Приглашаем Вас и Ваших коллег на очередное заседание научного семинара!
В четверг 18 июня 2015 г. в 16:00 в компьютерном классе кафедры состоится доклад.
Доклад по кандидатской диссертации
Разработка методов расчёта статических и динамических характеристик шпиндельных узлов со сферическими аэростатическими опорами
Докладчик: асс. РК-5, Пошехонов Р.А.
Научный руководитель: проф. РК-5 д.т.н., Гуськов А.М.
Аннотация
Работа посвящена математическому моделированию шпинделя на сферических аэростатических опорах для ультра-прецизионных станков.
На основании нелинейного, нестационарного уравнения Рейнольдса газовой смазки и метода конечных элементов создана модель сферической аэростатической опоры с частично пористой поверхностью, учитывающая произвольное сочетание смещений и скоростей ротора. Получены и сопоставлены решения в упрощённой и полной постановке в программах MATLAB и Comsol Multiphysics. Предложены методики расчёта статических и динамических силовых характеристик, потребляемого расхода воздуха.
Разработана численная матрично-тензорная модель нестационарной пространственной динамики ротора на нелинейных опорах. В качестве источников вибраций рассмотрено внешнее воздействие и динамическая неуравновешенность. Представленная модель позволяет определить жёсткости шпинделя, частоты и демпфирования различных форм колебаний, биения шпинделя при заданном воздействии.
Выполнена экспериментальная проверка математических моделей на двух различных опытно-промышленных образцах. Для этого по разработанным методикам определены эксплуатационные характеристики: жёсткости, вязкие сопротивления, частоты и коэффициенты демпфирования колебаний, а также специфические параметры: проницаемость пористого материала и несколькими способами оценён радиальный зазор. Оценки зазора, выполненные по осевому люфту, статическим силовым характеристикам, шероховатости и вязкому сопротивлению вращению, показали противоречивые результаты.
Предложена методика идентификации зазора по статическим силовым характеристикам, которая даёт величину зазора, обеспечивающую приемлемую погрешность расчётных динамических характеристик по отношению к эксперименту.
