Динамические параметры

Применение новых материалов и процессов в машиностроении ведет к прогрессивной технологии изготовления изделий: к созданию автоматов, имеющих совершенно новые структурные, кинематические и динамические особенности.

В соответствии с изложенным на начальной стадии проектирования при решении задач определения основных функциональных характеристик машинных агрегатов при располагаемых технических средствах необходимо учитывать присущие компоновочным структурам силовой цепи динамические особенности, которые могут существенным образом повлиять на эксплуатационные качества агрегата. Важными практическими следствиями такого подхода являются: а) целенаправленное габаритное резервирование на начальной стадии проектирования участков силовой цепи для размещения необходимых корректирующих устройств; б) обоснованный отказ от компоновочных схем, неблагоприятных в части проявления динамических процессов, недопустимо искажающих эксплуатационные характеристики агрегата, если габаритные возможности исключают использование соответствующих корректирующих устройств. Таким образом, структура и основные параметры силовой цепи машинного агрегата, определяемые на начальной стадии проектирования в результате синтеза функциональных характеристик, как правило, требуют корректировки на последующей стадии при решении задачи оптимизации динамических характеристик. В связи с этим практически целесообразная область применения структурного динамического синтеза машинных агрегатов определяется задачами, связанными с выбором предпочтительных по динамическим критериям эффективности вариантов силовой цепи из числа конкурентных (сопоставимых) по функциональным качествам, со структурным синтезом корректирующих устройств для целенаправленного воздействия на динамические характеристики машинного агрегата.

Возможны иные формы критериев эффективности, учитывающие функциональные и динамические особенности исследуемых машинных агрегатов, некоторые из которых рассмотрены в работе [281.

Необходимость введения сложных факторов (функции других факторов) возникает при желании представить динамические особенности объекта в статической форме. При планировании эксперимента обычно одновременно изменяются несколько факторов. К совокупности факторов предъявляют требования: совместимости, независимости (отсутствие корреляционной связи), достаточной полноты выбранного множества факторов.

Независимо от силовой схемы, средств силового возбуждения и других конструктивных признаков подавляющее большинство испытательных машин в динамическом отношении может быть представлено ограниченным числом схем колебательных систем с сосредоточенными параметрами. Для машин каждой группы, объединенных одной такой схемой, общими являются динамические особенности возбуждения переменных нагрузок и условия передачи их на образец.

При помощи непрерывного прохождения при условиях, выраженных формулой (4), изучались те качественные динамические особенности поведения системы, которые невозможно было вы-

Учитывая посредством расчета динамические особенности системы, можно выбрать более простой ее вариант. Например, введя в систему несложные устройства для выдержки времени (которыми в простейших случаях могут служить дополнительные объемы, отрезки труб и т. д.), можно обеспечить подачу сигнала •сначала в одно устройство, затем в другое, т. е. избежать «состязания контактов».

Модуль программирования движения робота по заданному маршруту формирует программную траекторию, которая выступает как цель управления. В общем случае при синтезе программных траекторий необходимо учитывать конструктивные и динамические особенности шасси робота, а также ограничения на скорости и ускорения движения, присущие исполнительным приводам.

— коэффициент, учитывающий условия производства и эксплуатации ротора, а также его динамические особенности.

Чтобы избежать подобных ошибок, -при определении собственных частот (см. рис. 9.11) на все лопатки, за исключением той, для которой определяется характерная частота, крепили массы для отстройки. Этот прием позволял достоверно оценивать характерную частоту для каждой из лопаток, когда она закреплена в диске. Полученные таким путем динамические характеристики описывают в определенной степени динамические особенности не только самих лопаток, но и упругой основы, на которой они закреплены. Результаты эксперимента свидетельствуют об отсутствии четкой взаимосвязи между индивидуальными частотами лопаток и уровнями резонансных напряжений на них.

Диаметр капли 2,2 мм, диапазон скоростей от 0,1 —1,7 м/с. Чтобы избежать погрешностей, которые могут появиться при исследовании нестационарных процессов для измерения Гст под каплей использовалась микротермопара диаметром 30 мкм. В процессе исследования применялась скоростная киносъемка с частотой 3000 кадров/с. Фоторегистрация процесса дала возможность наблюдать динамические особенности контактирования капли с нагретой поверхностью. Кинограммы представлены на рис. 4.14.

Источники питания сварочной дуги должны отвечать следующим требованиям: 1) обеспечивать необходимые для данного технологического процесса силу тока дуги и напряжение дуги; 2) иметь необходимый вид внешней характеристики, чтобы выполнить условия стабильного горения дуги; 3) иметь такие динамические параметры, чтобы можно было обеспечить нормальное возбуждение дуги и минимальный коэффициент разбрызгивания.

Приведенные примеры показывают, что для нормальной эксплуатации машин требуется привести в соответствие с действующими нормами динамические параметры агрегатов. Воздействием на определенным образом выбранный параметр динамической характеристики добиваются одновременного изменения уровня шума, вибраций звеньев, фундамента и т. п. Снижение динамических воздействий агрегата на окружающую среду достигается уравновешиванием механизмов. Под уравновешиванием механизмов понимается перераспределение масс определенных звеньев таким образы

изменением расстояния между предметом и его положением, при котором он прерывает луч. Если фотографируемое явление сопровождается звуком, то можно использовать микрофонный адаптер. Синхронизация между явлениями, порождающими звук, и источником света достигается изменением положения предмета относительно микрофона; ряд последовательных фотографий повторяющихся операций получают изменением положения микрофона от экспозиции к экспозиции. В зависимости от конкретной задачи возможны различные комбинации микрофонного адаптера и связанной с ним аппаратуры, Таким образом, фотографические методы позволяют непосредственно измерять только кинематические парамеры процесса распространения волн напряжений, а именно перемещение и в некоторых случаях скорость, другие же параметры определяются косвенно с помощью соответствующих формул, тогда как методы, основанные на принципе Гопкинсона, в сочетании с электрическими устройствами (датчики, измерительная аппаратура) позволяют непосредственно измерять некоторые динамические параметры .процесса распространения волн напряжений.

Равенства (6.3) и (6.6) пригодны для определения геометрических, кинематических и динамических ошибок положений звеньев, если соответственно в числе Дд,- фигурируют геометрические, кинематические и динамические параметры. Эти равенства дают возможность определять ошибки положения выходного звена как функции обобщенной координаты q0> за которую, в одноподвижных механизмах обычно выбирают координату положения входного звена.

Так как ряд факторов, действующих при работе машин, очень трудно учесть теоретически, то реальные кинематические и динамические параметры в современных условиях проверяют путем экспериментального исследования. Поэтому авторы сочли необходимым дать специальную главу, освещающую методы экспериментального определения механических параметров машин.

и динамические параметры для кулисных механизмов с двухповод-

Каждое изделие характеризуется определенными выходными параметрами — величинами, определяющими показатели качества данного изделия. Выходные параметры могут характеризовать самые разнообразные свойства данного изделия в зависимости от его назначения и тех требований, которые к нему предъявляются, Это могут быть показатели точности функционирования, механические и прочностные характеристики, кинематические и динамические параметры, экономические показатели и др.

В качестве примера влияния износа на динамические параметры машины на рис. 129 приведены результаты исследования многошпиндельных токарных автоматов, проведенного канд. техн. наук Е. Г. Нахапетяном.

Возникновение генерации* высокочастотных колебаний в зона шатунного подшипника — это результат отрыва поверхности вкладыша от постели нижней головки шатуна, сопровождавшийся ударами. Таким образом, износ основных сопряжений машины оказывал непосредственное влияние на ее динамические параметры, что характерно для энергетически нагруженных систем.

5. Экспериментальная оценка надежности системы.; При анализе систем с автоматическим управлением и экспериментальной оценке их параметрической надежности с учетом износа необходимо определять динамические параметры системы для двух ее состояний — исходного и с заданным значением износа отдельных элементов. Происходящие изменения выходных параметров следует выразить в функции износа или времени.

В лаборатории прочности и надежности проводятся статические и динамические испытания узлов, деталей, систем, агрегатов и изделий в целом с целью определения общих запасов прочности силовых элементов; вибрационные и усталостные испытания деталей, узлов, систем, агрегатов с целью определения ресурса; испытания на износ отдельных сопряжений и механизмов; испытания на параметрическую надежность, при которых оценивается точность функционирования, динамические параметры, КПД и другие характеристики работоспособности узлов изделия и их изменение во времени.