LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Поліпшення віброакустичних характеристик системи "напрямні труби - шпиндельний барабан" багатошпиндельних пруткових автоматів



Національний технічний університет України

"Київський політехнічний інститут"




Кропівна Альона Володимирівна



УДК 621.941



Поліпшення віброакустичних характеристик системи "напрямні труби - шпиндельний барабан" багатошпиндельних пруткових автоматів





Спеціальність 05.03.01 – Процеси механічної обробки,

верстати та інструменти



Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук




Київ – 2006


Дисертацією є рукопис.


Робота виконана на кафедрі металорізальних верстатів та систем Кіровоградського національного технічного університету Міністерства освіти і науки України.


Науковий керівник: доктор технічних наук, професор,

Струтинський Василь Борисович,

Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут", завідувач кафедри „Конструювання верстатів та машин".


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор,

Мельничук Петро Петрович,

Житомирський державний технологічний університет, ректор.


кандидат технічних наук,

Волошин Віталій Нестерович,

технічний коледж Тернопільського державного технічного університету ім. І.Пулюя, заступник директора.


Провідна установа: Донбаська державна машинобудівна академія, кафедра „Металорізальні верстати та інструменти".



Захист відбудеться 20 червня 2006 р. о 1500 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.11 у Національному технічному університеті України „Київський політехнічний інститут" за адресою: 03056, м. Київ, проспект Перемоги, 37, корпус 1, ауд. № 214.


З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного технічного університету України „Київський політехнічний інститут" за адресою:03056, м. Київ, проспект Перемоги, 37.


Автореферат розісланий 18 травня 2006 року.




Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради д.т.н. Майборода В.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. Розвиток і вдосконалення сучасного верстатного обладнання ставить задачу підвищення надійності його роботи при суттєвому поліпшенні його віброакустичних параметрів, зокрема зниження шуму і вібрацій верстатів.

При проектуванні та експлуатації верстатів основна увага надається підвищенню їх точності і продуктивності. Для аналізу цих характеристик розглядаються експлуатаційні навантаження, зокрема динамічні, що носять випадковий характер. У деталях динамічно збалансованих вузлів пруткових багатошпиндельних автоматів таких як, шпинделі і приводи подач, динамічні випадкові навантаження створюють помірні нестаціонарні динамічні напруги. На противагу шпиндельним вузлам система опирання і закріплення заготовки, яка включає напрямні труби і шпиндельний барабан, є незбалансованою, містить значні маси, розташовані випадковим чином щодо осі обертання прутка. У процесі обертання пруток опирається випадковим чином в різних точках. При взаємодії пруткової заготовки, що обертається, з нерухомими деталями виникають інтенсивні сили тертя, поштовхи та удари. Це також зумовлює виникнення складних коливальних процесів у динамічній системі верстата.

Особливо інтенсивні коливання у токарних пруткових багатошпиндельних автоматах виникають у системі опирання заготовки, яка містить масивний блок направляючих труб із розташованими в них хвильовими пружинами. Одночасна динамічна дія всіх заготовок на систему "напрямні труби-шпиндельний барабан" обумовлює інтенсивні динамічні навантаження і викликає виникнення шуму та вібрацій. Цілеспрямоване вдосконалення вузлів верстатів, розробка рекомендацій по зниженню шуму і вібрацій дає можливість суттєвим чином підвищити віброакустичні характеристики верстата у процесі експлуатації. У зв'язку з цим дослідження шумових і вібраційних характеристик динамічної системи "напрямні труби-шпиндельний барабан" пруткових багатошпиндельних автоматів є надзвичайно актуальним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Виконані дослідження пов'язані з науковими розробками, які ведуться на кафедрі металорізальних верстатів та систем Кіровоградського національного технічного університету та на кафедрі конструювання верстатів і машин Національного технічного університету України „КПІ". Дослідження виконані безпосередньо при розробці держбюджетних тем: ДБ № 2491 (№ державної реєстрації 0101U002282) „Розробка наукових основ статистичної динаміки та методів математичного моделювання стохастичних динамічних процесів металорізальних верстатів" та 46Д № 103 (№ державної реєстрації 0103U0008954) „Удосконалення агрегатно-модульного технологічного обладнання та верстатів нового покоління".

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є підвищення віброакустичних показників роботи токарних багатошпиндельних пруткових автоматів шляхом зниження шуму та вібрацій системи "напрямні труби-шпиндельний барабан". Досягнення мети здійснюється шляхом розв'язання наступних задач:

  • розробка методики теоретичних і експериментальних досліджень, яка передбачає визначення нелінійних випадкових пружно-дисипативних характеристик основних вузлів верстата та оптичні безконтактні способи вимірів віброакустичних параметрів коливань обертової пруткової заготовки;

  • розробка математичної моделі вібраційного поля динамічної системи "верстат - пруткові заготовки" з врахуванням розподіленості параметрів обертових заготовок та випадкових умов їх опирання в блоці напрямних труб і в шпинделях токарного багатошпиндельного автомата;

  • експериментальне визначення пружно - дисипативних властивостей заготовок та параметрів їх вібрації у взаємозв'язку із загальними показниками точності обробки типових деталей;

  • математичне моделювання віброакустичних процесів і порівняння їх з результатами експериментальних вимірів спектральних характеристик віброакустичних параметрів верстата та визначення на даній основі головних причин шуму і вібрацій токарних багатошпиндельних автоматів;

  • розробка