Душинина С.А., Морозов А.М.
(УГЛТУ, г.
Екатеринбург, РФ) kopa.82@mail.ru
Вибрационное проектирование размалывающей гарнитуры
дисковой мельницы
Vibratory
designing refining garnitures of refiners
Первой задачей при проектировании рисунка размалывающей гарнитуры является исследование спектров собственных частот и форм колебаний.
Второй задачей является выявление источников и амплитуды колебаний ножей. Колебания ножей гарнитуры возникают при перекрещивании ножей ротора и статора на гарнитурных частотах [1]. Из-за нелинейности динамической системы колебания возбуждаются на гармониках и субгармониках гарнитурных частот. Если частоты импульсов совпадают с частотами собственных колебаний ножей, возникнут резонансные колебания с повышенными амплитудами и динамическими напряжениями. Это сказывается на надежности ножей гарнитуры. При резонансных режимах работы гарнитуры возрастает вероятность поломки ножей.
Ввиду большого числа возмущающих гармоник и частот собственных колебаний ножей определение резонансных режимов производится с помощью резонансной диаграммы. Для гарнитуры 62200 фирмы «DURAMETAL» резонансная диаграмма представлена на рис. 1. По оси абсцисс диаграммы откладывается величина износа. По оси ординат откладываются собственные частоты ножей, гарнитурные частоты и их гармоники.
.
Рис. 1. График определения резонансных режимов работы ножей гарнитуры 62200 фирмы «DURAMETAL»
Сначала на диаграмму наносятся расчетные кривые низших собственных частот колебаний ножей с учетом их износа, F0i. В связи с тем, что проверяются все ножи гарнитуры, кривых собственных частот ножей может быть очень большое количество. Затем, наносят гарнитурные частоты, рассчитанные для каждого ножевого пояса и их гармоники Fгi, 2Fгi, 3Fгi…
Резонансная диаграмма дает необходимую информацию, как в процессе проектирования, так и при эксплуатации гарнитуры. В процессе проектирования с помощью резонансной диаграммы прогнозируются резонансные частоты ножей и своевременно предусматриваются мероприятия по их предотвращению. В процессе эксплуатации резонансная диаграмма способствует выявлению источника колебаний.
При работе ножей гарнитуры возможно совпадение вынужденных и собственных частот колебаний. Должно выполняться условие виброзащиты
,
(1)
где Fгi – гармоники и субгармоники вынужденной гарнитурной частоты i-го
ножевого пояса;
F0i – собственные частоты колебаний ножей по одной из форм колебаний.
Анализируя
диаграмму (рис. 1), можно сделать вывод, что износ одного из ножей более
Возможно три вида мероприятий по устранению опасных колебаний ножей гарнитуры. Во-первых, изменить гарнитурные частоты таким образом, чтобы выполнялось условие (1). Во-вторых, изменением собственных частот колебаний ножа таким образом, чтобы выполнялось условие (1).
Третий вид мероприятий – создание и применение в конструкциях гарнитуры демпфирующих устройств. Эти устройства позволяют существенно понизить колебания ножей при резонансных режимах и повысить надёжность гарнитуры. Разработана конструкция гарнитуры с демпфирующим устройством [2], которое позволит существенно снизить колебания ножей в резонансных режимах работы гарнитуры, а значит повысить ее надежность.
Библиографический список
1. С.Н. Вихарев. Разработки методов и средств виброзащиты и вибрационной диагностики дисковых мельниц: Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. – Екатеринбург, 1993. – 236 с.
2. Пат. 58125 Российская Федерация, МПК D 21 D 1/30. Гарнитура дисковых мельниц/ Вихарев С.Н., Душинина С.А., Янковская Н.С.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Уральский государственный лесотехнический универ. - № 2006116905/22; заявл. 16.05.06; опубл. 10.11.06, Бюл. № 31 – 2 с.