Investigation of non-linear vibrations of drives of machine tools  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
42657
Type K
Principal investigator Patkó, Gyula
Title in Hungarian Szerszámgép-hajtóművek nemlineáris lengéseinek vizsgálata
Title in English Investigation of non-linear vibrations of drives of machine tools
Panel Engineering, Metallurgy, Architecture and Transport Sciences
Department or equivalent Szerszámgépészeti és Mechatronikai Intézet (University of Miskolc)
Participants Béres, Miklós
Demeter, Péter
Faragó, Károly
Kollányi, Tibor
Tajnafoi, József
Starting date 2003-01-01
Closing date 2008-12-31
Funding (in million HUF) 7.980
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatások célja a szerszámgépek fő- és mellékhajtóműveiben fellépő nemlineáris lengések vizsgálata volt. Elsősorban a szíjágak nemlineáris transzverzális lengéseit vizsgáltuk. A vizsgálatokhoz továbbfejlesztettük a fázisgörbe feletti linearizálás módszerét, és az amplitúdók perturbációja révén pontosabb megoldásokra jutottunk. Megmutattuk, hogy ha a szíjhajtások áttétele egytől különböző és mindkét szíjtárcsán jelentős az excentricitás, akkor két fő instabilitási tartomány áll elő. Módszert adtunk a fő instabilitási tartományok meghatározására. Vizsgáltuk a stabilitás-vesztés után fellépő lengéseket és előállítottuk azok amplitúdó-frekvencia függvényeit. A kettős excentricitás során fellépő két fő instabilitási tartomány létezését egy erre a célra megépített berendezésen kísérlettel is kimutattuk. Mérőberendezést építettünk a szíjágak nemlineáris paramétereinek meghatározására, majd a berendezést továbbfejlesztve méréseinket pontosítottuk. Vizsgáltuk a fogazott szíjak transzverzális rezgéseit és megmutattuk, hogy a fogak ki- és belépése olyan további gerjesztést hozhat létre, amelyek bizonyos fordulatszámoknál újabbstabilitásvesztésekre vezethetnek. A stabilitási tartományokat közelítő-módszerrel előállítottuk. Vizsgáltuk a golyósorsó-golyós anya kapcsolatát. Javaslatot tettünk kedvezőbb geometriájú visszavezető pályák kialakítására, javaslatot tettünk új típusú tájoló berendezésre.
Results in English
The aim of the research was the examination of nonlinear oscillations occurring in the main drives and feed boxes of machine tools. The method of linearization above the phase curve was further developed, and more precise solutions were worked out. It was shown that if the transmission ratio of belt drives differs from one and if there are significant eccentricities, two main instability regions arise. A method was developed for the determination of the main instability regions. Oscillations occurring after the loss of stability were examined and their amplitude-frequency functions were determined. The existence of the two main instability-ranges arising during the double eccentricity was proved by an experiment carried out on a device constructed for this purpose. Measurement equipment was constructed for the determination of the nonlinear parameters of belt-sides, and after having developed the equipment, our measurements were refined. The transverse vibrations of timing belts were examined and it was shown that the stepping in and out of teeth may create such further excitation which may lead to subsequent losses of stability at certain rotational RPMs. The stability regions were produced using the approximation method. The connection between the ball nut and the ball screw was examined. A proposal was made for the development of return paths with more favourable geometry and a proposal was made for a new type of orientation device.
Full text http://real.mtak.hu/728/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Kollányi T; Patkó Gy; Faragó K: Szíjhajtások stabilitási tartományainak elhelyezkedése különböző lengésképek esetén, GÉP, LIV. évfolyam, 2003. 9. szám: 13-18, 2003
Tajnafői J; Patkó Gy; Takács Gy; Hegedűs Gy: Visszavezető tag tájolása golyósorsók esetében, GÉP, LIV. évfolyam, 2003. 3-4. szám: 9-12, 2003
Hegedűs Gy; Takács Gy; Patkó Gy: Golyós-menetes mozgásátalakítók kutatása, fejlesztése, Gép LIV. évfolyam, 2003. 9. szám: 23-26, 2003
Kollányi T: Szíjágak transzverzális lengései, PhD értekezés, MISKOLC, 2004
Patkó Gy; Takács Gy; Hegedűs Gy: Axiális tájolás és hibaanalízise golyósorsóknál, OGÉT, XI. Nemzetközi Gépész Találkozó, Erdélyi Magyar Műszaki Társaság, Kolozsvár: 182-185, 2003
Hegedűs Gy; Patkó Gy; Takács Gy: Golyós-menetes hajtások pontosságnövelésének kérdései, Mechatronika, Anyagtudomány, a Miskolci Egyetem Közleménye, Miskolc, Vol .1, No.2: 131-138, 2005
Patkó Gy; Kollányi T: On transverse vibration of belts, Journal of Computational and Applied Mechanics,Vol6., No. 1, pp.115-128., 2005
Szilágyi A., Patkó Gy., Csáki T., Takács Gy., Demeter P.: Nagyfrekvenciás köszörűgép dinamikai vizsgálata, GÉP Különszám, 2005
Hegedűs Gy; Patkó Gy; Takács Gy;: Golyósanya köszörűkorong-profil meghatározása CAD alkalmazással az alakítási mechanizmus alapján, OGÉT 2005, XIII. Nemzetközi Gépész Találkozó, Szatmárnémeti, 2005. április 28 - május 1., 160 - 163. oldal, 2005
Beleznai R; Otrosinka T; Simon G; Patkó Gy;: Szíjhajtás stabilitásvizsgálata, OGÉT 2005, XIII. Nemzetközi Gépész Találkozó, Szatmárnémeti, 2005. április 28 - május 1., 61 - 64. oldal, 2005
Demeter P; Tajnafői J;: Speciális ciklois görbék, OGÉT 2005, XIII. Nemzetközi Gépész Találkozó, Szatmárnémeti, 2005. április 28 - május 1., 110 - 114. oldal, 2005
Hegedűs Gy; Patkó Gy; Takács Gy;: Golyós-menetes hajtások pontosságnövelésének kérdései, Mechatronika, Anyagtudomány; A Miskolci Egyetem Közleménye; Miskolc, Egyetemi Kiadó; 131 - 138. oldal, 2005
Demeter P; Tajnafői J;: Special cycloids, microCAD 2005 International Scientific Conference 10-11 March 2005; Section K: Machine and Construction Design; pp. 31 - 36., 2005
Patkó Gy., Madarasi G.;: Szíjhajtással kombinált mellékhajtóművek dinamikai tulajdonságainak vizsgálata, Doktorandusz Fórum Kiadványa, Miskolc, 2005. Gépészmérnöki Szekció, 116-121. oldal, 2005
Patkó Gy., Madarasi G., Simon G.:: Experimental analysis of dynamic properties of belt drives, MicroCAD 2007 Internacional Scientific Conference, Miskolc, Section K., 2007
Patkó Gy., Madarasi G.:: Analysis of dynamic properties of feed force drives combined with belt drive, MicroCAD 2006 Internacional Scientific Conference, Miskolc, Section K, pp. 25-30., 2006
Szilágyi A., Patkó Gy., Demeter P.:: Szuperfiniselő berendezés dinamikai vizsgálata, 10. Magyar Mechanikai Konferencia, 2007. augusztus 27-29, 95. o., 2007
Szilágyi A., Csáki T., Patkó Gy., Tajnafői J., Takács Gy., Helbig, J.:: Development of a Superfinishing Combined Process, 12 th International Conference on Tools, Miskolc, September 6-8., 2007., pp. 367-372., 2007
Hegedűs Gy., Patkó Gy., Takács Gy.: Váltó pálya vizsgálata golyósorsó esetén, XII., Nemzetközi Gépész Találkozó - OGÉT 2004. pp. 124-128, 2004
Takács Gy., Patkó Gy.,Csáki T., Szilágyi A., Hegedűs Gy.: Development of Mechatronic Systems at the Institute for Mechatronics at the University of Miskolc, ICM 2006, IEEE International Conference on Mechatronics, July 3-5, 2006, Budapest, Hungary, pp. 326-331, 2006
Hegedűs Gy., Takács Gy.: Issues of the orientation of return guide in ballscrews, MicroCAD 2003, International Scientific Conference 6-7. March 2003, Miskolc, Section K: Machine and structure design, pp. 37-42, 2003
Hegedűs Gy.: Golyósorsók megmunkálási pontosságának növelése, Doktoranduszok Fóruma, Gépek és szerkezetek tervezése szekció, Miskolci Egyetem, Gépészmérnöki Kar Szekciókiadványa, pp. 69-74, 2005
Hegedűs Gy.: Váltópályák közelítése numerikus módszerekkel, Doktoranduszok Fóruma, Gépek és szerkezetek tervezése szekció, Miskolci Egyetem, Gépészmérnöki Kar Szekciókiadványa, pp. 96-102, 2003



Back »