Дослідження динаміки вільнороликової центрифуги для формування залізобетонних трубчастих виробів при радіальному зміщенні напівформ

Abstract

Об’єкт дослідження – центрифуга типу МР-380 для формування залізобетонних довговимірних трубчастих виробів, що має вільнороликову підвіску з горизонтальним підпружинюванням станин (опор) і в якій можливі радіальні зміщення напівформ переважно внаслідок зношеності опалубочного парку.Мета роботи – створення математичної моделі динаміки центрифуги при наявності радіального зміщення напівформ, а також оцінка з її допомогою впливу згаданого зміщення на закон та характер руху опор центрифуги.Врахування фактору зміщення напівформ актуальне з точки зору запобігання надмірного впливу на процес центрифугування вібрацій та ударів і, як наслідок, погіршення якості виробів, посиленого зношування деталей і вузлів центрифуги, перевищення допустимих рівнів шуму та вібрацій.В статті наведено результати дослідження динаміки вільнороликової центрифуги для виготовлення залізобетонних трубчастих виробів (типу центрифуги МР-380, з горизонтальним пружним підвішуванням форми-опалубки) при радіальному зміщенні напівформ. Математична модель відповідної механічної системи, створена шляхом графічно-геометричного експерименту, складання диференціальних рівнянь руху та програмного забезпечення для їх розв’язання, дозволила оцінити вплив на динаміку центрифуги чинника зміщення напівформ.Аналіз отриманих результатів свідчить про значний вплив зміщення напівформ (особливо фактору присутніх при цьому ударних взаємодій) на динаміку системи. Спостерігається «зубоподібність» коливань, значне збільшення амплітуд, а отже шуму та вібрацій, і, як результат, посилюється зношування деталей і вузлів центрифуги, зростає енерговитратність виробництва. Такі чинники при експлуатації існуючих центрифуг подібної конструкції, з урахуванням відомих недоліків з міркувань інтенсифікації формування, свідчать про нагальну потребу заміни поширених центрифуг типу МР-380 на більш досконалі.

Объект исследования – центрифуга типа МР-380 для формования железобетонных длинномерных трубчатых изделий, имеющая свободнороликовую подвеску с горизонтальным подпружиниванием станин (опор) и в которой возможны радиальные смещения полуформ преимущественно вследствие изношенности опалубочного парка.Цель работы – создание математической модели динамики центрифуги при наличии радиального смещения полуформ, а также оценка с ее помощью влияния упомянутого смещения на закон и характер движения опор центрифуги.Учет фактора смещения полуформ актуален с точки зрения предотвращения чрезмерного влияния на процесс центрифугирования вибраций и ударов и, как следствие, ухудшения качества изделий, усиленного износа деталей и узлов центрифуги, превышения допустимых уровней шума и вибраций.В статье приведены результаты исследования динамики свободнороликовой центрифуги для изготовления железобетонных трубчатых изделий (типа центрифуги МР-380 - с горизонтальным упругим подвешиванием формы-опалубки) при радиальном смещении полуформ. Математическая модель соответствующей механической системы, созданная путем графогеометрического эксперимента, составления дифференциальных уравнений движения и программного обеспечения для их решения, позволила оценить влияние на динамику центрифуги фактора смещения полуформ.Анализ полученных результатов свидетельствует о значительном влиянии смещения полуформ (особенно фактора присутствующих при этом ударных взаимодействий) на динамику системы. Наблюдается «зубоподобность» колебаний, значительное увеличение амплитуд, а значит шума и вибраций, и, как результат, усиливается износ деталей и узлов центрифуги, растет энергозатратность производства. Такие факторы при эксплуатации существующих центрифуг подобной конструкции, с учетом известных недостатков из соображений интенсификации формования, свидетельствуют о насущной необходимости замены распространенных центрифуг типа МР-380 на более совершенные.

The object of the study is the centrifuge of МР-380 type for the formation of reinforced concrete long-length tubular products, which has a free roller suspension with horizontal springing of the supports, and in which the radial displacements of formwork halves are possible mainly due to the wear of the frameworks park.The purpose of the work is to create a mathematical model of the dynamics of the centrifuge in the presence of radial displacement of formwork halves, as well as the assessment of its effect on the law of the displacement and the nature of the movement of the centrifuge bearings. Consideration of the displacement factor of formwork halves is relevant in terms of preventing excessive impact on the process of centrifugation of vibrations and impacts, and as a consequence, deterioration of product quality, increase of the parts and centrifugal units wear, exceeding the permissible levels of noise and vibration.The paper presents the results of the study of the dynamics of the free-roller centrifuge for the manufacture of reinforced concrete tubular products (MR-380 type of centrifuge, with a horizontal elastic suspension of the framework form) with the radial displacement of semi-forms. The mathematical model of the corresponding mechanical system, created by the graph-geometric experiment, the compilation of differential equations of motion and software for their solution, allowed estimating the influence on the dynamics of the centrifuge of the displacement factor of semi-forms.The analysis of the obtained results testifies to the significant influence of the displacement of semi-forms (especially the factor of the present shock interactions) on the dynamics of the system. There is observed a "tooth-like" oscillation, a significant increase in amplitudes, and hence noise and vibration, and as a result, the wear and tear of parts and knots of the centrifuge as well as energy consumption of production increase. Such factors when operating existing centrifuges of similar design, taking into account the known shortcomings due to the intensification of formation, indicate the urgent need to replace the common centrifuges of MR-380 type with more updated ones.