LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підшаботна віброізоляція штампувальних молотів з однобічним демпфіруванням

аналітичними та чисельними методами на основі фізичного та математичного моделювання досліджуваних процесів з використанням теорії механічних коливань, рішень диференційних рівнянь, а також сучасних методів експериментальних досліджень у натурних умовах. Статистичну обробку отриманих даних виконано за методом Монте-Карло (закон розподілу), за критеріями Кохрена (відтворюваність експерименту) та Фішера (адекватність математичного опису).

Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному:

  • дістало подальший розвиток теоретичне обґрунтування можливості зменшення динамічного навантаження на фундамент і рівня вібрацій, які генерують штампувальні молоти, шляхом використання гідравлічного демпфера однобічної дії на основі вперше розробленої фізичної моделі підшаботної віброізоляції з однобічним демпфіруванням;

  • вперше розроблено математичну модель підшаботної віброізоляції штампувального молота з однобічним демпфіруванням, яка враховує постійну силу опору рідини та дозволяє забезпечити загасання коливань шаботу за передбачену кількість циклів;

  • вперше встановлено математичні залежності для розрахунку реакцій механічної системи шаботного молота й часу загасання коливань;

  • вперше розроблено математичні залежності для розрахунку параметрів гідравлічних демпферів.

Практичне значення отриманих результатів складається у наступному:

  • запропоновано систему підшаботної віброізоляції з однобічним демпфіруванням, що дозволяє на 36–38% в порівнянні з відомими конструкціями зменшити динамічне навантаження шаботу на фундамент і рівень вібрацій, які генерують штампувальні молоти;

  • отримано нове технічне рішення з віброізолюючої системи на основі розробленої фізичної моделі [12];

  • розроблено методику розрахунку параметрів і проектування підшаботної віброізоляції штампувальних молотів з однобічним демпфіруванням;

  • виготовлено систему підшаботної віброізоляції з однобічним демпфіруванням для молота з масою падаючих частин (м.п.ч.) 1000 кг на основі створеного пакету конструкторської документації .

Результати дослідження, впроваджені в ЗАТ "Первомайський механічний завод" (м.Первомайськ, Луганської обл.) на пароповітряному штампувальному молоті з м.п.ч. 1000 кг моделі М2140 з очікуваним економічним ефектом 12133,92 грн., підтвердили вищезазначені ствердження та дозволили покращити умови праці на робочих місцях, шляхом зниження віброактивності обладнання ударної дії, експлуатація якого ускладнює екологічну ситуацію на ковальство-штампувальному виробництві.

Особистий внесок здобувача. Основні результати дисертаційної роботи отримані автором самостійно. В публікаціях, написаних у співавторстві, здобувачу належить:

[1] – на основі експериментальних досліджень та аналітичної обробки отриманих результатів обґрунтовано ствердження, що застосування підшаботної віброізоляції не знижує ККД удару молоту;

[2] – розроблено математичну модель підшаботної віброізоляції штампувального молота з однобічним демпфіруванням, яка враховує постійну силу опору рідини та дозволяє забезпечити затухання коливань шаботу за передбачену кількість циклів;

[10] – отримано математичну залежність для визначення еквівалентного коректованого значення вібраційного навантаження на оператора молота;

[12] – у фізичній моделі запропоновано застосування гідравлічного циліндру однобічної дії як віброгасника в системі віброізоляції штампувального молоту та отримано математичні залежності для знаходження площі поршня гідроциліндра;

[13] – на основі аналізу розв'язання рівнянь змушених коливань зроблено висновок про наявність зустрічного руху шаботу перед ударом.

Апробація результатів дисертації. Наукові і практичні результати роботи автора викладені й обговорені на науково-технічних конференціях професорсько-викладацького колективу Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля (м. Луганськ, 1998, 2000, 2002, 2004), VII Всеукраїнській науковій конференції "Охорона навколишнього середовища і раціональне використання природних ресурсів" (м. Донецьк, 1997), міжнародних науково-технічних конференціях "Удосконалення процесів та обладнання обробки металів тиском у металургії і машинобудуванні" (м. Краматорськ – Слов'янськ, 2000; м. Краматорськ, 2003), міжнародній науково-технічній конференції "Екологія і техногенна безпека" (м. Кременчук, 2002), ІІ міжнародній науково-практичній конференції "Динаміка наукових досліджень '2003" (м. Дніпропетровськ–Івано-Франківськ–Кривий Ріг, 2003), VII міжнародній науково-практичній конференції "Наука і освіта '2004" (м.Дніпропетровськ, 2004).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 15 наукових праць. Серед них: 10 – у фахових виданнях, які є в переліку ВАК України, в тому числі 7 – одноосібних, у матеріалах і тезах конференцій – 3. Отримано патент України на винахід.

Структура й обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаної літератури, додатків. Повний обсяг роботи складає 178 сторінок, у тому числі: 125 сторінок основного тексту, 13 сторінок із 26 рисунками, 10 сторінок із 19 таблицями, список використаних літературних джерел з 159 найменувань на 16 сторінках, а також 4 додатки на 14 сторінках.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ


У вступі обґрунтовано актуальність роботи, сформульовано мету й задачі досліджень, оцінено наукову новизну отриманих результатів, їхнє практичне значення та основні положення, що виносяться на захист.

У першому розділі подано оглядовий аналіз сучасних методів зниження вібрацій, які виникають унаслідок роботи штампувальних молотів.

Штампувальні молоти, що належать до машин ударної дії, здебільшого є джерелом підвищених коливань ґрунту, які мають несприятливий вплив на навколишнє середовище. Основною задачею створення систем віброізоляції є зменшення вібровпливу молотів на ґрунт, наскільки це можливо, принаймні, доведення порушуваних коливань до санітарних норм.

Проблемам боротьби з вібраціями, що виникають унаслідок експлуатації ковальських молотів, і удосконаленню системи віброізоляції присвячені роботи Д.Д. Баркана, О.Г. Власова, Г.Б. Гітмана, Г.Б. Гліна, Ю.І. Гутько, В.А. Іллічова, І.В. Клімова, М.В. Коловського, В.П. Кошелева, В.С. Мартишкіна, Р.І. Рея, Л.Л. Роганова, В.А. Потураєва, К.В. Фролова, О.В. Явтушенка та ін.

Розрізняють два види віброізоляції молотів: застосування віброізольованих фундаментів у вигляді масивного інерційного залізобетонного блоку, встановленого на пружні опори порівняно високої жорсткості, і здійснення підшаботної віброізоляції, при якій шабот встановлюють на пружні опори порівняно невеликої жорсткості. У результаті застосування віброізольованого