В большинстве станков с ротационным движением звеньев механизмов основной компонентой движения является равномерное вращательное движение, на которое в виде аберраций накладываются высокочастотные составляющие. В ряде случаев переменные составляющие могут превосходить постоянную в несколько раз, что опасно для прочности деталей, снижает стойкость инструмента, ухудшает качество обработки.
Причинами этого могут служить как случайные воздействия, например, неоднородность сырья, так и периодические силовые или кинематические возмущения, обусловленные технологическими режимами обработки или особенностями кинематики механизмов, например, движение пильного полотна лесопильной рамы. Наряду с этим, при наличии нестационарных связей, обладающих упругими свойствами, например, ременных передач возможно возникновение фрикционных автоколебаний. Существует, также специфический класс колебательных процессов, возбуждаемых периодическим изменением собственных параметров системы: коэффициентов жесткости упругих связей, приведенных масс звеньев механизмов. Эти колебания опасены тем, что развитие резонансных колебаний возможно не только при точном совпадении собственных и вынужденных частот, но и в более широком диапазоне их изменения, причем таких диапазонов несколько, и ширина их зависит от глубины пульсации параметра.
Нами рассмотрены случаи одновременного изменения как приведенного момента сил полезных и вредных сопротивлений к главному валу станка (лесопильной рамы), так и приведенного момента инерции главного вала станка. Численными методами интегрирования даны решения систем дифференциальных уравнений движения с учетом нелинейности и нестационарности упругих связей позволяющие оценить устойчивость колебаний.
Менее сложными являются задачи, касающиеся колебаний отдельных элементов станков, например станин, когда центр масс станка, имеющего пространственное движение звеньев, перемещается вдоль основной несущей балки, меняя тем самым ее приведенную жесткость. Составление и вычисление параметров уравнения Матье для станин двухэтажных лесопильных рам показало, что частоты их вынужденных колебаний лежат в областях неустойчивости на диаграмме Айнса-Стретта, а их амплитуды превышают допускаемые значения.
Параметрическому возбуждению колебаний подвержены также и дереворежущие инструменты: рамные, ленточные и круглые пилы. Особенностью их является переменная жесткость в поперечном направлении, связанная с частичным защемлением пилы в распиливаемой древесине и ее последующем освобождении при движении. Причем у рамных пил дополнительным фактором изменения жесткости является периодическое изменение их натяжения из-за деформаций деталей пильной рамки при работе. Для ленточных и круглых пил дополнительными ограничителями бокового перемещения являются сила натяжения, необходимая для создания требуемого усилия трения на шкивах могут являться направляющие и охлаждающие устройства.
Работа представлена на научную конференцию с международным участием «Технологии 2005», г. Анталия (Турция), 22-29 мая 2005 г. Поступила в редакцию 11.05.2005г.
Библиографическая ссылка
Новоселов В.Г., Неустроев Д.В., Кузнецов А.В., Копылова Т.Т. УСТОЙЧИВОСТЬ ДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКОВ И РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ // Успехи современного естествознания. – 2005. – № 8. – С. 46-47;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=9026 (дата обращения: 16.04.2024).