ДИНАМИКА, ПРОЧНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ
УДК 621.9.01: 517.91
А. М. Г у с ь к о в, В. В. З а х а р о в
ДИНАМИКА ВИБРАЦИОННОГО СВЕРЛЕНИЯ
УСТРОЙСТВОМ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ
ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЕМ
Рассмотрена динамика устройства с электромагнитным вибро-
возбудителем для вибрационного сверления. Разработана нелиней-
ная математическая модель, состоящая из трех групп уравнений:
нелинейных дифференциальных уравнений электромеханических ко-
лебаний; двухпараметрического закона резания; нелинейных алге-
браических уравнений образования новых поверхностей в процессе
резания, включающих в себя запаздывание. Для случая отсутствия
резания методом многомасштабных разложений получено прибли-
женное аналитическое решение. Рассмотрена динамика устрой-
ства в процессе резания. Найдены области регулярного прерыви-
стого резания.
Различные модели для исследования колебаний при обработке ре-
занием приведены в обзорной статье [1]. В работе [2] рассмотрены
эффекты самовозбуждения и взаимного влияния двух резцов при то-
карной обработке цилиндрических поверхностей. В работе [3] иссле-
дована динамика точения длинных цилиндрических деталей много-
резцовой двухрядной головкой. Рассмотрены вибрационные автоко-
лебательные режимы, при которых одни резцы имеют прерывистое
резание, а другие — непрерывное. В работе [4] рассмотрена динамика
электромеханической системы на примере балки, на которую действу-
ет электромагнитный вибровозбудитель. В работе [5] для исследования
динамики нелинейной системы использован метод многомасштабных
разложений.
В настоящей работе рассматривается расчетная схема устройства
с электромагнитным вибровозбудителем для вибрационного сверле-
ния (рис. 1). Для возбуждения колебаний в системе используется двух-
зазорный электромагнитный вибровозбудитель переменного тока, со-
стоящий из двух электромагнитов с П-образными сердечниками
1
и
двух жестко связанных между собой якорей
2
из ферромагнитного
материала. Якоря крепятся на балках
3
постоянного сечения, которые
связаны с дополнительной массой
4
. Связь инструмента
5
с дополни-
тельной массой моделируется в виде пружины с линейной жесткостью
и демпфера.
Принцип работы устройства заключается в следующем. На обмот-
ки электромагнита подается синусоидальное напряжение. В зазорах
60 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2008. № 1
