Підвищення інформативності систем моніторингу динамічного стану шпиндельних вузлів металорізальних верстатів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПетришин, Андрій Ігорович
dc.contributor.degreedepartmentприкладної механікиuk
dc.contributor.degreefacultyМеханіко-машинобудівний інститутuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-06-09T11:48:45Z
dc.date.available2016-06-09T11:48:45Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenTheoretical and practical problem of increasing of information capability of the dynamical condition monitoring systems of the metal-cutting tools spindle units has been solved by using method of indirect measurement of spindle vibrations due to obtaining of the theoretical adherence function of spindle and spindle body vibrations, and based on this – developing of the indirect vibration measurement method. Spindle unit dynamic models for different kitting and algorithms for their main dynamical characteristics calculation (natural frequencies and modes, dynamic compliance) have been developed. Modeling of spindle unit dynamical characteristics has been performed. , Regularities of their forming depending on design, kitting and mounting conditions of the spindle unit have been established. Test rig for spindle unit dynamical behavior research in the low-frequency region with using common vibration-measurement equipment has been performed. Both theoretical and experimental method of spindle unit vibration determination using results of the spindle body vibration measurements and modeled adherence functions of these vibrations has been developed. Recommendations on current method usage for identification of manufacturing and assembling errors and spindle unit rotation accuracy estimation in low-frequency range as been developeduk
dc.description.abstractruРешена научно-практическая задача повышения информативности систем мониторинга динамического состояния шпиндельных узлов (ШУ) металлорежущих станков за счет получения теоретической функции соответствия колебаний шпинделя и корпуса ШУ и разработки на основании этого непрямого метода измерения колебаний шпинделя. Проведен анализ существующих систем мониторинга динамического состояния ШУ, методов и средств измерения колебаний шпинделя и теоретической базы их идентификации по результатам измерения колебаний корпуса ШУ. Разработаны динамические модели ШУ разных комплектаций и алгоритмов расчета их основных динамических характеристик (частот и форм собственных колебаний, а также динамической податливости). Полнокомплектный ШУ представлен в виде механической колебательной системы, состоящей из подсистем инструмента/заготовки, собственно шпинделя и корпуса, упруго закрепленного на станине станка. Подсистемы представлены в виде состоящих из нескольких участков упругих стержней с распределенной массой. Связями подсистем являются неподвижные (стыки) и подвижные (подшипники) соединения, владеющие упругими и диссипативными свойствами. Для декомпозиции системы «ШУ» используется метод динамических податливостей. Реакции отброшенных связей определяются из уравнений равновесия системы, представленных в виде уравнений совместности деформаций в точках расчленения подсистем. Амплитуды колебаний характерных точек подсистем определяются из уравнений колебания системы, записанных в виде канонических уравнений метода сил. Гармонические коэффициенты влияния подсистем определяются с использованием метода переходных матриц. Проведено моделирование частот и форм собственных колебаний системы «ШУ» и установлены закономерности их формирования в зависимости от конструкции, комплектации и монтажа ШУ. Установлено, что совокупность частот собственных колебаний ШУ, как сложной механической колебательной системы состоит из собственных частот подсистем и частот, обусловленных упругим соединением этих подсистем. При этом уровень колебаний на первой собственной частоте определяется подсистемой инструмента/заготовки, а уровень колебаний на других собственных частотах – шпинделем, и упругими характеристиками его соединения с другими подсистемами (инструмента/заготовки и корпуса ШУ). Также установлено, что с уменьшением жесткости закрепления корпуса, его влияние на формирование колебаний ШУ постепенно увеличивается, что было использовано при создании экспериментального стенда с повышенной чувствительностью к действию низкочастотных колебаний. Разработан теоретико-экспериментальный метод определения колебаний шпинделя по результатам измерения колебаний корпуса ШУ и моделирования функций соответствия, связывающих эти колебания. Функция соответствия представляет собой отношение гармонических коэффициентов влияния системы в точках расчета (на шпинделе) и измерения (на корпусе) колебаний под действием приложенной к шпинделю единичной гармонической силы. Проведена экспериментальная проверка адекватности разработанного метода.uk
dc.description.abstractukВирішена науково-практична задача підвищення інформативності систем моніторингу динамічного стану шпиндельних вузлів (ШВ) металорізальних верстатів за рахунок отримання теоретичної функції відповідності коливань шпинделя і корпуса ШВ та розробки на основі цього методу непрямого вимірювання коливань шпинделя. Розроблено динамічні моделі ШВ різної комплектації та алгоритмів розрахунку їх основних динамічних характеристик (частот і форм власних коливань та динамічної податливості). Проведено моделювання динамічних характеристик ШВ та встановлено закономірності їх формування залежно від конструкції, комплектації та умов монтажу ШВ. Розроблено стенд для дослідження динамічної поведінки ШВ в низькочастотній області із використанням стандартного вібровимірювального обладнання. Розроблено теоретико-експериментальний метод визначення коливань шпинделя за результатами вимірювання коливань корпуса ШВ та моделювання функцій відповідності, що пов’язують ці коливання. Розроблено рекомендації по застосуванню цього методу для діагностики похибок виготовлення і збирання ШВ та оцінки точності обертання шпинделя в низькочастотній області.uk
dc.format.page26 с.uk
dc.identifier.citationПетришин А. І. Підвищення інформативності систем моніторингу динамічного стану шпиндельних вузлів металорізальних верстатів : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти / Андрій Ігорович Петришин. - Київ, 2016. - 26 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/16318
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectмоніторинг динамічного стануuk
dc.subjectдинамічна модель системи «шпиндельний вузол»uk
dc.subjectчастоти і форми коливаньuk
dc.subjectдинамічна податливістьuk
dc.subjectвимірювання коливань шпинделяuk
dc.subjectмониторинг динамического состоянияru
dc.subjectдинамическая модель системы «шпиндельный узел»ru
dc.subjectчастоты и формы колебанийru
dc.subjectдинамическая податливостьru
dc.subjectdynamical condition monitoringen
dc.subjectdynamical model of spindle unit system»en
dc.subjectfrequencies and modesen
dc.subjectdynamical complianceen
dc.subjectspindle vibration measurementen
dc.subject.udc621.9.02-229(043.3)uk
dc.titleПідвищення інформативності систем моніторингу динамічного стану шпиндельних вузлів металорізальних верстатівuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструментиuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Petryshyn_aref.pdf
Розмір:
1.61 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ПМ)
Автореферати (вільний доступ)