EXPERIMENTAL DETERMINATION OF THE DYNAMIC CHARACTERISTICS AND CONSTRUCTION ON THE BASIS OF MATHEMATICAL MODELS OF THE SPATIAL SYSTEM DRIVES

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТА ПОБУДОВА НА ЇХ ОСНОВІ МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ПРОСТОРОВОЇ СИСТЕМИ ПРИВОДІВ

S. Strutynsky, A. Gurzhiy
National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute"

Abstract

The technique and the results of experimental studies of the dynamic characteristics of the spatial drive systems is represented. Spatial drive system is the part of the technological complex, which includes a parallel kinematics machine tool with six coordinates and the manipulating system by the means of six coordinates table. The experimental study of dynamic characteristics of spatial drive system of the machine tool and the manipulation system were made. In the course of experimental investigations the amplitude-frequency and pulse characteristics of the relative table and spindle platform movement were found. The parameters of the characteristics are shown in the form of resonance frequencies. Based on the analysis of the characteristics a mathematical model of dynamic spatial systems is given in the form of the transfer function and the numerical model parameters are defined. The transfer function is represented as a ratio of polynomials. A block diagram of a dynamic system in the form of a parallel connection of three vibrational units was proposed. Safety calculations of dynamic spatial characteristics of the drive system are performed. The results of test calculations match the experimentally measured spatial characteristics of the drive system

Викладена методика та результати експериментальних досліджень динамічних характеристик просторової системи приводів. Просторова система приводів входить до складу технологічного комплексу, який включає шестикоординатний верстат паралельної кінематики та систему маніпулювання у вигляді шестикоординатного столу. Проведені експериментальні дослідження динамічних характеристик просторових систем приводів верстата та системи маніпулювання. В процесі експериментальних досліджень визначені амплітудно-частотні та імпульсні характеристики відносного переміщення стола та платформи (шпинделя) верстата. Знайдені параметри характеристик у вигляді резонансних частот. На основі аналізу отриманих характеристик побудована математична модель динаміки просторової системи приводів у вигляді передавальної функції та визначені числові параметри моделі. Передавальна функція подана у вигляді відношення поліномів. Запропонована структурна схема динамічної системи у вигляді паралельного з ’ єднання трьох коливальних ланок. Виконані контрольні розрахунки динамічних характеристик просторової системи приводів по запропонованій моделі. Результати контрольних розрахунків відповідають експериментально виміряним характеристикам просторової системи приводів

Keywords

technological complex, spatial system, drives, experiment, frequency response, switching characteristics, natural frequencies, damping parameters, mathematical models, transfer functions, block diagrams
технологічний комплекс, просторова система, приводи, експеримент, частотні характеристики, імпульсні характеристики, власні частоти, параметри затухання, математичні моделі, передавальні функції, структурні схеми

Download the full article