CC BY
7УДК 621.8
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ПРИВОДА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СТЕНДА КАЛИБРОВАНИЯ ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ
С. П. Ереско, В. Г. Межов, А. В. Ушаков
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Представлена рациональная расчетная схема динамической модели экспериментального стенда для калибрования древесно-стружечных плит.
Ключевые слова: динамическая модель, расчетная схема, привод, момент инерции, податливость.
DESIGN DIAGRAM OF THE DRIVE FOR THE DYNAMIC CALCULATION OF THE STAND OF CALIBRATION OF WOODEN SPRAYING PLATES
S. P. Eresko, V. G. Mezhov, A. V. Ushakov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail:[email protected]
The rational design scheme of the dynamic model of the experimental bench for the calibration ofparticle boards.
Keywords: dynamic model, design scheme, drive, moment of inertia, compliance.
Для того чтобы сконструировать привод необходимо, во-первых, разработать обоснованные рекомендации, следование которым обеспечит рациональную в отношении динамики конструкцию привод, и, во-вторых, иметь достаточно простую методику расчета и экспериментального исследования динамических процессов в приводе [1].
Используемый на кафедре основ конструирования машин экспериментальный стенд для калибрования древесностружечных плит рис. 1, имеет ряд недостатков, связанных с конструкцией главного привода, который передает и воспринимает наибольшие нагрузки.
Рис. 1. Экспериментальный стенд для калибрования древесно-стружечных плит
Для обеспечения надежности конструкции привод должен обладать высокой прочностью как при постоянных, так и при переменных нагрузках. Для обеспечения устойчивого резания при интенсивных режи-
мах, высокой точности обработки этот привод должен обладать значительной жесткостью в статических режимах.
Система главного привода не должна быть чрезмерно металлоемкой и обеспечивать широкий диапазон изменения скорости, причем это изменение должно производиться бесступенчато [2-3].
Комплекс разнообразных и противоречивых технических требований, предъявляемых к системам главного привода, ставит задачу расчетного определения динамических характеристик.
Привод стенда представляет собой сложную многозвенную динамическую систему с распределенными массами. Определение динамических характеристик связано с подготовкой расчетной схемы, необходимо вычислить моменты инерции вращающихся деталей привода, податливости упругих звеньев между этими деталями, характеристики демпфирования, а также привести эти элементы к цепной системе [4].
На кинематической схеме (рис. 2) показаны расчетные моменты инерции вращающихся элементов привода и податливости упругих звеньев между этими деталями [5-6].
Расчетная схема стенда представляет собой цепи из ряда масс J со связями e. Массами J принимаются детали привода, имеющие значительные инерционные характеристики (шкивы, звездочки, зубчатые колеса). А связями e принимаются детали и элементы с незначительными инерционными характеристиками и при этом значительной податливостью (ремни, длинные тонкие валы и т. д.) [7].
Количество масс в цепи определяется количеством элементов механизма имеющих значительные момен-
Механика специальных систем
ты инерции. В данном приводе инерционными элементами принимаются ведущий и ведомый шкивы ременных передач и два конических зубчатых колеса фрезерной головки см. рис. 2. Жесткостными элементами принимаются валы со шпоночными соединениями, ремни и одно зубчатое зацепление.
Таким образом, стенд состоящий из двух двигателей, валов, ременных передач и конической передачи рис. 3 а, б, можно представить в виде двух цепей: пя-тимассовой с четырьмя связями и шестимассовой с пятью связями.
Рис. 2. Расчетные моменты инерции вращающихся элементов привода и податливости упругих звеньев
=89010 \гм2 Х^Ш-Ж2
=99165-10 ~ рад/На
в,.....„=5500-10~5оад/Н-м
. 1^С=Ы5Ю ~5кгм 2
1.^10.3 2
-5 2
I „^.,...=301910 кгм_
^519010~5пад/Нн
е^е ,=0.0000000910 ~5оад/Нм
а
б
Рис. 3. Расчетная схема пятимассовой системы с четырьмя связями (а); расчетная схема шестимассовой системы с пятью связями (б)
Расчетная схема динамической модели позволяет выполнить динамическое приведение этих элементов к системе. Динамические модель позволяет правильно оценить нагрузки, действующие в системе главного привода стенда, и выбрать конструктивные параметры системы так, чтобы ограничить эти нагрузки заданными пределами [8; 9].
Библиографические ссылки
1. Вульфсон И. И. Краткий курс теории механических колебаний. М. : ВНТР, 2017. 241 с.
2. Ванин В. А., Колодин А. Н., Однолько В. Г. Расчет и исследование динамических характеристик приводов металлорежущих станков. Тамбов : ТГТУ, 2012. 120 с.
3. Кочергин А. И. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование. Минск : Вышэйша школа, 1991. 382 с.
4. Межов В. Г., Чумаков В. Ф. Метод оценки надежности динамических параметров при проектировании механических систем // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения : материалы Все-росс. научно-практич. конф. / СибГТУ. Красноярск, 2012. С. 25-26.
5. Решение математической модели динамики привода экспериментального стенда для исследования карданных передач / А. В. Стручков [и др.] // Наземные транспортно-технологические комплексы и средства : материалы междунар. научно-техн. конф. Тюмень : ТГНУ, 2016. С. 303-307.
6. Определение динамических параметров привода экспериментального стенда для исследования карданных передач / А. В. Стручков [и др.] // Вестник СибГАУ. 2016. Том 17, № 3. С. 638-644.
7. Кукушкин Е. В., Межов В. Г., Ушаков А. В. Конструкция деревообрабатывающего стенда для шлифования древесных композитных плит // Автоматизированное проектирование в машиностроении. 2017. № 5. С. 21-23.
8. Ермолович А. Г., Ереско С. П. Совершенствование процесса прессования строительных материалов : монография / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2005. 150 с.
9. Экспериментальные исследования получения плит из фрезерной стружки на лабораторном прессе и установление физико-механических характеристик / С. П. Ереско [и др.] // Хвойные бореальной зоны ; СибГТУ. Красноярск, 2015. № 1-2. С. 73-77.
References
1. Vul'fson I. I. Kratkiy kurs teorii mekhanicheskikh kolebaniy. [A short course in the theory of mechanical oscillations]. Moscow, 2017. 241 p.
2. Vanin V. A., Kolodin A. N., Odnol'ko V. G. Raschet Raschet i issledovanie dinamicheskikh kharakteristik privodov metallorezhushchikh stankov. [Calculation and investigation of dynamic characteristics of drives of metal-cutting machines]. Tambov, TGTU, 2012. 120 p.
3. Kochergin A. I. Konstruirovanie i raschet metal-lorezhushchikh stankov i stanochnykh kompleksov. Kursovoe proektirovanie. [Design and calculation of metal-cutting machines and machine tools. Course design]. Minsk, High school, 1992. 382 p.
4. Mezhov V. G., Chumakov V. F. [Method for assessing the reliability of dynamic parameters in the design of mechanical systems]. Lesnoy i khimicheskiy kom-pleksy - problemy i resheniya: materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. ["Forest and chemical complexes - problems and solutions" : materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference]. Krasnoyarsk, 2012. P. 25-26. (In Russ.)
5. Struchkov A. V. [et al.] [Solution of the mathematical model of the dynamics of the pilot study for drive cardan transmission]. Materialy mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii "Nazemnye trans-portno-tekhnologicheskie kompleksy i sredstva" [materials of international. scientific and technical. conference "Ground transport-technological complexes and means"]. Tyumen, 2016. P. 303-307. (In Russ.)
6. Struchkov A. V. [et al.] [Determination of the dynamic parameters of the drive of the experimental stand for the study of cardan gears]. Vestnik SibGAU. 2016. No. 17. P. 638-644. (In Russ.)
7. Kukushkin E. V., Mezhov V. G., Ushakov A. V., [The design of a woodworking bench for grinding wood composite boards] // Automated design in mechanical engineering. 2017. № 5. P. 21-23. (In Russ.)
8. Ermolovich A. G., Eresko S. P. [Improvement of the process of pressing of building materials]: Monograph. Krasnoyarsk: SibSTU, 2005. P. 150 .
9. Eresko S. P. [et al.] [Experimental studies of the production of plates from milling chips on a laboratory press and the establishment of physico-mechanical characteristics of "Coniferous boreal zone"]: SibSTU, 2015. № 1-2. P. 73-77. (In Russ.)
© Ереско С. П., Межов В. Г., Ушаков А. В., 2018
