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: 55
Скачиваний: 0
- 80 -
I
Рис. 51. Осциллограммы автоколебаний при рлаомкнутом корпусе дли случаеп:
л) прерывистого скольжения полэуікДсмиэкп отсутствует) б) непрерывного скольжении полоупа.
Из рассмотрения представленных материалов следует, что пред сказанный теорией метод устранения фрикционных автоколебаний за счет уравновешивания характеристик трения в нормальном к оси движения направлении полностью оправдался. При движении
ползуна |
в разомкнутых направляющих к собственной частоте ко |
лебаний |
пластин 2 прибавляется частота автоколебаний, близ |
кая к CÙ02. «
|
|
- 81 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В результате |
сложения |
этих |
||||
|
|
|
двух |
частот |
возникают |
биения |
|||
|
|
|
в виде пучностей и впадин. |
||||||
0,72 |
|
|
По правилам |
расшифровки |
коле |
||||
|
|
баний |
[35] из осциллограмм |
||||||
ОуЗб |
|
|
следует, |
что |
|
|
|
||
4Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л |
- |
/с~/<Г, |
(137) |
|||
О |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.52. Осциллограмма собственных колобшшіі |
где |
|
|
собственная |
ч а |
||||
пластин |
при неподвижном |
ползуне |
|
|
|||||
в разомкнутом корпусе |
/а |
|
стота пластин, гц; |
||||||
|
|
|
|
частота |
автоколе |
||||
|
|
|
|
Р |
|
баний,гіц |
|
|
|
|
|
|
|
|
частота |
биений,гц; |
|||
|
|
|
|
f |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,72 |
1сек, |
, |
|
|
|
|
|
|
|
036 |
|
|
|
|
|
|
|
||
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 53. Осциллограммы колебании пластин при замкнутом корпусе а) при движении ползуна, б) собственная частота пластин при движении,
в) собственная частота пластин без движения.
|
- |
82 |
- |
|
|
|
Для амплитуд справедливо: |
в пучности |
2dр= 2$^ 2.£2; |
||||
в талии |
2^т - 2$с~2ЛР» |
Из |
этих |
формул легко |
найти <ЯС и |
|
автоколебаний. |
|
|
|
|
|
|
При вамкнутой направляющей ни в одном эксперименте не наб |
||||||
людалось |
биения колебаний |
пластин |
или |
остановки |
движения. |
|
В то же время само движение ползуна в этих условиях проходило гораздо медленнее, что связано с преодолением больших сил тре ния, чем в случае разделенного, корпуса.
Из сказанного следует вывод о том, что применение симме тричных конструкций в узлах с трением скольжения открывает путь надежного устранения автоколебаний вплоть до самых малых скоростей движения. При этом важно обеспечить одинаковые усло
вия контактирования и смазки на всех поверхностях трения, |
особен |
но если направляющие поверхности не замкнуты. Обеспечение |
наз |
ванных условий не представляет препятствий для внедрения дан ного предложения в практику машиностроения там, где требуется высокая равномерность движения ползуна в направляющих произ вольной формы.
§ 2. Случай тормозных устройств в станках для обработки конических зубчатых колес
В эубообрабатывающих станках для конических колес в целях увеличениях точности работы кинематической цепи привода узлов инструмента и заготовки применяются тормозные устройства р а з личных конструкций для создания постоянного тормозного момента.
\ Люльха
• Рис. 5-1. Кинематическая сгема станка 5 А £ 7 2 .
|
|
|
|
|
|
|
- |
83 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис.54 приведена, |
для примера, |
схема |
зубошлифовального |
|
||||||||||||||
станка для конических колес модели 5А872 с тормозным устрой |
||||||||||||||||||
ством симметричной |
конструкции. Кроме |
тормоза, схема |
которо |
|||||||||||||||
го показана на рис. 54, |
применяются и |
другие |
конструкции |
в |
||||||||||||||
станках моделей 5А870В, 5А27С4П, 5А284, |
5281 ( р и с . 5 5 ) . |
|
||||||||||||||||
Основным назначением тормозных устройств в инструменталь |
||||||||||||||||||
ном узле |
(люльке) |
и б абаке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
изделия |
является |
предотвра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
щение раскрытия |
зазоров |
в |
|
|
|
|
|
|
Тормозная колоака |
|||||||||
зацеплении кинематической |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
цепи обкатки-деления |
[іб] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Раскрытие зазоров |
|
может |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
быть вызвано |
влиянием |
ки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
нематической |
погрешности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
передач, |
влиянием |
сил |
реза |
|
|
|
|
|
|
|
7hpмоз н où даек |
|||||||
ния и действием |
статичес |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
кой неуравновешенности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
люльки. Ожидается |
также, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
что тормозные |
устройства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ДОЛЖНЫ ОбеСПеЧИТЬ МИНИМаЛЬ- |
P-c.55.C5«»«- тормозных устройств.прнме.шемых |
|||||||||||||||||
НУЮ НераВНОМерНОСТЬ враще- |
* станш* 5А8Т>В, 5 А 2 8 4 . 5 Л 2 Х 4 П . 5281 |
ш люльке |
||||||||||||||||
ния люльки и шпинделя бабки |
изделия, |
по |
возможности |
гасить |
||||||||||||||
свободные колебания звеньев кинематической цепи, вызванные. |
||||||||||||||||||
соударением зубьев |
в предачах |
или |
прерывистым |
резанием |
|
|||||||||||||
металла. Однако |
в |
динамической |
системе |
тормозная |
колодка |
- |
||||||||||||
тормозной диск ( |
в нашем |
|
|
|
|
|
X, |
|
|
|
|
|
|
|||||
случае тормозной |
диск |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Р у |
|
|
|
|
||||||||
это червячное |
колесо, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
рис.54,55) могут |
|
возни |
|
|
|
|
|
|
4і |
~х |
2 |
|
||||||
кать фрикционные |
|
авто |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
||||||
колебания, которые |
ока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
зываются |
нежелательны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ми и с точки |
зрения |
равно- |
„ |
t„ |
-„ |
|
|
модель |
|
|
к . |
|||||||
|
|
г |
|
|
* |
|
|
Рис.5 6. Двумерная |
ав токолеоални |
|||||||||
МерНОСТИ |
враЩаТеЛЬНОГО |
|
|
колодки при торможении |
|
|
|
|||||||||||
движения диска, |
и |
с |
точки зрения постоянства |
величины |
|
|||||||||||||
тормозного момента. |
При |
этом встречаются |
|
конструкции |
|
|||||||||||||
с симметричным |
(рис.54) |
и несимметричным |
(рис.55) расположением |
|||||||||||||||
- 64 -
тормоэных колодок относительно тормозного диска (модели станков 527В, 5А27С4П, 5AS70B и др.) о Колодка 1, прижатая к тормозному диску Z, может быть представлена динамической моделью, изобра женной на рис.56 с двумя условными пружинами р( и р2, обозна чающими жесткости в двз^с направлениях.
При автоколебаниях колодка совершает относительные смещения по эллиптической траектории и ее движение может быть описано системой (48) . По сравнению с системой движения ползуна по направляющей в данной задаче могут быть отличия в тоі: отноше
нии, в каком жесткость^тормозного диска на кручение |
р 2 |
(направ |
||||||
ление |
Хг. |
) |
и |
изгиб р1 |
(направление |
X, ) окажется |
соизмеримой |
|
с р г |
и |
Pf» |
Однако данное отличие не вызывает усложнений в ди |
|||||
намической |
модели. Основная модель, |
описываемая системой |
(48), |
|||||
сохраняется |
в |
силе, поскольку для ее |
справедливости |
важны лишь |
||||
относительные |
взаимные |
смещения между колодкой и диском: при |
||||||
этом мы учитываем параметры движения элемента с меньшей массой: он же оказывается часто и более податливым в данной паре трения. Когда будет построено частное решение (103), удовлетворяющее (48), может быть отдельно рассмотрена динамическая система вынужденных
колебаний |
по |
каждому направлению для Х^тл Х2 |
менее |
податливого |
|||||||||||
элемента с |
большей массой, |
в |
нашем случае |
- |
тормозного диска, на |
||||||||||
который оулут действовать периодические ( с частотой СО ) силы |
|||||||||||||||
•fepûi,n(CoÛ |
+ |
У) |
и |
pjCPôot |
|
|
согласно |
уразнечиям: |
|
||||||
|
|
m 'xf |
' cjxf |
*p'fJCf |
=£pölfl |
|
(Cut * У) } |
(133) |
|||||||
|
|
3S~СгѲ |
|
-p'zS |
|
=pj |
COôCût, |
|
(139) |
||||||
где /П |
и <У |
- |
масса |
и |
момент |
инерции |
диска; |
|
|
||||||
|
|
ß |
- угловая |
координата положения точки контакта ди |
|||||||||||
|
|
|
|
ска с колодкой относительно полярной подвижной |
|||||||||||
|
|
|
|
системы |
координат; |
|
|
|
|
|
|
||||
С,-, Сг |
|
-коэффициенты |
диссипативных |
сил; |
|
|
|||||||||
&р |
и рз |
|
находятся из |
(124) и |
(94) . |
Подобная |
задача |
р е |
|||||||
шается |
без |
затруднений. Если |
вынужденные колебания |
систем |
(138) |
||||||||||
и (139) |
окажутся |
достаточно |
ощутимыми, |
то |
амплитуды малого |
э л е |
|||||||||
менте нужно |
уточнить: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
