تحلیل ارتعاشی و طراحی جاذب دینامیکی برای یک دستگاه دریل عمودی

یکی از مهمترین عامل هایی که بر روی دقت ماشین ابزارها مؤثر است، ارتعاشات ناشی از دستگاه می باشد. در این مقاله به شیوه رفع عیب یک ماشین دریل عمودی که مشکل ارتعاشات مضاعف تنه و سر دریل دارد، پرداخته شده است. دستگاه به صورت یک سیستم سه درجه آزادی شبیه سازی شده و معادلات حاکم بر آن به صورت پارامتری بدست آمده است. سپس با استفاده از مشخصات فنی مواد استفاده شده در ماشین مقادیر عددی آنها جایگزین و دامنه سر دستگاه در یکی از حالات نامطلوب کاری محاسبه شده است. دو شیوه برای کم کردن دامنه حرکتی سر دستگاه بررسی شده است. در شیوه اول با استفاده از تغییر سختی، یعنی تغییر جنس مواد در ساختمان ماشین، سعی شده است تا دامنه حرکتی سر دستگاه کاهش داده شود. در شیوه دوم سیستم به یک جاذب دینامیکی متصل شده و به صورت چهار درجه آزادی با دو متغیر مجهول یعنی جرم و فنر جاذب برای کم کردن دامنه تا حد مطلوب حل شده است. در شیوه دوم، سه مکان قرارگیری جاذب بررسی شده و دامنه ارتعاشی سر دستگاه بر اساس بازه های متفاوت جرم و فنر جاذب در دستگاه مختلط با استفاده از نرم افزار MATLAB محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد شیوه اول به دلیل کمیاب بودن موادی با آن کیفیت ویژه و اقتصادی نبودن آن نمی تواند شرایط مطلوب را برآورده کند. اما شیوه دوم، هنگامی که جاذب به سر دستگاه متصل می شود، به نحوه مطلوب با هزینه کمتر شرایط دلخواه ایجاد می شود. در آخر یک بازه طراحی برای جرم و فنر جاذب پیشنهاد شده است.