Аннотация. Рассматриваются способы минимизации вибрации в приборных оптикомеханических узлах, использующих шаговые двигатели. Приводятся дифференциальные уравнения колебаний шаговых двигателей при остановке узла для передач без самоторможения. Уменьшение вибрации при остановке двигателя обеспечивается за счет изменения конструктивных параметров узла. Исследуется совпадение собственных частот конструкции с частотами работы шаговых двигателей. Приводится пример модального анализа конструкции в конечноэлементном пакете ANSYS. Уменьшение вибрации достигается путем изменения собственных частот колебаний конструкции. Все расчеты и исследования производятся на примере модернизации автоматизированного баллистического идентификационного сканера EVOFINDER.

Ключевые слова: колебания, вибрация, шаговый двигатель, оптико-механический узел, модальный анализ, баллистический сканер, EVOFINDER

Список литературы:

1. Кенио Т. Шаговые двигатели и их микропроцессорные системы управления. М.: Энергоатомиздат, 1987.
2. Zhao H., Feng H. Mathematical modeling of stepping motor and vibration torque mechanism research on its different operations // J. of Vibroengineering. 2013. Vol. 15, N 3. P. 1102—1111.
3. Rocco P., Gruosso G., Magnani G. Mechatronic model of oscillations in hybrid stepper motors // IEEE/ASME Intern. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM). Montreal, QC, Canada. 2010. Art. 5695852. P. 726—731.
4. Cao L., Schwartz H. M. Oscillation, instability and control of stepper motors // Nonlinear Dynamics. 1999. Vol. 18, N 4. P. 383—404.
5. Пат. 2130628 РФ, C1. Способ получения изображения развертки поверхности пуль и гильз нарезного стрелкового оружия, устройство для получения изображения развертки цилиндрических тел / М. Е. Дереновский, Н. В. Николаев, А. Н. Рябов. 1999.
6. Пат. 2155378 РФ, C1. Способ получения изображения развертки поверхности деформированных цилиндрических объектов / М. Е. Дереновский. 2000.
7. Пат. 2174251 РФ, C2. Устройство для получения изображения донца патронных гильз огнестрельного оружия / М. Е. Дереновский, Н. В. Николаев. 2001.
8. Емельянов А. В., Шилин А. Н. Шаговые двигатели: Учеб. пособие. Волгоград: ВолгГТУ, 2005. 24 с.
9. Артобалевский И. И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1988. 247 с.
10. Divic J., Duric J., Vrancic K. Microcontroller implementation of dynamically adaptable control of stepper motor with continuous second derivative of speed curve // Proc. of the 37th Intern. Convention on Information and Communication Technology, Electronics and Microelectronics, MIPRO 2014. Opatija, Croatia, 2014. Art. 6859550. P. 146—149.
11. Le Q. N., Jeon J. W. An improved method of speed damping for a stepper motor with a smooth speed estimation // IEEE Intern. Conf. on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2008. Bangkok, Thailand, 2009. Art. 4913212. P. 1438—1443.
12. Lee H. H. Finite element simulation with ANSYS Workbench 14. Theory, Applications, Case Studies. USA: SDC Publications, 2012. 374 p.
13. Бурякова В. А. Инженерный анализ в ANSYS Workbench: Учеб. пособие. Самара: СамГТУ, 2010. Ч. 1. С. 138—211 с.
14. Бурякова В. А. Инженерный анализ в ANSYS Workbench: Учеб. пособие. Самара: СамГТУ, 2013. Ч. 2. С. 8.