Файл: Котелевский В.Ю. Автоколебания в системах трения металлорежущих станков.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.08.2024
Просмотров: 56
Скачиваний: 0
- 74 -
Приведем расчетные примеры, иллюстрирующие ивложенный метод расчета автоколебаний релаксационного типа. Исходными параметра
ми при моделировании |
автоколебательного |
процесса, |
изображенного |
|||||||||
на рис.1В ( § 4 гл . П), явились |
значения |
( |
Ли< |
- |
начальная ам |
|||||||
плитуда; |
размерности |
ММКГСС): |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
/71 |
=0,1 |
|
^ = 5 , 7 - 1 0 7 |
|
|
h |
:10' |
|
|||
df |
=2,5 *Ю 4 |
|
й ^ = 5 , 7 ' 1 0 4 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
/и, |
=100 |
|
|||||||
|
/£ |
=і^=150ѵ |
|
^ { =1,32 |
10 |
|
|
Jc.; |
=5*10" |
|
||
В результате |
решения |
этой задачи методом теории релейных систем |
||||||||||
получены |
показатели |
динамического процесса» |
|
|
|
|
||||||
|
|
Расчет |
|
|
|
|
|
Моделирование |
|
|||
СО |
У |
X |
j%'{ |
К |
?" |
СО |
Ч> |
|
|
К |
9о |
|
73,5 |
88° |
3,52 |
0,127 |
825 |
|
73,6 |
90° |
0,107 |
900 |
60% |
Сопоставление полученных данных при расчете и путем аналогового моделирования показывает их близкое совпадение.
В другом примере исходные параметры взяты из графиков рис.33 для скорости Y =0,13 ы/мин (размерности мм,н, сек):
/72=0,1 |
pf =6-106 |
р - 1 0 , 2 - Ю 5 |
С, - 4 - Ю 5 |
^ , = 5 , 7 ' 1 0 8 |
у / / = 4 4 , 6 ' 1 0 6 |
Сг =9 |
С =20 |
|
На рис.45 приведен график амплитудно-фазовой частотной характери стики линейной части системы для указанных условий.
Для перехода к построению характеристики всей |
релейной с и |
|||
стемы ^(Cco'jнаходим значения / |
и |
(60) и (124): |
||
K-2^40Z; |
Лр = $б |
при |
Х = 3,2 |
JO3 |
На рис.46 изображена характеристика замкнутой релейной системы.'
Ив |
графика определяем частоту |
автоколебаний СО |
и |
амплитуду |
^ |
|||
в |
точке |
пересечения |
графика |
¥~(ссо') с линией |
- |
X— CO/lôt |
: |
|
СО с 33 ; |
Jtz |
=0,lô |
• |
|
|
|
|
- 75 -
tV-W
КГ-/О
Рис. 45 . Пример построения ЛФЧХ линейной части системы
-г |
Коэффициент |
искажения формы |
||
|
||||
|
колебаний ф0 |
=75*. На осно |
||
|
вании полученных |
значений |
||
|
может быть определена крити |
|||
|
ческая скорость |
скольжения: |
||
Pe-fÛ |
-2 |
Yк =3,35 |
мм/сек» |
|
_ 3 На |
рис.47 приведено построе- |
|||
4 t'-3,2-10 н и ѳ |
прерывистых |
смещений |
Рис. 40. Пример построения ЛФЧХ рсл^мноП системы
кении из выражения:
ползуна в рассмотренном при мере.
Построение выполнено, как и прежде, в подвижной системе отсчета. Начальное смещение определяется в первом прибли-
^02'
- 76 -
х2
мм
02} |
1 |
—' |
• |
1 |
1 |
— |
' |
0/ |
0,2 |
0,3 |
Op |
0,S |
|
|
|
Рис. '17. |
Пример |
построении ПИК'Ш |
||
|
|
прорыппстого |
скольжения |
|
В неподвижной системе отсчета прерывистое движение ползуна бу дет иметь график, представленный на рис . 48 . Подобный вид кривых перемещения ползуна с релаксационными автоколебаниями неоднократ но наблюдался в экспериментах [37, 47,1б] и др.
t сек
Рис. 48. Прсрі.чшстое движение ползуни в неподвижной системе отсчета
Г л а в а У
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА УРАЕЧОВЖИВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕНИЯ
ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ АВТОКОЛЕБАНИИ В СТАНКАХ
§1. Случай круглых направляющих
Всоответствии с зыводом (гл.П § 2) о целесообразности уравновешивания характеристик трения для устранения автоколеоаний при движении ниже приводятся результаты проверки данного по ложения в нескольких случаях. На рис.49 изображен стенд для э к спериментальной прозгрки равномерности скольжения ползуна в кор пусе с круглыми направляющи™ . Корпус 1 состоит из дзух симме тричных половинок Œ и (Г. В сборе обе половинки образуют круглую замкнутую направляющую,, в которой имеет возможность п е
ремещаться ползун 3 по скользящей посадке. Сопряжение |
выполнено |
|||||||||||
по 1 классу точности с чистотой |
поверхностей 10-го класса., Пол |
|||||||||||
зун перемещается под действием своего |
веса после вывода |
его |
в |
|||||||||
вертикальное |
положение, |
а |
также |
может |
перемещаться |
вверх |
под |
|||||
действием пружины |
4 |
при |
начальном сжатии е е . Корпус |
имеет |
нак |
|||||||
лон под углом |
с£ |
к |
вертикальной |
плоскости, создаваемый с по |
||||||||
мощью винта |
5 и шарнирно |
закрепленной |
опорной плиты для гаран |
|||||||||
тированного сопряжения |
ползуна с |
направляющей |
сГ |
в |
тем |
случае* |
||||||
когда снимается пеловина |
корпуса |
& |
. Условия экспериментов |
|||||||||
при собранном |
и разделенном корпусе полностью |
сохраняются. |
|
Изменяется лишь форма направляющей с замкнутой на полукруглую. Материал ползуна и корпуса - сталь 45Четыре пластинчатые пру жины 2, симметрично расположенные, содержат накле л:ные тенаодат- 'шіси 7 для регистрации колебаний ползуна 3. Места наклейки
*Опыты проводились в СПИ, в лаборатории прецизионной зуоообработки при ;/частии инженера С.С. Ерофеева,
|
- |
78 |
- |
|
|
датчиков |
на стальных упругих |
пружинах (толщиной |
Л =0,2 |
мм, |
|
шириной |
в =10мм, длиной £ =500мм) |
выбраны на |
участках с |
линей |
ной характеристикой деформирования при вертикальных смещениях ползуна.
Рис. |
49. |
Схема стенда |
|
|
|
для проверки |
равномерности скольжения |
|
|
||
Сигналы датчиков 7 после усиления |
записывались на |
осциллографе |
|||
Н-700. Пружина 4 служит в |
качестве |
сопротивления |
при |
опускании |
|
ползуна для снижения скорости и, в качестве привода, при его |
|||||
движении вверх* |
|
|
|
|
|
В процессе исследования, |
помимо изменения формы |
направляющих |
|||
путем соединения и разъема |
двух половинок корпуса |
|
& и (Г , |
изменялись условия движения за счет изменения пути движения, что
привело к некоторому разбросу значений собственных |
частот и ч а с |
||
тот автоколебаний, так как начальная точка движения менялась. |
|||
Запись движения проводилась |
на пути |
£ =( 1,8*-2)мм. |
|
В основу измерительного |
метода было положено сопоставление |
||
формы собственных колебаний |
пластин |
2 при неподвижном плунжере |
|
и при его движении. |
|
|
|
Как было показано в г л . |
1У § 1, |
автоколебания, |
описываемые |
- 79 -
системой (48) или (102)» имеют один устойчивый предельный цикл, частота которого близка к меньшему значению парциальной частоты
колебательной системы |
(110): |
COf < Cüoz |
. В данном случае часто |
|||
та |
^ог |
представляет |
собой |
собственную |
частоту |
колебательной |
системы |
плунжера 3 с пластинами 2 и пружиной 4 |
в направле |
||||
нии |
оси направляющей. Подсчет |
для этой системы дает сле |
||||
дующее: |
|
|
|
|
|
Масса плунжера: m =0,78 г . сек^/см . Массой пружин пренебрегаем
ввиду е^ малости, |
жесткость |
пружины 4: |
'кц =2780 г/см; жест |
||||
кость 4-х пластин: |
Апл |
=15 г/см . Вычисление С00Г |
дает: |
||||
Ыог |
=61,5 р а д / с е к 2 ; |
-foz =.9,81 гц . |
. |
||||
Близкое |
значение |
foz |
получено и в эксперименте: ^я?=9.,85гц |
||||
(корпусу был сообщен |
наклон |
в обратную сторонусоС< О ) и ползу |
|||||
ну дана возможность |
свободно |
колебаться |
на пружинах |
4 и 2 без |
|||
трения). |
|
|
|
|
|
|
|
щ
Ю
6 |
|
Лбсм/сениѳ |
|
|
|
|
|
|
ползуна |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
/ |
3 |
S |
|
U |
А/ опыта |
|
|
|
Рис. SO. График замеров частот |
|
|||
|
при движущемся и ноподпнжном |
ГІОЛЗУІІЧ |
|
|||
На рис.50 приведены графики частот колебаний пластин 2 |
при дви |
|||||
жении ползуна |
с разделенным |
корпусом, а на рис . 51 и 52 - при |
||||
меры осциллограмм |
колебаний |
пластин при движении и без движения |
||||
для тех же условий. На рис. 53 приведена |
осциллограмма |
колебаний |
||||
пластин при движении ползуна в условиях |
замкнутой направляющей |
|||||
(корпус 1 собран |
из половин |
в |
и Ö~ ) . |
Все остальные |
условия |
|
эксперимента |
сохранены те же,что |
и при записях на рис . 51,52 . |