Способ управления работой формовочной установки с нелинейными упругими связями

 

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов . В частности к производству бетонных и железобетонньпс изделий на горизонтальных резонансных формовочных установках с нелинейньми упругими связями. Целью изобретения является повышение надежности управления . Для достижения этой цели измеряют виброускорение рабочего органа в прямом и обратном направлениях, Се/п изменяют последние при достижении их равенства,- задают частоту ценных гармонических колебаний в пределах 2 ы - (И- + I) w , где сОцчастота собственных колебаний , определяют знак разности виброускорений рабочего органа в прямом и обратном направлениях, а изменение виброускорений осуп ествляют 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 4 0,5 мм по отношению к рабочему органу 1 установлен упругий ограничитель 3 в виде цилиндрической пружины, вращающийся дебаланс 4 для возбуждения горизонтальной вибрации рабочего органа 1, которьй прив одится во вращение асинхронным двигателем 5 через гибкий вал 6, трехфазный реостат 7, .. включенньм 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. (Л 00 со 00 о 4 4

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 28 В 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) 4058938/31-33 (22) 18.04.86 (46) 07.05.88. Бюл. N - 17 (71) Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше (72) С.Л.Цыфанский, В.И.Бересневич, А.Б.Окс и М.АеМагоне (53) 621.929.7(088.8) (56) Быховский И.И. Новые направления в разработке вибромашин для станкового формования железобетонных и бетонных изделий. — М., 1972, с. 50.

Савинов О.А., Лавринович Е.В.

Теория и методы вибрационного формования 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, гать

„„SU„„1393644 А 1 изменяют последние при достижении их равенства, задают частоту выпу щенных гармонических колебаний в пределах 2 w, — (!а лК /К а!) 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

= 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.!

393644

40 и

Изобретение относится к промышленности с TpoHTpsll>Hblõ материалов, в частности к производству бетонных и железобетонных изделий на горизонтальных резонансных формовочных установках с нелинейными упругими связями.

Цель изобретения — повышение надежности управления.

Устранение эффекта вибротранспор тирования смеси на горизонтальных резонансных формовочных установках

1 ,осуществляется в следующем порядке.

Настраивают систему на субгармо нический резонанс порядка 1/2, для чего частоту возбуждения iu генери,руемую вибровозбудителем, станавливают в пределах 2 и — (1+ Кт/К,+1) и>

Затем с помощью измерителя вибраций измеряют максимальные значения вибро ускорений рабочего органа при его движении в прямом (х+) и обратном (х ) направлениях. Определяют разность (х — х ) измеренных виброускорений, и в зависимости от зндКа этой разности частоту возбуждения 0 плавно увеличивают (при х + -х О) или уменьшают (при х -х О). При этом с помощью измерителя вибраций непрерывно наблюдают за изменением виброускорений х + и х рабочего органа, добиваясь выполнения условия х = х

В основу способа положены экспериментально обнаруженные специфические особенности субгармонических

1 олебаний порядка 1/2, возникающих

При определенных условиях в горизонтальных виброустановках с нелинейными упругими связями.

В системе с несимметричной упруго характеристикой (односторонняя установка упругих ограничителей) субгарионические резонансные колебания порядка 1/2 возбуждаются в достаточно

Широких диапазонах параметров. Причем в большинстве изображающих точек этого пространства параметров субгарионический режим движения порядка I/2 являетгя иесимме гричным по ускорениям (х х х ). Несмотря на несим метрию упругой характеристики на АЧХ субгармонических колебаний порядка

1/2 всегда имеется точка, в которой

-1акон движения х(+) становится симметричным (х =х ) При плавном изменении частоты возбуждения И 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. 2область существования субгармонических колебаний порядка 1/2 на плос! кости параметров К z/Ê,, = со/си,; 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 направлении х. С зазором 4 = 0,5 мм по отношению к рабочему органу 1 установлен упругий ограничитель 3, 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 д 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 при ходе рабочего органа 1 в прямом и обратном направлениях, вырабатывается специальной измерительной схе-. мой, состоящей из двух диодов 11, двух емкостей 12 и двух резисторов

13. 7(ля измерения величины и знака асимметрии электрического сигнала предназначен вольтметр 14 универсальный. 10

Для устранения эффекта вибротранспортирования смеси необходимо прежде всего настроить машину на субгармонический резонанс порядка 1/2. На фиг. 2 на плоскости параметров

К /К„ < =со/ ы,(и — частота свобоДных колебаний линеаризованной системы) по результатам экспериментальных исследований построена область существования субгармонических колебаний порядка 1/2 (заштрихована). Пунктирной линией аЬ внутри полученной области обозначено геометрическое место параметров К >/К,,, при которых субгармонические колебания порядка 1/2 становятся симметричными по ускорениям. Возникновение субгармонических колебаний внутри облас- ти существования возможно при любых начальных условиях, такие субгармони- 3 ческие колебания принято называть самовозбужданнцимися. Характерным свойством самовозбуждающихся субгармонических режимов является независимость условий их возникновения (положения границ областей существо35 вания) от диссипации, что важно с точки зрения практической реализации этих режмов в вибромашинах.

Ширина частотного диапазона существования субгармонических колебаний (фиг. 2) в значительной мере зависит от степени упругой нелинейности

К y/К,. С ростом К /К„ширина соответствующего частотного интерв "а 45 монотонно возрастает.

На фиг. 3 изображена типичная АЧХ колебаний рабочего органа виброустановки в окрестности субгармонического резонанса порядка 1/2 (АЧХ получена при К /К„=З) . По оси ординат в качестве амплитуды колебаний отложена безразмерная величина у = х /д, где х — полуразмах субгармонических колебаний рабочего органа, ниже показано, как меняется при перемещении по приведенной резонансной кривой асимметрия ускорений х /х субгармонического закона движения.

Как показывает анализ приведенных графиков, на восходящей ветви ае АЧХ реализуется асимметрия ускорений вида х /х + 1, на нисходящей ветви еЬ

АЧХ вЂ” асимметрия ускорений вида х /x,< 1. В резонансной точке е АЧХ субгармонический закон движения порядка 1/2 становится симметричным по ускорениям (х = x+). 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, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, задают частоту вынужденных гармонических колебаний в пределах

2 с,— (1 + где м; 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.

1393644

Я 4, f0

Фиг.3

Составитель A. Кузнецова

Техред N,Äèäûê Корректор (;. Шс-кмар

Редактор И. 1 орная

Заказ 1922 / 1 7

Подписное

Тираж 528

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произв одственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Прое ктная, 4