Obrabotka Metallov 2014 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (63) 2014 95 ОБОРУДОВАНИЕ Рис. 4. Схема вибровозбуждения остова станка СТБ-190 и прибор- ное обеспечение эксперимента по определению спектра собственных частот колебаний несущей системы – усилитель мощности типа LV102; – генератор типа 1024 (Sine-Random Generator). Калибровка датчиков осуществлялась при помощи возбудителя вибраций – электродина- мического эталонного стола 11 032 (ЕЕТ 101) фирмы «Robotron» (Германия), подающего из- вестное виброускорение. Калибровка датчиков и эксперименты проведены в соответствии со стандартной методикой, достаточно подробно изложенной в имеющейся по данному вопросу литературе. Для более точной оценки вибрационных про- цессов, возникающих в остове станка СТБ, важ- но иметь информацию о собственных частотах всего остова. При исследовании собственных ча- стот колебаний остова станка СТБ-190 использо- вался метод вибродинамического возбуждения (метод импедансов), позволяющий одновремен- но получать информацию о динамических по- датливостях (жесткостях) отдельных элементов остова, выявить возможные формы колебаний поперечных связей станка под действием задан- ных динамических нагрузок, а также элементы повышенной виброактивности остова [15]. В основном нас интересовал отклик остова станка при приложении нагрузок от батанного механизма. В различных точках конструктивных элементов остова прикладывалась с помощью вибратора гармоническая сила в горизонтальном направлении, тем самым воспро- изводились изгибно-крутильные колебания остова. Наиболее пол- ная характеристика собственных частот получена при непосред- ственном вибродинамическом возбуждении поперечной связи станка, при приложении нагру- зок к опорам батанного вала на коробках. При этом был получен отклик изгибно-крутильных де- формаций конструктивных эле- ментов остова. В результате проведенного эксперимента установлено, что несущая система откликается на частоте 32 Гц [14], что до- статочно хорошо согласуется с данными теоретического расче- та спектра собственных частот изгибно- крутильных колебаний остова в горизонтальном направ- лении (1-я частота – 32,005 Гц, 2-я частота – 40,069 Гц (рис. 5)). Расхождение между теоретическим и экспериментальным значением первой собственной частоты состави- ло 0,016 %. Результаты моделирования собственных ча- стот для гаммы станков СТБ с заправочной ши- риной от 180 до 330 см представлены в табл. 2. В связи с тем что рабочие частоты станков СТБ находятся в широком диапазоне – от 200 до 420 мин –1 , для оценки правильности выбо- ра остовов или режимов работы оборудования необходимо знать значения отношения частот вынужденных и свободных колебаний. Так, на- пример, рабочие режимы гаммы станков могут находиться в пределах от 200 до 420 мин -1 , что составляет диапазон угловых частот от 21 до 44 с –1 . Диапазон первых частот свободных коле- баний составляет от 204 до 136 с –1 . Анализ отношения частот вынужденных и свободных колебаний указывает на то, что они находятся в пределах от 0,154…0,32 при ширине заправки 330 см и до 0,1…0,21 при ширине за- правки 190 см. Полученные значения частот свободных ко- лебаний позволят в дальнейшем анализировать поведение остовов бесчелночных ткацких стан- ков СТБ и их механизмов в диапазоне частот, по- лученных на основании расчетной модели.