ZAWIESZENIA WIBRACYJNE

Transkrypt

1 ZAWIESZENIA WIBRACYJNE

2 TECHNIKA PRZENIESIENIA NAPĘDU

3 PRZESIEWACZE I PODAJNIKI WIBRACYJNEINFORMACJE TECHNICZNE UKŁADY SWOBODNIE OSCYLUJĄCE Elementy elastyczne firmy Elsitec mogą być używane jako izolator drgań oraz jako sprężyste zawieszenie używane do przesiewaczy i podajników wibracyjnych z silnikiem lub silnikami niewyważonymi. Elementy elastyczne firmy Elsitec posiadają naturalną małą częstotliwość drgań własnych co pozwala odizolować drgania od podłoża. Poza tym zawieszenia te pozwalają przenieść wibracje wzdłuż całej płaszczyzny w żądanym kierunku eliminując problemy związane z kołysaniem urządzenia na boki oraz dużym hałasem związanym z uruchomieniem i zatrzymaniem urządzenia. Przesiewacze i podajniki wibracyjne są głównie obsługiwane przez silnik lub silniki niewyważone. Takie systemy wzbudzające powinny być zamontowane prawidłowo ponieważ odpowiadają one za prawidłowy kierunek ruchu wzdłuż rzeszota. Przy prawidłowym umiejscowieniu, kierunek siły powinien znajdować się w punkcie środka ciężkości rzeszota. Aby zapobiec rozpraszaniu się wibracji po rzeszocie, powinno ono posiadać sztywną strukturę i wskazane jest aby było żebrowane w kierunku działania siły. Częstotliwość wzbudzania powinna zawierać się w przedziale 1Hz, a długość zespołu nie powinna przekraczać m. NAPĘD Z JEDNYM SILNIKIEM NIEWYWAŻONYM To rozwiązanie pozwala budować przenośniki, przesiewacze lub rynny. 1) Płaszczyzna wibrująca 2) Element elastyczny CO 3) Element montażowy SU (zawsze w zestawie z CO) 4) Rama ) Silnik G: Środek ciężkości NAPĘD Z DWOMA SILNIKAMI NIEWYWAŻONYMI To rozwiązanie pozwala budować przesiewacze i podajniki wibracyjne, które wykonywać będą ruchy oscylacyjne liniowe. Tego typu urządzenia budowane są przy użyciu dwóch silników niewyważonych. Silniki powinny obracać się względem siebie w przeciwnych kierunkach. Silniki mogą być zamontowane po stronie zsypu ponad rzeszotem lub po stronie załadunku materiałów pod rzeszotem. Ponieważ w związku z takim rozmieszczeniem silników środek ciężkości zespołu zmienia swoje położenie, sugerowane jest użycie sześciu zawieszeń (cztery po stronie umieszczenia silników i dwa po przeciwnej stronie). 1) Płaszczyzna wibrująca 2) Element elastyczny CO 3) Element montażowy SU (zawsze w zestawie z CO) 4) Rama ) Silnik (2 sztuki) G: Środek ciężkości Na wykresie obok widać w jaki sposób można ustalić prędkość przemieszczania się materiału po przesiewaczu z dwoma silnikami niewyważonymi. Przecięcie linii amplitudy oscylacji (Sp) i współczynnika maszyny drgającej (Fecc) pozwala ustalić teoretyczną prędkość przemieszczania się materiału. 1

4 ELEMENTY ELASTYCZNE CO Typ K A B C D D1 E F G H I L M M1 Waga (kg) CO21 CO31 CO427 CO3 CO4 CO4 P CO7 CO7 P CO7 P/2 CE CE CE CE CE 0700 CE A700 CE 0701 CE A701 CE ,70 1, 2,70, 11, 12,00 19,00,00,00 K: Maksymalne dopuszczalne obciążenie w N D: Wysokość zawieszenia bez obciążenia (mm) D1: Wysokość zawieszenia przy maksymalnym obciążeniu (mm) M: Wymiar zawieszenia bez obciążenia (mm) M1: Wymiar zawieszenia przy maksymalnym obciążeniu (mm) Edo: Pozioma elastyczność dynamiczna (N/mm) Edv: Pionowa elastyczność dynamiczna (N/mm) Sp: Maksymalna amplituda oscylacji (mm) fecc: Częstotliwość wzbudzenia w Hz Typ Edo Edv CO21 CO31 CO427 CO3 CO4 CO7 CO7 P/ Elastyczność dynamiczna dla Sp=mm i fecc=1hz Obudowy i ramiona zawieszenia wykonane są ze stali malowanej proszkowo. Elementy te przeznaczone są do użycia jako zawieszenie w układach swobodnie oscylujących. Aby wybrać odpowiedni rodzaj zawieszenia należy podzielić całkowitą wagę układu przez liczbę potrzebnych elementów zawieszenia q p: całkowite obciążenie [N] pv: waga rzeszota [N] pa: waga silnika [N] pm: waga transportowanego materiału [N] 0.22: współczynnik korygujący p= p +2 p p v a m 2

5 ELEMENTY ELASTYCZNE CO q: liczba zawieszeń Obciążenie na jedno zawieszenie K0 [N] p K0 = q Wszystkie elementy zawieszenia powinny być zamontowane w tym samym kierunku, z ramieniem górnym skierowanym w kierunku przepływu materiału. Górne ramię spełnia funkcję wspomagającą ruch oscylacyjny, dolne izoluje drgania od podłoża. 1) Płaszczyzna wibrująca 2) Element elastyczny CO 3) Element montażowy SU (zawsze w zestawie z CO) 4) Rama ) Silnik (2 sztuki) G: Środek ciężkości Na wykresach poniżej widać możliwe obciążenia (pogrubione linie) zawieszenia CO oraz częstotliwość drgań własnych (fo) w Hz Przykładowe obliczenia: pv: pa: pm: q: Waga rzeszota Waga silnika Waga transportowanego materiału Liczba elementów zawieszenia = N = 2N = 0N = szt. p= pv + 2 pa pm = =N K0= p q= =11 Zgodnie z obliczeniami, do takiego układu wybieramy sztuk zawieszenia CO427 3

6 ELEMENTY ELASTYCZNE COPH Typ K D D1 M M1 Waga (kg) CO7 PH/2 CEA ,00 K: Maksymalne dopuszczalne obciążenie w N D: Wysokość zawieszenia bez obciążenia (mm) D1: Wysokość zawieszenia przy maksymalnym obciążeniu (mm) M: Wymiar zawieszenia bez obciążenia (mm) M1: Wymiar zawieszenia przy maksymalnym obciążeniu (mm) Edo: Pozioma elastyczność dynamiczna (N/mm) Edv: Pionowa elastyczność dynamiczna (N/mm) Typ Edo Edv CO7 PH/ Elastyczność dynamiczna dla Sp=mm i fecc=1hz Obudowy i ramiona zawieszenia wykonane są ze stali malowanej proszkowo. Ramiona mają większy kąt rozwarcia niż w przypadku zawieszenia CO oraz większą zdolność do zginania. Powoduje to, że zawieszenia CO 7 PH/2 mogą wytrzymać większe obciążenia. Na wykresie poniżej widać możliwe obciążenie (pogrubiona linia) zawieszenia CO 7 PH/2 oraz częstotliwość drgań własnych (fo) w Hz 4

7 ELEMENTY ELASTYCZNE CO2B Typ K A B C D D1 E F G H I L M M1 Waga (kg) CO2B 21 CE 0722 CO2B 31 CE 0724 CO2B 427 CE 072 CO2B 3 CE 072 CO2B 4 CE 0723 CO2B 4 P CE A723 CO2B 7 CE CO2B 7 P CE A72312 CO2B 7 P/2 CE , 1, 3, 7, 12, 14,00 21, 22, 27, K: Maksymalne dopuszczalne obciążenie w N D: Wysokość zawieszenia bez obciążenia (mm) D1: Wysokość zawieszenia przy maksymalnym obciążeniu (mm) M: Wymiar zawieszenia bez obciążenia (mm) M1: Wymiar zawieszenia przy maksymalnym obciążeniu (mm) Edo: Pozioma elastyczność dynamiczna (N/mm) Edv: Pionowa elastyczność dynamiczna (N/mm) Sp: Maksymalna amplituda oscylacji (mm) fecc: Częstotliwość wzbudzenia w Hz Typ Edo Edv CO2B 21 CO2B 31 CO2B 427 CO2B 3 CO2B 4 CO2B 7 CO2B 7 P/ Elastyczność dynamiczna dla Sp=mm i fecc=1hz Obudowy i ramiona zawieszenia wykonane są ze stali malowanej proszkowo. Elementy te przeznaczone są do użycia jako zawieszenie w układach swobodnie oscylujących. Podwójne ramiona zawieszenia C02B pozwalają uzyskać większą sztywność i w ten sposób lepiej kontrolować chwianie się zespołu na boki co ma miejsce w przypadku rozruchu bądź zatrzymania maszyny. 1) Płaszczyzna wibrująca 2) Element elastyczny CO 3) Element montażowy SU (zawsze w zestawie z CO) 4) Rama ) Silnik (2 sztuki) G: Środek ciężkości

8 ELEMENTY ELASTYCZNE COD Typ K C D D1 E G L M M1 Waga (kg) COD 7 COD 7/2 CE 070 CE ,00 1,00 K: Maksymalne dopuszczalne obciążenie w N D: Wysokość zawieszenia bez obciążenia (mm) D1: Wysokość zawieszenia przy maksymalnym obciążeniu (mm) M: Wymiar zawieszenia bez obciążenia (mm) M1: Wymiar zawieszenia przy maksymalnym obciążeniu (mm) Edo: Pozioma elastyczność dynamiczna (N/mm) Edv: Pionowa elastyczność dynamiczna (N/mm) Sp: Maksymalna amplituda oscylacji (mm) fecc: Częstotliwość wzbudzenia w Hz Typ Edo Edv COD 7 COD 7/2 2 3 Elastyczność dynamiczna dla Sp=mm i fecc=1hz Obudowy i ramiona zawieszenia wykonane są ze stali malowanej proszkowo. Te elementy elastyczne mogą być używane zamiennie z elementami CO7, CO7P i CO7P/2 ponieważ mają zbliżoną budowę i taką samą naturalną częstotliwość drgań. 1) Płaszczyzna wibrująca 2) Element elastyczny COD 3) Rama 4) Silnik (2 sztuki) G: Środek ciężkości Na wykresie poniżej widać możliwe obciążenia (pogrubione linie) zawieszenia COD oraz częstotliwość drgań własnych (fo) w Hz

9 ELEMENTY ELASTYCZNE ED Typ K A B C D F G H L M N P Z Z1 Waga (kg) ED 31 ED 427 ED 3 ED 4 ED 7 ED 71 ED 72 CE CE CE CE CE CE A7237 CE ,,,, 9 11, , 1 17, , 2, 7, 11, 22,00, 29,00 K: Maksymalne dopuszczalne obciążenie w N D: Wysokość zawieszenia bez obciążenia (mm) D1: Wysokość zawieszenia przy maksymalnym obciążeniu (mm) Z: Wymiar zawieszenia bez obciążenia (mm) Z1: Wymiar zawieszenia przy maksymalnym obciążeniu (mm) Edo: Pozioma elastyczność dynamiczna (N/mm) Edv: Pionowa elastyczność dynamiczna (N/mm) So: Maksymalna amplituda oscylacji (mm) fecc: Częstotliwość wzbudzenia w Hz Typ ED 31 ED 427 ED 3 ED 4 ED 7 ED 71 ED 72 Sp=mm, fecc=1hz Edo Edv Sp Elastyczność dynamiczna MAX Sp fecc=12 fecc=1 fecc=24 Edo Edv Sp Ten element elastyczny ma zastosowanie jako zawieszenie w podajnikach przesiewających ze swobodną oscylacją. Zmniejszona wysokość elementu powoduje, że może być stosowany w miejscach o ograniczonym prześwicie między ramą, a rzeszotem podajnika. Aby wybrać odpowiedni rodzaj zawieszenia należy podzielić całkowitą wagę układu przez liczbę potrzebnych elementów zawieszenia q p=pv+2 pa+0.22 pm p: całkowite obciążenie [N] pv: waga rzeszota [N] pa: waga silnika [N] pm: waga transportowanego materiału [N] 0.22: współczynnik korygujący Obciążenie na jedno zawieszenie K0 [N] K0 = p q q: liczba zawieszeń 7

10 ELEMENTY ELASTYCZNE ED Wszystkie elementy zawieszenia powinny być zamontowane w tym samym kierunku, z ramieniem górnym skierowanym w kierunku przepływu materiału. Górne ramię spełnia funkcję wspomagającą ruch oscylacyjny, dolne izoluje drgania od podłoża. 1) Płaszczyzna wibrująca 2) Element elastyczny ED 3) Rama 4) Silnik G: Środek ciężkości Na wykresie poniżej widać możliwe obciążenia (pogrubione linie) zawieszenia ED oraz częstotliwość drgań własnych (fo) w Hz. Przykładowe obliczenia: pv: pa: pm: q: Waga rzeszota Waga silnika Waga transportowanego materiału Liczba elementów zawieszenia = N = 2N = 0N = 4 szt. p= pv + 2 pa pm = =N K0= p q= 4=7, Zgodnie z obliczeniami, do takiego układu wybieramy 4 sztuki zawieszenia ED31

11 ELEMENTY ELASTYCZNE TBDU tylko Typ A B C D E F G H I L L1 M N S P Q Waga (kg) TBDU 31 TBDU 427 TBDU 3 TBDU 4 TBDU 7 CE 0723 CE CE CE CE , 11, , 11, , 2, 3,,,00 Typ (fecc=12) Sp Ed K (fecc=1) Sp Ed K (fecc=24) Sp Ed K TBDU 31 TBDU 427 TBDU 3 TBDU 4 TBDU 7 CE 0723 CE CE CE CE K: Maksymalne dopuszczalne obciążenie w N fecc: Częstotliwość wzbudzenia w Hz Sp: Amplituda oscylacji (mm) Ed: Sprężystość dynamiczna dla danej częstotliwości wzbudzania i amplitudy Obudowa zewnętrzna i oba kołnierze montażowe są wykonane ze stali malowanej proszkowo Elementy elastyczne TBDU są używane do transportowania materiałów w układzie dwumasowym. Silniki powodują wzbudzenie układu, które jest dodatkowo zwiększane przez elementy TBDU. Cały układ powinien być umieszczony na elementach elastycznych o niższej częstotliwości drgań własnych niż elementy CO. To rozwiązanie pozwala zbudować układ pracujący bardzo cicho i oszczędzający energię. Dodatkowo lepsza izolacja drgań powoduje, że można ustawić maszynę na podłożu o lekkich fundamentach, na podłożu metalowym bądź na kółkach. 1) Rynna prowadząca (pv1[n]) 2) Element elastyczny TBDU 3) Główna waga (pv3 [N]) 4) Element elastyczny CO ) Rama ) Silnik (pa [N]) Aby ustalić odpowiednią amplitudę drgań, zalecane jest użycie falownika w celu regulacji prędkości silników 9

12 ELEMENTY ELASTYCZNE TBDU Przykładowe obliczenia: pv3: pa: fecc Sp pv1 pm: Waga głównej masy Waga silników Częstotliwość wzbudzania Amplituda drgań Waga rynny prowadzącej Waga transportowanego materiału = 0N = 0N = 1Hz = 4mm = 3N = 4N Szukane wartości: q: K0: Liczba zawieszeń Obciążenie na jeden element p3: całkowita rozpatrywana waga:pv3 + pa p1: waga rynny prowadzącej:pv1 +0,22pm = 0N = 0N Z: indeks maszyny wibrującej: = (2π fecc)2 Sp 9 2 = 2 Et: całkowita sprężystość p3 p1 = (2π fecc)2 0,0001 p3 + p1 = 3N/mm q: ilość zawieszeń Et = = 0,9 Ed 3 0,9 1 = 2,4 Wybieramy 4 sztuki zawieszenia TBDU31 p1 0 K0: Obciążenie na jeden element = = = N q 4 Ponieważ K=14, K0 < K, więc obliczenia są prawidłowe Dobór odpowiednich elementów CO do izolacji drgań od podłoża: p3: p1 qco: Waga główna Waga rynny prowadzącej Ilość elementów CO = 0N = 0N = 4 KCO: obciążenie jednego elementu CO p3 + p1 = = 0N qco Należy wybrać 4 elementy CO427

13 ELEMENTY ELASTYCZNE GIE GIE 21 GIE 31 GIE 427 GIE 3 GIE 4 GIE 7 GIE GIE GIE 1 GIE 1/F Typ K fecc CE CE CE CE CE 0719 CE 0719 CE CE 0719 CE CE , 2, 1, 1, K: Maksymalne dopuszczalne obciążenie w N fecc: Częstotliwość wzbudzenia w Hz A B D F M P Q L1 12, 1,, ±0,2 12 ±0,3 ±0,4 ±0,4 3 ±0, ±0, M12 M1 M M24 M Waga (kg) 0,44 0, 2, 4,,00 9,00 3,00,00,00 1,00 Obudowy elementów o rozmiarach GIE21 do GIE7 wykonane są ze stali malowanej proszkowo, a profil wewnętrzny jest aluminiowy. Rozmiary,, 1 zbudowane są ze stali malowanej proszkowo. Rozmiary GIE 7 do GIE 1 mają otwory montażowe gwintowane, mniejsze rozmiary mają otwory gładkie. Elementy GI E pozwalają na uzyskanie ruchów okrężnych przy zastosowaniu niewyważonego silnika. Aby uzyskać taki ruch należy połączyć dwa elementy GIE tak aby były względem siebie pod kątem prostym. Maksymalny kąt oscylacji nie może być większy niż (z odchyleniem ± od pozycji 0). Aby znaleźć odpowiedni do zastosowania rodzaj elementu GIE należy policzyć: K0 = p 1,3 q K0: Maksymalne obciążenie na jedno zawieszenie [N] p: Masa oscylująca [N] 1.3: Współczynnik bezpieczeństwa q: Liczba zawieszeń(każde składa się z dwóch elementów GIE) Prawidłowy wymiar elementu odpowiada funkcji K0 K (K jest wybierany z tabeli powyżej) Przykład dwóch połączonych ze sobą elementów GIE Układ stojący Układ wiszący 11

14 ELEMENTY ELASTYCZNE TBF Typ K A B C D E G L L1 +0,0 0,3 M Waga (kg) TBF 31 TBFS 31 TBF 427 TBFS 427 TBF 3 TBFS 3 TBF TBFS TBF 4 TBFS 4 TBF 7 TBFS 7 CE CE CE CE CE CE CE CE CE CE 0721 CE CE ,, ,0 0,2 +0,0 0,2 +0,3 +0,3 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0, M1 M1S M MS M24 M24S M3 M3S M3 M3S M42 M42S 0, 0, 1,00 1,00 1,7 1,7 4,70 4,70,, 12, 12, K: Maksymalne dopuszczalne obciążenie w N Obudowy i profile wewnętrzne elementów TBF31 i TBF427 wykonane są ze stali malowanej proszkowo. W przypadku elementów TBF3, 4 oraz 7 obudowa jest ze stali malowanej proszkowo, natomiast profil wewnętrzny jest aluminiowy. Dzięki odpowiedniemu współczynnikowi ściskania gumy, ten element elastyczny możliwy jest do zastosowania w aplikacjach, w których występuje zarówno oscylacja okrężna jak i eliptyczna. Aby połączyć elementy TBF w zawieszenie należy użyć pręta. Kąt położenia względem siebie dwóch elementów TBF determinuje jaka będzie trajektoria ruchu podczas pracy zawieszenia okrężna (rys. 1) lub eliptyczna (rys. 2). W przypadku aplikacji z oscylacją okrężną maksymalny kąt oscylacji wynosi ±2, w przypadku aplikacji z eliptyczną oscylacją kąt wynosi od ± do ±2 Aby obliczyć dystans pomiędzy środkami elementów TBF należy podstawić do wzoru: h = a tan 2 Rysunek 1 Rysunek 2 h: odległość między środkami dwóch elementów TBF[m] a: promień oscylacji [m] Aby dobrać odpowiedni rozmiar elementu TBF do danej aplikacji należy policzyć : K0 = p*1,3 q K0: Maksymalne obciążenie jednego zawieszenia [N] p: Masa oscylująca [N] q: Liczba zawieszeń (każde składa się z dwóch elementów TBF) Prawidłowy wymiar elementu odpowiada funkcji K0 K (K jest wybierany z tabeli powyżej) Zalecane jest, aby dolne elementy TBF umieszczone były na wysokości środka ciężkości układu (rys.3) 12

15 ZGARNIACZE C B A D E RS RS RS RS RS RS RS RS RS RS Typ Kod nr A B C D E BU00 BU0091 BU0092 BU0093 BU0094 BU009 BU009 BU0097 BU009 BU ,,, 19, Typ CER 2 19,, F M12 Typ CERS 7 1 Ř

16