Вісник № 02. Технології в машинобудуванні

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/57923

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 16

Визначення особливостей форми та частоти коливань лопаток турбіни на цифрових моделях
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Добротворський, Сергій Семенович; Басова, Євгенія Володимирівна; Харченко, Олександр Сергійович; Летюк, Валерій Іванович; Яковенко, Ігор Едуардович; Котляр, Олексій Віталійович; Абу Самра, Юссеф
Розроблено цифрову твердотільну модель лопатки турбіни з монтажною полкою у SolidWorks. Опис складних поверхонь виконано за допомогою сплайн функцій. Методом комп’ютерного моделювання за допомогою програми SolidWorks Simulation досліджено розподіл власних коливань лопатки в залежності від способу її закріплення при механічній обробці. Отримано та проаналізовано спектри власних коливань лопатки у звуковому діапазоні. Проаналізована також форма власних коливань складних поверхонь. Показано, що для правильного вибору параметрів оброблення при механічній обробці необхідно враховувати як умови закріплення деталі у пристосуванні, так і частоту власних коливань деталі. Зазначено, що не менш важливим параметром виявляється також форма коливань тонкої поверхні на досліджуваних частотах. Зазначено, що у майбутньому вирішити ці проблеми можливо за рахунок комп'ютерного моделювання.
Моделювання послідовності складання вісесиметричних деталей
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Юрковець, Василь Ігоревич; Вислоух, Сергій Петрович; Антонюк, Віктор Степанович
Для забезпечення надійності і точності виробів представлено метод автоматизованої побудови послідовності складання високоточних вісесиметричних виробів. Метою роботи є перевірка прийнятності використання орієнтованого графа складання, що включає матриці суміжності та інцидентності, для структурування та планування теоретичної схематизації технологічного процесу складання. Розглянутий метод збігається з можливою математичною реалізацією задачі. Оцінено специфіку конструкційного моделювання та процесу складання математичними методами. Розглянуто техніку створення графіків, що відображає взаємозв’язок між деталями та процесом складання. Вирішення задачі автоматизованого процесу складання виконується за допомогою алгоритмів та обчислювального програмного забезпечення на основі графіків, побудованих у матричному вигляді. Досягнуті результати дають можливість в режимі реального часу коригувати послідовність складання виробів, на основі чого з’являється можливість відстежувати параметри та контролювати прийняття рішень при плануванні процесів складання.
Модифікація поверхні деталей машин і механізмів в умовах тертя та зношування
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Тимофеєва, Ларіса Андріївна; Волошина, Людмила Володимирівна; Тимофєєв, Сергій Сергійович; Волошин, Дмитро Ігорович; Колесник, Максим Анатолійович
У роботі отримали подальший розвиток питання модифікації поверхні деталей машин та механізмів, які працюють в умовах тертя та зношування з мастилом та без. Розглянуто питання залежності антифрикційності і фрикційності від особливого стану лише поверхневих шарів деталей тертя. Виявлено, що саме структурні зміни, які відбуваються в повехневому мікрошарі спряжених матеріалів, утворення та руйнування вторинних структур відповідальні за характер вузла тертя. Авторами пропонується створення на поверхні тертя таких захисних покриттів, які мають властивості та механізм дії відповідний вторинним структурам аби мати можливість керувати явищами антифрикційності та фракційності в зоні тертя спряжених деталей. Поставлена мета дослідження досягається обробкою залізовуглецевих сплавів в середовищі перегрітої пари водних розчинів солей. Вибрано оптимальні параметри технологічного процесу формування покриттів при парооксидуванні. Проведені лабораторні випробування різного хімічного складу утвореного покриття на триботехнічні властивості пари тертя. В ході проведення дослідження автори дійшли висновку, що встановивши якісну та кількісну залежність між складом оксидних покриттів та їх триботехнічними властивостями, можна змінювати тим самим умови вузла тертя від антифрикційності до фрикційності, використовуючи при цьому для виготовлення його деталей ті самі конструкційні матеріали – залізовуглецеві сплави. Таким чином, складні оксиди, які відрізняються за хімічним складом і будовою, що є покриттями на залізовуглецевих сплавах, можуть істотно впливати на термомеханофізичні процеси, які протікають при експлуатації та дозволяють їх реновацію в присутності мастильного матеріалу та без нього. Покриття утворені на поверхні залізовуглецевих сплавів відповідно до умов експлуатації можуть мати як фрикційні та і антифрикційні властивості.
Розроблення теоретичного підходу до визначення температури різання при шліфуванні та умов її зменшення
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Новіков, Федір Васильович; Полянський, Володимир Іванович
У роботі розроблено теоретичний підхід до визначення температури різання при шліфуванні та умов її зменшення із урахуванням балансу тепла, що надходить в стружки та оброблювану деталь. Встановлено, що зі збільшенням часу контакту круга з оброблюваним матеріалом температура різання безперервно збільшується, асимптотично наближаючись до максимальної температури різання, яка визначається відношенням умовного напруження різання до питомої теплоємності й щільності оброблюваного матеріалу. Виходячи з цього, запропоновано максимальну температуру різання розглядати новим універсальним технологічним параметром обробки, що визначає його потенційні можливості та дозволяє порівнювати різні методи механічної обробки за температурним критерієм й вибирати найбільш ефективні з них. На цій основі обґрунтовано основний напрям зниження температури різання та підвищення якості й продуктивності обробки, який полягає у зменшенні максимальної температури різання до рівня та нижче температури плавлення оброблюваного матеріалу. Це дозволяє здійснити шліфування зі значною продуктивністю обробки фактично без підвищення температури різання. Показано, що основною умовою зменшення максимальної температури різання є зменшення умовного напруження різання.
Моделювання міжелектродного зазору при електроерозійному шліфуванні зі змінною полярністю електродів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Стрельчук, Роман Михайлович; Шелковий, Олександр Миколайович
У роботі проведено експериментальне дослідження та моделювання в графічному середовищі Simulink міжелектродного зазору при електроерозійному шліфуванні зі змінною полярністю електродів важкооброблюваних матеріалів. По експериментально отриманим осцилограмам струмів і напруг у зоні різання розроблена імітаційна модель міжелектродного зазору. Модель реалізує нелінійну залежність активного опіру міжелектродного зазору від його величини, що дозволяє враховувати вплив міжелектродного середовища на параметри електророзрядних імпульсів. В результаті аналізу експериментальних осцилограм струмів робочих імпульсів було встановлено, що електричні процеси, що протікають у міжелектродному зазорі при електроерозійному шліфуванні мають коливальний характер. Середовище, в якому протікають ці процеси може бути з достатньою точністю представлена у вигляді Т-подібної схеми заміщення, що включає активні опіри, індуктивності та ємність. Встановлено, що активний опір міжелектродного проміжку нелінійно залежить від його величини. Середньоквадратичне відхилення між розрахунковими та експериментальними імпульсами струму і напруги, віднесене до його значення, не перевищує 12-15%. Знайдені значення параметрів схеми заміщення дозволили отримати Simulink-модель міжелектродного проміжку при електроерозійному шліфуванні. Добрий збіг розрахункових осцилограм, отриманих у Simulink-моделі, з експериментальними, показало, що розроблена модель міжелектродного зазору при електроерозійному шліфуванні досить адекватно відображає реальні електричні процеси, що протікають у міжелектродному зазорі.
Підвищення довговічності валів відцентрових насосів комбінованими методами
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Тарельник, В’ячеслав Борисович; Пірогов, Віктор Олександрович
В статті проведений аналіз літературних джерел, який показав, що в останні роки появились нові технологічні методи зміцнення поверхневих шарів шийок валів відцентрових насосів. Вони основані на використані екологічно безпечного методу електроіскрового легування (ЕІЛ) (цементація, нанесення комбінованих покрить з дисульфідом молібдену (МоS2), покрить складу Al-C-B) і без проведення порівняльних випробувань на зносостійкість важко віддати перевагу тому, чи іншому методу. Дослідженнями на машині тертя СМЦ-2 встановлено, що ваговий знос круглих зразків зі шліфованої сталі 40Х, контактуючих в умовах змащення турбінним маслом Т-22 з бабітовими вкладишами підшипників ковзання (ПК) по схемі «диск-вкладиш», в 1,15 рази більший чим зі сталі 30Х13 і, відповідно в 2,50 і 4,41 рази ніж сталі 40Х після цементації методом ЕІЛ (ЦЕІЛ) + безабразивна ультразвукова фінішна обробка (БУФО) і ЕІЛ (Мо+S) + БУФО. В свою чергу лінійний знос круглих зразків шліфованої сталі 40Х більший чим сталі 30Х13 в 1,09 рази і, відповідно в 2,83 і 5,85 рази ніж сталі 40Х після ЦЕІЛ + БУФО і ЕІЛ (Мо+S) + БУФО. При цьому був визнаний найменший коефіцієнт тертя 0,025 і 0,030, який належить покриттям з МоS2, сформованим, відповідно на зразках зі сталі 30Х13 і 40Х і обробленим БУФО. Аналіз характеру зміни лінійного зносу круглих зразків зі сталі 40Х і 30Х13, як зміцнених, так і не зміцнених, показав, що у всіх зразків спочатку відбувається більш інтенсивне зношування, яке після 2-х годин стирання сповільнюється, стає більш стабільним і в першому наближенні нагадує експоненціальну залежність. Найкращою зносостійкістю володіють зразки зміцнені в послідовності ЕІЛ (Мо+S) + БУФО, знос яких після 8 год іспитів складає 0,9 і 1,1 мкм, відповідно зі сталі 30Х13 і 40Х. Ваговий і лінійний знос зразків зі сталі 40Х без зміцнення більший в порівнянні з незміцненими зразками зі сталі 30Х13, які випробувались у парі з контртілом з твердого сплаву ВК8 в умовах рясного змащення індустріальним мастилом І40А, відповідно на 21,7 і 14,2 %; в порівнянні з зразками зі сталі 40Х з покриттям, нанесеним методом ЕІЛ складу (Al-C-B) з наступною БУФО, відповідно на 77,8 і 84,7 %; і зі сталі 30Х13 з аналогічною обробкою ЕІЛ (Al-C-B) + БУФО, відповідно на 98,0 і 71,8 %.
Експериментальні дослідження температури алмазного шліфування важкооброблюваних матеріалів з твердим змащуванням
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Севидова, Олена Костянтинівна; Шелковий, Олександр Миколайович; Руднєв, Олександр Віталійович; Гуцаленко, Юрій Григорович
Досліджено вплив твердого змащування на процеси алмазного шліфування (АШ) та алмазно-іскрового шліфування (АІШ) важкооброблюваних матеріалів – твердого сплаву ВК6, титанового сплаву ВТ22 і жароміцної нержавіючої сталі 10Х11Н23Т3МР. Описано умови виконаних експериментальних досліджень. Оцінку проведено за показниками параметра шорсткості поверхні Ra та постконтактної температури Тпк. Встановлено, що використання твердого змащувального матеріалу (ТЗМ) на основі стеаринової кислоти (65%) та дисульфіду молібдену (35%) зменшує в 1,4…2,1 рази постконтактну температуру і шорсткість в 1,3…1,6 рази при алмазному шліфуванні сплаву ВТ22 і сталі 10Х11Н23Т3МР. При АІШ характер впливу ТЗМ на Ra і Тпк не змінюється, але їх абсолютні значення збільшуються в 1,1…1,5 рази.
Технологічні закономірності підвищення точності та продуктивності механічної обробки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Новіков, Федір Васильович; Полянський, Володимир Іванович
Розроблено уточнену математичну модель визначення пружних переміщень, які виникають в технологічній системі при механічній обробці, в якій узагальнено аналітичний опис пружного переміщення при шліфуванні та лезовій обробці. Це дозволило встановити, що найменші пружні переміщення можна забезпечити при шліфуванні шляхом суттєвого перевищення швидкістю круга швидкості різання при лезовій обробці. Однак при цьому енергоємність обробки значно більше (до 10 разів), ніж при лезовій обробці, що обмежує технологічні можливості шліфування. Тому на фінішних операціях ефективно використовувати технології лезової обробки. Особливо це відноситься до технологій високошвидкісного різання, які з кінематичної точки зору не поступаються шліфуванню та забезпечують зниження пружних переміщень, енергоємності та підвищення точності й продуктивності обробки. Встановлено, що обробку отворів в кілька проходів доцільно здійснювати свердлами з різними діаметрами, збільшуючи діаметр за проходами. Показано, що при розточуванні простіше забезпечити необхідну точність, ніж при обробці осьовими інструментами. При розфрезуванні отворів можна досягти ще більшого підвищення точності та продуктивності обробки.
Система адаптивне керування тиском у кишенях гідростатичних опор шпиндельного вузла і зусиллям натягу привода позиціонування шпинделя важкого токарного верстата
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Клименко, Галина Петрівна; Ковальов, Віктор Дмитрович; Васильченко, Яна Василівна; Шаповалов, Максим Валерійович; Коваленко, Антон Валентинович
Робота присвячена вдосконаленню теорії проектування та розробці на цій основі адаптивних гідростатичних опор нового покоління, а також розробці методів оптимального проектування шпиндельних вузлів і напрямних з такими опорами. Встановлено, що використання режимів рідинного тертя у важконавантажених вузлах є дуже актуальним для важких верстатів підвищеної точності із числовим програмним керуванням. Гідростатичні шпиндельні опори застосовуються у важких токарних верстатах, у яких необхідна точність обертання не забезпечується підшипниками кочення. Розроблено адаптивну систему керування тиском у кишенях гідростатичних опор і зусиллям натягу приводу позиціонування. Система досить простими засобами дозволяє скорегувати передавальну функцію і виключити можливість коливань. За допомогою системи значно підвищується точність і продуктивність обробки на металорізальних верстатах різного технологічного призначення. Підвищується надійність опор, так як дроселювальні елементи при роботі знаходяться в русі, що перешкоджає заростанню дроселювальної щілини. Підвищується жорсткість і несуча здатність шару мастильного матеріалу. Виключаються налагоджувальні роботи зі встановлення робочого тиску в кишенях опори. Розроблено мехатронну систему адаптивного управління тиском в кишенях гідростатичного шпиндельного вузла підвищеної точності. Розроблено адаптивні регулятори систем живлення опор зі зворотним зв'язком по положенню шпинделя. Розроблено нову конструкцію втулки гідростатичного підшипника із вбудованими ємнісними датчиками зазору.
Дослідження впливу температури робочої рідини в підшипниках шпинделя круглошліфувального верстату на похибку його положення відносно оброблюваної деталі
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Степанов, Михайло Сергійович; Літовченко, Петро Іванович; Іванова, Лариса Петрівна; Іванова, Марина Сергіївна
У статті наведено результати вимірювань температури навколишнього середовища працюючих круглошліфувальних верстатів протягом робочого дня. Виконано аналіз поведінки шпинделя шліфувальної бабки різних круглошліфувальних верстатів протягом робочої зміни, а саме представлено результати експериментальних досліджень зміщення переднього і заднього кінців шпинделя шліфувальної бабки круглошліфувальних верстатів. Проведено аналіз впливу температури масла в підшипниках шпинделя на величину його зміщення. Встановлено можливі зміни геометричної форми, а саме конусності, деталей, оброблюваних на круглошліфувальних верстатах.