МЕТОДИКА ПРОЄКТУВАННЯ БЕЗКОНТАКТНОГО ПРИВОДУ НА АЕРОСТАТИЧНИХ ОПОРАХ ЯК ЄДИНОЇ МЕХАНІЧНОЇ СИСТЕМИ

Анотація

У роботі представлено методику та алгоритм проєктування безконтактних приводів на регульованих конічних аеростатичних опорах. Основну увагу приділено структурному синтезу, вибору компоновки та розрахункових схем, а також статичній і динамічній стійкості приводу. Розглянуто конструктивні особливості одноопорних і багатоопорних систем, визначено їх переваги та обмеження. Запропоновано етапи проєктування: від попередніх розрахунків до уточнюючих аналізів із використанням методу кінцевих елементів і комп’ютерного моделювання. Детально описано алгоритм розрахунку опорної системи на задане навантаження з урахуванням жорсткості, вантажопідйомності та витрати повітряного змащення. Методика відпрацьовувалась при модернізації аеростатичного одноопорного пневмошпинделя для верстатів різання монокристалів, при розробці та подальшій модернізації високошвидкісного пневмошпинделя на конічних, регульованих за зазором і різних за своєю геометрією (а також конструкцією) опорах. Проведено модернізацію конструкцій задля підвищення ефективності приводу: зменшення маси, зниження витрат повітря та підвищення надійності. У ході дослідження властивостей та характеристик приводів на регульованих аеростатичних системах,  розроблено або уточнено математичні моделі та алгоритми комп'ютерного моделювання. Представлені результати формують основу для впровадження високотехнологічних безконтактних приводів у точних і високошвидкісних технологічних процесах.

Ключові слова: безконтактний привід, аеростатична опора, конічна опора, проєктування, жорсткість, вантажопідйомність, динамічна стійкість, регулювання параметрів