ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

04-036-00

Наименование проекта

Вычисление моментов инерции

Назначение

Составление матриц коэффициентов инерции при вычислении собственных частот поперечных колебаний рабочего вала и крутильных колебаний приводов механизма резания

Рекомендуемая область применения

Проектные, конструкторские и научно-исследовательские организации, высшие и средние учебные заведения

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской разработки

Для исследования виброустойчивости дереворежущего оборудования доставляется математическая модель свободных изгибных колебаний систе­мы::  aq? =  -  cq, ИЛИ q = -aq? , где a = ? а. Здесь а - матрица коэффициентов инерции, ? - матрица коэффи­циентов влияния, q - матрица перемещений, q? - матрица ускорений.

В качестве примера рассмотрим расчетную схему вала фрезерного узла фрезерного брусующего станка, которая может быть представлена схемой не­весомого вала с тремя дисками (фреза, тормозной шкив, приводной шкив).

Для принятой схемы матрица коэффициентов инерции имеет вид:

а =   

m1

0

0 0 0 0
0

m2

0 0 0 0
0 0

m3

0 0 0
0 0 0

j1

0 0
0 0 0 0

j2

0
0 0 0 0 0

j3

Наиболее трудоемким и сложным является вычисление моментов инерции фрезы. Ввиду большой трудоем­кости расчета, при котором трудно избежать ошибок, целесообразно вести расчеты на ПЭВМ. Ниже приведена блок-схема вычисления моментов инер­ции фрезы И-668 к станку ФБС-750 (рис.1.), которая была реализована в сис­теме mathcad на ПЭВМ.

 

  

Блок-схема вычисления моментов инерции фрезы

 

Начало

 

Ввод порядковых номеров участков типа цилиндр с вырезанным конусом, длин и радиусов участков

 

Вычисление объемов, масс, координат центров тяже­сти каждого участка в системе oх y z, моментов инер­ции относительно плоскостей, проходящих через центр тяжести элемента и относительно главных центральных осей инерции участков

 

Ввод порядковых номеров участков типа полый цилиндр, длин и радиусов участков и координат их цен грога тяжести в системе Ох у z

 

Вычисление объемов, масс участков и моментов инерции относительно главных центральных осей инерции участков

 

Размеры ножа, углы между главными центральными осями инерции ножа и осями, параллельными  Ох у z и проходящими через центр тяжести ножей.

 

Масса ножей, моменты инерции относительно глав­ных центральных осей инерции ножа, центробежные моменты инерции.

 

Поворот главных центральные осей инерции на угол ?1 вокруг главной центральной оси инерции х': вы­числение моментов инерции относительно новых осей x1, y1, z1 и центробежных моментов инерции.

 

Поворот системы c x1, y1, z1 нa угол ?2 вокруг оси у1: вычисление моментов инерции ножа относительно новых осей x2, y2, z2 центробежных моментов инерции.

 

Поворот системы С x2, y2, z2 на угол ?3 вокруг оси z2: вычисление моментов инерции ножа относитель­но новых осей x3, y3, z3 параллельных осям ox y z

 

Порядковые номера ножей, координаты центров тяжестей ножей, их моменты инерции относительно осей, параллельных Ох у z и проходящих через центр тяжести каждого ножа.

 

 

Ввод порядковых номеров точечных масс. Значение масс, их координаты

 

 

Моменты инерции точечных масс относительно осей, проходящих через точки и параллельных осям Ох у z

      

 (для единообразия расчетов)

 

Масса фрезы m = ?mi координата xc центра тяжести фрезы. Моменты инерции фрезы относительно осей c x y z

 

 

 

Конец


 

 

Результаты расчета на ПЭВМ в соответствии с приведенным алгоритмом следующие:

              

По приведенной методике могут быть определены осевые и экваториальные моменты инерции элементов расчетных схем (валов, шкивов, ножевых дисков,  фрез и др.). Результаты вычислений могут быть использованы при подготовке исходных параметров крутильных систем.


 

Преимущества перед известными аналогами

В несколько раз сокращается трудоемкость вычислений. Результаты вычислений используются при подготовке исходных параметров крутильных систем

Стадия освоения

Способ (метод) проверен в лабораторных условиях

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Снижение трудоемкости на 20-25 %

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

18.01.2000

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)