Продольно-поперечные колебания упругой системы разгрузочной тележки распределительного конвейера

Abstract

В настоящей статье приведены результаты исследований поперечно-продольных колебаний упругой системы лента – упругое основание загрузочной секции распределительного конвейера под воздействием внешнего нагружения равномерно-распределенной нагрузкой и крупными кусками с постоянными и переменными массами и периодами воздействия. Рассмотрены вопросы моделирования внешнего воздействия потоком насыпного груза, жесткости упругой системы загрузочной секции и статического ее расчета при распределенной и точечной нагрузке. Получены закономерности изменения жесткости системы от натяжения ленты и шага расстановки роликоопор. Обоснованы рас-четная схема для определения поперечно-продольных колебаний системы под внешним воз-действием и система уравнений с начальными и граничными условиями, которая решалась методом Рунге-Кутта четвертого порядка с применением программного пакета Maple. Выполнены анализ и обобщение полученных результатов. Установлено, что продольные колебания уменьшают поперечные. Высокочастотная возмущающая сила не вызывает ощутимых колебаний в низкочастотной упругой системе, так как она не успевает отзываться на весьма быстрые изменения силы. При случайном нагружении амплитуда колебаний достигает 0,1–0,14 м и движение системы, практически, проис-ходит как при изменении возмущающей силы по гармоническому закону. При низких частотах система находится вблизи резонанса. Однако амплитуда колебаний имеет конечную величину из-за значительных диссипативных сил в упругой системе.

В представленій статті приведено результати досліджень поперечно-подовжніх коливань пружної системи стрічка – пружна основа завантажувальної секції роз-подільного конвеєра під впливом зовнішнього рівномірно-розподіленого навантаження і на-вантаження крупними кусками з постійними і змінними масами і періодами дії. Розглянуто питання моделювання зовнішньої дії потоком насипного вантажу, жорсткості пружної сис-теми завантажувальної секції і статичного її розрахунку при розподіленому і точковому навантаженні. Одержано закономірності зміни жорсткості системи від натягнення стрічки і кроку розстановки роликоопор. Обґрунтовано розрахункову схема для визначення поперечно-подовжніх коливань системи під зовнішньою дією і систему рівнянь з початковими і гра-ничними умовами, яка розв'язувалася методом Рунге-Кутта четвертого порядку із застосу-ванням програмного пакету Maple. Виконано аналіз і узагальнення отриманих результатів. Встановлено, що подовжні коливання зменшують поперечні. Високочастотна збурююча сила не викликає відчутних коливань в низькочастотній пружній системі, оскільки вона не встигає озиватися на швидкі зміни сили. При випадковому навантаженні амплітуда коливань досягає 0,1–0,14 м і рух системи, практично, відбувається як при зміні збурюючої сили по гармонійному закону. При низьких частотах система знаходиться поблизу резонансу. Проте амплітуда коливань має кінцеву величину через значні дисипативні сили в пружній системі.

This article presents results of researches of transversal-longitudinal vibrations of a resilient system “belt - resilient foundation” in the charging section of distributing conveyer when the belt is charged by evenly-distributed weights or lumps (external impact) with constant or variable masses and time periods of the impact. Problems of simulating of external impact by stream of bulk weights, rigidity of the resilient system in the charging section and calculation of the system statics under distributed and point loads are considered. Mechanism of the system rigidity changing is described depending on the belt tautness and span of the roll supports placing. A calculation model is presented for specifying the system transversal-longitudinal vibrations under external impact including a system of equations with initial and boundary conditions, which were solved with the help of the Runge-Kutta method of the fourth order and the Maple software package. The findings were analyzed and generalized. It is stated that longitudinal vibrations reduce the transversal vibrations. High-frequency disturbing force does not cause perceptible vibrations in the low-frequency resilient system as the sys-tem too slowly responds to the very quick changes of the force. At the random charging of the sys-tem, vibration amplitude reaches 0,1-0,14 m, and, actually, the system vibrates at the same way as it vibrates when the disturbing force changes by the harmonic law. At low frequencies, the system is almost in resonance. However, the vibration amplitude features limited size due to the action of considerable dissipative forces in the resilient system.