Повышение точности вращения шпинделей металлообрабатывающих станков путем применения автоматических балансировочных устройств

• Автор: Баранов, Евгений Витальевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 193 с. : ил.

Использованные сокращения и обозначения

Глава 1. Обзор устройств и способов для автоматической и многократной балансировки шпинделей

1Л. Проблемы балансировки шпинделей

1.2. Требования к АБУ

1.3. Общие сведения об известных АБУ

1.3.1. Классификация

1.3.2. Пассивные АБУ

1.3.3. Активные АБУ

1.3.4. Сопоставление эффективности работы АБУ

1.4. Область применения и эффективность использования АБУ

в станкостроении

1.5. Постановка задачи исследований
Глава 2. Теоретические зависимости использованные при решении
задач балансировки шпинделей с помощью жидкостного АБУ
2.1. Критические скорости и методы их расчетов
2.2. Общее уравнение колебаний неуравновешенного шпинделя
с кругом
2.3. Жидкостное АБУ
2.3.1. Основные уравнения однокамерного АБУ типа Леблана
2.3.2. Основные способы повышения эффективности жидкостного АБУ
2.4. Расчет критической скорости для шпинделя типового шлифовального станка
Глава 3. Экспериментальные исследования балансировки шпинделей жидкостным АБУ с использованием легкоплавких веществ
3.1. Описание экспериментальной установки

3.2. Порядок проведения экспериментов и обработка опытных данных
3.2.1. Условия и программа проведения опытов
3.2.2. Очередность обработки полученных данных
3.3. Особенности процесса автоматической балансировки жидкостным АБУ с использованием легкоплавких веществ
3.3.1. Эффект двойного изменения скорости вращения во время процесса балансировки шпинделя
3.3.2. Оптимальные балансировочные скорости для жидкостного АБУ
3.3.3. Расположение легкоплавкого вещества после застывания
Глава 4. Разработка математических зависимостей для расчетов параметров АБУ и их сопоставление с экспериментальными данными. Рекомендации по проектированию АБУ
4.1. Математические зависимости для расчета параметров жидкостного АБУ, установленного на гибком шпинделе с жесткими опорами
4.2. Математические зависимости для АБУ установленного на жестком шпинделе с жесткой и упругой опорами
4.3. Сопоставление результатов теоретических расчетов с экспериментальными данными
4.4. Разработанные способы и устройства для балансировки шпинделей
4.4.1. АБУ, работающие по принципу перераспределения масс внутри шпинделя
4.4.2. АБУ, работающие по принципу прямого совмещения
ГЦОИ с осью вращения
4.4.3. АБУ учитывающее действие сил поверхностного натяжения для балансировки шпинделя

4.5. Методика расчета жидкостного АБУ установленного на шпинделе металлообрабатывающего станка
4.6. Многокамерное жидкостное АБУ, разработанное для шпинделя круглошлифовального универсального станка ЗУ131ВМ
Заключение
Список литературы
Приложение

Первые два члена в полученном уравнении (2.15) характеризуют колебания системы с частотой собственных колебаний и зависят от начальных условий и параметров системы. Их особенностью является общий множитель еп1, который показывает, что со временем эти колебания будут затухать и ими можно пренебречь, т.е считать, что система совершает только вынужденные колебания. Учитывая это, уравнение (2.15) можно упростить до вида:
Это уравнение будет определять колебания рассмотренной системы при указанном выше соотношении между п и сокр. Анализируя уравнение (2.17), можно сделать несколько выводов:
- вынужденные колебания всегда происходят с частотой со возмущающей силы и не зависят от сопротивления в системе п;
- амплитуда вынужденных колебаний не зависит от времени и начальных условий (максимальное значение она достигает до резонанса, при
- в шпинделях металлообрабатывающих станков всегда присутствует трение и поэтому при колебаниях будет иметь место угол запаздывания фазы возмущающей силы от фазы колебаний;
- величина п ограничивает амплитуду колебаний (зависимости для определения этого коэффициента можно найти в [30, 115]).
Графики зависимостей £=/(&>) и А=/(со) представлены на рис. 2.1.
При проектировании АБУ и выводе основных уравнений часто принимают допущение, что угол запаздывания между дисбалансом и прогибом шпинделя на докритических частотах принимают нулю, а свыше критических - 180°. Это справедливо лишь для случая когда п = 0 (в системе отсутствует внешнее и внутреннее трение). В действительности имеет место плавная зависимость между углом запаздывания и относительной скоростью вращения.

(2.17)