Имитации при стендовых испытаниях подлежат силовые, тепловые и иные воздействия окружающей среды. Силовые воздействия в механической системе реализуются: !) прямым воспроизведением равнодействующих сил рабочих процессов; 2) воссозданием откликов системы, идентичных откликам на внешние воздействия при реальных рабочих процессах, то есть методом косвенного воздействия; 3) совмещенным, комбинированным методом, когда часть нагрузок воспроизводится прямым, а часть косвенным способом.[ ...]
В первом случае механическим, гравитационным, электрическим, магнитным, пневматическим или гидравлическим способами могут воспроизводиться результирующие сил рабочих процессов, а во втором — явления, вызванные действием сил.[ ...]
Экспериментальные исследования показали, что изменения форм колебаний и нагрузок по амплитудам в исполнительных органах многих машин происходят в процессе резания на частотах, заданных инерционными нагрузками, и на частотах собственных потенциально неустойчивых форм машины. Прочие отклики упругой системы выражены слабо. Эти данные позволяют сравнительно просто воспроизводить реальные условия работы обрабатывающей машины за счет установки в соответствующих ее местах (на исполнительных органах и других узлах) вибраторов, векторы нагрузок от которых определенным образом ориентированы в пространстве. Частоты и амплитуды имитирующих сил подбираются таким образом, чтобы их суммарное воздействие на функционально важные узлы было таким же (или близким), что и при реальном резании материала. Это относится и к способу воздействия на систему СИД факторами окружающей среды (температурой, влажностью, запыленностью, вибрациями от соседнего оборудования и т. п.).[ ...]
Разработка метода физического моделирования (имитации) включает следующие этапы.[ ...]
Имитирующими устройствами называются устройства в составе стендов для испытаний машин, их узлов, деталей и элементов, вызывающие в машине процессы, идентичные процессам, протекающим при эксплуатации машины в условиях реальной эксплуатации. Они делятся на нагрузочно-имитирующие устройства (НИУ), имитаторы условий эксплуатации, устройства комплексного имитационного воздействия. НИУ, как и способы имитации, по характеру воздействия на механическую систему, делятся на НИУ прямого, косвенного и комбинированного воздействия.[ ...]
НИУ с внутренним силовым замыканием представляет собой устройство, позволяющее параллельные, идентичные кинематические цепи (например, насадок в многошпиндельных присадочных станках) замкнуть между собой и нагрузить моментом за счет введения между ними упругого элемента (например, торсиона, закручиваемого на определенный угол, пропорциональный требуемому моменту, возникающему при сверлении древесных материалов). Напряжения могут создаваться и в одной кинематической цепи, для чего крайние элементы этой кинематической цепи соединяются, смещаются под заданной нагрузкой друг относительно друга и фиксируются в этом напряженном состоянии.[ ...]
В некоторых НИУ с замкнутым силовым контуром для создания в станочной системе имитирующих сил используются силы сопротивления сжимаемой пружины или воздуха, дросселируемой жидкости, силы притяжения или отталкивания постоянного магнита, инерционность вращательно или поступательно движущихся масс узлов, то есть меняется энергетическое состояние испытуемого объекта.[ ...]
Внешние нагружатели требуют соответствующих потребителей энергии, которыми служат порошковые тормоза, генераторы, гидро- и пневмоцилиндры и другие, преобразующие механическую энергию подвижных узлов испытуемой машины в тепловую с последующим ее рассеиванием.[ ...]
По характеру взаимодействия нагружателя и объекта испытаний НИУ делятся на контактные и бесконтактные. Контактные НИУ имеют в своем составе детали и поверхности, непосредственно взаимодействующие с испытуемыми деталями и узлами, что ухудшает условия их работы и снижает долговечность НИУ, особенно при нагружении подвижных узлов.[ ...]
В последнее время наметилась тенденция использования бесконтактного нагружения, когда между нагружателем и объектом испытания имеется воздушный зазор. Такие НИУ работают на принципах использования электромагнитной силы, давления струи воздуха, воздушной подушки или вакуума. Промежуточное положение занимают НИУ, использующие энергию водяной или масляной струи под давлением.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема нагружения машины, её деталей и элементов |
 |