Вісник № 34

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/39378

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 13 з 13

Актуалізація експертних моделей за допомогою нейронних мереж
(НТУ "ХПІ", 2018) Ковалевський, Сергій Вадимович; Ковалевська, Олена Сергіївна
У статті розглянуті питання, пов'язані із застосуванням експертних систем для інноваційних технічних рішень. Проведено аналіз методів для вирішення практичних завдань, заснованих на статистичному моделюванні предметної області. Встановлено, що створення моделей експертних оцінок за допомогою нейронних мереж і реалізація цього підходу для оцінок структури інноваційного технологічного устаткування є перспективним напрямком. Особливістю таких моделей, є здатність багатовимірної апроксимації даних. Показано можливості та переваги використання математичних моделей на базі однорідних мереж для розв'язання обернених задач в оптимізаційній постановці. Викладений підхід був реалізований для оцінок структури інноваційного технологічного устаткування для механоскладального виробництва верстатів-роботів з кінематикою паралельної структури. В якості вихідної інформації про об'єкт прийнята фасетна класифікація структур механізмів з кінематикою паралельної структури. Фасетний метод класифікації стосовно верстатів-роботів дає можливість описати безліч можливих рішень для аналізу і вибору їх структури. Результати цієї оцінки показали якісне збіг з рівнями значущості елементів механізму з кінематикою паралельної структури на безлічі прецедентів, схильних до експертними оцінками.
Дослідницький комплекс для контролю якості зварних станин важких верстатів
(НТУ "ХПІ", 2018) Мельник, Максим Сергійович; Антоненко, Яна Сергіївна
Застосування у металорізальних верстатах станин зварних конструкцій надає суттєві переваги по зниженню металоємності і підвищенню технологічності порівняно з литими конструкціями. Однак важливий недолік зварних станин полягає у наявності значних залишкових механічних напружень, зазвичай більших ніж в аналогічних литих станинах. Наявність цих напружень призводить до викривлення геометричної форми станини з плином часу, зі зміною температури, під впливом вібрацій та значних експлуатаційних навантажень. В деяких випадках внутрішні напруження можуть призводити до втрати статичної стійкості деякими стінками або перегородками станини. Така втрата стійкості обумовлює явище біфуркації викривлення геометричної форми станини, і робить неможливим виправлення геометричної форми за допомогою регульованих опор, що є звичайною операцією для станин важких верстатів. В даній роботі запропоновано спосіб виявлення елементів станини, що втратили статичну стійкість. Цей спосіб оснований на особливостях коливань механічних осциляторів з двома станами стійкої рівноваги, що відомі як осцилятори Дуффінга. В таких осциляторах при переході амплітуди коливань через точку біфуркації відбувається різка зміна частоти і спектрального складу коливань. Це показано в роботі на прикладі математичного моделювання коливань осциляторів з двома станами стійкої рівноваги. Факт різкої зміни параметрів коливань при перевищенні певної амплітуди обрано у якості критерію для визначення наявності у зварній станині елементів з двома стійкими станами рівноваги. За даним способом розроблено схему дослідницької установки і методику випробувань. Також запропоновано технологічні заходи для усунення виявлених у станині станів втрати статичної стійкості.
Влияния способа задания теплофизических и термомеханических характеристик твердого сплава В3 на характер и эффективность образования наноструктур
(НТУ "ХПИ", 2018) Костюк, Геннадий Игоревич; Семененко, Ольга Дионисовна
На основе решения совместной задачи теплопроводности и термоупругости в зоне действия ионов (В+, С+, N+, Аl+, V+, Сг+, Ni+, Y+, Zr+, Нf+ W+) на твердый сплав В3 при использовании стохастических значений, полученных квaнтoвo-мexaничecким методом теплофизических и термомеханических характеристик, определялись максимальные температурные напряжения, объемы, зоны где реализуются наноструктурные и максимальные глубины их залегания. Показано, что для квантово - механического способа задания теплофизических и термомеханических характеристик всегда реализуется большее значение температурных напряжений, объема образования наноструктур. Тогда как объёмы наноструктур для двух способов задания те6плофизических и термамеханиче6ских характеристик фактически не отличается.
Глобальный метод повышения эффективности эксплуатации цилиндрических и конических зубчатых передач
(НТУ "ХПИ", 2018) Шелковой, Александр Николаевич; Пермяков, Александр Анатольевич; Клочко, Александр Александрович; Басова, Евгения Владимировна; Перминов, Евгений Витальевич
Недостатком существующих цилиндрических и конических зубчатых передач является отсутствие полного взаимного контактирования всех зубьев друг с другом, Каждый зуб шестерни входит в контакт или контактирует только с одним и тем же зубом колеса или с группой одних и тех же зубьев зацепляемого зубчатого колеса в определенной последовательности. В процессе приработки и эксплуатации все погрешности, отклонения зуба шестерни будут проявляться при контактировании с погрешностями и отклонениями с сопрягаемым зубом колеса. Возникает циклическая составляющая динамической нагрузки и как следствие: повышенный шум, вибрации. С целью снижения негативных факторов необходимо повышать степень точности цилиндрических зубчатых передач, что значительно увеличивает затраты на их изготовление и не снимает полностью вопросы снижения шума, вибраций, плавности зацепления. В результате исследования эксплуатационных характеристик зубчатых зацеплений предложена методика расчёта повышения износостойкости, долговечности и повышения плавности работы за счёт создания и прогнозирования определённых передаточных чисел, которые определяют некратность зацепления и обеспечивают работу зубьев ведущего зубчатого колеса со всеми зубьями ведомого зубчатого колеса. Для уменьшения образования микропиттнига, необходимо использовать зубчатые пары с некратным передаточным отношением, что будет обеспечивать участие всех зубьев в работе и, как следствие, равномерное изнашивание, а также выбрать смазочный материал, предназначенный для предотвращения микропиттнига. Некратность зубчатого зацепления характеризуется контактированием каждого зуба шестерни с каждым зубом зацепляемого зубчатого колеса в определенной последовательности и обеспечивыает ускоренную равномерную прирабатываемость сопрягаемых зубчатых колес, исправление дефектов при изготовлении и сборки зубчатых передач, уменьшение вибраций, шума, повышение износостойкости и повышения плавности работы зубчатых колес, долговечности.
Дослідження міцності спряження "комбінований зубок – шарошка" бурових доліт на прикладі 3-D моделі
(НТУ "ХПІ", 2018) Сліпчук, Андрій Миколайович; Яким, Роман Степанович
Аналітично встановлено характер та величину напруженого стану в спряжені "комбінований зубок – шарошка". На основі отриманих результатів обґрунтовано ефективність застосування запропонованої конструкцій вставного породоруйнівного оснащення, що реалізовує ефект раціонального розподілу значень натягів по всій довжині спряженої поверхні. Удосконалена конструкція кріплення "комбінованого зубка" у шарошку забезпечує високу надійність такого оснащення, і крім того істотно спрощує технологію виготовлення отворів у шарошках. За результатами моделювання встановлено величину напруження у зубку, вставці та шарошці під час експлуатації такого долота. Результати моделювання напруженого стану в спряжені підтвердили дані, які отримали експерементальним шляхом, а саме: підвищено жорсткість з’єднання "комбінований зубок – шарошка" за рахунок зменшення запасу міцності кріплення та кращими умовами спряження в контакті, за рахунок однорідності матеріалів (у даному випадку "сталь – сталь").
Експериментальне дослідження точності механічної обробки деталей типу важелів
(НТУ "ХПІ", 2018) Іванов, Віталій Олександрович; Дегтярьов, Іван Михайлович; Залога, Вільям Олександрович; Басова, Євгенія Володимирівна
Верстатні пристрої відіграють важливу роль у забезпеченні випуску якісної продукції. Запропонована конструкція гнучкого верстатного пристрою забезпечує багатокоординатну обробку деталей типу важелів. Наявність механізмів регулювання, що дозволяють здійснювати переналагодження установлювально-затискних елементів верстатного пристрою, підтверджує ефективність розробленого конструкторського рішення в умовах багатономенклатурного виробництва. Результати експериментальних досліджень механічної обробки деталей показали, що розміри (діаметри отворів, міжцентрові відстані) і взаємне розташування поверхонь знаходяться в межах призначених допусків. Шорсткість оброблених поверхонь важелів відповідає вимогам креслення. Запропонований верстатний пристрій не поступається спеціальному верстатному пристрою та забезпечує точність і якість оброблених поверхонь.
Эффективное фрезерование титанового сплава ВТ22 режущим инструментом из модифицированного твёрдого сплава ВК10 с покрытием 0,18HFNT0,82ZRN
(НТУ "ХПИ", 2018) Костюк, Геннадий Игоревич; Евсеенкова, Анна Владимировна
На основе исследования размера зерна и состава покрытия 0,18HfNt0,82ZrN до и после обработки, нанесённых при напряжении на подложке 200 и 250В, были проведены исследования износа, стойкости РИ с покрытием и без. Получены зависимости снимаемого объёма материала за период стойкости от износа пластин по задней поверхности. Показано, что эффективность (снимаемый объём материала за период стойкости) выше для пластин с покрытием, которые обрабатывались при напряжении на подложке 250В – 2,5 (1,54 раза) как при 200В – 1,46 (1,21 раза) эта величина меньше для получистовой и черновой обработке (необработанные пластины), это связано с размером зерна, который в первом случае состовляет 93,9 нм, т.е. реализуются наноструктуры, тогда как для второго размер зерна выше за счёт более длительного нанесения покрытия (30 мин вместо 25 мин в первом случае), которое с ростом температуры растёт.
Аналіз частотних характеристик системи керування продуктивністю технологічного процесу алмазного шліфування
(НТУ "ХПІ", 2018) Єнікєєв, Олександр Фанилович; Євсюкова, Фатима Магометбіївна; Приходько, Ольга Юріївна; Набока, Олена Володимирівна
Запропоновано технологію безперерерного оброблення поверхні деталі на основі поєднання технологічних процесів алмазного та алмазно-іскрового шліфування. Розроблено структурну схему системи автоматичного керування параметрами технологічних процесів з використанням принципу керування за відхиленням. Побудовано математичні моделі компонент системи керування та в результаті аналізу її структурної схеми отримано передавальну функцію. На основі мінімізації квадратичного критерію якості із застосуванням еталонної моделі синтезовано пристрій обробляння вхідних сигналів. Побудовано схему комп’ютерного моделювання у середовищі Matlab процесів перетворення вхідної інформації апаратними засобами системи автоматичного керування параметрами технологічних процесів. У результаті комп’ютерного моделювання встановлено, що апаратні засоби забезпечують потрібну продуктивність та точність оброблення вхідних сигналів.
Дослідження працездатності шліфувальних кругів при обробці твердих сплавів
(НТУ "ХПІ", 2018) Музичка, Діана Геннадіївна
Одним з прогресивних методів чистової обробки твердих сплавів є шліфування алмазними кругами. Підвищення продуктивності алмазного шліфування при забезпеченні якості оброблюваної поверхні та збереженні високих показників працездатності кругів є важною задачею машинобудування. Розглянуто вплив режимів обробки на вихідні параметри плоского шліфування торцем круга твердих сплавів. Працездатність алмазних шліфувальних кругів на металевій та полімерній зв’язках оцінювалася показниками: відносною витратою надтвердих матеріалів, продуктивністю шліфування, параметрами шорсткості оброблюваної поверхні зразків, питомою собівартістю обробки. В основу проведення експериментів покладено метод одночасного варіювання параметрами режимів різання. Отримані комплексні залежності, які дозволяють розрахувати відносну витрату алмазів, питому собівартість обробки, параметри шорсткості від режимів різання. Установлено, що при обробці на чорнових режимах різання для забезпечення підвищеної продуктивності доцільно застосовувати шліфувальні круги на металевих зв’язках, а на чистових операціях для забезпечення потрібної шорсткості застосовувати круги на полімерних зв’язках.
Технико-экономические показатели эффективности технологии обработки отверстий с применением комбинированного осевого инструмента
(НТУ "ХПИ", 2018) Степанов, Михаил Сергеевич; Иванова, Марина Сергеевна; Басова, Евгения Владимировна; Слипченко, Сергей Евгеньевич; Котляр, Алексей Витальевич
Одним из способов повышения производительности обработки отверстий является обработка комбинированным осевым инструментом. Ввиду того, что такой инструмент является, как правило, специальным, его применение на производстве связано с повышенными экономическими затратами. В связи с этим рассмотрены вопросы обеспечения экономической эффективности применения комбинированного осевого инструмента по критериям: минимальной технологической себестоимости; максимальной производительности; максимального ресурса. Приведены математические зависимости, позволяющие определить экономию денежных средств от снижения затрат на изготовление и эксплуатацию инструмента; снижения технологической себестоимости обработки изделия по предложенной технологии; затрат на электроэнергию за счет сокращения затрат на силовую электроэнергию, затрат мощности на обработку, затрат электроэнергии на мощность привода подач. Отмечено, что в условиях нестабильных экономических показателей оценку экономической эффективности новой техники целесообразно проводить в рамках концепции Industry 4.0.
Повышение эффективности технологии механической обработки формующей оснастки для макаронной и кондитерской отраслей промышленности
(НТУ "ХПИ", 2018) Полянский, Владимир Иванович
Приведено теоретическое решение по определению максимально возможной производительности обработки при фрезеровании цилиндрической и торцовой фрезами с учетом ограничения по предельной (из условий прочности фрезы) толщине среза. Доказана эффективность применения схемы фрезерования торцовой фрезой в условиях однопроходного высокоскоростного резания с точки зрения повышения производительности и качества обработки на станках с ЧПУ типа "обрабатывающий центр". В отличие от схемы фрезерования цилиндрической фрезой, схема фрезерования торцовой фрезой обеспечивает формирование различных по кривизне боковых поверхностей профиля обрабатываемого изделия, что значительно расширяет ее технологические возможности, особенно при обработке на станках с ЧПУ типа "обрабатывающий центр". Показано, что схема фрезерования торцовой фрезой также обеспечивает перенос основной части образующегося в процессе резания тепла в снимаемый слой припуска (а не в поверхностный слой обрабатываемой детали). Это снижает вероятность появления прижогов и других температурных дефектов на обрабатываемой поверхности и соответственно повышает качество обработки. Теоретически обоснованы практические рекомендации по снижению энергоемкости обработки, состоящие в применении современных режущих инструментов с алмазными износостойкими покрытиями, которые обеспечивают снижение интенсивности трения в зоне резания. Результаты исследований, приведенные в работе, используются в практической деятельности при изготовлении сложнопрофильной формующей оснастки для макаронной и кондитерской отраслей промышленности в ОАО "Империя металлов" (г. Харьков), где производство оснащено современными высокоточными металлообрабатывающими центрами и станками с ЧПУ.
Качество и надежность эксплуатации сборных твердосплавных инструментов
(НТУ "ХПИ", 2018) Клименко, Галина Петровна; Васильченко, Яна Васильевна; Шаповалов, Максим Валериевич
Повышение эффективности металлообработки, внедрение технологий материалосбережений в машиностроении, повышение качества продукции невозможно без разработки научно обоснованного управления эксплуатацией режущего инструмента. Статья посвящена актуальной проблеме современного машиностроительного производства, для которого характерна тенденция внедрения режущих инструментов сборной конструкции. Особую важность вопроса качества эксплуатации инструмента приобретают для тяжелого машиностроения, представителем которого является ПрАТ НКМЗ. Представлен алгоритм комплексной оценки качества эксплуатации режущего инструмента. Новизной научных разработок статьи является квалиметрический подход к оценке качества и надежности сборных инструментов. На основе статистических данных о работе сборных инструментов в условиях завода, определены резервы повышения их качества эксплуатации. Показано, что характерным отказом фрезы является поломка пластины. Это приводит к повышенному расходу инструментального материала. Установлено, что с точки зрения надежности фреза представляет собой параллельную систему. В работе впервые получено математическую зависимость определения надежности сборных фрез, на базе которой разработаны рекомендации их рациональной эксплуатации. Предложен принцип формирования системы рациональной эксплуатации инструмента и разработана методология квалиметрических исследований системы, в соответствии с которой процесс эксплуатации инструмента рассматривается с позиции управления его качеством. Квалиметрический подход к оценке качества работы инструмента позволил разработать методы количественной оценки качества процесса и обосновать структуру свойств, составляющих качество эксплуатации инструмента. Результаты исследований использованы для разработки общемашиностроительных нормативов режимов резания на тяжелых станках.
Інформаційний фонд релевантності конструкторсько-технологічних видів крупногабаритних з’єднань для передачі крутного моменту
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Веселовська, Наталія Ростиславівна; Скоркін, Антон Олегович; Котляр, Олексій Віталійович; Клочко, Юрій Олександрович; Старченко, Олена Павлівна
Існує значний інформаційний фонд релевантності конструкторсько-технологічних видів крупногабаритних роз'ємних з’єднань, що використовуються для передачі крутного моменту, в яких роз'єм здійснюється за допомогою особливих конструктивних умов складання. Шпонкові та шліцьові з'єднання призначені для передачі крутного моменту від валу до посадженої на нього деталі (шківа, зубчатого колеса та ін.) і навпаки. Перевагами шпонкових з'єднань є їх простота і надійність у експлуатації, але вони ослаблюють вали та маточину шпонковими пазами і викликають концентрацію напруги. Шліцьові з'єднання в порівнянні з шпонковими мають велику навантажувальну здатність, краще центрують деталь на валу і дають меншу концентрацію напруги, що підвищує втомну міцність валів, але вони складніші у виробництві. Шліцьові з'єднання застосовують для посадок з натягом або зазором деталей (зубчастих коліс, шківів, втулок та ін.) на валу. У порівнянні зі шпонковими, шліцьові з'єднання мають ряд переваг: деталі на шліцьових валах краще центруються і направляються при пересуванні вздовж валу; менше напруги зминання на гранях шліців; вище міцність валів при динамічних і змінних навантаженнях. Шліцьові з'єднання отримали широке поширення в машинобудуванні, що пояснюється їх високою здатністю навантаження, конструктивними і технологічними перевагами перед іншими видами з'єднань типу вал – втулка. Найбільшого поширення в машинобудуванні мають прямокутні шліцьові з'єднання до діаметру ø125 мм. Широке застосування останнім часом стали отримувати крупногабаритні роз'ємні з’єднання з евольвентним профілем зубів діаметром від ø125 мм ø500 мм, що пояснюється тим, що їх здатність навантаження вище, ніж у прямокутного. Наведені основні засоби та методи обробки крупногабаритних роз'ємних з’єднань.