
- •Расчетная работа Моделирование привода главного движения токарно-винторезного станка
- •Содержание
- •Введение
- •Постановка задачи на исследование
- •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
- •Статический анализ Значения установившихся потенциалов
- •Значения установившихся потоков
- •Динамический анализ
- •Расчет собственных значений привода
- •Амплитудно-частотная характеристика зубчатого зацепления 56-40
- •Амплитудно-частотная характеристика шпинделя станка
- •Амплитудно-фазочастотная характеристика шпинделя
- •Расчет параметров переходного процесса привода
- •График переходного процесса
- •Выводы и рекомендации
- •Список литературы
Статический анализ Значения установившихся потенциалов
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
Значения установившихся потоков |
|
№ ветви |
Поток в ветви типа R, L |
1 |
0,36662 |
2 |
|
3 |
|
4 |
-0,3442 |
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
0,41002 |
9 |
|
10 |
0,41003 |
11 |
|
12 |
|
13 |
|
14 |
-0,57750 |
15 |
|
16 |
-0,57750 |
17 |
|
18 |
|
19 |
|
20 |
0,41250 |
21 |
|
22 |
0,41250 |
23 |
|
24 |
|
25 |
|
26 |
-1,65 |
27 |
|
28 |
-1,65 |
29 |
|
30 |
|
31 |
|
32 |
5 |
33 |
|
34 |
|
35 |
-10 |
36 |
|
37 |
-10 |
38 |
|
39 |
|
40 |
|
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,