Самотормозящиеся механизмы

ДИНАМИКА МАШИННОГО АГРЕГАТА С САМОТОРМОЗЯЩЕЙСЯ ПЕРЕДАЧЕЙ

42. ДИНАМИКА МАШИННОГО АГРЕГАТА С САМОТОРМОЗЯЩЕЙСЯ ПЕРЕДАЧЕЙ, ИМЕЮЩЕГО ЖЕСТКИЕ ЗВЕНЬЯ

Воспользуемся приведенной выше системой уравнений движения (41.2) механизма с самотормозящейся передачей, в которой исключим моменты Mk+lt k, Mki k+l, воспользовавшись зависимостями (39.2) и (41.7) при k = 1. Перейдем к обозначениям, принятым в гл. III (см. модель VI, табл. 2), и используем в качестве одной из переменных относительную скорость ротора

При ином виде функции Мс (t), например при задании Мс (0 в виде последовательности прямоугольных импульсов (рис. 1, в), нелинейные свойства, вносимые самотормозящейся передачей, могли бы проявиться в полной мере.

Характерные особенности движения механизма с упругими звеньями и жесткой самотормозящейся передачей (модель III, табл. 2) в режиме оттормаживания можно выявить на основе

Рассмотрим механизм с самотормозящейся передачей, схема которого показана на рис. 73, б. Эту схему можно рассматривать как схему механизма: а — с- безынерционной самотормозящейся передачей, имеющей жесткие звенья, встроенной в соединение на участке между массами Jk, Jk+l; б — с самотормозящейся передачей, имеющей упругие звенья с массами Jk, /A+1.

При составлении системы дифференциальных уравнений движения механизма с упругими звеньями и самотормозящейся передачей в форме (43.20) не учитывалось влияние рассеяния энергии при колебаниях, обусловленное упругим несовершенством соединений или конструкционным демпфированием. Это позволило получить условия, характеризующие движение механизма, в наиболее простом виде. Поскольку в реальных механизмах рассеяние энергии при колебаниях оказывает существенное влияние лишь

Располагая полученными зависимостями, можно перейти к рассмотрению динамических процессов в машинном агрегате с упругими звеньями и самотормозящейся передачей.

44. ДИНАМИКА МАШИННОГО АГРЕГАТА С САМОТОРМОЗЯЩЕЙСЯ ПЕРЕДАЧЕЙ И УПРУГИМИ ЗВЕНЬЯМИ

Рассмотрим схему машинного агрегата (рис. 74, б), полученную встройкой нелинейного звена модели /// на табл. 2 «в массу» с индексом k соответствующей схемы на рис. 74, а. Схему на рис. 74, б' можно рассматривать также как схему механизма с самотормозящейся передачей на рис. 74, а и двигателем, имеющим динамическую характеристику (16.1), при условии, что упруго-диссипативные свойства звеньев представлены по схеме упруго-вязкого тела (см. п. 9).

Методы построения решений системы алгебро-дифференциаль-ных уравнений движения машинного агрегата с самотормозящейся передачей (16.15), (16.16) рассмотрены в гл. III.

тельную погрешность по сравнению с принципиально точным методом углов и кругов трения [3]. Исключение составляют лишь самотормозящиеся механизмы. Для таких механизмов указанный приближенный метод может дать существенные отклонения от результатов, получаемых точным методом.

108. Т у р п а е в А. И. Самотормозящиеся механизмы. М., изд-во «Машиностроение», 1966, НО с.

В третьей главе исследуются динамические явления в приводах, содержащих самотормозящиеся механизмы, обладающие существенно нелинейными свойствами. Здесь рассмотрены как вынужденные, так и самовозбуждающиеся колебания (автоколебания).

Фрикционные автоколебания свойственны приводам подачи металлорежущих станков, механизмам точных перемещений астрономических инструментов и др. В приводах подачи и вспомогательных перемещений технических машин широко применяются самотормозящиеся механизмы (винтовые, червячные, червячно-реечные). Как показали исследования, в таких приводах при некоторых условиях также могут возникать автоколебания специфического вида.

10. САМОТОРМОЗЯЩИЕСЯ МЕХАНИЗМЫ 10.1. Процесс самоторможения в механизмах

11.1. Самотормозящиеся механизмы с жесткими звеньями

11.2. Самотормозящиеся механизмы с упругими звеньями

Благодаря специфическим динамическим свойствам, самотормозящиеся механизмы получают применение в приводах машин с резко-переменными нагрузками. В частности, самотормозящиеся червячные механизмы применяются в-приводах главного движения тяжелых фрезерных станков. На рис. 95 показан привод тяжелого фрезерного станка модели ГФ-375, на рис. 96 — аналогичный привод тяжелого фрезерного станка фирмы «Геллер» [21; 22; 89; 93].

Кроме того, самотормозящиеся червячные механизмы применяются в приводах круговых подач круглофрезерных станков (моделей ГФ-222, ГЗФС, КУ-196 и др.). Характерной особенностью таких приводов является возможность приложения к рабочему органу (шпинделю) не только моментов сопротивления, но и движущих моментов, например при попутном фрезеровании [29]. Аналогичные особенности свойственны также механизмам деления и обкатки зубофрезерных станков. Самотормозящиеся механизмы, работающие

12.1. Самотормозящиеся механизмы с жесткими звеньями

Реальные самотормозящиеся механизмы характеризуются наличием зазоров в кинематических парах, что сообщает приводу нелинейные свойства. Таким образом, самотормозящийся механизм с зазорами в кинематических парах следует рассматривать как звено со сложной нелинейной характеристикой. В этом случае недостаточно знать момент двигателя и относительную скорость, так как при движении в зазоре величиной, по которой определяется режим работы механизма, является относительная координата звеньев самотормозящегося механизма (ф2 — Фх), изменяющаяся на интервале (<рг — (Pi) 6 [0, #Х2).