Транспортировка станков. Испытание металлорежущих станков. Причины потери станком работоспособности, страница 16

Выберем целесообразное расположение ковриков: двумя рядами по сторонам фундаментного блока (рис. 1.2.6.1) по 12 ковриков в каждом ряду (площадь одного ряда 1,47 м² и длина ряда 420 см).

 Рис. 1.2.6.1. Схема расположения ковриков  по  сторонам  фундаментного блока

4. Ориентировочно оценим жесткость станины по величине l/h. Если станина жесткая, можно ограничиться проведенным выбором способа установки станка; если станина нежесткая, необходимо провести динамический расчет системы виброизоляции. В нашем случае отношение l/h≈6, т. е. станину нельзя считать жесткой.

II. Определим перемещения под действием силовых факторов.

1. Определим модуль спектра импульса сил инерции при реверсе в форме полуволны синусоиды длительностью τ по формуле

где m_y =1800 кг — масса реверсируемого узла с учетом массы реверсируемой жидкости; v=50 см/с; ω = 2πf_z=69,l с ^-1; ω_о=π/τ=7 с^-1 ; соs[πω/(2ω₂)]~ 1.

2. Рассчитаем максимальную амплитуду относительных колебаний при реверсе узла станка по формуле

где η=1 — коэффициент связанности колебаний в вертикальной плоскости; γ_z=γ_z30 (f_z/f₁ )²=0,009 — коэффициент чувствительности станка к колебаниям с собственными частотами при установке станка во время испытаний;  m_z=1020 кг — масса станка и  фундаментного блока, на котором он установлен.

3.Определим максимальное значение модуля спектра импульсных колебаний основания с частотой ω_о для импульса в виде затухающей синусоиды по формуле

׀S(ω_o)׀ =α_oπ/(ω_oδ_o) = 1,67 мкм -с.

4.                                                                                                                              Рассчитаем максимальную амплитуду относительных колебаний инструмента и заготовки, вызываемых импульсными колебаниями основания, по формуле

α_{отн max} =׀S(ω_o)׀ ω_oγ_z30f_z² /900 = 1.08 мкм > α_отн.и =0,5мкм.                                                                                                                                        (12.2)

5. Рассчитаем  амплитуду колебаний станины поформуле

                                                  (1.2.3)

Для  f=f_z из формулы (1.2.3) следует:

= 13,2 мкм.

6.  Определим амплитуду относительных колебаний инструмента и заготовки, вызываемых регулярными вертикальными колебаниями основания, по формуле   а_отн=а_стz γ_z30(f_z/30)² = 0,125 мкм<а_отн._Р=0,16 мкм.

7.  Сопоставим рассчитанные амплитуды с допустимыми.

8.  Рекомендации по снижению уровня колебаний при выбранном варианте установки: снизить f_z  в  раза, например путем укладки ковриков в два слоя.

9. Повторим проверочный расчет по п. 5 — 8 для нового значения f_z.

III. Рассмотрим другие варианты установки станка, исходя из лимитирующего условия (например, a_{OTH mах} = а_отн._и)

1. Определим необходимую частоту вертикальных колебаний станка с фундаментным блоком по формуле, полученной из формулы (1.2.2):

2.   Определим  параметры пружинных виброизоляторов,  в частности, коэффициент жесткости по формуле k_z=4π²f_z²=2022 Н/см.

3.   Например, по табл.  1.2.5.3. Примечание. Если станок имеет реверсируемый узел, перемещающийся горизонтально, расчет усложняется вследствие связанности вертикальных, горизонтальных и угловых колебаний.

1.2.7. Динамические расчеты виброизолирующей установки станков                       по заданным относительным перемещениям инструмента и заготовки

На основании проведенных исследований чувствительности станков к регулярным и импульсным колебаниям оснований и влияния колебаний оснований на качество обрабатываемых деталей, а также определения значений допустимых смещений инструмента и заготовки разработана методика расчета или, вернее, подбора параметров виброизолирующей установки, обеспечивающих получение изделии требуемого качества. Предлагаемая методика разработана с использованием расчетов на основе подобия по экспериментальным значениям коэффициентов передачи и полученных расчетных зависимостей для этих коэффициентов и состоит из следующих этапов: