Gritsay, M. A.

Polinkevich, R. N.

Грицай, М. А.

Полінкевич, Р. М.

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

Матеріали V Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 17-18 листопада 2016.  162 УДК 621.9 М.А. Грицай, Р.М. Полінкевич канд. техн. наук, доцент Луцький національний технічний університет, Україна  ОПТИМІЗАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ ГІДРОСТАТИЧНИХ ОПОР НА СТАДІЇ ПРОЕКТУВАННЯ  ПО ДЕМПФУЮЧІЙ ЗДАТНОСТІ  M.A. Gritsay, R.N. Polinkevich Ph.D., Assoc.Prof. OPTIMIZATION PARAMETERS HYDROSTATIC TRANSMISSION TOWERS AT THE DESIGN STAGE BY DAMPING CAPACITY  Пропонується на стадії проектування оптимізувати конструкцію шпиндельних вузлів з ГСО по демпфуючій здатності на відміну від існуючих методів оптимізацій по жорсткості і несучій спроможності. Основною перевагою ГСО є висока демпфуюча здатність, що сприяє досить високій довговічності даних опор. Однак проектування даних вузлів з ГСО, засноване лише на залежностях, що визначають статичну жорсткість і несучу здатність, приводить до неповного використання демпфуючої здатності, а відповідно і оцінки динамічної якості шпиндельних вузлів (ШВ). Одним з найбільш опервтивних і наглядних, а відповідно, і найбільш прийнятних на стадії проектування методів аналізу динамічних характеристик вузлів може бути метод визначення еквівалентної постійної часу демпфування еквhT 1 . Еквівалентна постійна часу демпфування (в подальшому “постійна часу”) n  послідовно з’єднаних пружно демпфуючих елементів ШВ                                               hіnііеквh TEEеекT ∑=⋅=111,                                              (1)                                             ∑= EіEекв ,                                                   (2) де іhT  – постійна часу і -го елементу;     іE  – податливість і -го елементу.  jhTh =  , де j  – жорсткість елементу;      h  – жорсткість в’язкого тертя;  XFhɺ=  , де F  – сила демпфування;     Xɺ  – швидкість руху. При центральному положенні шпинделя в ГСО без дренажних канавок з чотирма карманами                                                  20)(12hPllLqqTHho ××−×+= µ ,                                       (3)                                                00 )21)(1()(hPqqqDlLj H×+++××−=α,                                     (4) де D  і L  – діаметр і довжина підшипника, відповідно;       l  – ширина кільцевого змикання карманів;      0h  – радіальний зазор; Матеріали V Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 17-18 листопада 2016.  163      q  – відношення гідравлічних опорів на виході із кармана і перемичками між карманами;      0j  – жорсткість підшипника;      HP  – тиск насоса;       µ  – коефіцієнт динамічної в’язкості. Приклад оптимізації можна проілюструвати на оздоблювально-розточувальній головці з ГСО, спроектованій на основі запропонованого оцінкового аналізу демпфуючої здатності. Розрахункова схема головки  приведена на рис. 1. Радіальна опора A  і B  мають: ;60ммLD ==  ;3ммl = ;1=q  ;3.0=α  мкмh 200 = . Еквівалентна постійна часу в точці приведення C  (вершини різця), згідно формули (1)  ( )hocohшсшсосшhекв TETEEET ×+××+=1,  де сшE  – податливість точки С , зумовлена прогином шпинделя і борштанги;      соE  – податливість точки в наслідок нежорстких опор;      hшT  – постійна часу матеріалу шпинделя;      hoT  – визначається за формулою (3). Результати розрахунку приведені на рис. 2 ( сПз5=µ ; HP =1…6 МПа ). З рис. 2 видно, що зниження тиску підведеного мастила від 6 МПа до 1,5 МПа призводить до зростання постійної часу демпфування від 5103 −× до 51041 −× (≈  в 14 разів) при одночасному зниженні жорсткості в місці різання на 5%. Як показала практика, головки з ГСО забезпечують високоякісне розточування деталей з особистою податливістю до 130 мкм/Н, в той час коли подібні головки на опорах кочення (АР-25) допускають безвібраційну тонку обробку при податливості не більше 13…15мкм/Н. Література.  1. Пуш А.В. Многокритериальная оптимизация шпиндельных узлов// Станки и инструмент. – №4. – 1987. – С. 14 – 18.  2. Пуш А.В. Расчет и проектирование гидростатических подшипников. Гидростатические подшипники. - М.: Мосстанкин, 1978. – 48 с.  3. Пуш А.В. Расчет сил демпфирования в гидростатических подшипниках// В кн.: Опоры скольжения с внешним источником давления. Вып. 3. – Красноярск: КПИ, 1979. Рис. 1 250 70 200 ∅50 А В С ∅60 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1 2 3 4 5 МПаPH ,  510−⋅hеквT  мкмHекв ,γ  еквj  hеквT  Рис. 2. 

Optimization parameters hydrostatic transmission towers at the design stage by damping capacity

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/123456789/18738/2/ConfATMT_2016vI_Gritsay_M_A-Optimization_parameters_162-163.pdf

Optimization parameters hydrostatic transmission towers at the design stage by damping capacity

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University