автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.18, диссертация на тему:Динамика самотормозящихся передач в машинных агрегатов

о^ *

ДЕНЖГРАДСКЙ! ГОСУДАРСГЗЕШШЛ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Гидаспов Игорь Андреевич

ДИНАМИКА САМОТОРМОЗЯЩИХСЯ ПЕРЕДАЧ ' В ШШЖНЫХ АГРЕГАТАХ

05.02.18 - Теория механизмов и машин

АВТОРЕ» ЕРАТ диссертации на соискание ученой "степени доктора технических паук

ЛЕНПГП'АД 1931 г.

Работа выполнена на кафедре теоретической механики Ленинград • ского Северо - Западного заочного политехиического института.

Научный консультант - академик Инженерной Академии СССР, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, профессор, доктор тех -нмческих наук Вейц Владимир Львович.

Официальные оппонента: профессор, д.т.н. Ксхловский Михаил

Захарович, профессор, д.т.н. Круглоа ЮриЛ Арпстарховил,

профессор, д.т.н. Синев Александр Владимирович.

Ведущая организация Ленинградское Станкостроительное Прозз -всдстаепкое Объедкнолко ш. Я.!.!. Саерддозд.'

Зашита состоится мая 1991 г, в 1 часов на заседании специатаачрованиого Совета Д 053.38.0? Ле:галгр2дсг.ого Гасугар -ственкого Технического университета по адросу: 195251, Ленинград, П<ОТ№ИСЯИЧ«СКЧ!» ул., 29, порт». &» , 4 3^.

С дассвртацкей тпно ознакомиться в библиотеке университета. /

Автореферат разослан С^Л^'р ^ ^ 'а-1931 г.

УЧСНК? сокрсюрь

доцент, кздавда? тсгкачееках

'Г-у;: Б.II. леовдоь.

. ■ - 3 -

. ■ : ¡j ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

," . ; Актуальность проблемы. Развитие современного машиностроения характеризуется возрастании«! требованиями к повышения производительности, точности, аксплуатадаовной надежности пра_ одновременном снивента виброактивности, предъяв-■ляемнии к технологическому, транспортноиу я спешализиропанному оборудованию. Прямей а;ш о самотормозящихся передач (Ш) в машинных агрегатах (!ÍA) указанного оборудования направлено на эффективное обеспечение отмененянх требований. В работе исследуется достаточно широкий класс СП, включаиий червячные, червячно-ре-ечные, двухчервячше, винтовые и клиновые передачи, СП обладают специфическими кикематическими, динамическими 2 экеплуатациенкц-ма свойствами, существенно отличали ми их от других танов передач, Они сбаспечиЕаст большое (до 100 н белее) передаточное отношение при малых габаритах передачи, преобразование вращательного движения ведущего звена во вращательное или поступательное движение ведомого, а с помошьв винтового трехзвенного механизма - поступательное движение ведущего звена в аналогичное движение ведомого. СИ, ойяадая фильтрующими свойства»®, обеспечивают плавное движение выходного звена, имеют высокие нагрузочную способность, жесткость и точность. Они отличаются улучшенными виброаку-стаческими свойствами, что является важным о экологической точки зрения. Существенно нелинейные свойства СИ, обусловленные наличием статического самоторможения, поеаоляст на только обеспечить фиксированное положение выходного звена, находящегося код воздействием йкгквшп сел (сил тяжести, давления скоростного па-пора, сил розанил), но ж в определенных прадедах ааггенапраштенно управлять динамичестш характеристиками привода в цстом.

Работа отйчцстй11В«ых и зарубелнкх исаледсваталеЗ no covofr-шенстготяи» resverpatn СП, технологии их язготоьдеяги, согин-ч/.в

новых типов передач о повышенный (Сатее 0,5) КЦД, обэспечкхги в посзсдняэ 20-3€ лет траков ах распространение в ответствешшх приводах. современного оборудования, к котором предъявляются по-вишенные требоватая по дяпеютесгсгм характеристик.;. СП пргаиш-р-ися в приводах главного двеиошш 2 подачи зуборозшд:?яопироваль-. ао-^резерянх к фрез ерша с 11У стяиксв, ггбких произсодственких модул сЗ, в срокаачсшшх роботах, в бусмрпих приводах летахедь-пях пгазратс®, в довзого ухрг^тш! ка судах, в аатоки-

тнэированша нриводах гяяшгоА арматуры иагаотрадышх трубопроводов, в системах, обеспачизащях сканирование актешш радарных усгалопод.

Опыт оксшсуагацил СП поюаз'шшаг, что при опрадашишх усло-взях в2 работа совровоздаотоя нсделат опылил* дешшосйя« оф-фовгааа - сс$&ишшерздо двхааиаса с ударлааг, а шшгдь и реалом осгзяовшз. Йззбйш саучаа друизш: щзарай, шшшшх с раару-исниш иерцчач.

Освоение прощйгвдцостьв в 70-80 годм серийного выпуска ка-дочя&рцйокиш: аквк-иродБИГйи&ггаи, о<5бераено?хмаакн& «ке«ац*иой й&~ ей аэтомачзаароашшого ирдвода гздка^зо из соргай шин пройцоыу существенного ««шаояая дапттескэтк емвохь кзшяз, Реасша огоЛ пробаси а огечсоассиао2 « хсагтрук?ори<»й ирактако

прквею к создают зашвугих ыехшшдюв с продвдтеяздня кагру-ашгаен с квсакотораозяадался, а поздней г; с сааготоруоанщйася ПорсДД-П'-Л, ПОМСДЕ^О ПОПК.П уогролсХШКН ВгеШа ЧДлО

СИ мрсдстаакзг собой кеезободцуи вкксшачогку» «потоку с оулйоти^яио сля.^ру, Иетодч чяйл.да.чсотг?:'! •гагезвяг*,

<)0к0ь'!3!?и;;е м , ппеггл };с£:го 1'. ке~

слег.оолгкк с",с <\>-

;•■;>} ата ясгчрдоргмгя ;ю ЛлЮ-дку сшзя-а к,

в частности, с СП требовали серьезного теоретического обобщения о цольа разработки обтах подходов к изучению динамики систем с большим трением. Та юты образом, потребности машиностроения, обусловленные широким применением СП в различного рода механизмах и МА, недостаточная изученность сложной д" многоплановой пройти, отсутствие ойцих методов исследования дсдапт актуальной рассматриваемую в диссертационной работа проблоиу. Разработка обвдх подходов в исследования динамики СП обеспечивает эффективное их использование в автоматизированных приводах и,в частности, в приводах с цифровым управлением. Диссертационная работа выполнялась п рамках теш Г-ММ381-б6 "Исследование дикемяки механических систем с идеальными п неидвальннш связями", находящейся в плане госбвдхетных НИР МВ и ССО РОФСР на 1986-90 г.г., исполпитал ей которой является Северо-Западный заочный политехнический институт ССЗШ).

Цель работы. Целы? яастояяаго исследования является:

1. Разработка концепции, обеспечаващей общность подхода при изучении динамики различных типов СП как систем с суаественно не-идеальшши связями;

2. Исследование на основе разработанной концепции характерных режимов работы Ж с СП и изучение влияния нелинейных свойотв последней на динамику системы в целом;

3. Разработка эффективных методов динамического анализа я синтеза механических систем о 'существенно неидеалышш связями;

4. Исследование динамики замкнутых самотормоэяцихся механизмов с предварительным натягом (ЗСМ) как исполнительных механизмов (СТ) с яовтшганш дшодзпескяив свойствам» для овто-мпг-гировлшгого птеьо/н.

Н и у ч ;> а л з ■) в и я н а . Редудт.тати, полученный г. ; •

lio'ío является оригинальными. На основе теоретического обобщения работ по динамика систем с иевдеалышш связями разработана концепция , соесяичивандал обдаость подхода при исследованаи нестацлонарша а стационарных режимов работы самотормозедися сксгeu. Определены ос-ноэндо псиюжониа этой концепции, разработаны динамические модели СП. теория фаз движения к фазовых переходов. Показано принципиальное различие в методах исследования дяиашки систем с идеальными и неи-дсальными связями, Ешояасно сиотсматачкое исслодовшшэ устойчивости стационарных равновесиях режимов движения для гегдт динамически: г.<одг<лей ИА с СП. Изучена сиедифичвскаа осооаиности свободша яоявбанаа звоньов MA в условиях фаза оггормажив2ная СП, на умаливающиеся в раита кчассаческоЯ теориг каднх колебаний. На основа разработанной концепции исследовано влияшо надинейных свойств СП яя процессы разбега и торможения различных моделей ИА, Продгояеа ыотад поэтапного исследования ноотедаонаранх ироцассов в олсктрсмоханЕчеокоД системе в условиях фазовых переходов в СП. При атом непедьзован метод фазовой плоскости, учятиващий специфику исследуемой систеш. Получены новый результаты при исследования стадяонарнж наравновесгах режимов дважешя Щ с Ш. На основе разработанной статической характеристики СИ исследованы методой гарионической лияеариевтш, учитывающим специфику систеш, вннужденнне кояебешш MA. Впервые получены скаяатшо крагне, a та с: а АЧХ схсташ дая коыанга двигателя в его угловой csopocra. Выявлена особенности исследования вы-нузденяше кояейаней саьтариоаакхоа сшюса»

Дчнамийа ЗСЫ яаляагся мало кссладовааной» Результата решения шрокого круга задач со егой пройяааа врадсхаьяяыоя .соа&ршеняо но-ВУ1П1 и Всшшыи как в практическом, .так п теоретической отношении,

В работе проиллюстрировано цршдекеике разработанной концепции к йса-гедозакяа ддамаюх са?.угоп:доо?п;гхся схвто* градкциошааа ыого-д«я негиисйяоВ «еггагшкк - методом яртеазсьаъшш, разовой плоскости' а ¡¿¡¡-годом горйояячегкой ленеараэациа, ршорачцоа особенности

рассматриваемых систем.

Практическая ценность и реализация результатов. Результаты работы внедрены в практику проектирования ж исследования металлорежущих станков в станко-■егроитап>ной и авиационной промышленности, а также в угольном иашя-ностроенин. На базе выполненных исследований выпущены методические рекомендации по проектированию ИМ для копировально-фрвзерных с НУ станков, а также ддь гибких прсизьодствеикых модулей.

В соответствии с договором о творческом содружестве между ОКБ станкостроения ЛСП0 им.Я.М.Свердлова и кафедрой теоретической механики С311И последняя с 1984 г. выполняет исследования по динамике систем с неидеальншя! связями, направленные на дальнейшее совершенствование ИМ металлорежущих станков. Технические решения, полученные при исследовании, защищены четырьмя авторскими свидетельствами. Экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы на ЛСНО им.Я,М.Свердлова составил за 1986-90 г.г. 500 тыс.руб. В результате совместных работ между заводом угольного машиностроения "Красногвардеец" (Одесса) и СЗЯИ разработан». ; новые схемы стендов для испытания червячных редукторов замкнутым способом. Подана заявка № 4434676 (приоритет от 31,06.88 г.), на которую получено 31.10.89 г. полоаситетоное реюеьже.

Апробация работы. Отдельные результаты работы докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции "Динамика станков" в 1980 г. (Куйбыпев), на Всесоюзной научно-технической конференции "Пр?рессивная технология и автоматизация технологических процессов в машиностроении и приборостроении" в 1982 г. (Ленинград) , на Всесоюзной научно-технической конференции "Динпг.така станков" в 1984 г. (Куйблгов), на Шестом Всесоюзном съезде по теоретической и прккяалиог механике з 1986 г. (Ташкент), на Вслссжнсй г.-.и-ферепнлк "Пел?и Яяке гм=л.;<ния мсхам'чсссгх сис*ок" в 1957 г. О'..«у. •

кщз), на Трэтьей Всесоюзной научно-технической конференции "Динамика станочных систем гибких автоматизированных производств" в 1988 г. ('¿атьятти), на Второй Всесоюзной научко-тбакической косферющш ''вибрация "и вгбродашостика. Прсблеш сгг&цд&ртЕзацу.Е" в 1963 г. (Гсрькай), на X? Шкагз учшаа-мехаддкев "Ллалкз к синтез ншшней-ных механических колебательных систем" в 1985 г. (Даугавшис). Кро-иэ того, отдельные аспекта работ доязадшкш.сх. ез трех зассгыьа» .:огп'Ш*?апспого «".тк'-а ескгрсра го ТРД АН ССС?, н-. газзи-

Ы11. сйлщ«! теормичесяои касыиш Ем.Ер^.Н.И.Панаох.а Ленинград-«кого Дока З'чешх ш.Ы.Горького а 1989 г., на семинаре по дияашке с прочности "масяа б Ршяхм аоиЕтвашсскоа институте б 153? г. Ст-дитькыо атаки работ л кх результаты многояратяо обсудкатась па заседаниях мет-одетеского семинара кафездш теоретической механика СЗПИ.

Публикации, Но проблема диссертационной работы опуб-дмкоьаш две ионографяя: :Дшамака самотормозящихся меааяазко»", . изд-во Ленинградского университета, 1987 г. (соавтор Вейц В.Д.), "Динамика машинных агрегатов с самотормозящимися передачами", изд-во Саратовского университета, Саранский ^ллиал, 1989 г, (соавторы ВоЗц В.Л., Царев Г.В.). Кроме тою, отдельным результата.! работы посвящегш 40 публикаций в гурналал "МааяЕоведешю", "Вестник каая-построешгяг', /'Станет г ияотруковта, а таоо в сборшках ваучшх трудоэ "Хайротышика", "Уарамяиаш механические систеш" (Иркутск) и в других.

На гсл^ту садсс:«сз резгегг срсй:«.*: тгэр^д ксха»лгл$й ь «ш по доязгаке систсн с с^зствс-кяс па^гхя-тг.^ с&чзжг, зазрайо'ди методов динаааческсго ш&ш&д к саБтега иаюгагзиой, устройств п уй-еямод: бгр'тьтсг, с пеуьи'Ч^** «чи»«еч»яяо1ч> то«

легкческого, гргиспергЕогв к слсд;:ахиа;гггл:;ь";:о;о с^орудоан;-;:,,

С $ у к т у у л с » к р г; с о т . ,;г.гссртск>

счгкпп гл^см 440 е тй;;<п; состоит г: огдгыок;:-;. рьон&ть,

; .-.^Г:- ^■•по, ^п^гг:«;!;,:-!, >' г:; '.-.л п ссилржт

■300 страниц машинописного текста, 83 сисунка, 6 тайгац. Список использованной литературы вкявчаот 115 наименований отечествонгаге и зарубохшх авторов.

основное содешше диссертационной работы

В первой главе анализируются области применения СП, состояние проблема по динамике №А с СП, определены задачи исследования, рассматриваются особенности динашкз систем с трением. Математический аппарат аналитической механики, базирующийся на формализме Лаграняа, представляет собой доведенный до высокого уровня обяности алгоритм написания дифференциальных уравнений движения системы. При этом предположение об идеальности наложенных на дви-яение системы связей является принципиально вахяш, т.к. оно позво-. ляет исключить кз дифференциальных уравнений неизвестные реакции. Если предположение об идеальности связей недопустимо и движение системы подчинено неадеалышм связям, го уравнений Лагракяа второго рода , записанных относительно обобщенных координат, оказывается недостаточно. Возникает необходимость в написании дополнительных условий, определяющих состояние пеидеальной связи, зависящее от поведения системы. Таким образом, если динамика систем с идеальными связями располагает общим приемом получения математической мод ал и исследуемой задачи, то в динапяке систем с невдеальныки связями такого общего приема не сушествует.

Одной из первых попыток построения общей теории движения ме-хвпкческой системы с неядсальными связями являэтея "Лекции о тр.-v-рии" П.Пешгеве. В работе впервые показано, что дифференциальные уравнения движения систем! с трением не сзпсквают исчерпыгаитам образом ее поведение - необходимы гаде условия, огракахдае п«гд «арность слязсЛ. Одним из вэхиых результатов ятей работы яд'.'я;-;ся у:~ тановг. ••!«! с !«сзг--?-йсс-;и суяатк.е-шкя р гео.с /wcwäix т-

- 10 -

ческкх Э'^фектоЕ, названных позднее "парадоксами" Пэнлеве.

Исследованию динашкн систем с трением посвящены работы П. Ап -пазя, Болотова Е.А., Бутекина Н.В. В трудах Анговшгя A.M. к Ба -ракова Г.Г. рассматривается вопрос об учете трения в кинемам -чсских яарах механизмов при приведении сил и масс.

К концу пятидесятых годов сформировалась Ленинградская икола по динамике механизмов с кевдеадъныма связями иод научным руковод -стоон проф. Колчкна 11.И. Наиболее существенные результаты здесь Сияй получв!ш Вейцем Б.Л. в его учениками- Мартынемко A.M., Фрвд -ианом Л,И., Шнеерсшом Е.З, Rao показано, что СП представляют со -бой сястеш с существенно яевдеальнша связям, предложены для конкретных механизмов дннагжчвгше коделп СП, определены воэмож -кие режимы движения, выполнен анализ ряда частных систем с СП, изучены виброударнно ремам движения.

Ученики института Макиноведеяня - Кобринсшш A.B., Кореадясевым А.К., Лсвковсшт Е.И., ГеЯаор::ком B.C. л др. исследована особен -пости длнаьгиси СИ, аспсигьзуекой как ыехаяэтесюй уешштель мод -мости. Б работах Кояввникопа С.Н., Антонша Е.Я. и Матиясевэта В .»и рассматривался ocoduiwociu даиашкц Cd на основе ее шрш ~ денной кодеин.

Среда: зарубежных следу от отметить работу бвегена Q.» в кото -рой изучаются рожжи разбега и выбега СП при постояшшх моментах внешних сил. В работе Пеосена Д. к Рогозянского И. исследуются рсетмн торможения электромеханической следящий систеш с двухчер -вя^л'ой передачей.

Исследованию дияа\ики замкнутых механизмов с предварптйшшм' иатягом и н »самотормозящимися передачам; посвжцош работа БрумЙер -га P.M., Кудрпвцеза E.H., Розовского Ы.С., Шт B..I., Вульфсона К.Й. Ахнмэтко А.Б. йвакежт В.А., Расквка ЯД!, и автора. Однако, пуЛ'.ккоциЗ, в которые рйсскг»трквались öu i; той ели иной постанов -

кэ замкнутые механизмы с СИ, к началу наших исследования было из -вестно лишь две, Работа проф. Колчина Н.И, посвящена рошеиию за -дачи об определении испытательной нагрузки на червячном редукто -ре в условиях стевда замкнутого контура. В работе проф. Вейца •В.Л. СС'1 рассматривается как исполнительный механизм станочного привода. При этом исследуются квазистагкческие режимы движения ЗСМ с учетом податливости его ветвей.

Анализ большого количества работ по динамике самотормозящихся систем, опубликованиях к концу семидесятых - началу восьмидсся -тих годов указании« выше акторами, показал, что в них отсутству -ет обший, единый подход в анализе исследуемых систем как систем с неидеалышми связями. Обнаружилось многообразие подходов, обус -ловленное как характером изучаемых механизмов, тая я различием в постановке задач. В результате оказалось не изученным с необходи -мой полнотой все многообразие возможных состояний движения и по -коя СП , условий их существования, а такке условий возможных пе -реходов из одного состояния в другое. Отсутствовал анализ состо -яний неидеальной связи и ее реакций, не была разработана стагичес -кая характеристика СП как нелинейного звена.

Таким образом, возникла необходимость глубокого теоретичес -кого обобщения внполншшых ранее исследований с целью разработки нового подхода ( концепции ), который на основании изучения паи -более общих свойств СП как систем с существенным трением, позволил бы обеспечить обмность приемов исследования динамики систем с но -идеалы-шки связями. При этом потребовалось решение следутоих за -дач:

I. Определения чз основании анализа динамических систем с тпе чкем основных физических посылок новой концепции.

'¿. Ttytfop ьч ооош-.' 'м родят емкого круга динамических чззел, яссл^'«г.'!!х г iir-'.-.T.aritin: иа%4ат«« о^хих без -

- 12 -

ударных данашчеаких моделей Ш.

3. Опред&тааяэ фаз движения и покоя и условий их существования.

4. Онредетеязо фа:}озшс переходов и условия их реатязэцап.

S. Разработка статической характеристики СП.

в связе с широки,: пр;шененпегл Ш в ответственных приводах с полшэпнмма дшшмэтескиш требована яле: возникло, необходимость азу-ченяя прсбдсли, связанной с иосяодоваакеа мияавя СП как суцеоте сило келхноЯяого звона т дякажку Ш. в падал - из устойчивость дыяс-

ня характер сгациокаршц. н яесгаЕшонараых режимов. Это сотребо-важо рааеняя на основе .разработантэо кокпеатуального подхода атаду-кэсс задач:

1. Исследование устойчивости стадпоаарнах равновесии ршлалэв деякоязш раатачпих ыодалс-5 щ , провоходящаго в условиях *ой шли иной фазы работа СП.

2. Исследование динамических особенностей ЫА с CII как цепной механической системы, црояалкзагдхоя в условиях малых -колебаний около равновесного движения.

2, Исследоааиао цесуздишрщс: рсгд;оз двахвиая (разбега i; тор-ыоекшя) различиях ыо,детей S5A с СП с цсяьв азучснзя особенностей мх динамики как в условиях фаеоаых переходов, так и при отсутствии посдедшк; .., .'дслёаг ffinsmeotag vzrpysos ua зазаык изучала дянаиичвеккх содровоздакзк работу МА.

4. ИосяедоЕШИо.стационарных ксрсшоиесшх.режимов даяшя ?,!А с СП с sc.tr,г. егттст: ого сгсйггл з уолэсшг; jscsj^ksss: ясдсбс,-к«4, пропс25дя;:;г<.: оодго npnnosecRoro зиеньеэ кпх в ляяей-нс'я (без фазовых переходов), так к б иаагнеЛасй: (о фазоимя яерг-хогдм«) мод&чи.

• Б преминем случас. иг.учаетс.7 воагс-льосг« «еа!ш.з<.мшш мьтойи Гсфиоккчсдоэд и условиях рч^ясЪгшгяогп ! подхода.

ИсслаиоБянио динамики БСМ требует наряду с стандартными рвения специфичеоклх для данного клисса механизмов задач, к которьм можно отнсстя, например, отыскание условий, обеспечивавдих отсутствие раошкагаш силового контура. Наличие СП с существенно нелинейными свойствами в ветвях ЗСМ придает-ему особые свойства, например, возможность с^здегаования режикз» статического и динамэтоокото заклинивания, предельной асимметрии но отношению к направлению движения. Малая изученность динамики ЗСМ требовала решения широкого круга задач:

1. Разработка класса моделей ЗСМ, продназначенти для исследования квазистатячаских и динамических режимов движения.

2. Исследование равновесных режимов движекия с целью определения нагрузок на звеньях механизма, условия, обеспечивавших отсутствие размыкания силового контура, н также изучения энергетических характеристик.

и ^

3. Решение задачи структурного синтеза ЗСМ, связанной с изучением влияния способа силового замыкания на динамические свойства механизма.

4. Исследование динамических рехидаз движения МА с ЗСМ с определения динам шских нагрузок на звеньях механизма, отыскания наиболее опасиЫх по размлонив силового контура режимов и условий обеспечивающих отсутствие размыкания. * я

5. Изучение динамических эффектов, сопрсвоадощих работу ЗСМ я связанных с наига? ш в замкнутом контуре СП.

Конструкторская практика проектирования и эксплуатации ВСМ требовала решения рядя задач динамического синтеза:

1. Выбор оптимальной вмичит предвзгитглького кагру;г(.1:!яп, обеспсчачгиздтй улучшеание статические и диигмические свойсгьч

НИП"0.

2. Ь.;сор сидогого эашкакчн, оС,сслоч:;панж? яоегяодлх.н

свойства ЗСМ.

3. Выбор инерционных и упругих параметров звеньев ЗСМ с цель» обеспечения необходимое частотных свойств и повышенного быстро -действия.

Указанные задачи исследования позволяют сделать вывод о том, что настоящая рзбога имеет цаяь» решение одной из актуальных про -do ем теории механизмов и кашни и направлена на дальнешее развя -тие динамики механических систем с невдеальныки связями.

При работе реального механизма на его звенья действуют актив -пне скян v. реакции связей, представлению: кинематическим! парами. Реакцию связи можно рассматривать как геометрическую сумму нор -мальной и касательной ( силы трения ) составляющих. Таким образом, реальные механизмы представляют собой несвободные механические системы с иездеальныш связями. Во многих практических случаях возможная работа спя трения оказывается настолько малой по срав -¡«юта с работой актирных см, что .силаш трепня можно пренебречь и связи считать идеаяышш. Однако при исследовании СП пренебре -жакие силами трения в связях является принципиально неверным. Си -ли трения, будучи соизмеримыми' с активными силами, оказывай- су -ществешюо воздействие яа дакамачсскло процессы в СП, формируя такие режимы движения, существование "которых принципиально пе -возможно в системах с идеальными связями. Нандеальность связей в СП, качественный образом зднякедя на поведение кеханизул а цагоы, яьзяотся существенной гас особенность». йнш; словами, СП представ -ляот собой системы с , существанно пецдеалышмк связяш.

Дкиамгка мехзкячбекнх систем с сушестбьшным трением обладает рядом спрцафкческвк особенностей. Прееде всего, силы, трония, ока -кивая дккшаческое воздействие на поьедонио систем*, cava в свою счсрсГв :арасят как репкцкя связи с? бачь^ого ьолгл^тш роалич -•:ич $шпз}г.р : пч'ктчкх сап , ияимликче.-пих хаппхтерзсткк лзкчо -

ния, инерционных параметров звеньев, начальных условий. Поэтому часто априори невозможно опредатить положение линии действия, точ -.та приложения и направление силы трения. Для определения направ -леняя силы трения в каждый момент времени необходимо знать отно -ситсльние скорости звеньев, образувдих мшематическуй пару.

Механические система с трением обладают фазовым многообразием, вклшашш как фазы движения, так и фазы покоя. Причем существу -ют фазы, которые реализуются либо только в равновесных, либо а но -равновесных режимах. Каздая фаза характеризуется определенными условиями существования.

Движение механических систем с трением могот сопровождаться фазовыми перехода?«!, характер которых может быть ралитчным. Рвачи -зация фазовых переходов возможна при выполнении определенных ус -ловий, зависящих от состояния неидеальной связи. Поэтому при исследовании самотормозящихся систем необходимо следить не только за изменением кинематических характеристик движения, но и за измене -наем реакций неидеачьиоЯ связи. При этом, как показали исследова -ния, в одних случаях фазовые переходы сопровождаются ослаблениеи связи и обращением реакции в нуль, а в других случаях нет. Пэре -кладка в зазоре в случае идеальной связи не приводит к изменению характера связи, а в случае неядеальной связи изменяются физичес -кие условия связи и соотношения между реакциями взаимодействуй -щях звеньев.

В механических системах с трением наблюдаются дкнашчесже эффекта, названные "парадоксами " Пэнлеве.

Указанные особенности динамики механических систем с некдсаль -ними связями определяет специфику приемов их исследования. Как правило возникает необходимость использования метода поэтапного исследования, г.елчгм, утеряй этцп характеризуется свое ча'о, -

тч СП. тая угг.пи'яч'Л, о**кснча»гэя дпитеиач секу.*:» -

возящейся систвш на каадои этапе ее движеная, вклпчеет дайеренш-алыше уравнения движения, а также условия существования фаз и фаэо-bijx переходов.

т-о рая гласа .работы посвящена разработке концеату-aui-uoiv) подхода в денамоке СП, выбору днламгческях иод es ей, спреде-нкп фаз и фазовых переходов, условий их существовали, а такае разработке статической характеристики СП.

Поведение механически систем с трением л, и частности, СП характеризуется раашшкка фаваки двязштя а покоя. Бри определению; условиях движение СП сопрововдаегся фааовыыа переходами. Состояние СИ (ее $ага) а также фазовий переход определяется реакцаяет нааде-ашюй связи. Доэгоыу при вяучеша дшакикк СП нельзя не учитывать реакции связи, как это девается в дшшяке систем с вдеальнша свя-эяшг, а наоборот необходимо сдеакть so es кзиененнеи в коздвй ыомен? врсиеяз. Таким образом, язученае дзпедакв СЕ дашю выюдшться с учетом состоялся незд&злыю£ связи, Б связи с опш в хаздой даиао* ческой модате СИ (рас.1) вводятся сакотораэзяцаяся кинештическая пара (СКП), состоящая вз безйяерционша звеньев к4 ц к" . СКП представляет codoä нааоаеяяув на двшгениа СП гслоношуе стационарную нсудср^пвЕхцув и сусаотв&шо вездеалыхув связь, СКП, кроме того, реализует (¿ункцкэ есло^кпя а статзческуэ характеристику поредв-4S каз псаявогяого зпеда. беса даггекая СП оаредадяется фаигчееккм состоянием СЕЛ, которой характеризуется соотношением между моцпос-Tsai реакций связи, В это сооткопенно входит механически^ хюгффади-еит, учитывамзай ибадеауигасть свяэк той вдк впей фаза дакаевгя. Tatst« образом, в основу котаояууааьыого подхода позоаен косвенный способ учета с:-"; трешу», йазаруэдзЕся ка дсяоггзсвстиз махаютссгак коэ1Фэда<штсз, ограхаджс иоггрл помост.: тсГ. к» ш>д фази .гд'-зг.жгя, л'аралтор p^su^l CÜÜÜ HÜ

и'жат о? того, в püuROü&cim гай вцитятьшю'* находится

передача.

В работе выбраны безударные дискретные динамические модели

Cil ( piic.I). Две из них, обозначенные условно IB и IIB ( рис,1,а;

ргс.1,6 ), предназначены длк исследования круткльних систем, а две,

ооозиачеюше Ш и ПП ( рис.1,в; рис.1,г ) - для исследования

систем с досгупагошю деияуадшися зпеньяма. Обида для всех моде ~

лей является наличие СКП. Координаты безынерционных звеньев обоз -

mmna Чк1 s fv" ;у1Я «одолел IB и IIB и Х^ к Xfc« доя иоделей

II! и ПП. Чброз обозначены моменты реакций ней -

деальпой связи, приложенные к звеньям W1 д к" соответственно

—ч —»

для моделей IB и ИВ, а через и Ry^k* - реакции, прало -

женныв к звеньям и W моделей 1П и ПП, Динамическая ш -дель IB кроме СКП вютнао? в себя шарцдошхе гвсшг ^ а

к и , коордавата которых обозначены через « ч соответ -ственно. На звенья V и передачи действуют внешние моменты

7 —У

и . Динамическая модель. IIB кроме СКП я инерционных

звеньев W и кн включает в себя упруго - дассипативные звенья

1 «

о коэфЬвдзектамй аашюоти Ci, *»» яС(. v.»t * коэйЛипч^кташ тасся -пация Çi^^.fi jifji-^tî . Динймзгаеокяр нодетн 1П к ПП яая.татся аналогами моделей IB и IIB, Через m к и tft^n обозначены массы звеньев к г: к-н . -Безаиорциошшо звенья V и к*1 образует двухстороннюю шшопув ортогоцгяьауа са^аго|а»зяаувся передачу, ко -торая к п.рекм'свляст СШ. Сазы к ягшожся ьтжыями.

Россгэтрга $ага дккепгя в услссвя ах сучостесшашш дяя моде -лей ID и IB . Для неравновесного движения под фазой СП поникаем состояние СКП, определяемое соогаоаютази ?лй"у;у ¡.¡о^юстямл реакций • нсядеотыюй свяак. Для фазы тягового ¡¡етол Ш плзсм

—1у . __у

В секторе Л0е. ( < ^«и ) располагаются характеристики

фазы оттормаживания, наконец^ секторе еО^. ( )> > ^^ ) -

характеристики инверсного тягового редаш. Изображающая точка, расположенная на любой характеристике, определяет фазу движения СП. Если при движении СП рабочий участок характеристики располагается на одной ее ветви, то СП работает в одной фаза; если же рабочий участок располагается на двух ветвях характеристики, то движение СП сопровождается фазовшя переходами. Последний моаст характеризоваться прохождением изображающей точки через начало координат. В этом случае происходит ослайтешзе связя ( Иг О, VI = О ) обеспечивавшей дредвдуиую фазу. Такое состояние передача будем называть фазой граничного реаикз первого тала, Для СП характерна фаза граничного реятаГ'второго типа» когда фазовый переход реализуется без ослабления связи. Это возможно йрз переходе Ш нз фаза оттор-мажявалия в фазу инверсного тягового резина вда обратно. При этой координаты изображающей точки удовлетворяй? условиям . Нкя,к'-<0 , Нк\Ч* =0. .

Условия существования фаз даигеккя дошагпгчесюа шдаяеЯ ;г 1и определятся двумя факторами, Пооколысу звенья СКП безняерця-ошш, то, во- пераых7сдлы в упругих звеньях дшянн удовлетворять введи© определенному квазисгатпчееяогфг соотнонеян», характерному для данной фавн. И, во-вторых, так как • скоромя запаса к1 а к." формируется скоростямз яиерпиокшсс звеяьез, го двахегае а данной фазе обязывается возшкинм, еошЕ зная С50роета ааеяа к1 (ляг звена к") соответствует характеру япазисгатачссяого соотношения мазду сшгакя. Нарушение любого из указанных условий привода? к нсзоскожностз движения звеньев СКП, Условия существования фзз девгояия для юдоли!? 5 приведет! в таблица I, Для модели Тг\ оет аналогична.

Под фазовым переходом "будем яояжать динамический процесс, в результате которого кроксходмт изменение фазы движения СП. Характер

Таблица I

Условия существования

са ^ I § В 1 о, И К\к* 0 > ^ ^ 0 > И ч» - К ^ ,

« л и к', к > о , и > 0 , ИЦ ?

5» о £ о

о. о, ® 8 в н < о , N И, > 0 / Н -Г'^т И 7 ^ ч > - ск, ит ^ к« / С к .

в условия реализации фазового перехода зависят от того, между кашки фазами движения СП он происходит и от выбранное модели. Изучение всех возможных вариаятоз фазовых переходов в СП требует подробного анализа поведения реакций неид бальной связи (СКП). Одни переходы р&-■ влаауется с ослаблением связи, обеспечивавшей предыдущую фазу движения, перекладкоа в зазоре я изменением физических условий связи (переход из фазы тяговощрежима в фазу оттормажквания и обратно), другие - без ослабления связи в нересопряжения в зазоре,а лишь в результате изменения валзгдам утла трения (переход из фазы отторма-живання в фазу инверсного тягового режима и обратно). Показано* что при анализе переходов в коделях 1Ъ л II) удобно использовать , графическую интерпретация с применением фазових координат М ^ . Ну.* \0» Это обеспечивает наглядность анализа.

Условия реализации фазових переходов для модели X ?> приведены в таблице 2. Для модели X П они аналогична.

Как следует из условий реализации фазовкк переходя типа ФТР -*£0Т л СОТ-» ФТР с прохоудеякеу СП через грашяннй регзк п -рво-

Для рассмотренных режимов торможения и разбега МА построены фазе -вне портреты двух типов: одни - в фазовых координатах - дина.чичес -кая ошибка и ее производная по времени, другие - в координатах -момент реакций в СХП и его производная по времени. Фазовые портрв -тн второго типа особенно удобны, ибо совокупность фазовых коорди -нат, используемых в этом случае, определяет фазу СП ц условия фа -зового перехода, что позволяет следить за этапами переходного про -цесса, моментами фазовых переключений и характером нового стацио -парного состояния: Изучены топологические особенности фазовых пор -третов обоях типов. Определена линия переключения, делящая Jaso -вуа плоскость на области тягового р&тсима и оттормаливания. Для ре -жимов торможения показано , что при 6 ■> 6 фазовые траектории не пересекают линию переключения, особая точка типа "устойчивый фокус" располагается в зоне фазы тягового режима. При в систему со стороны двигателя поступает такое возмущение» которое вначале забрасывает ае в нелинейную область - разовые траектории пересекают линию переключения. Благодаря наличию диссипации а:,тли -туды колебаний убывают и система оказывается в линейной области. Устойчивая особая точка находится в зоне тягового режима СП. При О 6 < i в- систему поступает от двигателя сильное возмущение, которое выводит ее за пределы линейной области - переходный про -цесс сопровождается многократными фазовыми переключениями, а уста -повившийся процесс торможения происходит в фазе оттормаливания. Особая точка типа "устойчивый йокус" распллагастся в зоне, соот -вотствупцей этой новой фазе. Для режимов разбега к торможения построит бифуркационная диаграмма, определен бифуркационные зна -чения парзмзтра б' , что позволило классифицировать переходные процессы в МА,. .

Исследованы режимы торможения МА. с использованием мод а1; а С1 ткяа IIB. Торжлсеяае возникает в результат« отязючшшл дмп'а.1^:):

и включения тормоза» расположенного на осе ротора и обеспечивающего -постоянную величину тормозного момента Нт . Определены условия, при выполнении которых торможение происходит без изменения фазы CII. На -рушение этих условий приводит к тому, что.переходный процесс окази -вается состоящим из многих этапов движения, причем, кавдий этап опре -деяяется своей фазой СП. Показано, что в момент переключения возня -клет несоответствие меэщу состоянием системы, являющимся начальным для поел едущего зткпя движения и определяемым из уравнений данного зтапа, и состоянием, определяемым из уравнений движения нового этапа. Зто несоотвотсгвие обусловлено принятой идеализацией СП, в которой звенья СКП предполагаются безынерционными. Поэгоыу при исследовании динамики МА с использованием моделей. IIB ели ЦП необходимо уравнения движения дополнять условием скачка скорости безынерционных звеньев.

В пятой главе на основе концептуального подхода иссле -дованы динамические свойства МА. с СП в режиме вынужденных колебаний, происходящих около равномерного движения его звеньев ( номинальный режим ) как в условиях фазовых переходов в СП ( нелинейная модель ), так и без переходов ( лннейияя модель ). Динамическая модель МА вклю -чает в себя двигатель, СП , представленную моделью IB, и исполнитель -нив орган, к которому прпл одело внешнее возмущение. Звенья МА пела -гаются жесткими. Показано, что особенности вынужденных колебаний МА определяются презде всего фазой работы СП в номинальном режиме дви -ження. Это требует знаная в каждый момент времени состояния СКП и, следовательно, валнчини момента реакций в ней. Для линейной модели получвны АЧХ для моыента ^реакций в СКП» момента двигателя M^GO и угловой скорости. Из анализа АЧХ вытекает существенная зависимость динамических свойств МА от фазы движения СП. При колебаниях около фазы тягового режима СП система б делом ведет себя как апериодичес -кое звено или сильно демпфированное колебательное с малой полосой пропускания. Увеличение момента инерции исполгатшгьнэго органа приго -WT к увагяче-гаш постоянной времени демфирочония. Устачояка дохегг ••

ка на выходном звене МЛ. оказывает при работе СП в тяговом режиме стабилизирующее действие па привод в целом. При колебаниях около фазы оттормаяиваная СП поведение системы харг-торизуется резко еы -ракешшми резоиаксннш свойствами. Увеличение момента инерции испол -нательного органа приводит к росту добротности системы, поэтому ус -таношса маховика в этом случае уменьшает постояннув времени декпфи -ровагая и увеличивает резонансный пВк. Показано, что приближение системы к состоянию динамяческоросамогормоаешя приводит к резкому возрастанию резонансного пика АЧХ для момента реакций в СКП и воз -гпгаговешго опасности дакают ее кого заклинивания в СП. Анализ влнулс -денных колебаний МА с фззовшн переходами в СП выполнен на основе разработанной концепция в использована си гзотсда гзрмсиамсспой лине аризации. Предполагается, что ислебанзя звеньев МЛ происходят около номинального режа»*» остановок сэеяьез СИ нэ ягйакастса. 3 ссответ -стены с концепцией шменг реакцзй в СКП, приложенный к выход -

ному звену СП, рассматривается как входной сагпят СП, а момент приложенный к входному звену СП., как тохоциг», Потг^ртю рабочего участка на статической характ врастало, опредотяхп;ее режм работы СП, зависят от постоянной составляет;?.?! И?* я яеддогаудн гарюнч -ческой составляющей комета М;.(х\ о Дояяэяко, что необходимо рдела » чать трч случая. Б первой, когда И^ ? О а М^ несимыагричгаю колебания момента М^С'^ происходят окало газ и тягового разима рабо -тп СП; во второй, когда < 0 и 1 , ~ оссиго фазы от -

тораажшгцая. 3 третьем случае, когда И? « 0 , имеем симметричные шио&шгя. д^неаразозавиоо урав«о<ао дня йшенга дяя первого г второго случаев моль-г быть эашгсано в ладо И^ *

а для третьего иначе ^у^ « фуцкцав,^ » ^ я

« ^ опредотярт иогуо аогаясФшо ежтстео&зд хараятгргстя, для тлгоплго рат-иш и огтер&доздшд еоошот -сгзешю газасзкссгз шзду постояпчдоя состашмтюя входного к вы -хсдко'Ч) сагнатов. Гармонический коэффициент усялемгн с*. оар«я*«и\'

линеаризованную передаточную функцию Wc(l СБ ¡сан нелинейного звена -и характеризует прохождение колебательной составляющей момента через передачу. Коэффициенты ^ и fy зависят от относительной ам -плитуды ^ момента М , коэффициентов ^i и "v ^ , а так -

же от фазы работы СП в номинальном режиме. Показано, что при кодеба -ниях момента МцШ с большими амплитудами происходит линеризация

* О

коэффициентов и . При определенных значениях /IM2,1 имеем я О и момент М^СИ определяется только постоянной состав -

ляюией. Определены скелетные кривые системы для трах рассматриваемых случаев. При колебаниях около фазы тягового режима имеем жесткую ске -летную крив у», при колебаниях около фазы оттормаживания - мягкую, при симметричных колебаниях частота системы не зависит от амплитуды. По -лучены резонансные кривив для относительной амплитудto и

АЧХ V/t« ) для момента • Показано, что и в нелинейной систе -

ме при Лебакяях около фазы оттормаживания СП возможен режим дина -мического заклинивания. Получены АН для момента Ми(Л , момента дви -гателя и утловой скорости Выявлено, что для анализа

указанных функций обязательным является знание АЧХ для момента Mi\lt\ передаточной функции Wen СП, а также зависимостей Q ( ^ /IMj, ), определяющих скелетные кривые.Этот факт еще раз подтверждает мысль о том, что анализ динамики самотормозящейся системы невозможен без изу -чения поведения реакций неидеальной связи. Показано, что при несим -метрнчкых колебаниях система обладает слабо выраженными резонансными свойствами. Бри симметричных колебаниях АЧХ для момента двигателя и угловой скорости характеризуется резонансными пикаш, велитиНа кого -рнх зависит от постоянной времени двигателя и инерционных свойств звеньез. При определенных значениях коэффициента пульсации внешнего в с ад ей с теня Sn = В* я колебаниях около фазы оттормаживания имеем П'и ( ? } = 0. В этом случае моменты M^W и ^^СО определяются •;~ль*о соггояникмз соотйвяяюеткя, а угловая скорсот ь W jttt равна ско -

рости номинального режима. Исследованы условия существования субгар -ионических резонансных колейаний НА. В рассматриваемой модели !ЛА да -ссипация энергии в система обусловлена активном сопротивлением в якорной цепи двигателя. Показано, что в МА возможно существование субгармонического резонанса третьего порядка. При этом, если СП ра -ботает в фазе тягового режима, то частота внешнего воздействия 5 должна изменяться в интервале ЗФ* < » если в фазе отор -

тешгаания, в интервале ОДт, Существование субгармо -

япческого резонанса пятого порядка в МА практически невозмояко.

В шестой глава исследуется динамика ЙА, с ЗИЛ. Среди механизмов кольцевой структуры с предварительным натягом ссобш! класс составляют ЗСМ. Она различаются по типу СП, непальзуг.глще а ¡а -нжатэтсской ценз ыохашзка, по конструктивному исполнена» устрой -ства силового зашкаяия ( УСЗ ), по характеру реализация предвари -тельного натяга, по числу замкнутых юшематическях контуров. Цела -направленное использование наяннеЗпш: свойств СП позволяет в опре -доленных пределах формировать с поиовыо ЗСУ свойства привода в да -лом - КПД и коэффициент оттормздявания, жесткость и бистродеЗствиа. Ца основе анализа многообразия конструхотвшх пополнений ЗШ разра -ботан масс моделей, предназначенных для исследования равновесных ( модели СЯ, СШ и СШ1 ) а неравновесных ( кодам ДЩ, ДШ и ДМШ ) рсяшмон движения. Исследодапа четыре равновесных раша работа ЗСМ:_ два из них определяются яепраалеязел деззепгя я два зна -лом модности на ведомой ввела. Яодазаяо, что прз движения ЗСМ одна аз СП находится в фазе гягозого резяма, а другая в фаза оттормажа ~ ття. Эта особенность ЗСМ оказывает сугтестзеяпоэ ют/пег о па ракго -весило я неравновесию реяпмя двгаонзя. Определена комеата дапгата -ля я на звеньях механизм. Огл завясяг от каиразлензя даизонгд, .«о -ионта прздзарятояьпого натяга, 1ЩД и козф&щиолта отториазотваяак СП, а доя податей С!Я и С'Я1 а от упругих свойств вегаей. Опредуте -нн наиболее опасные по разшяанию садового контура режимы ,я яслуче -

- JO -

1ш условия ддя выбора момента натяга, исклгчащие возможность раз мыкания. Выполнен анализ схем потоков людности по замкнутому конту -ру. Потзаг.о, ■ что для любой модели к в любом рекиме работа мощность внешнего источника разделяется на два потока. Один направляется к входу СИ, работающей в фазе оттормаетвания, другой - к СП, находя -цейся в тяговом режиме, и датыие к выходу первой СП. Оба потока за -кшкаются на СП, работающей в режиме оттормаживанкя. Показано, что КЦЦ и коэффициент оттормаяквання ЗСМ зависят от направления движения^ момента предварительного натяга, упругих свойств ветвей к потерь в СП. Исследована задача структурного синтеза ЗСМ, связанная с выбо ром места встройка УСЗ. При расположении УСЗ на ведущем валу { мо -дель CMI ) обеспечивается выборка зазора во всем кинематическом кол -туре. Однако, в этой модели могут возникать режимы квазистатнчес -кого заклинивания. Получены условия, обеспечивавдие отсутствие та -кях режимов я возможность реверсирования двЕкения. В ыодалях CMII е СШ11 зазор исключается только в части кинематического контура и режиш заклинивания невозможны. Исследованы реящ разбега ИА с ЗСМ с использование коделей ДМ1, ДШ и ДШП. Показано, что в но -делях ДМ1 и ДМП условный приведенный момент инерции ЗСМ в скрытом движении зависит от направления двккеная и упругих свойств ветвей механизма. При неравновесной движении ЗСМ возмогли режимы динашчес -кого саиоторшкэняя, Для всех коделей получены условия, обеспечява -коте отсутствие указанных режимов. Удалось показать, что приближая значения параметров ЗСМ к границе динамического самоторможения, мокло уиеньсать его инерционность. Это свойство мехагазма позволяет э определенных пределах обеспечивать заданное быстродействие МЛ. На основе анализа динамических нагрузок на звеньях ЗСМ определены динамические условия, обеспечиваиие отсутствие размыкания силового контура в регккмах разбега, полученные для всех мод ел В* ЗСМ.

Оеноыке результата и визодц.

1. В результате теоретического обобщения исследований систем с су -ществеинлм трением разработана концепция, обес'почнважая общность подхода при изучении динамика СП. При этом СП рассматривается как несвободная система, подчиненная голоно.мноз стационарной неудерчеи -заодей з существенно неидеальней связи, ваза Cil характеризуется состоянием связи, которое определяется отконеакем пощюсте.ч реакций связи. Необходимость учета реакций связи определяет принципиальное отличие исследования СП от систем о ндоалышми связями.

2. lia основе концепции предложен кяасе безударных динамических ио -дат ей, отражащдх свойства СП я вклзчакгах аналитические условия существования фаз движения и фазовкх переходов. Получена статична -кал характеристика СП как существенно нетаясЗкого звена.

3. Показано, что яредяозонная денцепцаа позволяет аффективно исполь -зовать при анализе динамика самотормозящихся систем тошпшоняне методы нелинейной механика ( метод прзпасовызаияя, фазовой плоское -та и метод гармонической лянеярязацая ) s уняси сдоцг&зк:, оарезо -ляемой характером наложенной невдеальной связи.

4. Цсследована устойчивость ррниовйеита р«*т>«оя дзвгчетяя раагятггас моделей MA с Щ, Показано, что иоусгсгчявцэ регтан гозт.го.тны в слу -чао, когда СП находятся в фазе отторкзпяввняя. Особенность исследу -емых систем состоит в том, что яря нарушена условий устойчивости

з СП возникает режим дзнагтоского завяяюшаипя.

5. иегдзапо, что яри движении СП в фазе оттормаживания .'/атрищл коо!> -•¿нцдштоа аиерща или квазлупрутах .коэффициентов уравнений яо<з>»у - -rivVrtïioro дьихения система песямметрлчт. В результата собственные частоты систеа рзскатагастся bug аатергаза парциальных чротот.

Га &>яо прамогеяноЗ коацеаадя асаижсзака рехаш гормпчыш й ¡:азл;г;жх модалеЗ 'iX с СП. Показано, что ascnxoïtfî«» проищет :луут сопровождаться фазояымз яероглнчек'гям з ОТ. Для втш -дй 'Л зыюлпен анализ нестационарных ршшмов движения и паяучоьи ус -лог;!/! реализации ¡îaaoEi.'x переходов. Исследованы тоЕйТСПИйСуцо <•";<:. -

бенности фазовых портретов торможения и разбега.Построена бифурка -ционная диаграмма, позволяющая классифицировать режимы движения. 7. На базе предложенной концепции исследованы динамические свойств; МА с СП в режиме вынужденных колебаний около равномерного движения при отсутствии фазовых переходов ( линейная модель ) и с фазоЕкмп переходам! ( нелинейная модель ). Для линейной модели получены А.ЧХ для момента реакций в СКП, момента двигателя и угловой скорости, П< казана существенная зависимость динамических свойств Г-1А- от фазы дв1 хения СЕ в номинальном режиме: при колебаниях около фазы тягового режима система в целом ведет себя как апериодическое или сильно демпфированное колебательное звено, при колебаниях около фазы отто] нажигания МА. обладает резко выраженными резонансными свойствами. Показана возможность динамического заклинивания в СП. . 8. Вынужденные колебания в нелинейной подели исследованы с помощью метода гармонической линеаризации с учетом особенностей системы, п< чиненной „существенно невдеальной связи. Показано, что коэффициенты гармонической линеаризации зависят от фазы СП, момента реакций в ■СКП, коэффициентов, учитывающих характер связи, и определявт линеа рязованную передаточную функцию СП как нелинейного звена. Получены АЧХ для момента реакций в СКП, момента двигателя и угловой скороси Для каждой фазы СП получены скелетные кривые. Показано, что^для из: чекия динамических свойств М& необходимы передаточная функция СП и резонансные кривые момента реакций в СКП. Исследованы условия суще ствовання в МА субгармонического резонанса третьего и пятого поря; ков.

9. Вшлнено исследование замкнутых самотормозящихся"механизмов. Ра: работай класс моделей,предназначенных ддя изучения квазистатическк? и динамических режимов движения ЗСМ. Показано, что при любом напраг лежи дЕйкекия ЗСМ одна из СП находится в фаге тягового ретака, а другая - в йазе отгормажирашш. • При иомишкии направления двлгемп СП "изгоняются, от а оссбепяость раскям ГО', ерк-дяяч.-?

:е процессы, происходящие в нем, Показано, что момент двигателя и )мента на звеньях зависят от направления движения, ьипгдам момента )едвяритедького натяга, упругах свойств ветвей механизма. Козффици -1Т оттормаживания и КПД механизма такха зависят ог указанных фаато ->в. Исследованы особенности потоков мощности по замкнутому контуру "Д. Выявлено, что прз равновесном дааяешш ЗСМ возможны режима за ~ днивания механизма. Получеш условия, обеспечивающие отсутствие клиниваиия, а такяе реверсирование двиаепия механизма. . Для всех моделей ЗСМ определены дикакгпоскив условия, обеспечява -яо отсутствие разшканяя силового контура я даны рекомендации по тккальиому выбору момента предварительного натяга. Исследована за -зга о зависимости параметров ЗСМ от места зстрэЗкп УСЗ. , Иссяедоваш режимы разбега ПА о £0,1. Показано, что для некоторых ^елей механизмов собственные частота в условтгЗ приведенный момент »ршга, характеризующий инерцшшне свойстаа ЗСМ з скршои дазяетга, гасят от направления двзыеная, упругих свойств вэтвсЗ а потерь а Определена $ сяовия, обеспечввагше отсутствий рехимов динашчео ~ о саиотораозеная, которые йогу? возникать при движения ЗСМ. Подл -о, *:гс прдйд;йедао знэтоягЗ параметров к границе дашшчоахогй отормозсния приводит к уцояьпека) депонта впорцан ыехаяазма в ■лтом двагеняв, что позволяет з опроаелешшх пределах уяравдять тродействиек« УА. Разработана рекомендация по оптимальному вийору рциошмх и упругих свойств механизма.

Но тема работы опубликованы две монография: ¡днаихкз самотормозяягнея механиков. Л.: йод - но ЛГУ, 1987.-,1 с. ( соавтор Вейц В.Л. ).

;инашка мяпхвшх агрегатов о самоторкозяизшася передачамз. Изд -> Саратовского университета. Саранская филиал, 1389. - 195 с. авторы Бс1'ц В.Л., Царев Г.В. ).

пуЛлякояшш также слацуидяо работа:

3. Расчет замкнутых передач с предварительным натягом.// Станки и инструмент.- 1973,- й 7,- с. S- 7.

4. Исследование статических и динамяеских свойств механизмов пода -чи повышенной жесткости с предварительным натягом для быстродейст -вумшпс приводов. // Отчет по НИР. Гос. per. * 740564S8. - Я. 1972.

5. Определение динамических нагрузок замкнутых передач с предвари -тельным натягом. // Машиноведение» - 1975. - й 6. - с, 5-7.

6. Испслнителвнне механизмы быстродействующа следящих систем стан -ков. - Л.: ДЦНТП, 1975. - 37 с. ( соавторы Авдушев С.А., Демидов С. В..Перченок D.P. ).

7. Исследование следящего привода подачи металлорежущих станков с замкнутым исполнительным механизмом. // Автореф. дисс., Л. СЗПИ, 1975. -.34 с. )

8. Повышение жесткости исполнительных механизмов тяжелых металлоре -жусих станков с ЧЛУ. // Сб.: " Жесткость машиностроительных коне -трукци4 Брянск. 1Щ НТО Машром. - 1976.' - с. 128 - 134. ( соав -тор Перченок С.Г.).

9. Расчет замкнутых исполнительных механизмов металлорежущих стан -ков. // Методические рекомендации. Л, ОКБС. - 1977. - 62 с.

10. Устройство для силового замыкания кинематических цепей. А. С. й 574565 ( СССР ). Б. И. й 36, 1977 { соавтор Васильев С.В. ).

11. Динамический синтез механизмов приводов подач станков при нали -чии предварительного натяга, // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции " Динамива станков Куйбышев. - 1980. -

- с. 60 - 63. ( соавтор Перченок Ю.Г. ).

Работы, перечисленные ниже, выполнены в'соавторстве с научным консультантом проф., д.т.н. Вейцеы В.Л.

12. КвазЕстатический анализ замкнутых .техапизнов приводов. // № 273. й.. - Д 82. Дел. в J983 г, ВЖТИ.

анатаз замкнутых с.ч.то гор-.ч:?; теч:ш1:з:/оь, //

- 41 -

// Вестник маииностроония. - 1983. - й 3,- с. 43 - 45.

14. О некоторых свойствах замкнутого механизма с самотормозящимися передачами. // Станки и инструмент., - 1983. - й 8. - с. 7 - 9.

15. О снижении ваброактивности исполнительных механизмов приводов станков. // Тезисы докладов Всесоюзной научно ~ технической конфэ -рсяшгл " Данаида станков ". Куйбышев. - 198-4. - с. 35 - 36.

16. О некоторых особенностях динамики привода с замкнутым самотормо -оадуся жякштсшшм механизмом.// Цшшшоведшие. - 1984. - & 5. --с. 30 - 35.

17. Особсшгосгг динам:«« замкнутых самотормозящихся механизмов,// Мехвузовскяй сборник каучяих трудоз " Дянашиса л прочность тяяишх машин Днепропетровск, Д1У. - 1984. - С. 6-12.

18. Пр'л?од поддягаого органа катаядорсхудзго станка. &,С. Л 1153152. Б.II. й 16. 1985. ( соавтор Перчено» И.Г. ).

13. О дпнамичесша режимах механизмов с саиотормозящлюся перзяача -

V3L.II Вибротехника. - 1985. - 4 [<ш] - с, 27 - 3?.

20. Особенности диеткг шро.тдеииоЗ модели сакотормозяяегося меха -

яязма«// МеавузовскяЗ сб. научкнх трудов "Д,т:т?л1!са а эдеята^здадм

механических систем". Иваново. ИГУ. - 1985.. - с. 3 - 18.

Я1„ йазолыо яоргрога переходных процессов сакожормозявихся систем.

// 1,!(г.тоузозсппй сб. паучшх трудов " Данямзка я эдаята-^двахия меха -

¡тестах сг.сти". Й2шо.цо. ИГ/., ~ 1С35. - с. 35 -43.

22. О данакзчееккх условиях выбора немеют предверзтельгого натяга

ездкнутего ксхап&кжа с ешм'хорхозящжяюя п«ре«апакч.// Шброте^кпцл»

- 19С6, - 2 [50*3 • ~ *'7 ~ 54•

0 рлгборо дянаютескоЗ гэделн гкжмюого «пгрАгятя с сч^торйоэякм -сп // ?1«-.и»у*м>йс1:«2 сб. иаучшх эдгдоа ."Дянашш» к а сочность

»«еядяачлекйх с:«ст«я.^, Иерть, ИИ!. - 1025. - о. -- 23. 31,. 0 л:п!с-,;;;юо;Жх шзгрузюх а одавутон йепйягсгтстьноч дохлкяг'* с саиотеруоэятаася перед/тин.// Иетауяеискзй '-6. каучнчх трудо» " -

иамика и прочность тянашх машин Днепропетровск, ДГУ. - 1985. -с. 32 - 42.

25. Некоторые особенности динамики механизмов с существенно неиде ■ аяьннш связями.// Сб. научных трудов " Управляемые механические системы Иркутск, МИ - 1985. - с. 18 - 25.

26. Вопросы динамики механических систем с существенно неодеалыгкма связями.// Тезисы докладов У1 Всесоюзного съезда по теоретической и прикладной механике. Ташкент. - 1986.-- с. 161.

27. О топологической структуре фазовых портретов нестационарных ре жимов движения систем о существенно неидеальными связями.// Сб. на учных трудов * Управляемые механические системы V Иркутск, ИЛИ. -- 1986. - с. 33 - 42.

28. О переходных процессах приводов с самотормозящимися передачами станков с ЧПУ.// Сб. научных трудов " Динамика станков с ЧЛУ " Куй • был ев, ШТИ. - 1986, - с. 19 - 26.

29. Использование гипотезы " скачка " при исследовании динамики са -моториозявдхся систем.//Межвузовский сб. научных трудов "Динамика и прочность тяжелых машин" Днепропетровск, ДГУ. -1986. - с. 37 - 44.

30. О переходных процессах машинного агрегата с самотормозящимся ме ханизмом.// Межвузовский сб, научных трудов "Динамика и прочность механических систем^ Пермь, ШШ. - 1986. - с. 93 - 104.

31. Об особенностях динамики системы с существенно неидеальными свя ■ зями.//Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Нелинейные колебания механических систем? Горький. » 1987,- С. 140 - 142.

32.Исследование устойчивости приводов подачи металлорежущих станков с самотормозящимися передачами.//Станки и инструмент. - 1987. -

£ 10. - с. 10 - II.

33. Об устойчивости движения механических систем с существенно ней -деапышуи связями, //Межвузовский сб. научных трудов "Динамика и прочность тяжелых машин". Днепропетровск, ДГУ. -I9S7. - с. 16 - 25.

34. Хыхиачеоюо особенности самотормозящихся прпг-гцсв метчаловету -

щих станков.//Тезисы докладов Всесоюзной научно - технической кон -ференции "Динамика станочных систем гибких автоматизированных про -изводств". Тольятти. ~ 1988. - с. 8 - 9.

35. Особенности стационарных колебаний самотормозящихся систем.// Тезисы ^огаадов II Всесоюзной научно - технич. конференции " Вийра -ция и вибродиагностика. Проблемы стандартизация." ГорькзЯ. - 1988. -с. 352 - 354.

36. Об устойчивости стационарных режимов движения механических сис -тем с самотормозяп5Ш!№Я яеха1шз?.'амя.//!.!етвузовскзй сб. научил: тру -дов "Прочностные, и д:ша?.!ическп5 характерзстага ммин п конструкций." Пермь, ИИ. - 1988. - с. 48 - 56.

3? . О фазовом многообразии разнсвос.тл механизмов с существенно не -здеальвша связягга.// Незвузозокай сб. научных трудов "Динамика а . • прочность механических систем". Перга,, ПЛИ. - 1988. ~ с. 18 ~ 25. 38. Привод поворотного стала, А.С. 5 Ï45SI32 ( СССР ). Б.И. Я 6, IS89. ( соавторы Нияик Е.Г. » Гинзбург Г.Л. ). 33. О стационарных колебаниях в самотормозящихся системах,//и'агву -зсзсдий сб. научных трудов " Дикарка ц. прочность машин а коне тру к -in"". Днепропетровск, ДГУ. - ISC8. - с. II - 20. 4U. Дииашка тормодегия машинного агрегата с необратимым ивредаточ -шил механизмом.//Сб. на учшпе трудов "Дияамага кехашгчесгах систем,* Вltr.Kr.np, Ш. - 1089» - а. 4 - 13.

пойся пврядачей.//С<5. наутанх трудов "Дггсчям кехгиячеокпх csctcw." - Ï989. - о. 13 - °.1„

42. О сталгдетрзшх ператшовосинх рпягмах двааопчя г?.тшого arpera та о г^мото^'о4— 6 *

- с. 150 - 157.

43. НЕивкоЗпие особенности мехашпестах систем с существенно низд« ~ ашпт связями.// Тезису II Всесоюзной конференции " НштамеЯнмв кл'-оозгая механических систем". Горький. - 1290

44. Адаптивная стабилизация характеристик элктропривода станка с самотормозящимся исполнительным иеханазмои.//Тезисы докладов Все -союзной научно - технической конференции "Динамика станочных сис -тем гибких автоматизированных производств." Тольятти. - 1988.-

C. 340 - 341.

45. o^excütvc«- mwiAlv - bxüVclwQ . // vi Yl&mtlon

^et-Liv^Y VötuvAe. \ , N/uwßen \-4 , WiJ-.

46. О стационарных неравновесных режимах движения машинного аг -регата с самотормозящейся передачей. II Вибротехника.- 1990. -- 64 [з] . - с. 150 - 157.

47. Привод подвижного органа металлорежущего станка. Латождтедь -нов решение от 30.08.89 на заявку * 4459887 ( приоритет от 14.07.88. ).

48. Стеяд .для испытания червячных редукторов замкнутым способом. Положительное решение от 31.10.89 на заявку Je 4434676 ( приора -тет от 3I.C6.88 ). Соавторы : Вейц В.Л., Ганзбург Л.П., Салома -тов Л.Н.

ПЗДСПСБ ИГОРЬ АВДРйФ/Я. АВТОР® ЕРА Т.

Подписано в печать 1Э.03.ЭГ, Формат 00x64 I/IO.ii.oöep-r. Печ.л. 2,0. В.л.1,0. Тираж 100. Зик.П''.'.РГП изд-ва jlic'I!. Бесплатно.

Издательство Ленинградского биначсово-.жонз^.чоского

Ki.vTi 1>ча

1Э10ЯЗ, Ленинград, Садо!-ал. у>;. ,д.<1