Моделирование процесса управления приводом подачи токарного модуля | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Виноградов М. В., Игнатьев А. А., Клепова И. В. Моделирование процесса управления приводом подачи токарного модуля // Молодой ученый. — 2015. — №21.2. — С. 19-20. — URL https://moluch.ru/archive/101/23648/ (дата обращения: 19.09.2018).

 

Токарная обработка вязких и мягких материалов на большой скорости характеризуется образованием сливной стружки, которая в значительной степени влияет на процесс резания, снижает производительность процесса обработки и стойкость инструмента, ухудшает качество обработанных поверхностей, затрудняет многостаночное обслуживание и является носителем повышенной опасности при работе на токарных станках, что вызывает необходимость ее дробления на мелкие элементы. Решению задачи дробления стружки, получения ее в виде отрезков посвящен ряд исследований [1,2].

Обеспечить дискретный режим стружкодробления позволяет использование привода подач токарного модуля с фрикционной механической передачей (ФМП) [1]. Существенной особенностью привода является наличие в нем фрикционной механической передачи, в которой применены две цилиндрические фрикционные пары и две пары ролик-шток (рис. 1)

Возможность упрощения расчетных механических схем подчиняется общему правилу: основные закономерности движения многомассовых упругих механических систем определяются наибольшими массами и наименьшими жесткостями связей систем. Проведенный в [5] анализ динамики привода подачи с многоступенчатой ФМП показал, что передаточная функция привода достаточно сложна

                       (1)

В результате обоснованного приведения сил, приложенных к разным звеньям, к одной, приложенной к звену приведения, а также замены массы всех звеньев механизма на условную приведенную массу, связанную со звеном приведения, стало возможным решение динамической задачи исследования движения механизма как звена приведения (ведущего звена).

Рис. 1. Схема привода с фрикционной механической передачей:

О0..О3 – ролики ФМП, Р1..Р3 – силы прижима роликов

Динамическая модель привода подачи токарного модуля можно представить в виде одномассовой модели, нагруженной ступенчато изменяющейся силой резания.

По полученным в [1] значениям подачи и рассчитанным продолжительностям разгона, равномерного движения и торможения, обеспечивающим дробление стружки, были смоделированы трапециидальный, синусоидальный и колоколообразный законы управления кареткой.

Полученный гармонический спектр трапецеидального, синусоидального и колоколообразного законов перемещения каретки представлен на рис. 2.

Рис. 2. Амплитудные спектры трапецеидального, синусоидального

и колоколообразного законов перемещения каретки

Из рисунка видно, что для трапецеидального сигнала значимыми являются первая, третья, пятая и седьмая гармоники, в то время как для заданных синусоидального и колоколообразного – первая и вторая гармоники. Плавное изменение формы сигнала требует меньшее число гармоник при той же точности представления, чем скачкообразный сигнал. Амплитуда первой гармоники у сигнала трапецеидальной формы больше, чем у сигнала синусоидальной и колоколообразной формы, из чего можно сделать вывод, что величина перерегулирования в этом случае будет больше, чем у двух других. С точки зрения теории автоматического управления это не является оптимальным вариантом.

Таким образом, используя полученные результаты, можно смоделировать прохождение полученного сигнала через колебательное звено, которое представляет собой привод подач с ФМП, и определить показатели качества процесса управления.

 

Литература:

  1. Виноградов М.В. Управление приводом подачи токарного станка в режиме стружкодробления // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. тр. Саратов: СГТУ, 2014. С. 18-26.
  2. Лавров Н.К. Завивание и дробление стружки в процессе резания. М.: Машиностроение, 1971. 239 с.
Основные термины (генерируются автоматически): звено приведения, фрикционная механическая передача, перемещение каретки, токарный модуль.


Похожие статьи

Анализ бесступенчатых передач в электротехнике

Ключевые слова: бесступенчатая передача, механические бесступенчатые приводы

В передачах периодического действия ведомое звено получает движение импульсами.

Фрикционным передачам по сравнению с другими видами передач присущ ряд достоинств...

Изучение работы намоточных станков и исследование алгоритма...

К электромеханическим устройствам относятся также и фрикционные механизмы раскладки с применением различных вариаторов и ленточных передач.

Из-за инерционности механической части намоточного станка он снабжен электромагнитным тормозом.

Эффективные станки для обработки композитных материалов от...

Несмотря на такие недостатки, механическая обработка сегодня считается наиболее

На столе перемещения сделаны дополнительные уплотнения и крышки с прокладками, которые

Он может перемещаться по оси V на 1500 мм. Каждый модуль для обработки оснащен...

Применение технологии лазерного модифицирования для ремонта...

лазерная наплавка, лазерное модифицирование, зубчатое колесо, механическая обработка, присадочный материал, наплавленный слой, материал, восстановительный ремонт, зубчатая передача...

Эквивалентная расчетная схема трансмиссии хлопковой машины

На этом рисунке в этой системе крутящие моменты в упругих связях , и ограничены максимальным моментом трения фрикционной муфты сцеплениями и сцепления ведущих колес с

Пановко М. Г. Введение в теорию механических колебаний.-М.:Наука, 1971.- 384с.

Проектирования токарных операций обработки нежестких валов...

Обоснование критерия оптимизации фрикционно-упрочняющей обработки коленчатых валов двигателей тепловозов.

Разработки метода управления процессом формообразования при токарной обработке нежёстких валов.

Обоснование выбора гидравлического привода для стенда...

- отсутствие дополнительных кинематических цепей между выходным звеном привода и рабочим органом.

При проектном расчете на изгиб зубьев открытых передач определяют требуемую величину модуля.

1990. — 239 с. 7. Проектирование механических передач...

Пути снижения потерь на трение в кривошипно-шатунном...

Поршень перемещается в цилиндре не прикасаясь к стенкам; За счет снижения силы трения, увеличивается механический и эффективный КПД и улучшается топливная экономичность двигателя

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Анализ бесступенчатых передач в электротехнике

Ключевые слова: бесступенчатая передача, механические бесступенчатые приводы

В передачах периодического действия ведомое звено получает движение импульсами.

Фрикционным передачам по сравнению с другими видами передач присущ ряд достоинств...

Изучение работы намоточных станков и исследование алгоритма...

К электромеханическим устройствам относятся также и фрикционные механизмы раскладки с применением различных вариаторов и ленточных передач.

Из-за инерционности механической части намоточного станка он снабжен электромагнитным тормозом.

Эффективные станки для обработки композитных материалов от...

Несмотря на такие недостатки, механическая обработка сегодня считается наиболее

На столе перемещения сделаны дополнительные уплотнения и крышки с прокладками, которые

Он может перемещаться по оси V на 1500 мм. Каждый модуль для обработки оснащен...

Применение технологии лазерного модифицирования для ремонта...

лазерная наплавка, лазерное модифицирование, зубчатое колесо, механическая обработка, присадочный материал, наплавленный слой, материал, восстановительный ремонт, зубчатая передача...

Эквивалентная расчетная схема трансмиссии хлопковой машины

На этом рисунке в этой системе крутящие моменты в упругих связях , и ограничены максимальным моментом трения фрикционной муфты сцеплениями и сцепления ведущих колес с

Пановко М. Г. Введение в теорию механических колебаний.-М.:Наука, 1971.- 384с.

Проектирования токарных операций обработки нежестких валов...

Обоснование критерия оптимизации фрикционно-упрочняющей обработки коленчатых валов двигателей тепловозов.

Разработки метода управления процессом формообразования при токарной обработке нежёстких валов.

Обоснование выбора гидравлического привода для стенда...

- отсутствие дополнительных кинематических цепей между выходным звеном привода и рабочим органом.

При проектном расчете на изгиб зубьев открытых передач определяют требуемую величину модуля.

1990. — 239 с. 7. Проектирование механических передач...

Пути снижения потерь на трение в кривошипно-шатунном...

Поршень перемещается в цилиндре не прикасаясь к стенкам; За счет снижения силы трения, увеличивается механический и эффективный КПД и улучшается топливная экономичность двигателя

Задать вопрос