СТВОРЕННЯ РЕГУЛЬОВАНИХ КОНІЧНИХ АЕРОСТАТИЧНИХ ОПОР ДЛЯ БЕЗКОНТАКТНИХ ПРЯМИХ ПРИВОДІВ МАШИН

Анотація

Стаття присвячена вдосконаленню безконтактних прямих приводів машин різного призначення створенням регульованих конічних аеростатичних опор. Їх застосування дозволяє зменшити вагу, габарити та витрати повітря, а також завдяки регулюванню характеристик опорних систем забезпечити стійкість обертання роторів у широкому діапазоні швидкостей та навантажень. Для дослідження властивостей приводів та ефективності запропонованих шляхів технічного вдосконалення розроблені математичні моделі одно- та багатоопорних систем приводів. Теоретично визначені функціональні зв’язки між конструктивними, силовими, геометричними параметрами конічних аеростатичних опорних систем при регулюванні зазору зі змащенням, що дозволяє змінювати несучу здатність та динамічні властивості безконтактних приводів. Для аналітичного визначення статичних характеристик приводів запропоновано параметричне приведення їх конічних опор до еквівалентних за жорсткістю і несучою здатністю радіальних опор та упорних підп'ятників. Визначено аналітичний критерій стійкості руху ротора одноопорного привода при виникненні коливань та умови роботоздатності регульованих конічних опорних систем, за яких забезпечується статична стійкість приводів при робочих навантаженнях. Створено пневмошпиндель на регульованих конічних аеростатичних опорах різної геометрії. Розроблені експериментальна установка та методика натурних випробувань пневмошпинделя, які підтвердили адекватність теоретичних досліджень. Запропонована методика проєктування безконтактних приводів, а для перевірки проєктних рішень розроблено алгоритм комп'ютерного дослідження статичних характеристик і динамічних властивостей опор та всього привода.

Ключові слова: безконтактний прямий привод, конічна аеростатична опора, критерій стійкості, одно- та багатоопорні системи, статико-динамічні характеристики, обчислювальний експеримент