МЕХАНИКАЛЫҚ БЕРІЛІСТЕРДЕГІ САҢЫЛАУЛАРДЫҢ ЖЕТЕКТІ ПОЗИЦИЯЛАУ ДӘЛДІГІНЕ ӘСЕРІН ЗЕРТТЕУ

Жұмыс механикалық берілістердегі саңылаулардың жетектің орналасу дәлдігіне әсерін зерттеді. Зерттеудің өзектілігі беріліс, құрт және винт берілістерінде люфттың болуы технологиялық төзімділіктің, құрастыру және пайдалану тозу жағдайларының конструктивті сөзсіз салдары болып табылатындығына және жетек жүйелерінің кинематикалық және динамикалық сипаттамаларына айтарлықтай әсер ететіндігіне байланысты.
«Люфт» сияқты сызықтық емес кинематикалық элементті ескере отырып, электромеханикалық жетектің математикалық моделі жасалды. Модель MATLAB/Simulink ортасында жүзеге асырылады және пропорционалды позиция реттегішін, демпферлік инерциялық механикалық ішкі жүйені, сондай-ақ берілген өлі аймақ ені бар саңылауды модельдеу блогын қамтиды. Саңылау шамасының әртүрлі мәндерінде сандық параметрлік зерттеу жүргізілді.
Модельдеу өтпелі сипаттамаларды, позициялау қателігінің уақытша тәуелділіктерін және гистерезис диаграммаларын алды. Саңылау мөлшерінің ұлғаюы жетектің максималды динамикалық қателігінің өсуіне әкелетіні анықталды, әсіресе кері қозғалыс режимдерінде. Зерттелетін диапазонда максималды қатенің параметрге тәуелділігі екендігі көрсетілген, ол монотонды және сызықтыққа жақын. Салынған гистерезис сипаттамасы құбылыстардың сызықтық емес сипатын растайды және ені 2-ші сезімталдық аймағының қалыптасуын көрсетеді.
Жұмыстың ғылыми жаңалығы дискінің бірыңғай сызықтық емес динамикалық моделі негізінде максималды динамикалық позициялау қателігінің алшақтық мөлшеріне тәуелділігін сандық бағалау, сондай-ақ өтпелі сипаттамалар мен гистерезис диаграммаларын қолдана отырып, ойын әсерін кешенді талдау болып табылады.
Алынған нәтижелер жоғары дәлдіктегі механизмдердің жетектерін жобалау кезінде рұқсат етілген алшақтық мөлшерін анықтауға мүмкіндік береді және алгоритмдік немесе конструктивті өтемақы әдістерін жасауға негіз бола алады.

1. Norton R.L. Design of machinery: an introduction to the synthesis and analysis of mechanisms and machines / R.L. Norton. – 5th ed. – New York: McGraw-Hill, 2012. – 857 p.

2. Shigley J.E. Mechanical engineering design / J.E. Shigley, C.R. Mischke, R.G. Budynas. – 10th ed. – New York: McGraw-Hill, 2015. – 1100 p.

3. Altintas Y. Manufacturing automation: metal cutting mechanics, machine tool vibrations, and CNC design / Y. Altintas. – 2nd ed. – Cambridge: Cambridge University Press, 2012. – 366 p.

4. Verl A. Modeling and compensation of nonlinear effects in feed drives / A. Verl, S. Frey // CIRP Annals – Manufacturing Technology. – 2010. – Vol. 59, № 1. – P. 353-356. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2010.03.118.

5. Khalil W. Modeling, identification and control of robots / W. Khalil, E. Dombre // Oxford: Butterworth-Heinemann, 2002. – 522 p.

6. ISO 1328-1:2013. Cylindrical gears – ISO system of flank tolerance classification. Part 1: Definitions and allowable values of deviations relevant to flanks of gear teeth. – Geneva: International Organization for Standardization, 2013. – 38 p.

7. Flodin A. Simulation of mild wear in helical gears / A. Flodin, S. Andersson // Wear. – 2000. – Vol. 241, Issue 2. – P. 123-128. https://doi.org/10.1016/S0043-1648(00)00384-7.

8. Nordin M. Controlling mechanical systems with backlash — a survey / M. Nordin, P.О. Gutman // Automatica. – 2002. – Vol. 38, № 10. – P. 1633-1649. https://doi.org/10.1016/S0005-1098(02)00047-X.

9. Eritenel T. Nonlinear vibration of gear systems including tooth separation and backlash / T. Eritenel, R.G. Parker // Mechanical Systems and Signal Processing. – 2009. – Vol. 23, № 2. – P. 260-273. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2008.06.006.

10. Kahraman, A. Non-linear dynamics of gear systems with backlash / A. Kahraman // Journal of Sound and Vibration. – 1991. – Vol. 146, № 3. – P. 469-506. https://doi.org/10.1016/0022-460X(91)90727-7.

11. Amabili M. Dynamic analysis of spur gear pairs with backlash / M. Amabili, A. Rivola // Nonlinear Dynamics. – 1997. – Vol. 14, № 1. – P. 17-33. https://doi.org/10.1023/A:1008297218488.

12. Shigley J.E. Mechanical engineering design / J.E. Shigley, R.G. Budynas. – 10th ed. – New York: McGraw-Hill, 2015. – 1100 p.

13. Norton R.L. Design of machinery: an introduction to the synthesis and analysis of mechanisms and machines / R.L. Norton. – 5th ed. – New York: McGraw-Hill, 2012. – 857 p.

14. MathWorks. Simulink documentation: modeling nonlinearities and backlash block [Electronic resource] – Available at: https://www.mathworks.com/help/simulink/slref/backlash.html.