Systems. Methods. Technologies 2 (42) 2019

Systems Methods Technologies. S.P. Eresko et al. The study of the influence … 2019 № 2 (42) p. 39-43 40 can calculate the natural frequencies of the main drive, comparing them with the forced frequencies of the processing mechanism work, eliminating the phenomenon of resonance.Eliminate the coincidence of natural and forced frequencies, respectively, and the phenome- non of resonance by changing the cutting modes as well as the dimensions of the drive of the main movement and the processing me- chanism, while improving the quality of the processed chipboard, increasing the productivity of the stand and its technical and econom- ic indicators. Keywords : natural frequencies; forced frequencies; resonance. Введение Развитие современного станочного оборудования ставит перед инженером много сложных проблем. Од- на из них вытекает непосредственно из тенденции к интенсификации производственных процессов, что, в свою очередь, обуславливает повышение рабочих ско- ростей, рост динамических нагрузок и повышение уровня колебаний (вибраций) станка [1]. Эксперимент. Принцип действия главного привода стенда рассмотрен на кинематической схеме (рис. 1). Электродвигатель 1 при помощи двух шкивов 2 , 4 и ремня 3 передает крутящий момент конической пере- даче 7 , которая задает вращательное движение фрезе 14 . Аналогичным образом электродвигатель 9 при по- мощи ременной передачи, состоящей из двух шкивов 10 , 12 и ремня 11 , передает крутящий момент на ре- менную передачу со шкивами 13 , 5 и ремнем 6 , которая вращает механизма обработки 8 с противовесом 15 вокруг своей оси [3; 4]. Рис. 1. Кинематическая схема экспериментального стенда Главный привод экспериментального стенда при обработке древесно-стружечных плит нагружен крутя- щим моментом, который вследствие особенностей ки- нематики процесса резания переменности припуска на заготовки и физико-механических свойств материала изменяется во времени. В результате возникают кру- тильные колебания, которые совпадают с вынужден- ными колебаниями системы стенда, что приводит к снижению производительности обработки и уменьше- нию долговечности работы механизма обработки (рис. 2), состоящего из первичного вала 1 , вторичного вала 2 , шкива привода первичного вала 3 , опор под- шипников первичного вала 4 , водила 5 , опор подшип- ников вторичного вала 6 , опоры хвостовика вторичного вала 7 , крепежных болтов опор вторичного вала 8 , ко- нической передачи 9 , фрезы 10 , противовеса 11 , кре- пежных болтов противовеса 12 , наборных шайб для изменения положения фрезы 13 на валу, крепежа меха- низма резания к станине 14 . Механизм обработки (фре- зерования) исследуемого стенда является основным источником энергии, необходимой для осуществления рабочего процесса резания заготовки. Система главно- го привода передает и воспринимает наибольшие на- грузки при высоких скоростях ее элементов и звеньев [6–8]. Рис. 2 . Механизм обработки [7] С целью обеспечения требуемого качества установ- ки рассчитывают динамические характеристики приво- да (собственные и вынужденные) и производят коррек- тировку конструкции. Последовательность расчета динамических харак- теристик включает в себя: 1. Приведение действительной динамической рас- четной схемы привода главного движения и связанных с ним масс к эквивалентной системе. 2. Определение частоты собственных колебаний, возникающих в системе. 3. Расчет вынужденных колебаний. 4. Определение резонансных условий работы сис- темы. Применение расчетной динамической схемы моде- ли привода, состоящего из цепи масс I со связями e видится наиболее приемлемым. Массами I принимают- ся детали привода, имеющие значительные инерцион- ные характеристики (шкивы, звездочки, зубчатые коле- са), а связями e — детали и элементы с незначитель- ными инерционными характеристиками и при этом значительной податливостью (ремни, длинные тонкие валы и т. д.), а также соединения деталей привода (шпоночные, шлицевые, штифтовые соединения, зуб- чатое зацепление и т. д.). Расчетную динамическую схему, состоящую из n масс и n связей, упрощают до трехмассовой схемы. Для привода вращения фрезы приводится расчетная упрощенная схема на рис. 3 а , для привода вращения фрезерной головки — на рис. 3 б [2; 9–11].