Хамуйєла Тетяна Олегівна. Синтез машинних лещат з покращеними пружно-силовими характеристиками для металорізальних верстатів

Краткое описание

Хамуйєла Тетяна Олегівна. Синтез машинних лещат з покращеними пружно-силовими характеристиками для металорізальних верстатів : Дис... канд. наук: 05.03.01 2008

Хамуйєла Т.О. Синтез машинних лещат з покращеними пружно-силовими характеристиками для металорізальних верстатів. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук, Кіровоград, 2008.
В дисертації викладені патентно-інформаційні дослідження і сформульовані основні вимоги до машинних лещат, призначених на верстатах фрезерно-свердлильно-розточувальної групи. І виконаний теоретичний аналіз пружно-силових характеристик лещат при різних змінних факторах: співвідношення жорсткостей підсистем нерухома губка-деталь” і рухома губка-деталь”; співвідношеннях вильоту сили різання і висоти губок; дії сил тертя в рухомих частинах. Виведені аналітичні залежності сумарної сили затиску від різних факторів. Для врахування різних варіантів навантаження системи лещата-деталь” запропонована загально (універсальна) залежність для сумарної сили затиску, яка діє і змінюється при різанні.
Вперше теоретично встановлено і експериментально підтверджено, що для стабілізації процесу різання на прикладі фрезерування необхідно виконувати рівно жорсткою систему лещата-деталь” і вводити додаткові кінематичні ланцюги, як підсилювачі. З метою досягнення покращених пружно-силових характеристик запропонований системно-морфологічний підхід з використанням методу морфологічного аналізу на етапах структурного, схемного і параметричного синтезу машинних лещат. Отримані результати дозволили розробити конструктивні, технологічні, експлуатаційні і організаційні заходи по створенню нових конструкцій машинних лещат на рівні винаходів і корисних моделей.

Основний результат роботи підвищення техніко-економічних показників і розширення технологічних можливостей верстатів фрезерно-сверлильно-розточувальної групи за рахунок створення МЛ з покращеними пружно-силовими характеристиками, що дозволяє зробити наступні висновки:
1. На основі патентно-інформаційних досліджень сформульовані основні напрямки створення МЛ з покращеними пружно-силовими характеристиками по критеріям: високий коефіцієнт підсилення, високий К.К.Д.; стабільна і рівномірна жорсткість затискних елементів машинних лещат з боку рухомої і нерухомої губок.
2. Дослідження показали , що при різній жорсткості губокс=С2/С1і дії сили різання в бік рухомої губки з меншою жорсткістюС1сумарна сила затискуТзменшується, а при дії сили різання в бік нерухомої губки з жорсткістюС2>С1збільшується. Так при коефіцієнті нерівномірностіс= 3 силаТв першому випадку зменшується в 1,5 рази, а при умовідорівнює нулю. 3. Доведено, що при зміні вильоту сили різанняРкоефіцієнт нерівномірностісзмінюються при чому чим більше вилітН, тим менше коефіцієнт нерівномірностіс. Наприклад, при моменті ручного затискуМр= 120НміН= 30ммс= 3, а для
Н= 100ммс= 2, тобто в 1,5 рази менше.
4. Сили тертя в рухомій частині МЛ призводять до підвищення сили затиску і в той же час зменшують ККД, що потребує додаткових кінематичних ланцюгів у вигляді різних підсилювачів: диференціальних, гвинтових механізмів, гідро пластових, ексцентрикових, тощо.
5. На основі розроблених математичних моделей і їх графічній інтерпретації виведені аналітичні залежності сумарної сили затиску, які враховують нерівномірність жорсткості, співвідношення вильотуlсили різання і висоти губок, а сили тертяв напрямних рухомої губки. Запропонована узагальнена (універсальна) аналітична залежність для сумарної сили затиску.
6. Використання системно-морфологічного підходу і, зокрема, методу морфологічного аналізу при обраних основних ознаках і якісних показниках працездатності дозволяє здійснювати структурний і структурно-схемний синтез МЛ для призматичних деталей. Цей метод дає можливість знайти нові оригінальні рішення на неосяжному просторі можливих і неможливих варіантів.
7. Запропоновано досягнення рівножорсткої системи лещата-деталь” здійснювати кількома шляхами:а) виконання двох рухомих губок від одного приводу;б) виконання двох рухомих губок від двох приводів;в) введення пружного зв'язку між нерухомою губкою і корпусом, що потребує мінімальних витрат на модернізацію.
8. Розроблена методика проектування МЛ з покращеними пружно-силовими характеристиками і рекомендації по їх розрахунку, виготовленню і сертифікації згідно запропонованих ТУ для спеціалізованого виробництва.
9. Завдяки теоретичним дослідженням, які підтверджені результатами експериментів, і запропонованому системно-морфологічному підходу синтезовані нові схеми і конструкції МЛ на рівні винаходів і корисних моделей.
10. Результати роботи передані для використання у промисловості і впроваджені в навчальному процесі в КНТУ і НТУУ КПІ„ .