Параметры колебаний

На рис. 27.1 показана схема механизма поперечно-строгального станка, в котором при равномерном движении входного звена / суппорт 2 совершает возвратно-поступательное движение с ускоренным обратным ходом, причем во время рабочего хода движение суппорта 2 должно быть приближенно равномерным. При синтезе этого механизма параметры кинематической схемы подбираются таким образом, чтобы на рабочем участке движения суппорта скорость его мало отличалась от постоянной величины, что важно для сохранения постоянной скорости обработки заготовки.

перемещения чувствительных элементов 1 и 2 передаются на стрелку 3 посредством шарнирного четырехзвенного механизма A BCD и зубчатого сектора 4. Для получения равномерной шкалы следует по заданным перемещениям чувствительных элементов / и 2 найти углы поворота звена CD и затем определить параметры кинематической схемы шарнирного четырехзвенника ABCD так, чтобы найденным углам поворота звена CD соответствовали равные углы поворота звена АВ.

На рис. 27.5 показана схема индикатора, в котором звено 1 перемещается пропорционально измеряемой величине. Эта кели-чина записывается на вращающем-ся вокруг оси х — х барабане 2 посредством пера 3, укрепленного на шатуне 4. При синтезе этого механизма параметры кинематической схемы механизма подбн-раются так, что точка М шатуна 4

Пример 2. Определить параметры кинематической схемы механизма с качающейся кулисой (/- < L) (рис. 2.6). Входные параметры: 5 = 0,28 м; v = = 72 м/мин; К, = 1,4; vmax = 10°; смещение направляющей по отношению к оси вращения кулисы в —- 0,6 м. Смещение направляющей и длина кривошипа связаны зависимостью е = —;-------- 1,5г.

Пример 3. Для механизма с вращающейся кулисой (/•>?), изображенного на рис. 2.7, определить параметры кинематической схемы. Входные параметры: $-0,16 м; ир=1,92 м/с; К = '2\ г = 0,06 м; vmax = 20°. Решение.

По координатам хн и у ц определяют искомые параметры кинематической схемы механизма:

Следовательно, выбор определенной структуры механизма сам по себе не может гарантировать выполнения всех условий оптимального синтеза машины. Необходимо еще и правильно подобрать параметры кинематической схемы, выбор которых определяется исходя из условий наилучшей реализации предназначения механизма. Подобный выбор в теории машин и механизмов определяется как динамический синтез параметров машины.

По координатам хв и ун определяют искомые параметры кинематической схемы механизма:

На рис. 27.1 показана схема механизма поперечно-строгального станка, в котором при равномерном движении входного звена / суппорт 2 совершает возвратно-поступательное движение с ускоренным обратным ходом, причем во время рабочего хода движение суппорта 2 должно быть приближенно равномерным. При синтезе этого механизма параметры кинематической схемы подбираются таким образом, чтобы на рабочем участке движения суппорта скорость его мало отличалась от постоянной величины, что важно для сохранения постоянной скорости обработки заготовки.

перемещения чувствительных элементов 1 и 2 передаются на стрелку 5 посредством шарнирного четырехзвенного механизма ABCD и зубчатого сектора 4. Для получения равномерной шкалы следует по заданным перемещениям чувствительных элементов / и 2 найти углы поворота звена CD и затем определить параметры кинематической схемы шарнирного четырехзвенника ABCD так, чтобы найденным углам поворота звена CD соответствовали равные углы поворота звена АВ.

На рис. 27.5 показана схема индикатора, в котором звено 1 перемещается пропорционально измеряемой величине. Эта величина записывается на вращающемся вокруг оси х — х барабане 2 посредством пера 3, укрепленного на шатуне 4, При синтезе этого механизма параметры кинематической схемы механизма подбираются так, что точка М шатуна 4

Таким образом, между дефектами турбомашины и ее динамическим состоянием имеется самая тесная связь и, следовательно, виброперегрузка турбомашины является одним из важнейших объективных критериев, определяющих ее техническое состояние. Этим критерием целесообразно пользоваться не только при производстве и ремонте машин, что сейчас и делается, но следует применять и в условиях эксплуатации. Для этой цели полезно иметь специальную достаточно простую регистрирующую параметры колебаний аппаратуру. Это замечание особенно важно для транспортных турбомашин.

Амплитудно-частотные характеристики в основном направлении Параметры колебаний & поперечном направлении вибрационного воздействия в точках крепления изделия

2. Эксперименты показали, что паспортные данные не отражают всего многообразия условий работы роботов, в частности не позволяют судить о их быстродействии. В паспортных данных необходимо указывать зависимость величин скоростей от длины хода, параметры колебаний исполнительных органов (горелок, схватов).

длин ходов, масед объектов манипулирования, скорости. Это существенно усложняет испытания и увеличивает их объем. Поэтому при разработке методики приходится назначать типовые, наиболее характерные движения и величины параметров либо наиболее неблагоприятные сочетания (если они не запрещены для использования паспортом робота). Эти сочетания уточняются по результатам лабораторных испытаний. Исследование тепловых полей проводится совместно с исследованием температурных деформаций, при этом устанавливается длительность периода стабилизации температур и деформаций. Это особенно необходимо для роботов с гидравлическим приводом. Определение тепловых параметров обязательно также для роботов, работающих в цехах горячей штамповки, в термических цехах и в других условиях, отличающихся резкими перепадами температуры. Осуществляется непрерывный контроль температуры, в шкафах системы управления. Исследование вибрационных параметров, амплитудно-частотных, а также других фазовых характеристик, форм колебаний проводится в диагностических целях, при разработке методик испытаний и математических моделей с целью определения собственных частот, динамической жесткости элементов конструкции роботов. Для ряда операций длительные колебания после окончания движения руки могут иметь не отрицательное, а положительное влияние на выполнение технологической операции (например, заполнение емкостей порошками и гранулами для отдельных операций сборки и т.п.). В этих случаях контролируются заданные параметры колебаний (амплитуды и частоты). Диагностирование по виброакустическим параметрам актуально для роботов с электромеханическим приводом ввиду меньшей трудоемкости установки датчиков по сравнению с диагностированием по силовым параметрам. Здесь могут быть использованы методы, изложенные в [7].

зях. Параметры колебаний дро-

Вынужденные колебания создают воздействием внешней силы с плавно изменяемой частотой (иногда применяют длинные импульсы с переменной несущей частотой). Регистрируют резонансные частоты по увеличению амплитуды колебаний при совпадениях собственных частот ОК с частотами возмущающей силы. Под влиянием возбуждающей системы в некоторых случаях собственные частоты ОК немного изменяются, поэтому резонансные частоты несколько отличаются от собственных. Параметры колебаний измеряют, не прекращая действия возбуждающей силы.

Ввиду субъективности такой оценки, зависящей от квалификации и внимательности оператора, в настоящее время для контроля применяют аппаратуру, анализирующую параметры колебаний инструментальными методами. Это позволяет перейти от субъективной качественной оценки к количественным измерениям и исключить субъективность результатов контроля. Использование вычислительной техники дает дополнительные возможности обработки полученных данных и представления их в удобной для оператора форме, а также предоставляет ряд полезных сервисных возможностей.

Однако, как показывают результаты экспериментальных исследований [2, 12, 16], приведенные результаты, полученные для частицы даже без учета сопротивления среды, вполне пригодны для вычисления скорости вибротранспортирования отдельных плоских тел достаточно крупных размеров (см. стр. 15), а также для слоя, состоящего в основном из достаточно крупных частиц, толщина которого не превышает 20— 30-кратного среднего размера частиц. Эти заключения справедливы, если параметры колебаний лежат в пределах, характерных для большинства вибрационных транспортирующих устройств,

Обычно углы наклона а^ и параметры колебаний для каждой массы т^ изменяются в процессе движения столь медленно, что их зависимость от времени при решении уравнений (3) можно учитывать чисто параметрически Тогда для квазистационарных движений вэтих уравнениях можно положить 1/^ = 0; Kft = const. Получается система п соотношений, которые содержат п — i неизвестных L^, ft_j и п неизвестных Vk- В случае достаточно интенсивных колебаний по эллиптическим траекториям эта система при условиях (4) допускает решение вида

Для большинства практически важных случаев в начальной стадии проектирования вибрационной машины конструктору, как правило, известны если не оптимальные, то по крайней мере приемлемые по технологическим соображениям характер и параметры колебаний рабочего органа. Под характером колебаний здесь имеется в виду прежде всего наличие или отсутствие пиковых значений ускорений при работе машины (ударно-вибрационный или безударный вибрационный режим), форма колебаний рабочего органа (круговые, эллиптические, прямолинейные, винтовые, различные комбинированные колебания и т. д), спектральный состав периодических колебаний рабочего органа (простые гармонические, бигармонические, полигармонические колебания). К параметрам относят период колебаний и размах перемещения рабочего органа машины.

Довольно часто характер и параметры колебаний, дающие существенный технологический эффект при вибрационных воздействиях, известны либо из предыдущего опыта применения вибрационных машин, либо из лабораторных, полупромышленных или промышленных экспериментов на опытных установках или стендах. Как правило, опытные установки и стенды бывают довольно универсальными, позволяющими проводить серии технологических экспериментов с изменением характера и параметров колебаний в широких пределах.