- •Расчетная работа Моделирование привода главного движения токарно-винторезного станка
- •Содержание
- •Постановка задачи на исследование
- •Введение
- •Кинематическая схема и параметры элементов станка
- •Построение механической цепи системы
- •Составление эквивалентной схемы системы
- •Составление системы уравнений по эквивалентной схеме при помощи метода контурных токов и метода узловых потенциалов
- •Расчет параметров математической модели
- •Исходные данные для расчета в программе pan
- •Расчет собственных значений привода
- •Расчет параметров переходного процесса привода
- •График переходного процесса
- •Амплитудно-частотная характеристика шпинделя
- •Амплитудно-фазочастотная характеристика шпинделя
- •Выводы и рекомендации
- •Список литературы
Исходные данные для расчета в программе pan
Исходные данные представлены в табл. 3.
Таблица 3
Ветвь |
Узел |
Значение |
Знак |
||||
№ |
тип |
от |
до |
влияние |
C, R, L |
E, J, k |
|
1 |
L |
1 |
0 |
|
0.0419 |
|
|
2 |
R |
1 |
0 |
|
47.73 |
|
|
3 |
C |
1 |
0 |
|
0.000050322 |
|
|
4 |
L |
1 |
2 |
|
0.000007237 |
|
|
5 |
R |
1 |
2 |
|
69.07 |
|
|
6 |
C |
2 |
0 |
|
0.00007671 |
|
|
7 |
JLF |
2 |
0 |
3 |
0.00000022038 |
-0.84 |
|
8 |
ELF |
3 |
0 |
2 |
0.00000022038 |
-0.84 |
|
9 |
C |
3 |
0 |
|
0.143 |
|
|
10 |
L |
3 |
4 |
|
0.000002862 |
|
|
11 |
R |
3 |
4 |
|
174.5 |
|
|
12 |
C |
4 |
0 |
|
0.00006178 |
|
|
13 |
JLF |
4 |
0 |
5 |
0.000000156302 |
-0.71 |
|
14 |
ELF |
5 |
0 |
4 |
0.000000156302 |
-0.71 |
|
15 |
C |
5 |
0 |
|
0.00023733 |
|
|
16 |
L |
5 |
6 |
|
0.000000117 |
|
|
17 |
R |
5 |
6 |
|
1709401.71 |
|
|
18 |
C |
6 |
0 |
|
0.00075007 |
|
|
19 |
JLF |
6 |
0 |
7 |
0.000000087455 |
-1.4 |
|
20 |
ELF |
7 |
0 |
6 |
0.000000087455 |
-1.4 |
|
21 |
C |
7 |
0 |
|
0.00019525 |
|
|
22 |
L |
7 |
8 |
|
0.000000058 |
|
|
23 |
R |
7 |
8 |
|
8620.69 |
|
|
24 |
C |
8 |
0 |
|
0.00008395 |
|
|
25 |
JLF |
8 |
0 |
9 |
0.000000036355 |
-0.25 |
|
26 |
ELF |
9 |
0 |
8 |
0.000000036355 |
-0.25 |
|
27 |
C |
9 |
0 |
|
0.02149221 |
|
|
28 |
L |
9 |
10 |
|
0.000001768 |
|
|
29 |
R |
9 |
10 |
|
282.8 |
|
|
30 |
C |
10 |
0 |
|
0.00015372 |
|
|
31 |
JLF |
10 |
0 |
11 |
0.000000053 |
-0.33 |
|
32 |
ELF |
11 |
0 |
10 |
0.000000053 |
-0.33 |
|
33 |
C |
11 |
0 |
|
0.01245166 |
|
|
34 |
JLF |
11 |
0 |
12 |
0.000000009868 |
-0.5 |
|
35 |
ELF |
12 |
0 |
11 |
0.000000009868 |
-0.5 |
|
36 |
C |
12 |
13 |
|
0.00777351 |
|
|
37 |
L |
12 |
13 |
|
0.0000000179 |
|
|
38 |
R |
12 |
0 |
|
27932.96 |
|
|
39 |
C |
13 |
0 |
|
0.012 |
|
|
40 |
J |
13 |
|
|
|
10 |
-1 |
Статический анализ
Значения установившихся потенциалов
Рис.Значения установившихся потенциалов
Рис.Эпюра углов закручивания
Эпюра углов поворота позволяет определить наиболее деформируемое и жесткое звенья.
В нашем случае, второй вал при нагрузках способен деформироваться, а шпиндель является наиболее жестким звеном.
Для увеличения жесткости третий и четвертый валы можно изготовить из легированной стали (40ХНМА, 25ХГТ).
Значения установившихся потоков
Динамический анализ
При динамическом анализе механической системы использовала операторный метод решений системы дифференциальных уравнений. Этот метод основан на использовании понятия об изображениях функции времени. В операторном методе каждой функции времени t соответствует функция новой переменной Х и наоборот. Переход от функции времени t к функции Х, и наоборот, осуществляется с помощью преобразования Лапласа.
Использование в операторном методе преобразований Лапласа позволяет свести операцию дифференцирования к умножению, а операцию интегрирования - к делению и, таким образом, перейти от системы дифференциальных уравнений к системе алгебраических уравнений.
Суть операторного метода заключается в том, что исходная задача переводится от оригинала t к изображению λ с помощью прямого преобразования Лапласа. Затем задача решается в изображениях, имеющих вид системы алгебраических уравнений. Решение переводится от изображения λ к оригиналу t с помощью обратного преобразования Лапласа.
Так же для решения этой задачи можно воспользоваться компьютерной программой PAN.
Чтобы рассчитать гидропривод в программе PAN необходимо:
Определить все постоянные параметры механической системы.
Подставить исходные данные в программу.
Рассчитать необходимые параметры системы и провести необходимые исследования полученной системы.
Определение спектра возмущающих сил.
В приводе главного движения со стороны его элементов можно выделить три вида возмущающих воздействий:
возмущения от неуравновешенности элементов привода (частота вращения валов)
возмущения от погрешности зубчатых зацеплений;
возмущения от изменения силы резания.
В) Спектр возмущающих сил в ПГД токарного станка зависит от конкретного вида обработки. Чистовая и финишная обработка ведутся при высоких частотах вращения шпинделя, получистовая и черновая обработка на низких частотах вращения.
Частота возмущений определяется:
где
количество
импульсов возмущающего усилия на один
оборот шпинделя.
Таким образом,
