Виброустойчивость станков. Виброустойчивость станков - это их способность оказывать сопротивление вибрациям, т.е. периодическим колебаниям большой скорости.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

В обычных условиях в колебаниях участвуют три группы сил: поддерживающие колебания - силы упругости; вызывающие колебания (периодические) - возмущающие силы; гасящие колебания - силы сопротивления среды [25, 26].

Частота возмущающей силы, при которой амплитуда вынужденного колебания достигает максимума, называется критической. Частота вынужденных колебаний, равная частоте собственных колебаний, называется резонансной.

Всякая упругая система имеет несколько частот собственных колебаний (спектр частот). Резонанс возникает всякий раз, когда частота какого-либо одного вида собственных колебаний системы равна или кратна частоте возмущающей периодической силы.

Конструкция изделия должна исключать возникновение резонансных колебаний.

Это достигается различными путями:

уравновешиванием возбуждения в станках с помощью противовесов, балансиров, антивибраторов и т.д.;

изменением соотношения между частотами возмущающих сил и частотами собственных колебаний;

увеличением затухания в системе.

Точность изготовления изделий из древесины регламентирована ГОСТ 6449.1-82 " Изделия из древесины и древесных материалов. Поля допусков для линейных размеров и посадки". ГОСТ устанавливает 9 квалитетов допустимых отклонений размеров (с 10 по 18 квалитет).

Станки по технологической точности должны соответствовать требованиям точности обработки деталей, однако изготавливать девять разновидностей станков нецелесообразно. В связи с этим, а также учитывая сложившуюся практику, девять квалитетов делят на четыре группы. Каждой группе точности обработки детали соответствует класс точности станка - особо высокой точности (О), повышенной (П), средней (С) и низкой точности (Н):

Квалитет по ГОСТ 6449.1-82	10, 11	12, 13, 14	15, 16	17, 18
Класс точности станка	О	П	С	Н

Повышение надежности

Качество машины, ее технические показатели ценны лишь в том случае, если они постоянны в течение длительного времени в условиях нормальной эксплуатации. Свойство машины выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования называется надежностью [27].

Надежность машины обеспечивается совокупностью трех свойств: безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью.

Безотказность характеризуется полным сохранением работоспособности в течение определенного периода работы в эксплуатационных условиях. При эксплуатации станка возможны неисправности, без устранения которых невозможно дальнейшее выполнение станком всех или одной из его главных функций по обработке деталей. Потеря работоспособности станка из-за неисправностей называют отказом.

При конструировании следует изучить причины отказов действующих машин и предусмотреть мероприятия, исключающие появление отказов в новой машине. Причины отказов могут быть следующие: ошибки конструктора, заедания деталей, засорения, нарушения регулировки, изнашивание деталей и узлов, несовершенство технологического процесса, непредусмотренные условия эксплуатации, некачественное изготовление деталей и т.д.

Долговечность. Долговечность - это свойство машины длительно, с учетом ремонтов, сохранять работоспособность в условиях эксплуатации до разрушения или другого состояния, при котором невозможна дальнейшая нормальная эксплуатация. Показателями долговечности является технический ресурс (наработка до ремонта или полной замены) и срок службы.

Машина должна эксплуатироваться до тех пор, пока ее использование будет технически и экономически целесообразно.

Ремонтопригодность. Ремонтопригодность - это свойство объекта техники, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений, поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов (ГОСТ 27.002-83).

При наступлении отказа машина полностью или частично утрачивает работоспособность. Чем быстрее и проще можно восстановить работоспособность машины, тем надежнее она будет в эксплуатации.

Ремонтопригодность представляет собой совокупность технологичности при техническом обслуживании и ремонтной технологичности объектов техники.

Таким образом, проектируемая машина должна обладать надежностью, т.е. совокупностью трех свойств: безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью.

Надежность машин определяется по следующей формуле:

, (68)

где t - время безотказной работы элемента машины;

T_o - срок работы машины [28, 29].

Компоновка машины

Общие правила компоновки

Под компоновкой машины понимают объединение (синтез) ее отдельных функциональных узлов и механизмов в единое целое. При компоновке добиваются такого пространственного расположения узлов и деталей, при котором наилучшим образом достигаются заданные свойства машины (высокая производительность, точность, удобство при эксплуатации, наименьшие габариты и т.д.) и реализуются правила конструирования.

Компоновку машины выполняют на основании технологической и кинематической схем, а также с учетом размеров крупных деталей. Иногда компоновка и разработка схем выполняются одновременно.

При компоновке машина, ее узлы и детали вычерчиваются схематически, без подробностей.

Компоновка выполняется в два этапа: эскизный и рабочий.

При эскизной компоновке общую конструкцию машины разрабатывают на базе кинематической схемы. Составляется обычно несколько вариантов эскизных компоновок. Из множества вариантов, используя один из методов оптимизации многокритериальной задачи, выбирается один рациональный эскизный вариант.

В качестве критериев оптимизации принимаются уменьшение массы и габаритов машины, повышение точности, удобства обслуживания, безопасности, бесшумности, эстетичности и др.

Рабочая компоновка. На базе эскизной компоновки составляется рабочая компоновка. В ней уточняется конструкция машины. Рабочая компоновка служит основой для дальнейшего конструирования узлов машины.

Работу над компоновкой начинают с выполнения уточняющих кинематических и технологических расчетов. Рассчитываются ременные и цепные передачи, их межосевые расстояния. Определяются мощности и размеры электродвигателей. Рассчитываются или назначаются длины валов, габаритные размеры сборочных единиц. Главные сборочные единицы вычерчиваются в масштабе. Полученные таким образом размеры позволяют уточнить рабочую компоновку машины.

При компоновке необходимо предусмотреть места установки механических и электрических блокировочных устройств, необходимых ограждений, которые являются подсистемами единого целого. Необходимо предусмотреть последовательность сборки с возможностью наиболее простого соединения узлов между собой. В процессе компоновки следует четко поделить машину на узлы с обеспечением необходимой жесткости станка. Деление на узлы позволяет вести их параллельное проектирование, параллельную сборку, испытание.

При рабочей компоновке решаются вопросы технической эстетики. Устанавливаются размеры сторон корпуса машины согласно правилу " золотого сечения". Однако правило " золотого сечения" не должно вступать в противоречие с функциональным назначением и технической целесообразностью изделия. Правило " золотого сечения" устанавливает только идеальные размеры, фактические же размеры принимаются с учетом технической целесообразности.

7.2. Типовые варианты компоновок

Современные машины отличаются большим разнообразием компоновок. Выделив в машине координатные оси Х, У, Z, можно различать следующие типовые компоновки:

- продольно-горизонтальную, при которой узлы машины расположены вдоль оси Х;

- поперечно-горизонтальную, когда узлы машины расположены вдоль оси У;

- вертикальную - при расположены узлов машины по оси Z;

- наклонно-горизонтальную - при расположены узлов машины наклонно к оси Z;

- барабанную - при расположены узлов на барабане, смонтированном на вертикальной или горизонтальной оси;

- карусельную - при расположены основных узлов на горизонтальном диске.

По характеру движения заготовок и деталей различают разомкнутые и замкнутые компоновки. У разомкнутых компоновок загрузка заготовок и выгрузка деталей производится в разных местах машины, у замкнутых – в одном и том же месте.

Возможны и другие компоновки. Часто они представляют собой комбинацию из указанных типовых компоновок, когда сборочные единицы монтируются на горизонтальных, вертикальных или наклонных опорных площадках.

С точки зрения удешевления сборки машины наилучшей схемой компоновки является та, по которой во время сборки не требуется производить никаких выверок, пригонок, регулировок. Узлы и детали при их установке должны сразу занимать правильное положение.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒