3利用簡諧振動抑制爬行的仿真分析
通過上一章對影響爬行因素的各個單一因素分析后,對爬行改善效果不理想。由于 爬行是一種摩擦自激振動,由此想到可以利用外加力或外加振動源來抵消工作臺在出現(xiàn) 爬行時產(chǎn)生的振動[33~45],即外加激振器或者利用其他方法來達到要想的效果。在 ADAMS/View中加入正弦力(相當于加入的簡諧振動)或一種振動源的形式來模擬在現(xiàn) 實中機床工作時外加振動的情況,輸入不同的外加振動源,分別分析它們對爬行現(xiàn)象的 改善情況。
在圖3.1中,設置驅(qū)動速度為8mm/s,工作臺質(zhì)量15Kg,靜動摩擦系數(shù)之差為0.05, 系統(tǒng)的彈簧剛度和阻尼分別為:l〇〇〇N/mm和IN.s/mm。
機床產(chǎn)生了嚴重的爬行現(xiàn)象,根據(jù)圖3.2與后面加入正弦力后 仿真圖形進行比較,觀察對爬行現(xiàn)象的改善情況。
將圖3.2與圖3.3進行對比,得出在垂直方向上加入正弦力能夠改善爬行現(xiàn)象。在圖 3.3(a)中加入正弦力sin(15t),相對于圖3.2速度波動幅度變大,但在4.8s以后速度趨于穩(wěn) 定,沒有改善爬行;在圖3.3(b)中加入正弦力sin(20t)后,與圖3.2比較看出,速度幅度變 大,但是速度趨于穩(wěn)定的時間變短,在3.3s以后速度穩(wěn)定;從圖3.3(c)的圖形可以看出, 前期的速度波動控制在了 〇.5s以內(nèi),0.5s以后速度趨于平穩(wěn),速度穩(wěn)定在7mm/s與9mm/s 之間,由于加入的是正弦力,所以會出現(xiàn)這種速度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)的現(xiàn)象;同樣的, 對于圖3.3(d)來說,前期速度波動幅度比圖3.3(c)更小,趨于穩(wěn)定的時間更短,但是仍然 會出現(xiàn)后期速度穩(wěn)定后,速度在7mm/s與9mm/s之間徘徊。說明在一定周期內(nèi),頻率越 大對抑制爬行越有幫助。下面是加速度仿真圖:
I
將圖3.3(a)與圖3.5進行比較,即當輸入函數(shù)為sin(15t)、2sin(15t)和5sin(15t)時,在 同一頻率不同振幅的情況下,分析后可以看出,同一頻率下振幅越大,對改善爬行越有 利。在圖3.7(a)中,加入函數(shù)2sin(40t)時,速度波動幅度在90mm/s以下,波動時間在3s 以內(nèi);在圖3.7(b)中,加入函數(shù)4sin(40t)時,速度波動在Is以內(nèi);單純比較圖3.7中的(a) 和(b),說明幅值越大對改善爬行越有幫助,與圖3.5驗證的結(jié)果一樣。但是將圖3.7(b) 和圖3.3(d)比較(即將4sin(40t)和sin(40t)仿真曲線)后卻發(fā)現(xiàn),推翻了之前的驗證,sin(40t) 的振幅變?yōu)?時,并沒有比圖3.3(d)改善的好。
由此可知:在垂直方向外加正弦力后,在一定周期內(nèi),頻率越大、振幅越大,對改 善爬行效果越好;而加入的正弦力的頻率值取得越小,爬行重復的周期越長;頻率取得 越大,爬行重復周期越短。
本文采摘自“振動對數(shù)控機床進給系統(tǒng)爬行的影響”,因為編輯困難導致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示,有需要者可以在網(wǎng)絡中查找相關文章!本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡僅供學習參考,轉(zhuǎn)載請注明!
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