Warianty tytułu
Badania symulacyjne zestawów kołowych z wykorzystaniem metody elementów skończonych - założenia układu sterowania adaptacyjnego tokarki kołowej UFA-112N
Języki publikacji
Abstrakty
In the paper results of finite element analysis of railway wheel sets were shown. The wheel sets were analyzed at static conditions as well as at dynamic ones. An initial effort was taken to estimate an influence of wheel set free vibrations over machining accuracy. The wheel sets were studied for two extreme sizes, e.g. for the minimal as well as the maximal one. The wheel set was analyzed using the tool of finite element method and simulations including the whole machine tool system were made. Reactive forces occurring during the machining process were estimated and the machine tool influence over vibrations and displacements of characteristic points was determined. The results of current research determine the further work field to design a control system for a lathe of UFA-112N type.
W pracy przedstawiono wyniki badań kolejowych zestawów kołowych z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES). Zestawy kołowe poddano analizie zarówno w warunkach obciążenia statycznego, jak również w warunkach obciążeń dynamicznych. Podjęto próbę oszacowania wpływu drgań własnych zestawów na dokładność obróbki. Zestawy kołowe zostały zbadane dla dwóch skrajnych wielkości zestawu, tj. minimalnej i maksymalnej wielkości. Przeprowadzono analizę MES samego zestawu kołowego oraz symulacje dla zestawu kołowego w układzie obrabiarki, dla oszacowania wielkości reakcji powstających na kłach pinoli obrabiarki w czasie obróbki, oraz wpływu obrabiarki na drgania i przemieszczenia punktów charakterystycznych zestawów kołowych. Z wyników badań wstępnych wynika, że częstości drgań własnych zestawów kołowych w zależności od ich wielkości i postaci drgań wahają się od 70 Hz do 180 Hz. Dla maksymalnej założonej wielkości zestawu i pierwszej częstości drgań własnych są one porównywalne z wynikami dla minimalnej wielkości zestawu, dla kolejnych postaci drgań są od 20 do 30 Hz mniejsze. Dla przyjętych gabarytów kół maksymalne przemieszczenie punktów charakterystycznych zestawu pod wpływem ciężaru własnego wynosi od 0,01 do 0,02 mm. Pod działaniem przyjętych skrajnych wartości składowych sił skrawania przemieszczenie maksymalne zestawu wzrasta nawet trzykrotnie, co wielokrotnie przewyższa wymaganą dokładność obróbki (<0,02 mm). Częstości drgań własnych zestawu kołowego są porównywalne w dwóch przypadkach zamocowania zestawu - sztywnego i z uwzględnieniem odkształcalności układu konik-pinola. Częstości drgań własnych zestawu kołowego w układzie obrabiarki są różne od częstości obliczonych bez uwzględnienia wpływu obrabiarki ([1], [2]). Następuje niewielkie podwyższenie pierwszych częstości drgań własnych (o kilka Hz) i silne wytłumienie wyższych częstości (o ok. 20-50 Hz). Wielkość reakcji na kłach pinoli jest w głównej mierze wynikiem niezrównoważenia wieloboku sił przy nieprecyzyjnym wyznaczeniu wartości sił docisku rolek napędowych zestawu. W przypadku dokładnego wyznaczenia sił docisku rolek dla zestawu maksymalnej wielkości reakcja na kle utrzymuje się na poziomie 3000 N. Głównym problemem przy brak korekcji siły docisku rolek napędowych nie są reakcje na kle spowodowane przeciążeniami powstającymi w czasie obróbki. Najważniejszym zagadnieniem jest możliwość wystąpienia poślizgu rolek napędowych przy nagłych zmianach wartości sił skrawania. Poprawna praca obrabiarki UFA-112N bez układu sterowania adaptacyjnego o bardzo dobrej dynamice nie jest możliwa. Punktem wyjściowym do budowy układu sterowania adaptacyjnego obrabiarki UFA-l 12N [4] będą wyniki niniejszych badań.
Rocznik
Tom
Strony
61-76
Opis fizyczny
Bibliogr. 8 poz.
Twórcy
autor
autor
- Katedra Budowy Maszyn, Wydział Mechaniczny Technologiczny Politechniki Śląskiej, Gliwice, ul.Konarskiego 18A, tel. 2372295, wbrzoska@kbm.mt.polsl.gliwice.pl
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BSL8-0003-0042
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.