автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.03, диссертация на тему:Разработка и обоснование граничных условий с учетом вволновых процессов вибрационного гидропривода шлицехонинговального станка



МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВТОМОБИЛЬНО - ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукописи

Трифонова Га л та Схегозна

I

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ГШМНЬИ УСЮЗИЙ С УЧЕТОМ БОЛНОЕЫХ ПРОЦЕССОВ ВИБРАЦИОННОГО ГВДВО-ПРИЗОда ШЩЕХОНШГСВАЛЬНОГО СШЙ

05.02.03 - снсчет приводов

^.ВГОРЕёЕРАГ -

диссертации на еоюкание ученой степени кандидата технических наук

I_ ' ЧХ МОСКВА 1^93' ' _|

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знакзяи аатоиобильно-дорожном институте на кафедре Т*;црсприв1 и гедропне'чмоБВТоаагика".

-Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Е^ЬРОЦКШ К.Л.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор ИЕЯПАК A.A. ^ кандидат техничзсхих наук, доцент САЗАНОВ И. И.

Ведуцая организация - ШИГрахтсроселъхозшщ

Защит состойся Чд 1993 г, в ада. 42 в

на заседании спес.галкзирога иного совета Д053.30.03 при Московском срдека Трудового Красного Знамени автомобильно-дорозкном институте по адресу: 125829, Ыосква, ГСП 47, Ленинградский про пект, доы 64, Московский ордена Трудового Красного Знамени автомобилыю-дорожшй институт.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " "1993 г. Справки по' телефону: 155-01-59, 155-03-28

Ученый секретарь специализированного совета кавдедат техншескис наук, доцент ПОТАПОВ М.А.

ОБЩАЯ ХА1ЖЕР®таа. РАБОТЫ

£йбрац::о.ч.'ое хонтюЕзняг га срг.знечк» с обк-зп« хонинговали«.; обеспечкгаэт- бслквул лроизгодэтвльчсеть и лущую чистоту пизерхносгч:, Однако для'применен«» э'Юго вща оба»Сотк:! з ирс'^латагкоаги «ссбходкго специгльнсю сборудованкз,, которое отзчезтзгь^-эи пргшыетгноети) не Бшустпг»тсгг. Особый нгаврег лредстазжеу сбработга юнцезю: соединений. Известно, гыо наиболее точно я просто обезпепиваетсл центр ироЕанпо наружному дкаг.етиу, КарукнкР дизыетр шлщга у валов аяздут.*' в 'размер кг. круглошлиЬоклыхм с-ггнке* Но при кспсльгсеаник охга-тжшцзй дета л к, кадор&я после протягивания лшц подвергается ^гъ^осбработке до £ызо».ой твердеети болъве В^С 40 45, трудно сохранить точкуэ тдентриругщуи поверхность л результат кекз-■ балкой при гечкообряаотгге доводке. Обгтчно в этоп с»уше прре-ходст та центр ?гаован;:з по ънутреннгиу дге^этру со гшфоЕУоК внутреннего д иамегуз отаорстки охватываЗм;5й детали ч пр ар ильного лдафовакия зяадик вши} на талах. Вибрационное-хониетоБа-нке наружного дияуосра закаленной огг.аткга.гп;с?й детали позволяет обеепьчеть боке простое центркровашга по наружно!.^" диаметру.

Для реализация зтого технологического процесса, по задание Липецкого т£а::торного завода, била разработана конструкций ' сснэстки для вибрацгаккого плицехокинговзния универсальному хоншгогзьыюуу ставку.

Е процессе равр^ботки выяснилось, ■ггго оснастку необход1ь-иа разработать ь условиях ограбленного- гроссралстЕ?.. а вкбра-

правод додшн ивегь згачигеяьну» удельнуз езщноеть. Дополнотелъшя осшгтга я ¡т-пг^рсалькому хенкнговагьному станку догйнз полностью авто:-«?кз¡гоовагь процесс обработки шлиде-зах отворатий зубчатнх колес, кх установку, снятие, и контроль.

Особые требования предъявлялись 1: вкбргцконнслу приводу. Дело в том, "что хонинговалшке бруски креж: ■ возвратно-поступательного движения вдаль впадины илитев долины оеучеетвяеть Еозвратно-Еращатехькое движение и обработать, при ггзиьпвй ширине брусков, вся иирдау ьпадккл таким образом, чтобы ке испортить бе'ковне поверхности ишцев и исключить пожата хонин-говальных брусков и заготовки при встрече с боковкаи поверхнсс-

1_ , 3 J

тями плщез. К Еьбрациокноыу приводу ЕредьявляЕтсд требсганкя обеспечении н&перед заданного закона двккения.

В усззвижх ограничения рабочего пространства для разме-<>щзнуя оснастки и шзкчия г.щрарщярогзнного хонкнгоачльного станка, представлялось целесообразным тагъ вибрационный привад гуд-равлическки. Поскольку работа гидравлического вибрацтонного-привода связана с резк;хми изменениями скоростей потека рабочей жадности в тпктрахях, то| вогккаае? садата кахогазния граненых условий в .лкнхях, которые способны обеспечить заданный га-кон движения в условиях нестационарного тетания гэдютти в гвд-равяических .яинкях.

Дельв работы явилась разработка гедравличесхого вибрационного пртаода, способного обеспечить заданный закон двшекш игшлнэтельного органа сенастки, реализующей новей технологический процесс — вибрационное хшшговак:;э пазов пищевых отверстий зубча-тьк колес. для достижения поставленной цели необходимо разработать ш/геуатдаесхое, программное к техколотъ*-ческое обеспечение построения гракичггЕК условий, которые обэе-печизаюг требуемый режш работа г здрав ¿тесного вибрационного привода.

Методы гесдедоанияг. В работе жлсльзовалксь теоретические и экспериштальнке метода ^следования. В теоретической час?и были применены метод штетткчеекого моделирования, метод численного решения волновкх и д:фферекц»з..1!ькгес уравнений. Экспериментальные ¡^следования проводил изь на станке с шгаль-зованием электронных изхэригельних средств. -

Научная новизна состоит в установлении взаимосвязей конструктивных зарозгетров гздразлгагского ькбра-цу-окного правода. и эксплуатационных характергстик, обеспгчкЕакдкл требуемое движение исполнитехьного органа, в математическом обоснований граненых: условий вибрационного гшяседа, угсгаващего волновые процессы

Практичзская ценность работы езкптетел в разработанной методике расчета и программном обеспечении, позволяющем на стадии проектирования-выбрать необходимые граничные условия, обеспечивающие требуемый закон двкаекга жполнигелького органа гидравлического вибрационного привода.

Реализация работы. Реализация работа использована при разработке и изготовлении оснастки к универсальном!' хонингозалъко-му станку для обработки пшщезнх отверс-ткй зубчатых колес трак-1А ^ I- J

торов, на лтецкоы тракторном заводе при внедрении новой технологии вибрацгекного хокЕнгозанкя пищевых отверстий.

Аггробзита таботк. Ь!атерталы диссертации докладывались :а 41, 42, 43, 50 каучко-ыегод гческ и: и научно—«следовательских конференциях ЭДИ (£5.01.1983 г., 24.0Ы984 г., 01.02.1985г 27.01.1922 г.).

Публикации. По теке диссертации опубликовано 6 печатных работ, получено авторское свидетельство.

Обьст; структура -работы. Основное ссдершнке работы изложено ил 131 с траншах, вклгге.щих 94 стран»; м&пино-шьного текста, ' 45 риз унта, 48 странщ приложений. Диссертационная работа состо:га та введения, пяти глав, выводов, списка использованной литераторы, вкичащего ?4 наименований, из них II га иностранном языке.

ч

СОДЕРНШЕ РАБОК

. Впедгнке посатцено обоснован)"!) актуальности поставленной •научной га дачи, формулировке цели работы и определению задач тс- • следования» изложению ручной и практической нсзизны теоретических и экспериментальна— результатов работа.

В первой главе рассмотрено состояние вопроса. Вибрационное хонингованиэ дает значительно лучшуо поверхность по сравнения с обнташ хонингован нем. Но для вз:брацтнного хонингования необходимо к возвратно-поступательному двшснию вдоль оси хсна добавить осциллтоущее возвратно-вращательное движение либо хэ-на, .-либо изделия. .-Как показал опыт НИИГракторосельхоэьага , совмещение указанных движений хонинговалькой головке дает недостаточную надежность работы ;:з-за сложной конструкции хоккнго-вальной бабки. Ервдачке колебательного возвратно-вращательного движения заготовке не требует усложнения кинеьаткческой ехеьш хонинговальной бабки. Хонинговаяьный станок пдрофщироЕак, чем и обусловлена разработка гвдравлического вибграционного привода. В этой т.е главе дан обзор наиболее распространенных конструкций вкбрационких гщравлических приводов.

Гидравлический вибрационный привод, в основе которого используется' возбудители колебаний в зцце порсневых катин, имеет более высокий коэффщиэнт полезного действия, чем приводы с дрос—

V

\ ' .я .

сельнши возбудителями. Но формирование требуемого еакока движения испояш-елького органа затруднительно и ке ьсегда вылол-

Кроне того, трудоемкость их кзг-огсвлаига значительно выше чей дросеелыак.

Гвдравлическкй вийрацяонннй ирга од с дроссельном управлением iioest сбеспз^сть азкон управления за счзт еоотзетствуэ-цего электретесксго сигнала. £ этом случае требуется злзк'/рск-как avETEbsa управления, которая р&сшдшет вазгсьности гидравлического Бибрщняшого привода за сте? юзксзности програжгега--ваum такого сигнала, ксгорый бк обгепезал иесбхсдкай ачхок движения исполнительного органа и с учетом еояновых процессов и других факторов. Но для станка, йуняцЕонярувщого в ¿-аоеойсм производстве и работающего б одном регкме когет бить «шодьзова-па Ьогэе тгрсгтал сгаггаа.

Проведенный обзор конструкций гвдравлзкеских вкбрацкокках пр:®идов показывает, распределитель, выполненный в виде вращавшегося затвора'.конструктивно более прост. Применение такого распрздел&геля б вибрационном гстроприводе позволяет последнему уяовлгтБсркгь требованиям, предъявленный к нему, если проходные сесония щелей распределителя избрать с учетом вол-ноше процессов, происходящие б екзт-еиа. Поэтому гадтхл разработки гатеызтичеекой модели выбора с учагоы еолноео: процессов граничных устав кй для гедразличяского вибрационного привода с наперед задаккк законом деигхки," те ад т к* е льне г о ортка, достаточно актуальна. РегззнЕе этой задачи позволяет с проект'.фСБать проходные цел*: вратавдегсея распределителя кгг: найти закон движения затвора распределителя при заданной форме проходных целей.

Вторая глава поенщека рассмотрение фкзичеекоЕ модели волновых процессов в вибрационном гвдгааличесноы приводе.

Физичэская .природа. гвдравличегкого удара впервао рассмотрена И. Е .Жукове кип к на ее основе разработана тгор:*я гидравлического удара, После Н.Е.Жуковского рад «следователей шшззт-ргаовали фгагческуго природу волневнк процессов в гцдравличзоких ЛИНИИ, НО CÖU4HO при несколько отличных граяжных условиях, • присущих вкбвацконнояу гцдропргаоду.

Приведенные в главе физ1яескке модели волновнх процессов в одностороннем и двухстороннем вибрац¡энном гвдропривЬде лоз-

!_ J

воляют. понять процессы, происходяциэ в пр та одах.

Закрытие или открытие проходинх целей распределителя в линиях вызывает появление б н:к повышенного «ли пояукенного давления, paonpocTpa:«wJ?Tr.off так от распределителя к цилиндру, так и в обратном направлении с некоторой скоростью (рж.П. Волгл давления из линии, соедетяющей распределитель с цютндром, проходи? через распределэтель в лпига, создткялэдую распределитель с насосной станцией, не изкгаяя своего значения и направления двпкенш. Как вадчс та привзденних схем процессов, ггроигходя-щкх в гцщг.йЛ'.нескои вибрационном приводе, в определенные ао-■■ менты времени я гудравл'.гческтк линиях создается условия" для пониженгя давления и возможности образован:^ казшац ионных областей не смотря на то, что напорная линия постоянно подключена к насосной станции, т.е. ютовдику повышенного давления.

Для устранения воз?дряноз?и образована-: каЕРгацгонних сон нзобходiko не доткать падения давленкя з отдельных у^астяах гвдролжкй нкге атгязефзрнгого.

В третьей главз рассматривается математическая модель •движения квдкости з трубе, Уятеузггая модель движения квд-кости в трубе'в обцзы случае описывается уравнениями в частных ггаогдаодвдх, игпользоЕанкэ ::оторкх для решения практических зедач бывает весы®. гаотудкетельно. Кях показано Д.Н.Поповым, пр:; отвопекия внутреннего радиуса трубы к ее длине значительно меньше единицы, мс;,сно с достаточной для практики точность® пользоваться одномерной моделью. Достоинство одномерной иоделя заключается в тс».', что сна весыга удовлетворительно описывает волновые процессы, провисодядио в линиях гццросгетем, к в некоторых случаях интеграла ди$ферещиа льнах уравнений иогут бить представлены конечкыкн уравнегдами. При расснотрелии одномерной шздеян сделаны следующие предпогокенга: модугь упругости „ пдраБЛК'тесхой линии постоянный; жвдкосгь сжс/ается и обладает постоянным модулем упруг саги и вязкости; газ, :-ахсдяцкйся в жвдчсстй, подчиняется полигросному закону; при дапззнии к изменения напряжения рабочей среды расходуется энергая, обусловленная работой гнугренних си.

В основу кзтеютшеской модели полигоны известные: уравнение движения среды и уравнение, связышщее усредзеннув no живому сечению скорость потока с удельной энергией зоркости.

L J V ' !-7¡

г

б< /,• .

1)

Й д

Принцшгальная схема двухстороннего гид-ргвлическсгб вибрационного привода '

г, /V

4У&

±*6г

Р* Ри - _

Риг. I. Скеш процессов, происходящих в двухстороннем гадравлическом вибрационном приводе

I__1

Дл* случая, когда массовое силы определяется изиенением удельной потеи»£.льной энергией, уравнение двихзния квдкости з гцпролюш!, как известно, кож-то представить в виде

р ~^гас1л-дгпЖр - усаЛ У}

здесь: У - скорость усреднегаюго потока как функции времени и координата; р - плотность дццкости; . р - давление;

/7 - уделыпя потенциальная энергия; О - удельная работа . гиутреккгзс сил.

Для слз'чая одномерного потока ото уравнение монет бнть записано сяедувдш образом

ы - р ал ш

Величину . И - Н+р + можно рассматривать

гсак удалькуэ эпергш, Еклгэткюцув в себя дельную работу сил, приаокенннх к объему, уделыгуж кинетическую и пстеяцтльнуи энергии, удельиув работу внутренних сил.

Второе угавгэнкз, связнвасщее удельнул энергию и срзднаи скорость потока осноишэ на законе сохранения кассы потока.

Изменение касси нидкости, за вреда ¿Ь в выявленном объеме на участке

, составляет

Ь/.

С другой сторона изменение массы в ввдеяэнком объеме моя-но полагать равиьы ¿/с!х) . Приравнивая эти изменения и шэя в зэду независимость времени от ксорджатк, получим

Ъх сИ

Пренебрегая изменением плотнсстп жидкости и площади поперечного сечения линия га длине участка ¿К , и, отмечая, что плотность лтздкости и площадь поперечного сечения линии определяется давлением, получим

здесь:

j> \s * p ~5pJ

/ / / dS / £¿M

ñ Т7Г * 7T77^/

- скорость

распространения ударной волны в лин;т.

Ка основе указаниях вше допущениях в отношении рабочей срэды скорость распространения ударной волны монет быть- представлена в веде

где: Bj¿ и £" - модули упругости звдкостч и катерvüяз. гццрояннии; р - плотность рабочей среды; Но и :¿ - внутренний джие^р и толщин стенки пщролиаии; <5 - относительное содертанке газа в жидкости; ра и р - атмосферное и ра-бочез давление в .рабочей среде; л. ~ показатель полктропм.

Изменелю энергии аБ авдевезного объема Sax за время di определяется сушой изменений работ кинет веской ( А К ) и потенциальной ( А Л ) энергий ¡гзссы ввделек- ( ного объема и внух^екних ( А а ) сил. С уиетом сохранения неразрывности истока в выделенном объеме записать

С другой стороны приращение анергии в выделенной объеме" обусловлено работой сил, приложенных к этоыу объему, т,е.

Приравнивая эти изменения энергия и относя к едгаще объема., г.олучш

а

(3)

ДО , '

!_ J

где: J - удельная работа внутренних: сил; ~ изменен не потенциальной гнергки, отнесенное к единице объема. Объединением выратаний (3) и (2) полудни

>.х J О

fe Jp'Sí' .

Как известно, интегралом уравнений (I) и (4) может слу-. выражение

Н-Мс « pafyfx-aé) + a>(x+a¿}]t

(5)

гг--Гс = i¡>(x-a¿) - <¡>(x-.-ai) ,

которое на основе свойств "волновых" функций ip(x-ai) и ^ (х + at) может-бить приведено к следующих рабочим уравнениям

9a- г )

h'fii ~ УB(i-ñ ~ ~S~Wm ~QB(¿-,) ) ,

Уем ~ Мл- Qe(i^) -Q*i),

где: Q¿ и Q& значение расходов з сечениях А и В гвд-ролиний; нцдексаии ( L -I), i , С ¿ +■ I) - помечена значения величин, которые соответствуют моментам времени

. 4f~(¿-*K = iUt l)r , где 2Г = -|- ;

/ - длина гэдролпаки кезкду сечениями А и В. В случае, когда можно пренебречь потенциальной энергией, определяемой силами тягестк и разницей уровней концов гедрегяи-нии, давление и расход определится из следунзях уравнений

-л< « - f (Ai, Kl О - fa* ).

Уравнения С 7) могут быть предствлены з вцце

!.П J

fli'fi*, ф^-йеф- , (8)-

Здесь Qm + я

, \ 2S

>

можно рассматривать как среднее значение скоростей поток.в трубопроводе в соответствующих прокеаутхах Бремени. Для блутая, когда скорость & распространения деформаций аначкгель-но больше средней скорости потока жадности в ггдрслюми откуй значениям! обычно моено пренебречь. если мокно полагать,

что изменение удельной работы внутренних сил »гри прохождении расхсда через гвдролинии в соотзетстэунций моьеит времени зависит от среднего расхода в этот моыент врекзни и потерь, затрачиваемых на гвеодолеяяе трения и ыестньи сопротивлений, то

(3 • - 3 ■ ) ~ Л где: ? Qcr^âiLtUEî<htl2)

d ~ ьяутрзнний дтыетр гвдрслинии; ^ - коБффд^ионт местных потерь; ^

А - коофф5Ц'лант- гадравлдоеского трения.

С ученой этого уравнение (8) -шита упрссткгь

Если иягенения удельной работы внутренних с ¡к ыожно представить потекши на трение и местными сопротивлениями, то для-расчетов моаао пользоваться алгебраическим уравнениями (9), связывающими давланкз и расход по кокцак линии.

В четвертой главе приводится математическое описание одностороннего н двухстороннего гвдравлических вибрационных •JZ ■ 1 ;

(9)

•пр КЛОДОВ. '

' Матегатические модели вибрационных гадравдичесяих приводов традщ юнкк. При :гх составлении используются j'pasHeHBf; движения рабочего псргия тщавлмческого двигателя,, уравнения расходов. К от им -уравнениям добавляется волновые уравнения.

На pic. 2 приведены расчетные схем« одностороннего и двухстороннего гедравличезккх приводов. На схетх ивдексЬки "Н" и "К" обозначены параметра, относящиеся соответственно к началу я кощу линий, т.е. Qn , р# - расход к давление в штале линии одностороннего привода; О л , рк - расход к давление в конце л шип. Индексами 1 и 2 обозначены номера линий. Во второй линии за положительное направление принято направление потока , протизонолстетое в перзой линии. , TfA - перемещение и скорость перемещения поршня двигателя; О , Ct , С2 - жесткости соответствуете« прухИи. рнф, - давление на входе распределителя; рся - давление на выходе распределителя {давление слива) ; dr> - дгаметр поршня.

Уравнения одностороннего гидропривода

I. Уравнение расхода, проходящего через рабочую ведь рас предел стеля .пргаато в лшеаризоЕанной форме

Q.v=JC*(p0-DM)7

-/¿р, (о)'

Iриал ~ Q ioft части привода, когда линиз соединена с напором,

рСЛ - в той части привода, когда лге-зия соединена со сливом.

йрн (о) - значение перепада давлений в точяе линеаризации расходной характеристики. 2. Волновые уравнения

. ■ Qd +pKi = Км Qm-r + pHi-t,

Кь Qui - Phi ~ Qtt-f ~ pci-i ,

/Гс*{

п

йн

р*

5Ш

^ рсл

А-.' Ок,

Уа ,

- ^,

N.

ЭЙ

л«

л*

4-2

вт Аг

X

V А

а)

б)

Рис.2. Расчетные схегш одностороннего и двухстороннего гвдравлическкх приводов

где

у а?

3. Уравнения двииения поршня двигателя

Хсрг =

'с ■

здесь; Кс — коз^щиент, учитывающий сзииаемость зкдкости, деформацию стенок цилиндра, сжимаемость газа, находящегося в рабочей полости цилиндра, равняй

где: Уп - шутрэннкй объем цилиндра; 2>о , $ , Е - внутренний дшметр, толвина стенки и модуль упругости материала цилиндра; ¿ц - относительное заполнение объема цклицдра жедкостья;

- модуль упругости жидкости; 6га - относительное заполнение объема У- газом дри исходном давлении ро ; п -показатель политропы; Кц - коэффициент утечек; Кг ~ зоэя-клиент вязкого трэния; - коэффициент, характеризугаций с?ф-фестивнуа плетдзь пст.екя; /пс - приведенная шсса педвижых элементов; Нс - приведенная сушарная нагрузка, учягнвавщ&я силы сопротивления и полезную нагрузку.

Уравнения двухстороннего гидропривода 1

I. Уравнения расхода, проходящего через распределитель

где: ро1 и рог -напорное или сливное давления в зависимости от соединения гидро линий.

- Клг (ркг ~Рог)

Гпри (а) 7

2. Волновав урашекда первой линии

Хе^О/с/с + Р/Г<! = Квяг {{-г).

Волновые-уравнения второй лшк>;

0x21 + Ркг1 -Клан Окф-О Кё,г -Рп1 ~ .

здесь и далее индексами I и 2 помечена принадлежность соответствующих величии к первой и второй линиям. 3. Уравнения двилеяия порпш двигателя

Задача расчетов заклптается в следующем. При одном заданном граничном условии найти другое граничное условие, Инате говоря, при известном законе движения распределительного элемента и заданных всех конструктиемх параметрах как распределителя, так и всего привода находится закон движения поршня исполнительного двигателя. Это, так называемая, пряшя задача. Обратная задача состоит в следущеы. Бри заданном граничном условии, законе перемещения шршя исполнительного двигателя находится либо закон движения сатвора распределителя при заданных конструктивных параметрах, либо прк заданном законе перемещения затвора распределителя определяется необходимая ¿•орт. проходдах целей распределителя.

Штетттгсхое описание 2 данной главе обсуждается с позиций создании программного обеспечения,

Б частности, при расчете двухстороннего г^ропривсда для случая, когда: элективные площади цилщдра одинаковы; проходные 'дели распределителя, соединяющего первую и вторую линии с . напорной и сливной магистралями равны и их изменение производится одинаково, т.е. - Ал21 ; первая и вторая гидро линии одного дтиетра и одной длины; неравенство . I близко к единое, что воамошю при '

Тогда при ззереяии условных переменных

О.кч + Л О/нЫч) П ---- >--=--

2

*

1

ры -Рхг1

2

Рнк - Д-«

2

-А« > --

_ п.,- А^'-г; -ркф-о п ^ - . -^- - Рн({-1).

уравнения двухстороннего гидравлического привода приводятся к уравнениям одностороннего гвдравлгаеского привода и расчет двухстороннего гщрогазивода мояет производиться по той г.е программе одностороннего гидропривода. В приложении работы приведены разработанные программы расчета.

Б пятой главе описан шлидехснияговальнкй станок, осна(ценный гвдравлическим вибрационной приводом. Одним из основных зцементов гидравлического вибрационного привода является управляющий распределитель, который обеспечивает подачу необходимого расхода в соответствуйте рабочие полости вибрационного цилиндра.' Здесь не описана элементы такого распределителя и

• Г7 •

проведены натурные испытания гидравлического вибрационного пвг,-вода. Работа вибрационного гцнроярязодз фиксировалась скоростной киносъемкой, а изменение давления в различных точках гидравлической система записывались с хюкощьо тэвоометркческнх датчи-' ков на светочувствительную бумагу. Проведенное сравнение расчетных результатов с экспериментальными свщех-сльствует о пряыляе-иой для практики сходимости результатов.

Ь этой з*е главе проведено чязлзнное игследовакне влияния некоторых факторов .на работу одностороннего и двустороннего гидравлических вибрационных приводов.

На рис. 3 приведены результаты чюленного исследования то- • го, как отражаются на выходных граничных условиях применение той или иной штега? ячейкой модели: ка примере одностороннего привода. Кривая I соответствует результатам расчетов на модели, учитывающей волновые процессы и потери на трении в рабочих линиях гидравлического вибрационного привода. Кривая 2 ~ модели без учета волнозкх прсцессоа, но с учегои потерь на трения в рабочих линиях привода. Кризая: 3 - модели без учета волновых процессов, но с учетом потерь ка трениэ в рабочих линиях и с учетом ¿ассы жидкости в зткх линиях. Как ввдно из приведенных результатов амплитуда колебаний яри счете по второй и третьей модели больше, чей при случае по первой модели. При увелетеаии тс с к подвижных, частей с 2 кг (рис. 3,а) до 21,4 кг (р:г., 3,6) влияние t/ассы ищкости в рабочж линиях уменытется. На рис. 4 пржедены аналогичное результата чкяенкого исследования двухстороннего гвдраилического вибрационного прigoaü. Блшнке талей епия давления на входе управляющего распределителя на. кали-чину ашлигуды колебаний одностороннего привода приедены на (рис. 5,а) и двухстороннего привода (рис. 5,6). При увеличении подводимого давления узедапеается амплитуда колебаний. В односторонней приводе кроиз тоге происходит смещение области колебаний. Кроме того, баса ¿аксиальных отклонений с увеличением подводимого давления смещается в сторону упрездекия. Упреждение в одностороннем приводе достигает 0,0064 0,007 е.,а ь двухстороннем - С,002 * 0,003 с. На рис. 5,в приведены граф ж и изменения амплитуды колебаний в завис тост и от подведенного давления в одностороннем (I) к двухстороннем (2) приводах .

, ,

Риг. 3. Результаты расчета одностороннего пщпавля-' - чес ко го вибрационного привода

Pife. 4. Результаты расчета двухстороннего пдеравги-ческого вибрационного привода

i 20,

Значительное влияние ка работу г гидравлического пкбрац конного привода о навивает содержанке rasa (воздуха) в полостях цилиндра. Результаты расчета влжния с сдерганж гага в рабочих полостях цидщцра односгорониего гидравлического вибрационного привода приведена на рис. Б,б,.а двухстороннего на р:с. 7,6. Наличке rasa в полостях цилкндш. способствует укгяьзенип ампл.г-туиы колебаний, а фаза мапйихазьккх отклонений снесется в сторону запаздывания.

вменение содержат.»; газа в рабочей лшки привода s ыень-сей степени влияет на изменение ашлигудн колебанж (рус.6,в я 7,б). Изменение площади проходках сечен ей управлявшего распределителя приведена соответственно на риз. 6,а и 7,п.

1. Проведений анализ конструицй пэдавлкккпх вибрационных приводов показывает, что для привода работавшего в одном ре, целесообразно попользовать упсавхияянй распределитель в

веде 'вр&иаюцего затвора. Ери атом необходимо .нлзцади црс^одяьк щелей распределителя выбрать с учетом волкогшх црсц^.соп, лподходящих в рабочих линиях гидравлической с ectcüh.

2. Рассмотрение физической шдеяи еояноерх процессов в одно-CTopoiaeK и двухстороннее пдаапличэскж зкбрац генных цркзодах позволяет понять, что в результате азмЕКеиач напрььяикш движе-нкл потеков и инерционности подвкгньж частой и рабочей среди в исполнительных линиях создаются услозкл как для повышенного, так я понкяенного дазленкя, вхю?ь до образования лнзЕтациотсжх областей,

3. Получение уравнения в частник производные ошвшшзт волноБне процессы с учетом изменения погештлъной, кячсткчое-г:ой и внутренней энергии потока, в оглкчкз от обычно принятых, в которых свкзнкятся лишь величина давленкя и скорости со временем и координатами расстояния.

4. Для случая, когда среднее значение скорости потока со-изжршо со скорость» распределения упругих дефергацкй б рабочей среде и гццро линии, получены алгебраические уравнения, . связыюгзцке давления и расходы квдкостч на концах гццролкник.

5. Бгли цельная работа - внутренних сил в однородном потоке жидкости завгеиг в основном от потерь ка трение, то для рас-

ов давлений и расходов на концах линии kosho vd пользовать

ОСЮВШЕ ВЫВОД!.

0.6 as

o 0.1

/

X^Hanap

T——

C-ücji-^s

_i_K,

Айв |

'O. i

lio'2и

o:¡ 0.2

0.2

"tt

—Г 1 - Г --i- &г-0 \ 1 "

/ Л 1\ / J

/ /V У \ ► / и/ Л

¡ч^- t'.O 5 Г I - КЗ

6)

fi'JÚ'í ал

0.i

бг.Ю-

Рж. 6. Результаты расчета влияния содержания газа з полостях цилиндра и рабочей линии одностороннего п^фавлического вибрационного привода

п

а,1

0.15

с.ю ш о

В0 0.10 см

\

1 -V ПОЛО}

л

\ Г' \ \ л

\ Г\ 1 1

\ \\1 1

3 И ?

Риг. 7. Расчет влияния содержания газа двухстороннего гидравлического зибрационного привода

£г

¡алгебраические уравнения (7). !

0. Для случая, когда джмстр и длина обеих линий'двухстороннего гедравлтеского привода одинаковы, каг.орнке и сливные щели управлявшего распределителя одинаковы в каждый момент времени, а потери на трение и местные потери в лпншх незначэтель-ны, математическое описание двухстороннего г вдга привода с по-гадою условных переменных глэтет быть приведено к математическому списания одностороннего ггдравлического приводу.

7. Разработанное программой обеспечение пригодно для расчета к а на лгав не только вибрационных приводов с одной и двукя рабочими полосгягагеполнигельного органа, но и приводов с другими цжлозжи реж-ЕШ-т работы.

8. Проведенное кгтурггае гспатанкя шл>цехонингоЕального стан-га подтвердил:! работоспособность разработанного гдцрамяческого вибрационного пр ягода.

9. Сравненье екелержгенгаденцх хггактеригт:« гидравлического вибрационного привода плщехенмггогального ставка, полученных по рзеудьтатеа скоростной хгаосъгхх:'. я ссциллографиро-ван!п с расчетными взличинами, свидетельствует о достаточной качественном и колотественно;-« совпадении амплитуды и частоты колебаний.

10. Результаты щ-слэшюго исследования блюткя отдельная фактороз на работу одностороннего и дзухсторонкего приводов показали, ■что работа двухстороннего гидравлического вибрационного привода в меньшей степени подвержена влкякка изнеиенет подведенного дав лени:, содер^акги газа в рабочих полостях цилиндра и рабочие ли;лях гвдвсскзтгьщ, а такзе изменен® длине рабочие лкнхй.

Основное содетязанке дяссетгеационной та боты огранено в

следующих публикациях:

1. Еасчет одностороннего вибрационного гвдзепривода с учетом волновых процессов. Сб. Научных трудов Тщавлические системы металлорежупих станков и прошлменных роботов" М. Станклн, 1967 г. с. 153-155.

2. Влипни.; волнозшс процессов ка дичамжу вибряакоккого гццрощлшода « Tes. докл. 43-я Научно-мэтодичесвач к гг.уыю-vr.следовагегьогая конгегаеацня. УлДИ, 1985-, с. 59.

. 3. В;йрациснш;й ' гидропривод для Бгтряхкгакцнх тшир. С С. каучНых трудов ТчграЕлкчзскиЕ. "пр:!ьоди и э.1е"еьты гвдрогаевгга-автоматяки", М., УЩ', 123-1 с. 55-59.

4. Сп-лйэ прсходкзк щелей упразнн^его устройства виЗр?.-циодаого Сб.кау«ак трудог 'Тщавж&чьзкво те;з иеталгорегущю: станков". й., Станхкн, 1984. с.52-50

5. Агадкз дЕнаыяи волновых процессов вибрационного г"д-ропгркзода прк расчете на ЭБ1!. Тез. док.у. -42-я Каучно-*:егыпь-ческая к кауппо-шследоьательская кифзренцкя ШДИ, I9S-1 г., с. 13.

6. Егсчст зкбрационного гэдрзгфивода двухстороннего ¡действия. Сб.каучгаж 'трудов "Методы анагкза гид^о- и пнсшмссуста.:" IL, КАДИ, ISS3. с. 50-53«

7. С:нтез управлявшего yai-рсйстта в кЗрац тонного гвдроцри-;ода. Tes .докл. 11-я шучно-:.:атоди~:зсга.я и гаучио-'.^слэдова-тельсиая конференция ГЛДИ. 16£Й, с. 62.

8о гкечет однэглюрозысго гцдрлслнчзскогс вибратора. Сб. каучгак трудов "Гцдравдызсккз сяжгш иеталлорегуцих станков^. Н., Станин, i960, с. 76-82.

9, Разработка и исследование lîexaniîsia., обзепечпзшцего зибрациодаоз хонингэаание на унщореа льном станке шд .ЗХбЗУ. Отчет ШБЬракторосэльхозиап. Текн (502) с. Ь-?2.

10. ШлщехонгагсвальныД станок! А „G. iiI044'65 от 1.6.83 соавторы: Сбрядик М.И., Сран бах Г .С., Пени Е.Е., Савельева ii.Bc, Фрагга И.Е.

L26_: