Введение к работе
Актуальность темы.В настоящее время актуальной задачей является создание оборудования,позволяющего механизировать процесс сборки чайного сырья. Чай традиционно собирается вручную. Это чрезвычайно трудоемкий процесс, требующий проведения многократного сбора ' чайных побегов ( по мере их созревания) в течение всего периода сборки, который продолжается с мая по октябрь.
Наибольшую сложность при механизации сборки чайного сырья представляет выборка зрелых флешей из всей совокупности побегов на чайной кусте. Принцип выборки основан на различии физико-механических свойств "недошедших", зрелых и "перешедших" побегов. Установлено,что вибрация чаесборочных аппаратов существенно снижает точность оценки свойств побегов и, следовательно,значительно ухудшает качество собираемого чайного сырья." Задача снижения уровня вибрации требует исследования не только динамических свойств самого чаесборочного аппарата, но и всей технологической машины, которая представляет собой мостовой агрегат, на опорную конструкции которого устанавливаются чаесборочные аппараты (рис. 1).
В связи с етим, встают задачи разработки адекватных динамических моделей мостового агрегата, определения спектра собственных частот системы, ее реакции ва воздействия со стороны различных источников вибрации, а также возможностей аффективного демпфирования колебаний. Между тем, вопросам динамики мостовых агрегатов до сих пор уделялось недостаточное внимание, исследование динамических свойств проводилось с привлечением простейших дискретных моделей.
Цель работы состоит в исследовании взаимодействия навесных чаесборочных аппаратов с опорной конструкцией и между собой,и в обеспечении допустимого уровня вибрации навесного оборудования, которое осуществляется путем- выбора оптимальных параметров опорной конструкции, навесных аппаратов и их подвески,а также аффективного демпфирования в еие-
. 3
-.. Рис. I .
І - опорная конструкція,- 2- ваесЗорочннЯ аппашт,
З - састема наддува, 4. - каЛна оператора;
5 - привод 'поступательного переіяаенм, S - чаіІниЯ hjst
(
Агії
а«
Рлс. 2,,.
7«.
"/П^Іі
5^
4) і
W я.
Рас. 3;
Л«ДО
теме за счет правильного выбора жесткостных характеристик подвески.
Методы исследования. При решении поставленной задачи использовался метод внутренней виброзащиты. Анализ гибридных моделей проводился с привлечением метода подсистем, использовались подходы,разработанные для исследования колебаний систем с распределенными параметрами: метод Годунова, метод перемещений, метод комплексных амплитуд. При создашш вторичной математической модели и оптимизации системы использовались методы случайного баланса и полного факторного эксперимента.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-разработана методика исследования динамических характеристик мостовых агрегатов,использующихся в чаесборочной промышленности;
-разработаны гибридные математические модели мостового агрегата, позволяющие проанализировать динамические свойства системы, включающей опорную конструкцию и установленные на ней навесные аппараты;
-проведен сравнительный анализ результатов, получаемых на основе различных математических моделей. В пространстве параметров системы выделены области наиболее аффективного применения различных, моделей;
-найдены условия, при соблюдении которых могут аффективно демпфироваться вынужденные колебания и колебания, возникающие при кинематическом воздействии на опоры мостового агрегата;
проведен динамический анализ технологической машины, позволяющий,используя метод внутренней виброзащиты,снизить вибрацию навесных аппаратов до требуемого уровня;
исследовано влияние основных конструктивных параметров системы на амплитуда колебаний рабочих органов в частотном диапазоне, включающем частоты работы основных силовых агрегатов.
- исследовано динамическое взаимодействие навесных аппара
тов и опорной конструкции;
- построены регрессионные зависимости,включающие основные конструктивные параметры опорной конструкции и навесных ап-
паратов, позволяющие при проектировагаш мостового агрегата оценить амплитуды колебаний навесных аппаратов.
Практическая ценность. На основе принципа внутренней виброзащиты в работе решена задача снижения вибрации рабочих элементов чаесборочных аппаратов,установленных на опор^-нуга конструкции мостовых агрегатов. Предложенные алгоритмы исследования свободных колебаний системы» ее реакции на силовое возбуждение со стороны приводов навесных машин и на кинематическое возбуждение, возникапдее при движении мостового агрегата по рельсовому полотну,позволяют проводить динамический анализ широкого класса технологических машин.
Апробация работы. Результаты работы были заслушаны на семинаре "Теория машин и механизмов" при Институте машиноведения им. А.А. Благонравова и на заседании секции ученого совета отдела вибротехники Института машиноведения РАН.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения,составляющих 145 страниц машинописного текста, 52 иллюстраций, 9 таблиц и списка литературы, общим объемом -214 страниц.
. Автор выражает глубокую благодарность доктору технических наук, профессору Гудушаури Э.Г. и кандидату технических наук Ахметханову Р.С. за консультации и внимание к работе.