Способ управления работой формовочной установки с нелинейными упругими связями

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 1)4 В 28 БРЕТЕНИ ереси л оглупа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше(56) Быховский И.И. Новые направления в разработке вибромашин д я станкового формования железобетонных и бетонных изделий. - М., 1972, с. 50.Савинов О.А., Лавринович Е.В. Теория и методы вибрационногоформ вания железобетонных изделий. -Л.: 1972, с. 88.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ФОРМОВОЧНОЙа УСТАНОВКИ С НЕЛИНЕЙНЬМИ УПРУГРПИ СВЯЗЯМИ(57) Изобретение относится к области промышленности строительных материалов. В частности к производству бетонных и железобетонных иэделий на горизонтальных резонансных формовочных установках с нелинейными упругими связями, Целью изобретения является повышение надежности управления. Для достижения этой цели из меряют виброускорение рабочего органа в прямом и обратном направлениях,801393644 изменяют последн е при достижении их равенства, задают частоту выпуп щенных гармонических колебаний в пределах 2 ы - (а Б /К а) а р где ы, - частота собственных колебаний, определяют знак разности виброускорений рабочего органа в прямом и обратном направлениях, а изменение виброускорений осуществляют в сторону увеличения частоты внешнего гармонического возбуждения при отрицательном знаке разности виброускорений и в сторону уменьшения при положительном знаке разности. Устройство, реализующее способ, содержит рабочий орган 1, установленный на опорах 2, с зазором а = = О, 5 мм по отношению к рабочему органу 1 установлен упругий ограничитель 3 в виде цилиндрическои пружины, вращающийся дебаланс 4 для возбуждения горизонтальной вибрации рабочего органа 1, который приводится во вращение асинхронным двигателем 5 через гибкий вал 6, трехфазный реостат 7, включенный в цепь обмотки ротора асинхронного двигателя 5, пьезоэлектрический измерительный преобразователь 8, усилитель 9,осциллограф 10, измерительную схему из двух диодов 11, двух емкостей 12 и двух резисторов 13 и вольтметр 14. 3 ил.10 15 2 О 25 30 35 40 й45 5 О 55 Изобретение относится к промышленности строительных материалов, вчастности к производству бетонных ижелезобетонных изделий на горизонтальных резонансных Формовочных установках с нелинейными упругими связями.Цель изобретения - повышение надежности управления,Устранение эффекта вибротранспортирования смеси на горизонтальныхрезонансных Формовочных установках1,осуществляется в следующем порядке,Настраивают систему на субгармонический резонанс порядка 1/2, длячего частоту возбуждения ы, генери,руемую вибровозбудителем, станавливают в пределах 2 ю - (1+ К/К+1) и)Затем с помощью измерителя вибрацийизмеряют максимальные значения виброускорений рабочего органа при егодвижении в прямом (хф) и обратном(х ) направлениях. Определяют разность (х - х ) измеренных виброускорений, и в зависимости от зндКаэтой разности частоту возбуждения ьоплавно увеличивают (при х-х ( О)или уменьшают (при х -х ) О). Приэтом с помощью измерителя вибрацийнепрерывно наблюдают за изменениемвиброускорений х + и х рабочегооргана, добиваясь выполнения условиях= хВ основу способа положены экспериментально обнаруженные специфические особенности субгармонических1 олебаний порядка 1/2, возникающихПри определенных условиях в горизонтальньгх виброустановках с нелинейными упругими связями,В системе с несимметричной упругохарактеристикой (односторонняя установка упругих ограничителей) субгарионические резонансные колебания порядка 1/2 возбуждаются в достаточноШироких диапазонах параметров. Причем в большинстве изображающих точекэтого пространства параметров субгар.ионический режим движения порядка1/2 являетгя несимметричным по ускорениям (хх ). Несмотря на несимметрию упругой характеристики на АЧХсубгармонических колебаний порядка1/2 всегда имеется точка, в которойзакон движения х(+) становится симметричным (х =х ) При плавном изменении частоты возбуждения Я в укаэанной точке АЧХ происходит изменение знака асимметрии ускорений х-/х с х "/х"1 на х /х 1 и наоборот. Отмеченная особенность субгармонических колебаний ранее не была известна нелинейной теории колебаний.На фиг. 1 изображена принципиальная схема .устройства:, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 . область существования субгармонических колебаний порядка 1/2 на плос кости параметров К /К = со/со,; на фиг, 3 - амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) колебаний рабочего органа виброустановки в окрестности субгармонического резонанса порядка 1/2.Устройство, реализующее способ (фиг. 1), содержит собственно виброустановку с направленной вдоль формы горизонтальной вибрацией и совокупность технических средств, необходимых для устранения эффекта вибротранспортирования бетонной смеси,Виброустановка состоит из рабочего органа 1 (формы с бетонной смесью), установленного на опорах 2. Последние выполнены так, чтобы они могли Фиксировать положение рабочего органа 1 в пространстве, но при этом не оказывали существенного влияния на характер колебаний Формы с бетонной смесью в горизонтальном направлениих, С зазором д = 0,5 мм по отношению к рабочему органу 1 установлен упругий ограничитель Э, представляющий собой цилиндрическую пружину. Возбуждение горизонтальной вибрации рабочего органа 1 осуществляется с помощью вращающегося дебаланса 4, который приводится во вращение асинхронным двигателем 5 через гибкий вал 6. Плавное регулирование частоты у вращения дебаланса 4 осу" ществляется с помощью трехфазного реостата 7, включаемого в цепь обмотки ротора асинхронного двигателя 5.Для регистрации виброускорений х рабочего органа 1 предназначен пьезоэлектрический измерительный преобразователь 8,который вырабатывает пропорциональный величине х электрический сигнал, поступающий далее на усилитель 9. Временной закон изменения виброускорения х регистрируется с помощью осциллографа 10. Сигнал, пропорциональный разности максимальных значений виброускорений (х-х )1393644 2 ы,-( 5 определяют знак разности виброускорений рабочего органа в прямом и обратном направлениях, а изменение виб роускорений осуществляют в сторону увеличения. частоты внешнего гармонического возбуждения при отрицательно знаке разности виброускорений и в сторону уменьшения при положительном знаке разности. при ходе рабочего органа 1 в прямоми обратном направлениях, вырабатывается Специальной измерительной схе-.мой, состоящей из двух диодов 11,двух емкостей 12 и двух резисторов13. 7 ля измерения величины и знакаасимметрии электрического сигналапредназначен вольтметр 14 универсальный.10Для устранения эффекта вибротранспортирования смеси необходимо преждевсего настроить машину на субгармонический резонанс порядка 1/2. Нафиг. 2 на плоскости параметровК/К=со/ ы,( о, - частота свобоДных колебаний линеаризованной системы) по результатам экспериментальныхисследований построена область существования субгармонических колебаний порядка 1/2 (заштрихована). Пунктирной линией аЬ внутри полученнойобласти обозначено геометрическоеместо параметров К /К , при которых субгармонические колебанияпорядка 1/2 становятся симметричнымипо ускорениям. Возникновение субгармонических колебаний внутри облас-ти существования возможно при любыхначальных условиях, такие субгармонические колебания принято называтьсамовозбужданнцимися. Характернымсвойством самовозбуждающихся субгармонических режимов является независимость условий их возникновения(положения границ областей существо 35вания) от диссипации, что важно сточки зрения практической реализацииэтих режмов в вибромашинах.Ширина частотного диапазона существования субгармонических колебаний (фиг. 2) в значительной мере зависит от степени упругой нелинейностиК/К,. С ростом К/Кширина соответствующего частотного интерваламонотонно возрастает.На фиг, 3 изображена типичная АЧХколебаний рабочего органа виброустановки в окрестности субгармоническогорезонанса порядка 1/2 (АЧХ полученапри К/К=З). По оси ординат в качестве амплитуды колебаний отложенабезразмерная величина у = х/д,где х - полуразмах субгармоническихколебаний рабочего органа, ниже показано, как меняется при перемещениипо приведенной резонансной кривойасимметрия ускорений х /хсубгармонического закона движения. Как показывает анализ приведенных графиков, на восходящей ветви ае АЧХ реализуется асимметрия ускорений вида х /х 7 1, на нисходящей ветви еЬ АЧХ - асимметрия ускорений вида х /х+1. В резонансной точке е АЧХ субгармонический закон движения порядка 1/2 становится симметричным по ускорениям (х = х+). Поэтому при настройке машины на точку е АЧХ вибротранспортный эффект должен неминуемо исчезнуть. Устранение вибротранспортного эффекта по способу не требует проведения сложных и трудоемких наладочных работ.Предложенный способ позволяет повысить надежность управления работой формовочной установки Формула изобретения Способ управления работой формовочной установки с нелинейными упругимй связями, включающий измерения виброускорений рабочего органа в прямом и обратном направлениях и изменения последнихдо достижения их равенства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, задают частоту вынужденных гармонических колебаний в пределах де м; частота собственных коле