Автотербелістер

Автотербелістік немесе өздігінен қозатын процестер табиғатта және техникада кеңінен таралған, және: скрипканың дауысы, есіктің, плотинаның, трамвайдың, тежегіштің бұрылыстағы бекіткіш тетіктерінің сықыры, электроберіліс желісінің "шоқырақтауы", ұшақтағы және аспалы көпірлердегі аэродинамикалық күш әсерінен болатын флаттер құбылысы, автокөлік доңғалақтарындағы "шимми" құбылысы; көптеген машиналардың подшипниктері мен подпятниктеріндегі автотербелістер, металл кесетін станоктардағы, оның ішінде технологиялық машиналардағы және басқа автотербелістер өте тұрақты болады.

Технологиялық машиналардағы автотербелістен болатын динамикалық жүктемелер, зерттеу көрсеткендей, үлкен мәнге жетуі мүмкін және оларды жетектер бөлшектерінің беріктігі мен сенімділігін есептеген кезде ескеру керек. Автотербеліс кезіндегі жүктеме ең үлкен амплитудасымен ғана қауіпті емес, сонымен бірге, олар нөлдік мән арқылы өтіп, саңылаулардағы кинематикалық тізбектің үзілуіне (тісті берілістерде, муфталарда, әмбебап шарнирлерде т.б.) әкеледі, соның салдарынан, серпімді ұрылумен және жетек желісіндегі жалпы кернеудің күрт көтерілуімен, олар бітеледі.

Практикада машиналардың жұмысындағы тұрақты процестің бұзылуы кезінде және прокаттық станоктардың, крандардың жүретін доңғалақтарының, т.б. жұмыс органдарының бұзылыстары кезінде көп жағдайда, біліктердің, берілістердің, шпиндельдің және жетектің басқа бөлшектерінің бұзылыстары байқалады. Қарқынды автотербеліс крандардың, арбалардың, қайта тиегіштердің, тиегіш машиналардың механизмдерінде, прокаттық станоктарда, металл кесетін араларда, манипуляторларда, пеш итергіштерінде т.б. қозады. Автотербеліс гармониялық және релаксациялық немесе меншікті тербелістен үлкен, кезеңдермен бөлінген. Көп машинаға авторлардың жасаған эксперименттері, автотербеліс амплитудасының мәні статистикалық жүктемемен салыстырғанда М _а /М_с=0,2÷1,5, ал тербеліс жиілігімен кезеңдері соған сәйкес υ=6-200 1/с, Т=0,03÷1 с шегінде болатынын көрсетті. Механикалық автотербелістің қозу табиғаты өте күрделі. Ең көп қолданылатын теориялардың бірі - сырғанау жылдамдығы функциясындағы (υ)үйкеліс күшінің төмендеуі (μ.үйкеліс коэффициенті) (40 а сурет). Жұмыстағы машинаның автотербелісі кезіндегі кедергі күшінің моменті түрдің кубтық параболасымен аппроксимирленуі мүмкін.

 

, (98)

 

мұнда m₀, m₁, m₃ тұрақты коэффициенттер; - жұмыс бөлігінің бұрыштық жылдамдығы.

 

 

а - сырғанау функциясындағы үйкеліскүшінің сипаттамасы; б – рельстік механизмдердегі автотербеліс осциллограммасы (тұрып қалғанда): М - жетек желісіндегі серпімділік күшінің моменті; ω; - жетектің айналу жиілігі; в - прокаттау станогындағы тоқтап қалған кезде; М - шпинделдегі серпімділік күшінің моменті; Р₁, Р₂ - прокаттау күші

40 сурет - Машиналардағы автотербеліс

 

Машина жетегінің екімассалы эквиваленттік схемасы үшін жалпы масса қозғалысының дифференциалдық тендеуі:

 

(99)

мұнда а - электркозғағыштың бұрыштык коэффициенті. Сызықты емес дифференциалдық теңдеудің күрделі математикалық шешімін жіберіп, жетек желісіндегі серпімділік күшінің моменті үшін мына теңдеуді жазамыз:

 

, (100)

 

мұнда и - шектен тыс моментпен шақырылған қозғағыштың бұрыштық жылдамдығы.

Көріп отырғандай, автотербелістегі серпімділік күшінің моменті гармония заңы бойынша өзгереді. Автотербелістің амплитудасы сырғанау жылдамдығы функциясындағы үйкеліс сипатын (m₁/m₃), тербеліс жиілігін υ және машинаның жұмыс бөлігінің инерциялық моментің J₂,, сонымен бірге қозғағыш сипатының иілу бұрышын анықтайтын коэффициенттердің қатынасына байланысты.

40 б суретте кейбір технологиялық машиналардыің жұмыс осциллограммасы көрсетілген, онда сипаты жағынан гармониялық заңға жақын, жетектердегі автотербеліс процестері жақсы көрінеді.

Тербелістің үлкен және тұрақты амплитудалары тек жетектер бөлшектерінің беріктілігі мен төзімділігіне ғана әсер етіп коймайды, олар сонымен бірге, технологиялық процестер мен прокат көлемінің дәлдігіне теріс әсер етеді, әсіресе табақты және құбырлы станоктарда.

Дебиет

2 негізгі /83-88/