Вплив дисбалансів на динамічні характеристики лабораторної центрифуги HERMLE Z306

Abstract

Лабораторні центрифуги застосовуються у різних галузях промисловості. Під час експлуатації виникають вібрації, в тому числі і на резонансних частотах, що у свою чергу погіршують функціональні можливості. У даній науковій роботі розглянуто модель лабораторної центрифуги HERMLE Z306 для визначення динамічних характеристик, що використовується у медичних лабораторіях для сепарації сумішей різних фракцій. Аналітично визначені зони стабільної роботи центрифуги і вплив швидкості обертання на власні частоти. Експериментально отримані дані, які показують вплив дисбалансів на динамічні характеристики центрифуги HERMLE Z306. В результаті моделювання визначені амплітудно-частотні характеристики та побудована діаграма Кемпбелла. Моделювання динамічних процесів у лабораторних центрифугах шляхом дослідження впливу дисбалансів на якість сепарації сумішей. Визначення зон стійкої роботи центрифуги. Побудови амплітудно-частотних характеристик центрифуги, визначення зон стійкої роботи лабораторної центрифуги під час сепарації та діаграми Кемпбела, що відображає залежність власних частот від частоти обертання центрифуги HERMLE Z306. Дана діаграма дає можливість визначити резонансні зони. На основі використання рівняння Лагранжа другого роду отримується модель, яка надає можливість визначити зони стійкої роботи центрифуги. За допомогою експериментального обладнання визначити АЧХ центрифуги та для визначення резонансних зон проаналізувати діаграму Кемпбела. Аналітично визначені зони стійкої роботи лабораторної центрифуги. Побудовані амплітудно-частотні характеристики центрифуги HERMLE Z306, побудовані траєкторії руху вільного кінця валу з врахуванням відповідних дисбалансів та експериментально визначені резонансні зони. Експериментальні дослідження показали, що вільний кінець валу лабораторної центрифуги рухається по поверхні, форма якої і, відповідно, шлях руху залежить як від кутів повороту, так і поступального переміщення, які виникають в наслідок деформацій пружних опор. Проведені аналітичні та експериментальні дослідження дали можливість визначити нестабільні режими та тим самим визначити області робочих режимів центрифуги. Процес сепарації буде стійким якщо корені рівняння мають від’ємну дійсну частину, більш того рух при цьому буде асимптотно стійким при наявності сил опору. Розроблена експериментальна методика визначення динамічних параметрів центрифуги. На її основі визначено вплив швидкості обертання на власні частоти.

Keywords

• ротор
• центрифуга
• дисбаланс
• моделювання
• амплітуда
• частота