Файл: Теория и практика балансировочной техники..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 287

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

при иррациональном К можно получить выражение для плотно­ сти распределения фазовой ошибки:

 

до(ф) =

Nw(z)

de

_ N

de

(5)

 

d(p

In

dcp

 

de

 

 

при этом

учитывать

как геометрические соотноше­

должно

ния в треугольнике АсАпА*, так и различие в скоростях враще-

W((f)_

 

-2,4

-1,6

-0,8

0

0,8

 

1J6

 

2,4

 

 

 

Рис. 3. Плотность

распределения

фазы смеси

при:

 

/

— детерминированной

синусоидальной помехе —т <

I, km > 1 = 0,6; k — 4,76);

2 — детерминированной

синусоидальной

помехе — т > 1, km >

1 (т = 2; k 2);

3

двухузкоаолосной

случайной

помехе — т\

<

1; Aim, <

1;

2 < I; km, > 1;

 

 

4 — узкополосной случайной помехе — m > 1; km < 1

 

ния векторов Л с и Л „ . Коэффициент N находится из условия

я

нормировки J до (ф) dtp = 1.

—л

Вид кривой плотности распределения w(q>) определяется от­

ношениями частот k =•

ен

и амплитуд т

 

Ас

помехи и полез­

 

 

 

-

 

 

 

ного сигнала. Например, для случая т <

1, А/п > 1 (кривая / ,

рис. 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

./ \

 

N

/и ,

c o s

(

 

>

I

ДО(

 

 

 

 

= )2

 

 

 

 

 

-sin

(p

/

 

— Ф т < Ф < ф т

;

 

 

 

 

я — Фш < Ф < я

+ Ф т ;

 

 

 

(6)

До(ф)

=

JV

 

cos ф

 

 

 

 

я

Ут2 — sin2

ф

 

 

 

 

 

 

 

 

Фт

І ф I <

фтах,

 

 

 

 

20*

 

 

 

 

 

 

 

307


где

i n

.| /, -

k2m2 — I

 

 

 

 

Ф,ш = arcsi"

 

k2—\

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

, /

k2m2—l

2

1 , / fe2/n2 — 1

1 + — fearcsi n

I /

 

— — a r c s i n — I /

fc2

1

я .

V

k2—\

я

my

Для случая mn > 1,, fernk > 1 (кривая 2, рис. 3)

1

Л ,

coscp

 

2nk

V

l ^ m 2 — sin2 q)

 

— я < ф < я .

(7)

Аналогичные выражения получены и для остальных сочета­ ний значений т и km (т < 1, km < 1 и /л > 1, &m < 1) с той разницей, что при Am < 1 невозможно возникновение «фальшьнулей», т. е. появлений нулей смеси в зоне 180° относительно полезного сигнала. «Фальшь-нули», значительно снижая произ­ водительность уравновешивания, вызывают также нарушение нормальной работы автоматической регулировки привода вра­ щения детали, поскольку увеличивают «кажущуюся» частоту смеси. Интересно также отметить, что при т < 1, km < 1 плот­ ность распределения фазовой ошибки оказывается не зависящей от частоты помехи:

, .

1

 

coscp

ИЧФ) = —

,

,

яу т2—sin2 ф

 

 

 

— Фтах < ф <

Фтах-

 

 

(8)

Полученные применительно к синусоидальной помехе резуль­

таты

позволили предсказать поведение

основных

помех — узко­

полосных случайных с частотой, не равной

частоте

полезного

сигнала.

 

 

 

 

 

 

 

 

В работе [2] приводятся

следующие

выражения

для плотно­

сти

распределения фазы

суммы

гармонического

сигнала

Ас cos oict и

узкополосного

нормального

стационарного шума

An(t)

 

cos u)nt

при con « сос:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— я < с р < я ,

^

»

1

;

 

(9)

 

 

 

- я < ф < я ,

а с

«

1,

 

(10)

 

 

Ас

 

 

 

 

 

 

 

 

где

ас

=

;

 

 

 

• г '

 

 

On

— дисперсия помехи.

 

 

 

 

 


Экспериментальная проверка показала правильность этих выражений и для помех других частот при условии т < 1, km<\:

 

МАП

 

_

xz-zs-,

(11)

 

m = ^ ^ - =

w

где МАП

Ас

 

V2oc

ас

 

— математическое

ожидание

амплитуды

узкополосной

 

помехи.

 

 

 

т и km, вы­

Что

же касается остальных

сочетаний значений

явились значительные расхождения по сравнению с рассмотрен­

ным

в

литературе

случаем

(w„ » сос).

Например,

при

т < 1,

km >

1 экспериментально

найденная дисперсия

фазовой

ошиб­

ки оказалась больше, чем вычисленная по

выражению

(9),

что

объясняется появлением «фальшь-нулей»

(кривая

3,

рис. 3).

Наоборот, при

т >

1, km <

1 экспериментально

найденная

дис­

персия

меньше

расчетной

(кривая 4, рис. 3), что и

следовало

ожидать из рассмотрения

синусоидальной

помехи.

При

 

этом

кривая

w(cp), рассчитанная

по формуле

для

синусоидальной

помехи

(показано

штрих-пунктиром),

дает

хорошее

совпадение

с экспериментальной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оценка качества реальной системы (балансировочных стан­

ков) может быть осуществлена на основе анализа

формы

про­

филя

исправления

(уравновешивающего

металла).

Действи­

тельно, поскольку исправление производится с постоянной ско­

ростью

Vи,

то элемент dx профиля,

соответствующий

углу г|)

(рис. 4,

а),

пропорционален вероятности фазы 1р, а отнесенный

к единице

этого угла, пропорционален

плотности вероятности

w (-ф) этого угла:

 

 

 

 

 

 

 

-£-

= Аи>&),

 

 

(12)

 

 

dtp

 

 

 

 

 

где множитель определяется

из

условия

нормировки

и равен

полной величине исправления.

 

 

 

 

Можно

показать, например,

что

при

постоянной

фазовой

ошибке ф профиль имеет вид экспоненты:

 

 

 

 

И)(ф)=

g-ЧЕфФ.

(13).

 

 

 

A sin ф

 

 

 

Изучение исправления производится на плоской развертке профиля по углу \р, что достигается снятием профилограммы. Сканирование профиля осуществляется щупом сферической фор­ мы; чувствительным элементом служат тензометрические дат­ чики на упругой пластине; запись производится с помощью са­ мопишущего прибора Н320-1 ;(при записи деталь приводится в медленное вращение —+ 0,5 об/мин).. В течение процесса урав­ новешивания последовательно через небольшие промежутки



времени (изменение дисбаланса на 20—30%) записывается ряд профилограмм (рис. 4), одновременно фиксируются показания индикатора дисбаланса. Координаты точек профилограмм вруч-

 

55

/10

165

220

275

Ф°

Рис.

4. Профилограмма

исправления

при балансировке

 

 

в односвязной САУУ

 

 

 

ную вводятся

в ЦВМ для расчета следующих параметров про­

цесса уравновешивания:

 

 

 

 

 

коэффициента К качества

САУУ, интегрально

оценивающего

степень снижения

производительности

вследствие исправления

не точно в заданном месте:

 

 

 

 

 

 

 

К= \ cos(i|>—гр0)ш(і|5)<ітр,

 

(14)

 

 

і

 

 

 

 

 

где фаза начального дисбаланса ib0 определится как

 

 

 

 

J sin

гіф

 

 

 

 

 

*о = arctg -*

 

 

 

-(15)

 

 

 

cos i|ni>(i|))di|)

 

 

 

 

 

 

Ф

 

 

 

 

—г доли случайных

(Ксл) и детерминированных

(Кд) факторов

в снижении производительности, где

 

 

 

 

 

 

Кд

= К/Ксл,

 

 

 

(16)

і — номер профилограммы по интервалам

времени

процесса;

Ксл І по формулам

(14), (15) для каждого

интервала

І; вектора

начального дисбаланса; скорости исправления; величины посто­

янной

фазовой ошибки

<р; среднеквадратичного значения (0„)

помехи

на выходе избирательного усилителя, являющегося ос­

новной

характеристикой

случайных помех, в том числе с выде-

310