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2.2.2 物料滑行运动的理论

1.椭圆振动机械的正向滑动指数 D k 和反向滑动指数 D q

在椭圆运动振动机械中,由于工作面的加速度公式与直线振动机械不同,正向滑动指数 D k 和反向滑动指数 D q 也不一致。但是物料沿 x 方向的惯性力和重力分力之和的公式,与式(2-5)相同,物料作用于工作面上的正压力公式,也和式(2-6)一样,极限摩擦力也可以表示为式(2-7)的形式。

将式(2-55)的加速度 a y a x 代入式(2-5)和式(2-6)中,取 等于零,并令式(2-5)所示的惯性力和重力分力的合力 F 与式(2-7)的极限摩擦力 F 0 相等,便得

将式(2-58)化简,便可求出椭圆振动机械的名义正向滑始角 φ k 0 和名义反向滑始角 φ q 0

其中

式中 D k 0 D q 0 ——正向滑动指数与反向滑动指数;

λ k 0 λ q 0 ——正向滑动的计算振幅与反向滑动的计算振幅;

ρ k 0 ρ q 0 ——正向滑动的计算相角与反向滑动的计算相角。

正向滑始角 ωt k 0 与反向滑始角 ωt q 0 可按式(2-61)计算:

式中 t k 0 t q 0 ——正向滑始时间与反向滑始时间。

若正向滑动指数 D k 0 ≤1时,物料不能出现正向滑动;当 D k 0 >1时,则 φ k 0 有解,物料可以出现正向滑动。同理,当反向滑动指数 D q 0 ≤1时,物料不能出现反向滑动;当 D q 0 >1时,物料可以出现反向滑动。与直线振动机械相似,物料可能出现正向滑动的区间为 φ k 0 ~(180°- φ k 0 ),可能出现反向滑动的区间为 φ q 0 ~(540°- φ q 0 )。

前面得出的椭圆运动振动机械的正向滑动指数 D k 与反向滑动指数 D q ,也适应于圆周运动和直线运动的振动机械。

对于圆运动振动机械,若 b = c =0, a =- d = λ ,则式(2-60)中的 λ k 0 = λ ,式(2-60)的 λ q 0 = λ ,所以正向滑动指数与反向滑动指数分别为

对于直线振动机械,若 b = d =0, =tan δ ,则式(2-60)的 ρ k 0 =0, λ k 0 = λ cos( μ 0 - δ ),式(2-60)的 ρ q 0 =0, λ q 0 = λ cos( μ 0 + δ ),正向滑动指数与反向滑动指数分别为

式(2-62)和式(2-63)与式(2-11)的结果相同。

对于在滑行运动状态下工作的椭圆振动机械,正向滑动指数 D k 0 可在2~3范围内选取,反向滑动指数可取 D q 0 ≈1。

根据所选取的 D k 0 D q 0 ,再按式(2-64)计算所需的振动次数 n

若事先选定振动次数 n ,则所需的名义振幅可按式(2-65)计算:

2. 正(反)向滑动角及正(反)向滑动指数

将椭圆运动振动机械的加速度 a y a x 代入式(2-16)中,进而可求出物料正向滑动的相对速度和反向滑动的相对速度如下:

其中

式中 ωt k ωt q ——假想正向滑始角与假想反向滑始角;

φ k φ q ——假想名义正向滑始角与假想名义反向滑始角;

D k D q ——假想正向滑动指数与假想反向滑动指数;

λ k λ q ——按动摩擦角计算的正向滑动振幅与反向滑动振幅;

ρ k ρ q ——按动摩擦角计算的正向滑动相角与反向滑动相角。

式(2-66)化简后得

当正向滑动与反向滑动的相对速度 达到零值时,正向滑动与反向滑动才告终止。与直线振动机械相同,椭圆振动机械物料滑动的终止条件为

其中

式中所有符号与式(2-22)及式(2-26)相同。

φ k φ q 已知时,可以利用图2-3查出正向或反向滑动角 θ k θ q 及正向或反向滑止角 ,进而可计算出正向滑动及反向滑动指数 i k i q

3.正向滑动与反向滑动的平均速度

相对速度 积分后,可以求得每次正向滑动及反向滑动物料对工作面的相对位移:

其中

其中

物料正向滑动和反向滑动的平均速度为

其中

其中

式中 P km P qe ——速度系数,按照 φ k φ q 由图2-3直接查出。

实际平均速度等于理论平均速度乘以料层厚度影响系数 C h ,即

式中 C h ——可按表2-5查出。 4aIvTBdTW3orkWyKPWA+ZRIqQC9ETPpTsat6xlXHVllLry/gXNDJrNhjaSm8O+rW

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