Obrabotka Metallov 2014 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (63) 2014 91 ОБОРУДОВАНИЕ УДК 519.6:539.3 МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ СИСТЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН* Ю.И. ПОДГОРНЫЙ 1,2 , доктор техн. наук, профессор В.Ю. СКИБА 1 , канд. техн. наук, доцент А.В. КИРИЛЛОВ 1,3 , канд. техн. наук, доцент В.Н. ПУШНИН 1 , аспирант, И.А. ЕРОХИН 1 , аспирант Д.Ю. КОРНЕВ 1 , магистрант ( 1 НГТУ, г. Новосибирск, 2 НТИ (филиал) «МГУДТ», г. Новосибирск, 3 НГПУ, г. Новосибирск ) Поступила: 10 февраля 2014 Рецензирование: 26 марта 2014 Принята к печати: 3 апреля 2014 Скиба В.Ю. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: skeeba_vadim@mail.ru Рассматриваются вопросы моделирования несущих систем технологических машин с учетом упругих колебаний, вызванных податливостью звеньев, при учете ограничений величин амплитуд частот. Целью дан- ной работы является разработка расчетной модели несущей системы технологической машины (на примере ткацкого станка СТБ) и подтверждение адекватности расчетной модели результатами экспериментальных исследований. Доказано, что расчетная модель несущей системы для станка с заправочной шириной 190 см может быть рекомендована для определения первой частоты свободных колебаний для всей гаммы станков данного типа. Показано, что при проектировании станины станков следует учитывать скоростные режимы рабочих частот главного вала, закладывая при их проектировании отсутствие возможных резонансов. На основе проведенного анализа конструктивных схем гаммы ткацких станков СТБ проведен расчет частотного спектра изгибно-крутильных колебаний несущей системы ткацкого станка СТБ-190. Разработанная расчет- ная модель является универсальной для гаммы технологического оборудования заправочной шириной 180, 190, 216, 220, 250, 330 см. Ключевые слова: несущая система, технологическая машина, метод конечных элементов, модальный анализ, собственная частота колебаний. _______________ * Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 13-08-01102 а. Введение Совершенствование существующего и соз- дание нового высокопроизводительного обо- рудования является одной из основных тенден- ций развития современного машиностроения. На отечественных предприятиях в различных отраслях промышленности насчитывается мно- жество наименований технологического обору- дования. Ряд технологических машин работает в условиях повышенных динамических режимов, связанных с возникновением значительных ди- намических нагрузок. Для быстроходных машин и машин с повышенными силовыми нагрузками необходимо учитывать упругие колебания, вы- званные податливостью звеньев, амплитуды ко- торых в отдельных случаях бывают соизмеримы- ми с величинами перемещений от сил инерции. В условиях эксплуатации значения амплитуд и частот колебаний должны быть ограничены тех- нологическими требованиями и требованиями безопасности при эксплуатации оборудования.