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

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

- 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

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

Коэффициент

искажения формы

 

 

колебаний ф0

=75*. На осно­

 

вании полученных

значений

 

может быть определена крити­

 

ческая скорость

скольжения:

Pe-fÛ

-2

=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 . 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 С0

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 .