Ổn định của hệ thống cụng nghệ dƣới gúc độ năng lƣợng của quỏ trỡnh cắt.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu xây dựng đồ thị ổn định của máy phay đứng khi gia công thép 45 bằng thực nghiệm (Trang 37 - 40)

trỡnh cắt.

Khi tiếp cận hiện tượng ổn định theo hướng năng lượng của quỏ trỡnh cắt, cỏc tỏc giả đó trỡnh bày quan điểm của mỡnh với những tiờn đề và luận điểm như sau:

Cỏc tiền đề.

Tiền đề thứ nhất: Tiền đề về nguồn năng lượng của tự rung

Mỗi một dao động đều cú một nguồn năng lượng tương ứng .Với tự rung (Tự dao động) đú là năng lượng của quỏ trỡnh cắt. Sự tỏc động đồng thời của ba yếu tố chế độ cắt (tốc độ cắt, bước tiến dao và chiều sõu cắt) khi những điều kiện biờn khỏc xỏc định, tạo nờn nhu cầu năng lượng của quỏ trỡnh cắt. Năng lượng của một quỏ trỡnh cắt Q được biểu thị bởi cụng suất tiờu thụ cho quỏ trỡnh đú.

Q= F.K.V(w) (1-13)

Trong đú : V - tốc độ cắt-(m/s) F - diện tớch cắt (mm2).

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

K - lực cắt riờng của vật liệu tại tốc độ V (N/m2)

K được gọi là lực cắt riờng của vật liệu gia cụng tại tốc độ cắt V vỡ lực cắt riờng khụng phải là hằng số mà là hàm số của nhiều biến số trong đú cú tốc độ cắt.

Tiền đề thứ hai: Tiền đề về khả năng hấp thụ năng lượng của hệ thống cụng nghệ.

Mỗi một hệ thống cụng nghệ cú một khả năng hấp thụ năng lượng riờng. Khả năng hấp thụ năng lượng này theo cỏc hướng của hệ tọa độ của mỏy là hoàn toàn khỏc biệt nhau vỡ khả năng đú phụ thuộc vào độ cứng vững của mỗi hướng của hệ thống cụng nghệ.

Tiền đề thứ ba: Tiền đề về bản chất năng lượng của tự rung và mất ổn định.

Năng lượng của một quỏ trỡnh cắt được cung cấp từ lưới điện, được chuyển đổi thành cơ năng tại vựng cắt, được truyền đi qua thõn và bệ mỏy rồi cuối cựng đi vào lũng đất và được lũng đất hấp thụ. Khi đi qua hệ thống cụng nghệ, dũng năng lượng này làm cho hệ thống dao động. Đú chớnh là bản chất năng lượng của tự rung. Cũng chớnh vỡ vậy, tự rung là thuộc tớnh cố hữu của quỏ trỡnh cắt kim loại.

Nếu độ lớn của dũng năng lượng này vượt quỏ khả năng hấp thụ của hệ thống cụng nghệ theo một hướng nào đú thỡ tự rung tăng trưởng rất nhanh và hệ thống gia cụng sẽ rung động mạnh. Đú chớnh là bản chất năng lượng của hiện tượng mất ổn định do sự phỏt triển của tự rung.

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Hỡnh 1.33. Đường truyền năng lượng của quỏ trỡnh cắt

Tiền đề thứ tƣ: Tiền đề về năng lượng tới hạn ổn định của quỏ trỡnh cắt

Nếu gọi mức lăng lượng lớn nhất mà hệ thống cụng nghệ cú thể hấp thụ được hoàn toàn là năng lượng tới hạn của quỏ trỡnh cắt thỡ tại mỗt vị trớ gia cụng, năng lượng tới hạn ổn định theo một hướng xỏc định của hệ toạ độ của mỏy là một hằng số.

Luận điểm được rỳt ra từ cỏc tiền đề :

" Ở một cấp tốc độ xỏc định, quỏ trỡnh cắt vẫn ổn định nếu năng lượng của quỏ trỡnh chưa vượt quỏ khả năng hấp thụ năng lượng của hệ thống gia cụng - tức là chưa vượt quỏ trị số của năng lượng tới hạn ổn định "

Nếu gọi Q là năng lượng của quỏ trỡnh cắt bất kỳ, thỡ điều kiện đú được biểu thị Q< Qk

Theo mối quan hệ giữa năng lượng của quỏ trỡnh cắt với diện tớch cắt được biểu thị từ cụng th ức 1.13 trờn, điều kiện ổn định núi trờn cú thể phỏt biểu thụng qua diện tớch cắt tới hạn Fk.

Fk là một trị số xỏc định của diện tớch cắt, khi mà diện tớch cắt của một quỏ trỡnh cắt chưa vượt quỏ giỏ trị đú thỡ quỏ trỡnh vẫn ổn định, cũn diện tớch cắt vượt quỏ giỏ trị đú thỡ quỏ trỡnh gõy ra rung động.

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

Nếu F < Fk - Quỏ trỡnh cắt ổn định

Nếu F = Fk - Quỏ trỡnh cắt ở trạng thỏi tới hạn ổn định Nếu F > Fk - Quỏ trỡnh cắt gõy rung động

Từ biểu thức trờn, điều kiện ổn định của quỏ trỡnh cắt được khỏi quỏt như sau: Ở một cấp tốc độ xỏc định, quỏ trỡnh cắt vẫn ổn định nếu diện tớch cắt chưa vượt quỏ giỏ trị tới hạn ”

Một phần của tài liệu Nghiên cứu xây dựng đồ thị ổn định của máy phay đứng khi gia công thép 45 bằng thực nghiệm (Trang 37 - 40)