ИЗУЧЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ПРИ ВАРИАЦИИ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТА ДИССИПАЦИИ УПРУГОГО ЭЛЕМЕНТА

Аннотация

The system of the differential equations, describing laws of movement of two- mass system compound of picket reel is resulted. Graphic dependences defining laws of change of scope of angular fluctuations sets of picket reel of a cleaner depending on the moment of inertia and technological resistance are constructed. Введение. В известной конструкции очистительная секции хлопкоочистительного агрегата включает четыре последовательно установление составные барабаны выполненные с колками, планками и резиновыми кольцевыми втулками установленные, между наружными цилиндрами с колками, планками и ступицами, установленные жестко на валу барабанов, причем толщина кольцевых втулок каждого последущего барабана с колками и планками, меньше на 10-15% чем в предыдущем барабане ( по ходу перемещения хлопка). Каждый последующий цилиндр с колками с колками и планками будет совершать дополнительно крутильные колебания с большей частотой и меньшей амплитудой, приводящий к эффективному выделению сорных примесей. В предлагаемой конструкции колкового барабана на приводном валу 1 посредством шпонок 3 установлены фланцы 2. В наружной поверхности фланца 2 жестко установлена резиновая втулка 4, на которую надета и жестко (винтовое соединение) соединена наружная втулка (полный цилиндр) 5, на поверхности наружной втулки 5 жестко установлены колки 6 с определенной последовательностью (см. рис. 1) [1, 2]. 12 ` Рис. 1. Колковый барабан с упругими элементами. Для определения амплитуды угловых колебаний колковой гарнитуры барабана систему рассмотрели как двухмассовую ротационную систему. В окончательном виде имеем выражения для определения амплитуд колебаний внутреннего цилиндра и соответствующего цилиндра с колками барабана 13 1  A 2  B 2 ; 2  C 2  D 2   (1) где: 1 2 22 4 2 2 2 2 4     A  M k y c  J J  b  J b 22 5  B  M k y b J 1 2 2 2 2 2 4    C  M k y c  J b  J b 2 2 2 2   D  M k y J b c  J 0 1 2 0 1 2 0 2 2 0 2 2 k  c b b J c b b J b J b b b J Численное решение задачи осуществлено при следующих значениях параметров: M y  1 , 5  2 , 0 Нм;  4 5  5 0  с-1; c  4 0 0  6 0 0 b  7,210 Нм/рад; Нмс/рад. С увеличением значений жесткости упругого элемента амплитуда колебаний 1 и 2 уменьшаются. Из них видно, что с увеличением технологического сопротивления от протаскиваемого колковым барабаном хлопка-сырца по нелинейной закономерности увеличивается размах угловых колебаний колковой гарнитуры барабана. Так, при ` с  400 Нм/ рад возрастание 14 М с от 2,5 Нм до 12,5 Нм размах колебаний 2 увеличивается от 0,01 рад до 0,054 рад, а при с  8 0 0 Н м / р а д размах угловых перемещений 2   (0,241,03)101 рад находится, а пределах . Для выбора необходимых амплитуд угловых колебаний колковой гарнитуры целесообразным считается выбор значений момента инерции J 2 . 1,2 1 0,8 а 2 0,4 3 0 3,5 7,0 10,5 14,0 М , Нм 2 1,6 1,2 б 1 0,8 2 0,4 3 0 5,0 10,0 15,0 20,0 J 2 , 10-2, кгм2 Рис. 4. Графические зависимости изменения размаха колебаний угловых перемещений колковой гарнитуры от технологической нагрузки (а) и от момента инерции при вариации значений коэффициента диссипации упругого элемента. где: 1-при b=6,5 Нм/рад; 2-при b=12 Нм/рад; 3-при b=20 Нм/рад. J Согласно анализа графиков на рис. 3 можно отметить, что увеличение 2 от 0,042  с  400 Нм/ рад кгм2 до 0,17кгм2 размах 2 уменьшается от 0,16 рад до 0,059 рад при ` , а при значении коэффициента жесткости упругой резиновой втулки 600 Нм/рад 15 2 уменьшается от 0,127 рад до 0,052 рад. Для обеспечения размаха угловых колебаний колковой гарнитуры барабана в пределах (0,08-0,11) рад рекомендуемыми значениями является J 2  ( 0 , 0 6 8  0 ,1 2 ) к г м 2 , с  ( 5 5 0  6 5 0 ) Н м / р а д . Следует отметить, что на колебания угловых перемещений 2 значительно влияет коэффициент диссипации упругого элемента (см. рис. 4а, б). Так, с увеличением М от 3,1 2 Нм до 13,2 Нм размах 2 возрастает от 0,038 рад до 0,123 рад при b=6,5 Нм/рад, а при b =20 Нм/рад увеличение размаха колебаний значительно уменьшается от 0,018 рад до 0,052 рад (см. рис. 4а). Эта закономерность сохраняется и при вариации момента инерции колковой гарнитуры (см. рис. 4 б). Так, при возрастании J от 2,0·10-2 кгм2 до 2 17,4·10-2 кгм2 размах колебаний уменьшается от 0,076 рад до 0,066 рад при b=6,5 Нм/рад, а при b=20 Нм/рад размах колебаний 2 уменьшается от 0,098 рад до 0,0207 рад. Для обеспечения необходимых амплитуд колебаний колковой гарнитуры рекомендуемыми значениями коэффициента диссипации является 8,411,7 Нм/рад. Вывод: Рекомендована новая составная конструкция колкового барабана и получены формулы для расчета амплитуды колебаний колков в установившемся режиме движения, обоснованы параметры системы.