривошипа.

x0 = 0,228+ 229,451·cosωּt- 30,1·sinωּt+ 0,228·cos2ωּt -0,03·sin2ωּt                               (20)

y0= -0,652- 656,049·cosωּt+ 86,088·sinωּt- 0,652·cos2ωּt+ 0,086· sin2ωּt       (21)

При определении внутренних силовых факторов в несущей конструкции вибрационной машины полученные зависимости позволят представить их в виде функции времени, проанализировать характер наложения вибрационных характеристик, а также учесть их при расчете несущей способности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Борискин М.А. и др. Сепарирующие машины зерноперерабатывающих предприятий /М.А. Борискин, В.В. Гортинский, А.Б. Демский.- М.: Машиностроение, 1979.- 109 с.

Библиографическая ссылка

Уманская О.Л. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ В ДЕТАЛЯХ ПРИВОДНОГО МЕХАНИЗМА ВИБРАЦИОННОЙ СЕПАРИРУЮЩЕЙ МАШИНЫ С ДЕЗАКСИАЛЬНЫМ КРИВОШИПНО-ШАТУННЫМ МЕХАНИЗМОМ // Успехи современного естествознания. – 2007. – № 5. – С. 108-110;
URL: http://www.natural-sciences.ru/ru/article/view?id=11140 (дата обращения: 15.04.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074