Vývoj a přezkoušení nové metody pro měření tuhostních a tlumicích vlastností kloubů v paralelně kinematických strukturách

Abstract

V předložené disertační práci je představen vývoj nové metody pro měření tuhostí a tlumení kloubů v paralelně kinematickém stroji. Přínos této metody je především tam, kde je potřeba znalost vlastností vestavěných součástí. Mezi tyto aplikace patří metody pro kompenzaci deformací obráběcího stroje, která je prováděna řídícím systémem. Na základě navrhnutého principu je vybrán způsob technické realizace měření. Zde byla věnována značná pozornost zpracování signálů, které se do jisté míry liší od metod využitých při jiných dynamických měření v obráběcích strojů, jako např. modální analýza. Mezi hlavní požadavky patří schopnost zohlednění nelineárního chování struktury při měření navrženou metodou. V následující kapitole byly nově nabité poznatky využity při měření kloubu ve zkušebním zařízení. Takto získané výsledky byly porovnány s výsledky z jiných metod. Na základě tohoto porovnání bylo konstatováno, že navržená metod může být využita při měření tlumení a tuhostí součástí. Jako poslední krok byla nová metoda využita při měření vlastností kloubů vestavěných ve stroji. Zde bylo poukázáno na problémy, které se během měření mohou vyskytnout.In this dissertation is presented the development of a new measurement method for the stiffness and damping characteristics of a joint in a parallel kinematic machine tool. The main contribution of this method is specially for applications, that demand accurate information about stiffness and damping parameters from assembled parts of machines tool. Methods for compensation of deformations in machines tool, that are carried out by control, belong to these applications. Another contribution of this work is the technical implementation of the proposed principle of the new method. At this point the focus of the work was devoted to signal processing, that differs in a certain degree from other types of signal processing methods, that are used in other dynamic measurements, e.g. modal analysis. One of the main requirements was the possibility to consider the nonlinear behavior of the measured structure. In another chapter the modified signal processing method was used for measuring a joint in a test rig. The results were compared with results from other measurement methods. On account of this comparison the statement was made that the new method can be used for measuring the stiffness and damping parameters of machine parts. Finally the new method was applied to measure the properties of a joint, which was built in a machine tool. Moreover, the problems, that appeared during the measurement, were also described.