автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Совершенствование станочных гидравлических следящих приводов применительно к поворотным скоростным тяжелонагруженным механизмам

".. " Акционерное общество открытого типа

^ _ "ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ИНСТИТУТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ"

^ - ОАО "ЭНИМС" -

«V \

На правах рукописи СТРУНКИН Юрий Евгеньевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СТАНОЧНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СЛЕДЯЩИХ ПРИВОДОВ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ПОВОРОТНШ СКОРОСТНШ ТЯЖЕЛО 11АГРУЖЕН11ЬМ МЕХАНИЗМАМ

Специальность 05.03.01 - Процессы механической и физико-технической обработки, станки и инструмент

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1997

Работа выполнена в Акционерном обществе открытого типа "Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков".

Научный руководитель - доктор технических наук

Иванов Г.М.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Пуш A.B.

- кандидат технических наук, доцент Домогаров А.Ю.

Ведущее предприятие - ОАО "Московский станкостроительный завод"

(МСЗ)

Защита состоится "23" оека.оря 1997 г. в Л) часов 00 минут на заседании специализированного совета Д 169.01.01 ОАО "Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков" по адресу: г.Москва, 117926, 5-й Донской пр., д.21-6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО "Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков".

Автореферат разослан " НРЯОРр 1997 г.

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря Специализированного совета.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат технических наук

Гришин В.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современная техника отличается увеличением скоростей и нагрузок на детали и узлы механизмов при одновременной тенденции к снижению их материалоемкости. Задачей настоящей работы является расширение области применения станочного гидравлического следящего привода (ГСП) с гидромеханическим управлением в целях его использования в скоростных тяжелонагруженных механизмах (СТМ) станков и других машин. К СТМ следует отнести механизмы возвратно-поступательного движения, рабочий орган которых перемещается по гармоническому закону с максимальной мгновенной скоростью до 1 м/с, переменными режимами колебаний (амплитуда до 70 мм, частота до 10 Гц) и тяговым усилием до 25 кН. Другой особенностью СТМ является возможность наклонной установки под любым углом (0-90° от вертикали).

Гидравлические поворотные СТМ находят применение в станках для обработки замкнутых контуров (кулачков, эксцентриков, поршневых колец и др.), промышленных роботах, транспортных устройствах и средствах автоматизации, специализированных имитационных испытательных стендах, других машинах и оборудовании.

Широко применяемые в станкостроении копировальные системы на основе ГСП чаще всего используются в приводах подач с максимальными скоростями слежения до 1...2 м/мин (отдельные образцы до 3,5 м/мин). ГСП современных промышленных роботов способны развивать скорости до 0,4 м/с при тяговом усилии до 14 кН и весьма ограниченных требованиях к точности воспроизведения задаваемого закона движения. Таким образом, существующие ГСП не отвечают основным требованиям, предъявляемым к СТМ.

Расширение технологических возможностей и области применения ГСП сопряжено с резким увеличением скоростей слежения и тяговых усилий. При этом возникают серьезные проблемы с обеспечением динамической устойчивости, высокого качества регулирования, необходимой точности отработки входного воздействия и повышения КПД. Все это требует нового методического подхода к проектированию высокоскоростного ГСП и механизмов на его базе.

Целью работы является совершенствование станочных ГСП с гидромеханическим управлением (в направлении увеличения скорости слежения до 0,5-1 м/с и развиваемого усилия до 25 кН, повышения надеж-

ности, снижения энергопотребления, сокращения размеров и массы оборудования и упрощения его эксплуатации) и обеспечения возможности их использования в поворотных СТМ станков, стендов и другого оборудования.

Методы исследования. Работа выполнена на базе современных представлений о процессах и методах исследования динамики станков с гидравлическим приводом. Объектом исследования является СТМ с гидравлическим приводом возвратно-поступательного движения. В процессе теоретических и экспериментальных исследований динамических характеристик определяющих элементов несущей системы и гидропривода использовались методы математического описания, принятые в теории автоматического регулирования, что позволило уделить основное внимание изучению физического содержания динамических процессов в рассматриваемых механизмах. Анализ качества переходных процессов и точности воспроизведения задаваемого закона движения выполнен путем математического моделирования на персональном компьютере (ПК) с использованием программы Mathcad PLUS. Достоверность научного результата обеспечивалась сочетанием расчетной модели и моделирования на ПК с экспериментальными исследованиями, выполненными на имитационных испытательных стендах на основе ГСП с гидромеханическим управлением от вращающегося шаблона.

Научная новизна. Предлагается метод проектирования скоростных тяжелонагруженных механизмов с ГСП, основанный на совместном рассмотрении процессов в гидроприводе и несущей системе, а также рабочих процессов в механизме, нагружающем силовой двигатель.

По гидроприводу:

- разработана универсальная математическая модель, позволяющая эффективно моделировать высокоскоростные ГСП с учетом податливости несущей и измерительной систем, а также специфического характера нагрузки;

- разработана методика расчета устойчивости и определены основные закономерности функционирования гидропривода в режиме слежения на скоростях до 1 м/с при возвратно-поступательном движении по гармоническому закону.

По несущей системе.

Разработана методика формирования компоновки и выбора параметров несущей гидромеханической системы по заданным показателям технического уровня механизма.

Практическая ценность.

1. Разработанные методы и принципы конструирования высокоскоростных ГСП представляют основу для совершенствования поворотных СТМ в направлении повышения их динамических характеристик и улучшения весогабаритных показателей.

2. Разработан блочно-модульный принцип построения СГМ и их основных элементов, в том числе:

- поворотного автономного осесиммегричного нагрузочного устройства, построенного по принципу силового замыкания несущей системы (без передачи усилий на станину);

- скоростного регулируемого ГСП с гидромеханическим управлением, который выполнен в виде единого блока, установленного непосредственно на поворотном нагрузочном устройстве;

- гидромеханического записывающего устройства, позволяющего фиксировать зависимость развиваемого гидроцилиндром усилия в функции перемещения его штока (возможен вариант с электрической регистрацией параметров и выдачей результатов на цифровую индикацию или ПК).

Реализация работы. При непосредственном участии автора разработаны и изготовлены универсальные гяжелонагруженные механизмы с ГСП и на их базе внедрена в промышленности гамма имитационных испытательных стендов для динамических испытаний изделий машиностроения при гармоническом входном воздействии, а также для испытаний с постоянной скоростью движения. Стенды внедрены в ОАО "ЭНИМС", АО "Тверской вагоностроительный завод" и других предприятиях.

Апробация работы и публикации. Основные положения работы доложены и обсуждены на Экспертном совете отд.К 14 ОАО "ЭНИМС" (1997г.).

По теме диссертации подана заявка на Патент РФ N 97110818 от 19. 06.97 г.; опубликовано 5 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 184 страницах машинописного текста, содержит 100 рисунков, 6 таблиц, список литературы и 3 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена состоянию вопроса и постановке задачи исследования.

Значительный вклад в создание и исследование ГСП (в том числе станочных) внесли труды Гамынина Н.С., Ермакова С.А., Коробочкина Б.Л., Лещенко В.А., Трифонова О.Н., Тумаркина М.Б., Хаймовича Е.М., Хохлова В.А. и ряда других авторов. В их работах рассмотрены вопросы проектирования ГСП, обеспечения устойчивости и качества переходных процессов, а также точности воспроизведения заданного закона движения. Анализу гидромеханической системы станка, которая содержит контуры, отображающие процессы в гидроприводе, несущей системе, а также процессы резания и трения, посвящены работы Кудинова В.А. и Иванова Г.М. Такой методический подход позволяет реально оценить качество работы ГСП в конкретных условиях его использования в том или ином механизме с учетом податливости несущей системы и специфического характера нагружения.

Анализ известных конструкций станочных ГСП показывает, что они не отвечают в полной мере требованиям поворотных СТМ (в частности,-имитационных испытательных стендов) прежде всего по скорости слежения и тяговому усилию. Вместе с тем, использование ГСП с гидромеханическим управлением позволяет обеспечить ряд серьезных преимуществ по сравнению с другими известными типами приводов (например, электромеханическими) :

- малые габаритные размеры исполнительных двигателей (гидроцилиндров) позволяют легко обеспечить локальное силовое замыкание в системе гидродвигатель-испытываемое изделие, проводить испытания под любым утлом наклона;

- наличие предохранительного клапана надежно защищает систему от перегрузки;

- обеспечивается простота регулирования всех параметров (хода, скорости, усилия, закона движения) и возможность дистанционного управления, в том числе от ПК;

- возможен высокоточный контроль действующего усилия по манометру или индикатору динамометра, а также его запись на бумагу или распечатка с ПК;

- возможна минимизация приводной мощности за счет аккумулирования гидравлической энергии.

Очевидно, что преимущества гидропривода могут быть успешно реализованы лишь в условиях грамотно спроектированной гидромеханической системы. Вместе с тем, теоретических основы создания ГСП для поворотных СТМ в технической литературе освещены недостаточно, поэтому были поставлены следующие задачи исследования:

1. Нахождение рационального компоновочного решения гидромеханической системы базового нагрузочного узла, обеспечивающего возможность испытания объекта в любом пространственном положении.

2. Разработка методики выбора рациональных параметров несущей системы и гидропривода.

3. Обоснование выбора параметров регистрирующих устройств с целью минимизации искажений результатов записи, автоматизации испытаний и доступности метрологической проверки и аттестации.

Вторая глава посвящена исследованию основных характеристик нагрузки, действующей на ГСП. В зависимости от области применения (резание, хонингование, испытания гидроцилиндров и уплотнений и т.п.) на силовой гидроцилиндр могут действовать инерционные нагрузки, а также нагрузки в виде сухого трения, вязкого трения или (в общем случае) - смешанного трения. В качестве примера более детально рассмотрены силы сопротивления гидравлических гасителей колебаний в случае использования ГСП для комплектации имитационных испытательных стендов.

В первом приближении демпфирующая сила гасителя Р пропорциональна скорости V на начальном участке зависимости М(V), а после увеличения скорости до 0,3 м/с остается постоянной величиной. Вместе с тем, в определенных условиях эксплуатации возможны нарушения работоспособности гасителей, приводящие к провалам демпфирующего усилия. Анализ этих нарушений должен предшествовать исследованию приводных и несущих механизмов стендов, способствовать углубленному пониманию результатов испытаний ГСП. На основании исследования условий перетекания рабочей жидкости между рабочими камерами гасителя определены основные причины дефектной работы и даны рекомендации по совершенствованию конструкции.

Изучение формы типовой рабочей диаграммы гасителя (зависимости демпфирующего усилия Г от перемещения х штока) показало, что нежесткость несущей системы стенда и податливость силоизмерительных

деталей записывающего устройства оказывают существенное влияние на форму рабочей диаграммы и фактическую амплитуду колебаний, поэтому рекомендуется обеспечить максимум жесткости.

В третьей главе изложена методика расчета гидромеханической системы тяжелонагруженных механизмов с гидроприводом возвратно-поступательного движения.

Расчетная и структурная схемы приведены на рис.1, где обозначены: у - перемещение золотника 1 от планки 4 с плечами а и Ь (входное воздействие); х - перемещение штока гидроцилиндра 8 (выходная координата); А. - площадь поршня гидроцилиндра; Ц - расход жидкости; а - угол наклона линейки б; рн - давление в напорной линии; к - коэффициент податливости несущей и измерительной систем; 0 - параметр сопротивления испытываемого гасителя колебаний (е-Р/у); 2 - регулировочный винт; 3 - задающий кулачок; 5 - скалка; 7 - поперечина.

Уравнения и передаточные функции динамических звеньев можно записать в виде:

1. (11- с!0Л1у|о-у; №1(5)- к1, где к1- с10/с1у|о - статический коэффициент усиления; <30/с1у|о- коэффициент наклона линеаризованной расходной характеристики следящего золотника вблизи его нейтрального положения; з - оператор Лапласа.

2. Ах- Ц; М2(5)- к2/з, где к2- 1/А.

3. (гп + тПР)х + Хх - Р1А, Из(з) - кз(1 + ТзвЭз, где: кз- Х/А -статический коэффициент усиления; Г3- (т + тПр)/А - постоянная времени; X - коэффициент вязкого трения; т - масса подвижных частей; шПр- приведенная к поршню масса масла в соединительных трубопроводах; шПр- 1160 (А211/с1| + А21г/<ф; с1ь 1ь с12, 1г - внутренние диаметры и длины трубопроводов подключения гидроцилиндра.

4. 0(х - кАрг) - Ар2; >/4(з) - к4з/(1 + Т43), где: к4- й/к -статический коэффициент усиления; Т4- кз - постоянная времени.

5. сЗС1/сЗр|ном-р + (*оа/Е)-р - W5(s) - к5(1 + Т5з), где: к5-<30/с3р|ном - статический коэффициент усиления; с10/с!р|ном ~ коэффициент наклона линеаризованной нагрузочной характеристики следящего золотника вблизи его среднего положения; Т5- УСж/(Е-<30/с)р| Ном) - постоянная времени; Усж- сжимаемый объем масла в гидроцилиндре; Е - модуль упругости масла.

6. При условии равенства плеч планки 4 (Ь - 2а) коэффициент усиления обратной связи кб= Ь^а - 0,04...О,27 в зависимости от выбранной амплитуды колебаний.

я)

Joe

Q,

W3

W4

Р*

i)

vy.

Рис.1. Расчетная Ca) и структурная (б) схемы ГСП.

После преобразования структурной схемы получаем передаточную функцию разомкнутой системы в виде:

W(s) - D(1 + Т4з)/[(Взз3 +■ В2з2 + Bis + В)з] где: D - kik2k6 ;

Вз - к2кзк4ТзТ<И5 ;

В2 - к2к3к5 (Т3Т4 + Т3Т5 + Г4Т5) ;

Bi - Т4 + к2к3к5(Тз + Т4 + Т5) + к2к4к5Т5 ;

В - 1 + к2к3к5 +•к2к4к5 .

Таким образом, передаточная функция разомкнутой системы может быть представлена последовательно включенными усилительным (с коэффициентом усиления D), дифференцирующим (с постоянной времени Т4) и интегрирующим звеньями, а также звеном с передаточной функцией W'(s) - l/(B3s3 + Bgs2 + Bis + В).

Фазовая и амплитудная частотные характеристики этого звена: Ф(<|>) - - arc tg [(Вцо-Взи)3)/(В-В2Ц2) ] H(w) - l//(B-B2w2)2+(Baw-B3w3)2 .

В результате рассмотрения 4-х вариантов ГСП (с различными формами рабочих кромок следящего золотника и параметрами сопротивления гасителя) при максимальном коэффициенте усиления обратной связи (кб-0,27) установлено, что параметр сопротивления ß незначительно влияет на запас устойчивости по амплитуде, и применение острых кромок в следящем золотнике не позволяет обеспечить достаточного запаса устойчивости.

На рис.2 показаны логарифмические частотные характеристики разомкнутой системы, из которых видно, что привод устойчив и имеет минимальный запас по амплитуде 15 дБ.

На основании компьютерного исследования с использованием программы Mathcad PLUS переходных процессов в ГСП с учетом нелинейного характера сопротивления нагрузки установлено, что переходные процессы по пути и скорости при реальном соотношении параметров являются чисто апериодическими (рис.3). Некоторая колебательность появляется лишь при значительном изменении параметров (давление более 15 МПа, масса более 500 кг, модуль упругости масла I,4-108 Па), что свидетельствует о наличии достаточного запаса устойчивости.

Компьютерное исследование реакции системы на гармоническое входное воздействие показало, что в заданном диапазоне частот (до 7 Гц) "завалы" амплитуд перемещения и скорости не превышают 5 2, что хорошо согласуется с результатами экспериментов на стенде СА-4 и вполне допустимо.

Исследование динамики вновь разработанного регистрирующего устройства, обеспечивающего запись рабочей диаграммы карандашом на бумаге, показало, что его постоянная времени не превышает 5,16-10~3 с, а коэффициент демпфирования г, - 0,96. Таким образом, при собствен-

Рис.2. Логарифмические частотные характеристики разомкнутом системы: ч»1 - фазовая частотная характеристика дифференцирующего звена; ф2 - фазовая частотная характеристика звена V' (б) ; ч>(«) - фазовая частотная характеристика разомкнутой системы; Н1 - сумма амплитудных частотных характеристик интегрирующего и дифференцирующего звеньев; Нг - амплитудная частотная характеристика звена И'(з); Н(и) - амплитудная частотная характеристика разомкнутой

системы.

0.02 0.01 о -0.01

Рис.3. Типовые компьютерные распечатки переходных процессов по пути (а) и скорости (б).

ной частоте 31 Гц обеспечивается апериодический переходный процесс. При этом регистрирующее устройство не снижает жесткости гидромеханической системы.

Для визуального контроля усилия разработан динамометр с индикатором или фотоэлектрическим преобразователем, имеющим разрешающую способность зе - 80 Н/имп.

Четвертая глава посвящена основам проектирования ГСП применительно к тяжелонагруженным стендам.

Б рамках настоящей работы созданы различные типовые модули (унифицированные насосные агрегаты, нагрузочное устройство, приводной механизм, измерительные, регистрирующие и управляющие устройства) , что позволяет быстро решать разнообразные технические задачи потребителя и поставлять стенды соответствующего уровня сложности. Наличие развитой элементной базы современных гидроприводов открывает широкие возможности оптимизации схемных решений, а также при необходимости - модернизации стендов в изменяющихся условиях эксплуатации. Вариант компоновки ГСП непосредственно на нагрузочном устройстве показан на рис.4, где обозначены: 1 - ГСП; 2 - несущая балкар - колонны; 4 - динамометр; 5 - поперечина; 6 - планшет; 7 -поворотная ось с маслоподводящими каналами; 5 - регистрирующее устройство.

Методика проектирования поворотных СТМ состоит из следующих основных этапов:

- формирование компоновочного решения с использованием модульного принципа построения;

0.02 я)

0.04

-1

0.02 0.04

<0

Рис.4. Вариант компоновки ГСП на нагрузочном устройстве.

- проведение прочностных и кинематических расчетов определяющих деталей;

- расчет динамических характеристик ГСП с учетом податливости несущей системы и специфического характера нагрузки;

- расчет основных энергетических характеристик с целью миними-

зации приводной мощности и повышения КПД; - расчет теплового режима гидропривода.

На точность воспроизведения заданного закона движения оказывает существенное влияние жесткость деталей гидромеханической системы, в том числе механизма регулирования амплитуды. При работе следящего золотника на него действуют осевые гидродинамические силы потока рабочей жидкости (Н):

Ггд - 2-0,324-0 , где: 0 - расход жидкости через золотник, л/мин; Лрк - перепад давлений на рабочей кромке, МПа.

Во избежание раскрытия стыка между роликом скалки 5 (см.рис.1) и наклонной линейкой 6, усилие пружины, нагружающей следящий золотник 1, должно превышать усилие Ггл. Поскольку РГд направлено всегда навстречу перемещению золотника, а усилие пружины постоянно, наклонная линейка нагружается переменной силой (около 300 Н при смещении золотника вправо и 60 Н при смещении влево). Это вызывает определенные деформации деталей, реализующих обратную связь по перемещению. За счет оптимизации кинематики механизма и повышения жесткости определяющих деталей удалось практически полностью исключить указанные деформации.

При работе ГСП с гидромеханическим управлением около 1/3 подводимого давления может теряться на рабочих кромках следящего золотника, что вызывает разогрев рабочей жидкости в гидросистеме. Вместе с тем, часть подводимой мощности (Рг) рассеивается испытываемым гасителем (вызывает разогрев самого гасителя). Величину Рг легко определить по площади рабочей диаграммы, которая характеризует работу выполненную за один цикл колебаний (отношение работы ко времени цикла является мощностью Рг). Указанные соображения позволили предложить методику теплового расчета гидропривода и выбора (при необходимости) эффективных устройств охлаждения.

Существенно улучшить тепловой режим удается за счет использования многопоточных или регулируемых насосов, а также насосно-аккуму-ляторных приводов. Возможность аккумулирования гидравлической энергии в ряде случаев позволяет существенно (в 4-5 раз) снизить приводную мощность, что положительно сказывается на массово-габаритных показателях оборудования. В работе приводится подробная методика подбора параметров пневмогидравлического аккумулятора для комплектации стенда.

Пятая глава содержит результаты исследования ГСП на вновь созданных стендах.

Внедрение скоростных ГСП с гидромеханическим управлением в новую гамму стендов позволило провести комплексное исследование гасителей колебаний в расширенном диапазоне скоростей, нагрузок и пространственных положений. При этом появилась возможность расширить диапазон частот от 0,1 до 7 Гц, увеличить скорость до 0,8-1 м/с, изменять амплитуду в пределах 10-70 мм, проводить испытания в любом угловом положении, регулировать положение зоны колебаний, изменять закон движения, реализовать цикл с переменными амплитудой и частотой, анализировать динамику изменения температуры наружной поверхности гасителя, регистрировать результаты карандашом на бумаге или распечаткой с ПК, фиксировать медленно текущие изменения рабочих параметров при ресурсных испытаниях.

В процессе расширенных испытаний во всем диапазоне скоростных режимов и силовых воздействий анализировалась работоспособность ГСП. В связи с возникновением автоколебаний при отладке ГСП, на основе расчетов была изменена форма дросселирующих кромок следящего золотника (замена острых кромок на специально спрофилированные кромки с лысками 0,5x45°), изменена кинематика и ужесточена конструкция деталей, реализующих обратную связь по перемещению, а также изменены параметры пружины, нагружающей гидромеханическую систему. После уточнения расчетов устойчивости на базе идентифицированной расчетной модели, а также проведения соответствующих конструктивных мероприятий проблема обеспечения устойчивости и высокого качества регулирования ГСП была полностью решена.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Путем усовершенствования станочных ГСП создан принципиально новый тип высокоскоростного следящего привода с гидромеханическим управлением и улучшенными техническими характеристиками (максимальная скорость слежения до 1 м/с при тяговом усилии до 25 кН), обеспечивающими возможность его использования в поворотных СТМ металлорежущих станков и других машин, в том числе имитационных испытательных стендов для динамических испытаний.

2. В условиях реальной жесткости несущей системы выполнен расчет устойчивости ГСП для различных сочетаний его параметров и различных характеристик сил сопротивления. Установлено, что следящий золотник с острыми кромками не обеспечивает необходимого запаса устойчивости, поэтому рекомендовано использовать золотник со специально спрофилированными рабочими кромками, что экспериментально подтверждено на стенде мод. СА-4. Анализ логарифмических амплитудно-фазовых частотных характеристик свидетельствует о высоком быстродействии ГСП, так как отставание по фазе 90° происходит на частотах 160-200 Гц.

3. На основании компьютерного исследования с использованием программы Mathcad PLUS переходных процессов в ГСП с учетом нелинейного характера сил сопротивления установлено, что переходный процесс при реальном соотношении параметров является апериодическим. Некоторая колебательность появляется лишь при значительном изменении параметров (давление >15-106 Па, масса >500 кг, модуль упругости рабочей жидкости Е - 1,4-108 Па), что свидетельствует о наличии большого запаса устойчивости. Исследование реакции системы на гармоническое входное воздействие показало, что в заданном диапазоне частот (до 7 Гц) "завалы" амплитуд перемещения и скорости не превышают 5 %, что хорошо согласуется с результатами эксперимента на стенде СА-4 и вполне допустимо.

4. Разработана принципиально новая конструкция регистрирующего устройства гидравлического типа для записи результатов испытаний, позволяющего вычерчивать нулевую линию усилия и нагрузки на ГСП без уменьшения жесткости стенда. На основании исследования динамических характеристик установлено, что при постоянной времени Т-5,1б*10~3 с обеспечивается практически апериодический переходный процесс (коэффициент демпфирования е,-0,86).

5. На основании исследования прочностных и кинематических свойств определяющих деталей создана методика расчета несущей системы СТМ и стендов на их базе, а также основных комплектующих узлов, в том числе устройства регулирования амплитуды, определяющего качество воспроизведения заданного гармонического воздействия. Разработана методика расчета основных параметров гидропривода и выбора комплектующих изделий.

6. Произведен расчет силоизмерительных деталей специального динамометра, позволяющего измерять величину усилия, развиваемого ГСП,

с помощью индикатора или (в компьютерном варианте стенда) фиксировать ее с помощью оригинального эксцентрикового устройства и электрического импульсного датчика угла поворота, например, фотоэлектрического преобразователя ВЕ178А5. Показано, что в предложенной конструкции динамометра при достаточной разрешающей способности (~80 Н/имп) могут быть приемлемые напряжения в силоизмерительных деталях, обеспечивающие высокую усталостную прочность последних.

7. Разработана большая номенклатура типовых модулей (унифицированный насосный агрегат, в том числе на базе насосно-аккумуляторно-го привода, нагрузочное устройство, приводной механизм, измерительные, регистрирующие и управляющие устройства, в том числе с использованием промышленного персонального компьютера) и методика формирования оптимального компоновочного решения на базе блочно-модуль-ного принципа построения, позволяющая быстро и качественно решать технические задачи потребителя и поставлять поворотные высокоскоростные механизмы с ГСП соответствующего уровня сложности.

8. Спроектированы, изготовлены и внедрены в промышленности принципиально новые (подана заявка на патент РФ) универсальные тя-желонагруженные механизмы с ГСП и на их базе - высокоскоростные стенды мод. СА-3 (с постоянной скоростью движения), СА-4 и СА-5 (с движением по гармоническому закону) для динамических испытаний гидравлических цилиндров, уплотнений, гасителей колебаний и других узлов, отвечающие современным требованиям с точки зрения технологических возможностей, автоматизации, метрологии и надежности. Внедрение стендов позволило существенно расширить область испытательных режимов для ответственных узлов машин и на этой основе выдать рекомендации по их совершенствованию.

Печатные работы автора по теме диссертации:

1. Иванов Г.М., Свешников В.К., Столбов Л.С., Стрункин Ю.Е. Гидроприводные стенды для динамических испытаний //Приводная техника. 1997, N 2. С.8-10.

2. Стрункин Ю.Е. Высокоскоростные следящие гидроприводы /7 СТИН (в печати).

3. Иванов Г.M., Свешников В.К., Стрункин Ю.Е. Стенд для испытания гидродемпферов. ОАО "ЭНИМС" Отчет по теме 4.14.64.14, M Г1 02.9.70004030. Научн.руководит.темы Иванов Г.М.-М.,1997.

4. Гидроприводной стенд. Заявка на Патент РФ N 97110818 с приоритетом от 19.06.97 г. (в составе авторов).

5. Гидравлический демпфер. Авт.свид. SU N 1746090А1 с приоритетом от. 10.08.89. Опубл. 07.07.92. Бюл. N25 (в составе авторов).

6. Следящий гидропривод стендов для испытания тяжелонагруженны: узлов общемашиностроительного применения / Иванов Г.М., Свешников В.К., Стрункин Ю.Е. // Общие вопросы развития станкостроения и машиностроения. Развитие оборудования с ЧПУ и технологии обработки Сб. научн. трудов.- М.: ЭНИМС (в печати).