Obrabotka Metallov 2015 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (68) 2015 77 ОБОРУДОВАНИЕ. инструменты Такое соединение обеспечивает две степени подвижности для гироскопа, третью степень подвижности обеспечивает корпус модели 5 , подвешенный на упругих подвесах 4 , которые выполняют функцию внешнего кольца кар- данного подвеса. Модель с гироскопическим стабилизатором содержит шкив 8 и экран 9 в виде металлического куба. Шкив 8 соеди- нен ремнем со шкивом 10 , установленным на валу  11 двигателя 12 . На плите-основании 1 также установлен кронштейн 13 , в котором за- креплен индукционный датчик 14 , регулируе- мый по высоте, вырабатывающий сигнал пере- мещения экрана 9 . Модель гироскопического успокоителя под- вешивалась в выбранном комплекте из двух упругих подвесов на кронштейнах 2 и 3 . Экс- перимент производили последовательно с че- тырьмя наборами подвесов, которые обеспе- чивают указанные выше частоты собственных коле- баний модели. Датчик 14 выставляли по вертикали на высоте экрана 9 , по горизон- тали с зазором 1,5 мм, задава- ли вынужденные колебания w = 152 рад/с. Показания датчика перемещения 14 ре- гистрировались по виртуаль- ным приборам для случаев: с вращающимся ( А 1 ) и с не- вращающимся ( А 0 ) ротором гироскопического стабили- затора. По отношению a = = A 1 / A 0 оценивалась эффек- тивность работы гироскопи- Рис. 1. Экспериментальная установка ческого успокоителя. Далее частоту вынужден- ных колебаний увеличивали с шагом 70 рад/с и производили следующее измерение. Результаты и обсуждения Для четырех частот собственных колебаний модели существуют области (рис. 2) как эффек- тивного гашения колебаний (расположены ниже линии a = 1), так и увеличения исходной ампли- туды ( a > 1). Эффективность α гашения колеба- ний имеет пиковые значения, которые для частот ω > 950 рад/с расположены в области эффектив- ного гашения для исследуемой колебательной системы. Время полного успокоения колебаний моде- ли инструмента после единичного возмущаю- щего воздействия для случая с вращающимся ротором гироскопического стабилизатора (с ги- роскопической стабилизацией) составило 2 с, а для невращающегося ротора (без гироскопиче- ской стабилизации) – 9 с. Эффективность гаше- ния колебаний a = 0,625 (рис. 3). Эффективность α гашения колебаний модели для частоты вынужденных колебаний, близкой к частоте собственных колебаний каждой модели α = 0,01 (рис. 4) При этом установлено, что мо- мент включения вращения ротора не приводит к увеличению амплитуды колебаний системы, что позволяет отключать вращение ротора при рабо- те системы в обычном режиме и включать при приближении к резонансу. Рис. 2. Зависимость эффективности α гашения колебаний от частоты ω вы- нужденных колебаний системы