Міцик Андрій Володимирович. Підвищення ефективності обробки великогабаритних плоскісних виробів активізацією руху робочого середовища у коливних "U" - подібних контейнерах

brief description

Міцик Андрій Володимирович. Підвищення ефективності обробки великогабаритних плоскісних виробів активізацією руху робочого середовища у коливних "U" - подібних контейнерах : Дис... канд. наук: 05.03.01 2008

МіцикАндрій Володимирович.«Підвищення ефективності обробки великогабаритних плоскісних виробів активізацією руху робочого середовища у коливних «U» - подібних контейнерах». - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 - процеси механічної обробки, верстати та інструменти. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків 2008.
Дисертація присвячена вирішенню актуальної задачі - підвищенню ефективності обробки великогабаритних плоскісних виробів в «U» - подібних контейнерах віброверстатів. Існуючі технології відрізняються низькою ефективністю. Контейнер «U»-подібної форми має неактивну для обробки зону, що знижує продуктивність на 30...35 %. Вирішення задачі досягається активізацією руху робочого середовища при модернізації робочих поверхонь контейнера, його оснащенні дефлектором, що ізолює неактивну зону обробки, та об’єднанням оброблюваних виробів у замкнутий ланцюг за допомогою нежорсткого технологічного зв’язку. Вивчено коливальні процеси в контейнері традиційної «U» - подібної форми й у новому контейнері з дефлектором і модернізованими робочими поверхнями. Визначено ступінь впливу контейнера на його вміст, оцінений величиною тиску, що сприяє технологічному результату обробки. Установлено вплив параметрів процесу на рівень тиску середовища в контейнері й зйом металу. Розроблено технологічну схему й отримано раціональні параметри віброобробки, впроваджені при виготовленні великогабаритних плоскісних виробів.

У десертаційній роботі наведено перспективне вирішення науково-виробничої задачі підвищення ефективності обробки великогабаритних плоскісних виробів активізацією руху робочого середовища у коливних «U» - подібних контейнерах. На підставі комплексу виконаних теоретичних та експериментальних досліджень запропоновані шляхи з подальшого вдосконалення процесів механічної обробки і конструкцій віброверстатів для їх реалізації. За результатами роботи зроблено наступні висновки.

Застосування в «U» - подібному контейнері додаткової робочої поверхні у виді дефлектора, який у поперечному перерізі має форму, подібну до траекторії руху контейнеру при співвідношенні розмірів, коли ширина і висота перерізу дефлектора, відповідно, дорівнюють 0,4...0,5 радіуса днища контейнера і 1,8...2,3 ширини дефлектора або 0,5...0,6 висоти контейнера, а також модернізація робочих поверхонь контейнера виконанням їхньої футерівки пружним профільованим матеріалом, переріз якого подібно геометрії гранул середовища має вид сполученних півкіл, діаметр яких змінюється від одного до десяти значень розмірів гранул середовища, сприяє підвищенню ефективності процесу обробки великогабаритних плоскісних виробів.
Використання в «U» - подібному контейнері дефлектора знижує інтенсивність загасання силового імпульсу у вмісті контейнера в міру видалення від його робочих поверхонь, ізолює зону неактивної обробки в центральній частині контейнера й забезпечує підвищення ступені впливу на середовище в 1,3 рази, що при збільшенні амплітуди коливань в інтервалі 1,0...4,0 мм підвищує ефективність процесу обробки в 1,2...1,8 рази, при збільшенні частоти коливань в інтервалі 16...70 Гц і розміру гранул середовища в інтервалі 5...35 мм ефективність процесу підвищується в 1,2...1,3 рази.
Оснащення «U» - подібного контейнера дефлектором в 1,51,7 рази підвищує ефективність процесу обробки на операціях, пов'язаних з великим (до 40,0 мг/чсм2) зйомом металу таких як очищення виливків від залишків формувальної суміші й пригару, окалини й різних видів забруднень, чорнове шліфування з одночасним видаленням задирок та скругленням гострих кромок з оброблюваних поверхонь. Наявність модернізованих робочих поверхонь контейнера криволінійної форми в 1,51,6 рази збільшує площу їх силового контакту з гранулами середовища, що забезпечує збільшення довжини відносного переміщення гранул й оброблюваних виробів і в 1,2...1,3 рази підвищує ефективність процесу обробки на операціях, пов'язаних з досягненням високих класів чистоти поверхні з шорсткостю відповідноюмкм, таких як чистове шліфування й полірування з наданням виробам дзеркального блиску.
Сполучення раціональних параметрів технологічного процесу обробки з використанням в «U» - подібному контейнері технічних можливостей дефлектора й модернізованих робочих поверхонь, активізуючих рух вмісту коливного контейнера і формуючих стабільне переміщення оброблюваних виробів, забезпечує широкий діапазон технологічних можливостей процесу обробки на операціях від чорнового до чистового шліфування й полірування великогабаритних плоскісних виробів як із простим, так і складним профілем поверхні.
Математична модель процесу обробки в «U» - подібному контейнері дозволяє визначати ефективність обробки за критерієм її інтенсивності при проектуванні технологій обробки великогабаритних плоскісних виробів. Адекватність математичної моделі підтверджується задовільною збіжністю (у межах 15 %) теоретичних і експериментальних значень зйому металу з поверхні оброблюваного виробу.
Доцільною технологічною схемою процесу обробки великогабаритних плоскісних виробів з урахуванням її фізичних і технологічних особливостей є вільне розташування виробів в «U» - подібному, оснащеному дефлектором і модернізованими робочими поверхнями, контейнері, тобто обробка «внавал». З метою виключення злипання оброблюваних виробів у пакети, утворення їх скупчень, що перешкоджає виконанню технологічного процесу обробки виробів, розміри яких сумісні з розмірами стінок контейнера, застосовується нежорсткий технологічний зв'язок виробів у замкнутий ланцюг, що здійснює разом з робочим середовищем упорядкований рух навколо дефлектора.
Результати роботи, використані при конструюванні нового високопродуктивного віброверстата, а також при проектуванні технологічних процесів обробки великогабаритних плоскісних виробів, впроваджені на підприємстві експериментальної бази «УкрНДІвуглезбагачення» і ТОВ «Ковальський двір» (м. Луганськ). Економічний ефект від впровадження становив 46550 гривень.