Силы возникающие при трении. Методы расчета и инженерного анализа технических систем

1.

ФГБОУ ВО Вятский государственный университет
Факультет автоматизации машиностроения
Методы расчета и инженерного
анализа технических систем
Кафедра
Информационные технологии в машиностроении (ИТМ)
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
1

2. Рабочие процессы

P
Py
Px
P
Py
Силы возникающие при резания
Px
Fтр
Силы возникающие при трении
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
2

3.

Возникающие при относительном
движении тел или среды силы включают
составляющие, которые являются
функциями ортогональных координат.
Силы, порождаемые рабочими
процессами, отстают по времени от их
изменения относительного положения или
движения тел, образующих подвижное
соединение.
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
3

4. Процесс трения

Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
4

5.

Статическая характеристика
процесса трения
W
хв ых
W
K
хв х
хв ых
Wст
хв х
хв ых (t )
Wдин
хв х (t )
Хвых
Хвх
По закону Амонтона-Кулона
Или
FTP N
FTp
N
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
5

6.

Статическая характеристика
процесса трения
При малых контактных деформациях
N jH yH
Статическая характеристика трения
FT
KT
jH
yH
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
6

7.

Динамическая характеристика
трения
yH (V )
FTp
WTp
1
2
3
l0
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
7

8.

dF
TT
F KT y H
dt
yH
t
Экспонента
TT
d
p
dt
Уравнение в операторной форе
0,63 KT yH
KT y H
t1
t
(TT p 1) F ( p) KT y( p)
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
8

9.

Передаточная функция процесса трения:
WT ( p)
Постоянная времени T
T
F ( p)
KT
y ( p) TT p 1
может быть представлена в виде:
l
TT
V
V=0.1 мм/с
T=0,001 c
Передаточная функция в частотной форме:
WT (i w)
KT
TT (i w) 1
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
9

10. Процесс резания

Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
10

11.

Статическая характеристика процесса резания
хв ых
W
хв х
Хвых
Хвх
W
Заготовка
a
P
Kp ,
a
Резец
где
Свободное резание
P - сила резания, Н;
a - толщина срезаемого слоя, мм
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
11

12.

dP
Tp
P Kp a
dt
a
t
d
p
dt
Экспонента
TP
0,63 K P a
KP a
t1
В операторной форме
t
(Tp p 1) P( p) K p a( p)
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
12

13.

Передаточная функция процесса резания:
Kp
P( p)
Wпр ( p)
a( p) TP p 1
Постоянная времени T
P
может быть представлена в виде:
m a0
TP
,
n V
где
m
n
- Коэффициент характеризует
с изменением a,
Нодаи-Лоде
a0 - толщина среза;
V - скорость резания;
TP 1,24 10 4 секунды
- усадка стружки.
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
13

14.

Передаточные функции рабочих процессов
F ( p)
KT
WT ( p)
y ( p) TT p 1
Kp
P( p)
Wпр ( p)
a( p) TP p 1
Вывод
Динамические характеристики рабочих процессов одинаковы,
несмотря на различие физических процессов протекающих
при трении и резании.
Методы расчета и инженерного анализа
технических систем
14