Определение долговечности резиновых виброизоляторов опорного узла рабочего органа ударно-центробежных дезинтеграторов при старении в условиях агрессивной среды

Abstract

Рассмотрено влияние изменений физико-механических характеристик упруго-демпфирующих резиновых элементов опорного узла от фактора времени и влияния агрессивной среды, на вибрации вала ротора ударно-центробежных дезинтеграторов (УЦД). Проведён расчётный алгоритм по определению комплекса рабочих параметров УЦД как динамической системы. В частности, определена амплитудно-частотная характеристика УЦД с учётом реологических параметров резиновых виброизоляторов с количественным определением их динамической жёсткости и коэффициента диссипации в заданных условиях эксплуатации. На основании строгих математических концепций описан основной критерий, определяющий долговечность резиновых виброизоляторов опорного узла УЦД – коэффициент диссипации. Используя полученный критерий, получено выражение определяющее долговечность резиновых элементов, эксплуатирующихся в условиях воздействия кислотной агрессивной среды. Полученное выражение, определяющее показатель долговечности системы виброизоляции, определено исходя из реологических параметров резины, максимально допустимой амплитуды колебаний виброизолируемой динамической системы, частоты возмущающей силы и частоты собственных колебаний.

Розглянуто вплив змін фізико-механічних характеристик пружно-демпфуючих елементів опорного вузла в часі та від впливу агресивного середовища на вібрації валу ротора ударно-відцентрових дезінтеграторів (УВД). Наведено розрахунковий алгоритм для визначення комплексу робочих параметрів УВД, як динамічної системи. Зокрема, визначено амплітудно-частотна характеристика УВД з урахуванням реологічних властивостей гумових віброізоляторів із кількісним визначенням їх динамічної жорсткості і коефіцієнта дисипації в заданих умовах експлуатації. На підставі математичних концепцій описаний основний критерій, який визначає довговічність гумових віброізоляторів опорного вузла УВД – коефіцієнта дисипації. Використовуючи даний критерій, отримано залежність, що визначає довговічність гумових елементів, які експлуатуються в умовах впливу кислотного агресивного середовища. Отримана залежність дає можливість вирахувати показник довговічності системи віброізоляції, виходячи з реологічних параметрів гуми, максимально допустимої амплітуди коливань динамічної системи, частоти вимушених коливань і частоти власних коливань.

The interdependence between the changed physical and mechanical characteristics of the elastic-damping elements of the support unit, time factor and aggressive environment, on the one hand, and rotor shaft vibrations in the shock-centrifugal disintegrators (SCD), on the other hand, is considered. An algorithm was created for determining operating parameters of the SCD as a dynamic system. In particular, the SCD amplitude-frequency characteristic is determined with taking into account rheological parameters of rubber vibration isolators with a quantitative determination of their dynamic rigidity and dissipation coefficient under the given operating conditions. Based on the strict mathematical concepts, the key criterion – dissipation coefficient – is described, which determines durability of rubber vibration isolators in the SCD support unit. With the help of this criterion, an expression was formulated, which determines durability of the rubber elements operating under the action of acid corrosive environment. The resulting expression, which determines the durability index of the vibration isolation system, was set up on the basis of rheological parameters of the rubber, the maximum permissible vibration amplitude of the dynamic system, frequency of the disturbing force and the frequency of natural oscillations.