Фрикционные колебания в механизмах и машинах.


Уважаемый читатель! На текущей странице нашего сайта вы найдете большой сборник статей по теме «Метод многослойного фильтрования». Для того, чтобы Вам было удобно весь материал аккуратно разделен на страницы подобно обычной книги.


Читать предыдущие записи К оглавлениюЧитать дальше

ФРИКЦИОННЫЕ КОЛЕБАНИЯ В МЕХАНИЗМАХ И МАШИНАХ

В.Н.Шамберов, А.Ю.Никитин Санкт-Петербургский государственный морской технический университет Научно-производственное предприятие «СИСТЕМА»

Большинство машин имеют в своем составе работающие по принципу обратной связи регулирующие механизмы, осуществляющие перемещение рабочих органов. Присутствие сухого трения в элементах механизма нередко приводит к возникновению фрикционных колебаний механизма (однонаправленных скачкообразных перемещений с периодическими остановками). На определенной частоте такие колебания классифицируются как скрип или визг. Безусловно, что такие колебания вызывают повышенную шумность работы, вибрацию, преждевременный износ и разрушение механизма.

Другой формой проявления сухого трения является потеря устойчивости и возникновение автоколебаний основного процесса машины, что является аварийной ситуацией. Характер этих автоколебаний может быть существенно различным (периодический, хаотический, стохастический). Возникновение автоколебаний зависит как от характеристики сухого трения, так и от динамических параметров машины и ее элементов.

С целью изучения и объяснения причин возникновения фрикционных колебаний в механизмах и потери устойчивости машин предлагается динамическая модель элемента с трением. Сухое трение в модели учтено в виде определенного закона (зависимости сил трения от скорости скольжения), в котором учтены следующие физически значимые для исследования закономерности (свойства): а) составляющими сухого трения являются: сила трения покоя и сила трения скольжения; б) сила трения покоя больше силы трения скольжения; в) переход от покоя к скольжению происходит через предварительное смещение, при котором наблюдается наибольшая сила трения покоя, и сопровождается скачкообразным уменьшением силы трения от силы трения покоя до силы трения скольжения; г) характер предварительного смещения упруго-вязкий; д) сила трения покоя увеличивается с увеличением времени неподвижного контакта; е) с увеличением скорости скольжения сила трения скольжения уменьшается.

Основным требованием, предъявляемым к модели, являлось ее адекватность изучаемому явлению (возникновение фрикционных колебаний в механизмах и машинах) в соответствии с наблюдаемыми проявлениями его свойств.

Поскольку учет свойств явления определяется задачей исследования конкретной технической системы, наряду с полной моделью представлены модели элемента, сухое трение в котором имеет различную детализацию.

По этой же причине представлены и, так называемые, вырожденные модели элемента с трением, полученные в рамках теории релаксационных колебаний. Вырожденные модели качественно отражают динамику элемента с трением в тех случаях, когда можно пренебречь его массой, или помимо массы также можно пренебречь влиянием вязкого трения.

Применение вырожденных моделей позволило получить строгое аналитическое решение ряда принципиальных задач по исследованию существенно нелинейных динамических моделей машин и механизмов. В результате исследований были определены условия и причины возникновения фрикционных колебаний в механизмах и машинах, имеющих в своем составе элементы с сухим трением.


Читать предыдущие записиК оглавлениюЧитать дальше