ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ударные нагрузки и вибрации в станках из "Молодым рабочим о станках " Жущиеся части. Но и небольшие, повторяющиеся удары в неуравновешенных вала.х и подшипниках, зубчатых передачах и других частях станков постепенно наносят и.м немалый вред. От ударов ломаются также инструменты. Близко к ударам действие сил инерции при возвратно-поступательном движении, особенно при больших скоростях и ускорениях. Но наряду с этим действие ударов нередко используется в технике. Слесарь постоянно пользуется молотком в кузнечных цехах под ударами тяжелых молотов куются и штампуются разнообразные поковки. [c.71] Рассмотрим, что такое удары, какова их физическая сущность и какие процессы при этом происходят. Предмет, наносящий удар, движется с большой скоростью. Поэтому он обладает большой кинетической энергией. Б момент удара движение его прекращается и он лишается всей кинетической энергии. Но ведь энергия не исчезает. Воздействуя на другое тело, воспринимающее удар, она производит работу. Так как удар длится весьма малое время (доли секунды), то воздействие большой кинетической энергии бывает очень сосредоточенным и поэтому производит сильное разрушающее действие. [c.71] В металле станка при ударах возникают сильные напряжения. Нарушаются силы сцепления, притяжения между частицами и происходит разрушение частей станка. Если же оно не наступает сразу, то при повторяющихся ударах, при длительной ударной нагрузке накапливаются изменения в мельчайшем строении металла, силы сцепления ослабляются, происходит смещение частиц — металл устает , снижается его прочность и это рано или поздно обязательно приводит к опасным последствиям. [c.71] Вредное действие на работу станков оказывают также колебания или вибрации частей станка, режущего инструмента или обрабатываемой детали. На токарном станке, например, деталь не только вращается, но за каждый оборот изгибается то в одну, то в другую сторону и то приближается к резцу, то удаляется от него. От этого деталь получается не цилиндрической. Если во время работы возникает вибрация резца, то это тоже ведет к браку — к неровной поверхности детали с более крупными или мелкими бороздками и гребешками. Биение шлифовального круга или шлифуемой цилиндрической детали тоже искажает форму его сечения, делает ее овальной или многогранной. [c.72] Какова природа колебательных движений (вибраций), отчего они происходят и как с ними бороться Когда колеблется какой-нибудь упругий предмет, он поочередно смещается то в одну, то в другую сторону от некоторого срелднего положения. Резец, нанример, сначала отгибается вниз и доходит до некоторого нижнего полол ения. После этого упругие силы металла заставляют его двигаться обратно вверх к нормальному среднему положению. Однако резец здесь не останавливается, а но инерции проходит дальше, через свое среднее положение и продолжает двигаться вверх, до крайнего верхнего положения. Но тут силы упругости снова заставляют его двигаться в противоположную сторону (вниз) и т. д. От взаимодействия сил упругости и инерции колебательные движения периодически повторяются. [c.72] Колебания могут иметь различный период и большую или меньшую частоту — число колебаний в секунду. Так, при черновом обтачивании возникают колебания низкой частоты — 70—300, а при чистовом — колебания более высокой час-72 ТОТЫ — 1000-5000. [c.72] Различным бывает и размах (амплитуда) колебаний — расстояние от крайних положений до среднего. Чем больше амплитуда, тем больше их энергия, следовательно, их вредное действие в станках. Если ничто не усиливает колебания, они вследствие внутреннего трения в материале постепенно затухают. Но еслн вызывающая их причнна продолжает действовать, они не только продолжаются, но и усиливаются и иногда могут достигнуть опасной величины — вызвать даже разрушения инструмента или частей станка. [c.73] Тут может возникнуть вредное явление, которое называется резонансом колебаний. Каждый предмет имеет некоторую собственную частоту свободных колебаний, с которой предмет колеблется, если на него не оказывают внешних воздействий. Собственная частота свободных колебаний зависит от длины предмета, от его формы н других условий. Часовой маятник, например, качается тем быстрее и чаще, чем короче его подвес. Частота колебаний резца тоже зависит от длины, на которую он выступает из резцедержателя, и от других условии. [c.73] Если на предмет периодически действуют внешние толчки, они заставляют его колебаться, вибрировать. Когда частота этих толчков не соответствует собственной частоте свободных колебаний данного тела, размах его вынужденных колебаний не увеличивается. Если частота толчков равна собственной частоте, тогда размах колебаний становится все большим и может стать опасным. Это и называют резонансом колебаний. Именно резонанс, колебаний и опасен в частях станка и против него надо принимать особые меры. [c.73] Средством борьбы с вредными колебаниями является хорошая балансировка вращающихся частей, устранение в них малейшего эксцентриситета и неуравновешенности правильная установка шеек валов и подшипников. Если концы двух валов соединяются сцепной муфтой, оси обоих валов должны быть раснололсены строго по одной прямой линии. Необходима надежная жесткость во всей системе станок — приспособление — инструмент— деталь (СПИД). [c.74] Применяются и специальные устройства — виброгасители, препятствующие возникновению вредных колебаний и ослабляющие их. Некоторые надеваются на головку самого резца и их значительная масса уменьшает колебания. Рационализатор Д. И. Рыжков сделал оригинальный виброгаситель, установленный на резце. Масса его подобрана с расчетом на то, чтобы вибрировать с той же частотой, как и резец. Но устроен он так, что при каждом колебании движется в сторону, противоположную резцу (когда резец движется вверх — он вниз, и наоборот) это успешно уничтожает вибрацию. [c.74] Но вибрации не всегда бывают вредными, во многих случаях они используются в технике. Колебательные движения применяются, например, в некоторых шлифовально-отделочных станках для получения особенно гладких поверхностей методом суперфиниша. Обработка производится шлифующими брусками посредством быстрых колебательных возвратно-поступательных дв 1жений. Колебания эти при небольшом размахе имеют значительную частоту — 250—1000 двойных ходов в минуту и сочетаются с медленной подачей детали. [c.75] При таком движении бруски срезают с поверхности деталей мельчайшие гребешкн (неровности) и она получается чрезвычайно гладкой. [c.75] Вернуться к основной статье