LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Підвищення ефективності процесу шліфування деревини дуба пелюстковим інструментом

планування проведення експериментальних досліджень, обробку їх результатів, а також, порядок проведення оптимізації змінних факторів регресійних залежностей.

Вибрані незалежні фактори та інтервал їх варіювання представлені у вигляді методичної сітки дослідів (табл.1).

На підставі попередніх досліджень встановлено, що досліджуваний процес описується з достатньою точністю поліномом другого порядку. Для визначення вихідних параметрів (спрацювання пелюсток круга, шорсткості обробленої поверхні та глибини шліфування) і їх математичного опису, реалізований В-план з ДФП типу 25-1 в ортогональній частині. Математична модель має вигляд (6).

,

(6)


Таблиця 1

Методична сітка дослідів

Найменування фактора

Позначення

Рівень варіювання фактора


натуральне

нормалізоване

нижній (-1)

основний (0)

верхній (+1)

Зернистість, мкм*

F150 (8)

F100 (12)

F90 (16)

Кількість пелюсток, шт

m

8

20

32

Швидкість різання, м/c

10

15

20

Швидкість подачі, м/хв

5

10

15

Величина деформації, мм

1

3

5


де – вихідний параметр; , - коефіцієнти рівняння регресії; - незалежні змінні; - число факторів, які включені в дослідження.

Процедура перевірки коефіцієнтів на значимість проводилась, але з метою забезпечення більшої відповідності регресійної моделі результатам експерименту всі коефіцієнти приймалися до розрахунку.

Перевірка адекватності моделі результатам експерименту виконувалась за критерієм F-Фішера. Статистична обробка експериментальних даних виконувалась за допомогою ЕОМ з використанням стандартних програм.

В четвертому розділі наведені результати експериментальних досліджень процесу шліфування деревини дуба пелюстковими кругами. Експериментальні дослідження включають два етапи:

  • Розробка конструкції пелюсткового інструмента, дослідження його жорсткості, конструктивних параметрів.

  • Дослідження основних характеристик роботи пелюсткового інструмента.

    Конструкцію (а) та загальний вигляд (б) пелюсткового шліфувального інструмента представлено на рис.3. Шліфувальний круг складається з металевого корпуса, пелюсток шліфувальної шкірки та щіток. Конструкція для досліджень розроблена із врахуванням кількох особливостей:

    • інструмент оснащений додатковими елементами – щітками, призначення яких знімати з поверхні шліфувальний порох;

    • кріплення пелюсток та щіток виконується механічним способом, що дозволяє використовувати шліфувальну шкірку різної зернистості, міняти її після спрацювання;

    • робочий діаметр інструмента може змінюватися, залежно від довжини робочих елементів. У процесі роботи круга можна забезпечувати практично постійну величину робочого діаметру, тому нема необхідності коригувати значення режимних факторів;

    • шліфувальна шкірка, яка витрачається на виготовлення пелюсток, використовується на 80...90% (для порівняння, в інструментах, кріплення пелюсток яких виконане за допомогою клею, частка використаної ефективно шкірки є невисока (до 30%), до того ж, при спрацюванні зростає жорсткість інструмента).

    Для виготовлення пелюсток використовують шліфувальну шкірку з електрокорунду на тканинній основі, оскільки шкірка на паперовій основі погано витримує ударні навантаження і швидко зношується. Пелюстки шліфувальної шкірки представляють відрізки прямокутної форми, порізані в поздовжньому напрямі. Ширина пелюсток залежить від складності профілю. З однієї сторони, має забезпечуватися відносно незалежна деформація кожної елементарної частинки робочого шару інструмента по ширині оброблення. З іншої сторони, ширина пелюстки обмежується міцністю шкірки в напрямку перпендикулярному до напряму оброблення та ймовірністю появи нерівностей пружного відновлення. Важливо, також, не допускати розшарування інструмента, тому розроблено спосіб розрізання і розміщення пелюсток згідно з яким, кожна наступна пелюстка перекриває проріз між попередніми (рис.4).

    В роботі використані пелюстки з шириною розрізання – 2,5мм та 5мм. Як показали результати попередніх досліджень, пелюстки з шириною розрізання 2,5 мм щільно перекривають оброблюваний профіль, тому добре зачищають поверхню. Спрацювання пелюсток шириною 2,5 мм є рівномірніше, у процесі шліфування деталей криволінійного профілю, ніж пелюсток шириною 5мм, хоча показники шорсткості та глибини шліфування є практично однакові за величиною. У випадку чергування пелюсток обох ширин, величина спрацювання пелюсток зростає на 15-30% (більші значення для шліфувальної шкірки вищої зернистості). При вибраному діапазоні варіювання змінних факторів у процесі шліфування пелюстками, ширина розрізання яких 2,5 мм, не спостерігається появи нерівностей пружного відновлення, тому пелюстки розрізані на відрізки шириною 2,5мм використовували для проведення основного експерименту. Паралельно проводились окремі дослідження роботи інструмента, в якому чергуються пелюстки двох ширин: отримані результати відрізнялися дуже незначно.

    На першому етапі експериментальних досліджень, визначено статичну жорсткість круга. В процесі зміни кількості пелюсток від 8 до 32, жорсткість пелюсткового інструмента діаметром 225мм зростає від 40 до 260Н/м. Отримані значення сили притискання при зміні частоти обертання інструмента та кількості пелюсток підтверджують залежності, отримані аналітично.

    Визначено коефіцієнт , що враховує пружні характеристики робочого шару інструмента, укомплектованого щітками. Коефіцієнт дає можливість визначити статичну жорсткість інструмента у вигляді залежності (7), в якій пов'язуються жорсткість пелюстки (робочого елемента) в напрямку перпендикулярному її площині , їх кількість та радіус круга.


    , ,

    (7)


    де – коефіцієнт пропорціональності.

    Жорсткість визначає абразивну здатність круга. Тому, за виразом (7), визначено діапазон зміни кількості робочих елементів від зміни діаметра круга в діапазоні 225...425мм, за умови забезпечення


  •