Гащин Надія Богданівна. Оптимізація режимів нагріву кільцевих дисків з метою створення поля переміщень для забезпечення з'єднань з натягом: дисертація канд. техн. наук: 01.02.04 / Тернопільський держ. технічний ун-т ім. Івана Пулюя. - Т., 2003.
Анотація до роботи:
Гащин Н.Б. Оптимізація режимів нагріву кільцевих дисків з метою створення поля переміщень для забезпечення з’єднань з натягом. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальнісю 01.02.04 - механіка деформівного твердого тіла. - Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2003.
Дисертація присвячена розробці оптимальних режимів нагріву в’язкопружних кільцевих дисків при мінімальних енергетичних затратах з метою їх посадки на круглі вали, а також вивченню напружено - деформованого стану елементів з’єднання в процесі нагріву і охолодження.
Розв’язано задачу знаходження оптимального розподілу інтенсивності теплових джерел, які за заданий час забезпечують досягнення в диску температурного поля, дія якого приводить до необхідного поля переміщень для забезпечення посадки.
Для порівняння результатів розв’язана задача досягнення поля переміщень за рахунок нагрівання диска джерелами сталої як у часі, так і по координатах інтенсивності. Проведений аналіз показує, що оптимальний нагрів приводить до значної економії.
Досліджено режим охолодження диска після здійснення посадки та на основі аналізу напружено - деформованого стану проведена оцінка міцності диска та працездатності отриманого з’єднання.
Проведені числові дослідження для різних конструкційних матеріалів. За їх результатами запропоновано інженерну методику розрахунку оптимальних параметрів нагріву.
В дисертації знайдено розв’язки і проведено дослідження комплексу задач термов’язкопружності, що виникають в процесі термопосадки кільцевих дисків на круглий вал. Отримані результати є основою для розрахунку енергоощадного технологічного процесу створення з’єднань з натягом при проектуванні та виготовленні механізмів і вузлів та оцінки міцності і надійності їх функціонування.
Одержано ключові рівняння для знаходження оптимального режиму нагріву диска з метою отримання в ньому необхідного несиметричного поля переміщень.
Сформульовані та одержані часові і граничні умови, які забезпечують оптимальний режим нагріву для різних технічно-важливих випадків закріплення.
Використовуючи рівняння теплопровідності, термов’язкопружності, принцип Лагранжа, узагальнені функції, метод малого параметру та метод відокремлення змінних, розв’язана задача оптимального нагріву кільцевого диска з метою посадки його на круглий вал.
Досліджено потужність нагріву, температурне поле, поля переміщень та напружень, які виникають в процесі оптимального нагріву в залежності від часу нагріву, для дисків , виготовлених із сталі ЭИ481, титанового сплаву ВТ-6, алюмінієвого сплаву АД-33, поліаміду ПА-610
Вперше одержані формули зміни інтенсивності джерел тепла в часі для інженерного варіанту розрахунку оптимального нагріву диска.
Знайдені формули для знаходження потужності теплових джерел, температурного поля, а також поля переміщень та напружень, які виникають в диску під дією сталої питомої потужності, що забезпечує термічну посадку диска. Досліджено їх характер для дисків, виготовлених із сталі ЭИ481, титанового сплаву ВТ-6, алюмінієвого сплаву АД-33, поліаміду ПА-610.
Знайдена і проаналізована оцінка економії енергії, яка має місце внаслідок оптимального нагріву дисків, виготовлених із різних матеріалів. Показано, що економія може досягти до 30%.
Знайдено інженерні варіанти формул для знаходження температурного поля і потужності при нагріві джерелами сталої потужності.
Введено поняття часу активної дії оптимального нагріву та часу раціонального використання сталої питомої потужності.
Розв’язана задача вільного охолодження диска в процесі його посадки та досліджено температурне поле, поля напружень та переміщень.
Зроблена оцінка міцності диска та працездатності утвореного з’єднання.
Публікації автора:
Гащин Н.Б. Нагрів кільцевих дисків змінною в часі потужністю // Вісник ТДТУ, 1997. Том 2. № 2. – С. 198-201.
Шаблій О.М., Гащин Н.Б. Постановка задачі та розв’язуючі рівняння для створення необхідного поля переміщень у в’язко-пружних дисках при мінімальних енергетичних затратах // Вісник ТДТУ, 2001. Том 6. № 1. - С. 5-11.
Шаблій О.М., Гащин Н.Б. Оптимізація посадки кільцевого диска на круглий вал // Вісник ТДТУ, 2001. Том 6. № 2. - С. 5-11.
Шаблій О.М., Гащин Н.Б. Посадка кільцевого диска на круглий вал з використанням теплових джерел сталої питомої потужності.- Львів: Машинознавство, 2001. - № 8. - С. 6-9.
Шаблій О.М., Гащин Н.Б. Охолодження кільцевого диска після посадки його на жорсткий вал // Розробка та розвідка нафтових і газових родовищ. Всеукра-їнський науково-технічний журнал. Івано-Франківськ, 2002. №1. С. 26 - 30.
Шаблій О.М., Гащин Н.Б., Хоміцький Б.В. Дослідження температурного поля кільцевого диску після здійснення посадки // Тези доповідей четвертої науково-технічної конференції ТДТУ. Тернопіль, 17-19 травня 2000 р. - С.5.
Шаблій О.М., Гащин Н.Б. Оптимізація термічної посадки кільцевих дисків // Матеріали п’ятої наукової конференції ТДТУ. Тернопіль, 24-26 квітня 2001 р. - С.5.
Гащин Н.Б. Про інженерний варіант розрахунку технологічного нагріву круглого диску // Матеріали сьомої наукової конференції ТДТУ. Тернопіль, 22-24 квітня 2003 р. - С.21.
Гащин Н.Б. Про вдосконалення технології посадки з натягом тонких кільцевих дисків // Збірник тез Українсько-Польського симпозіуму. Тернопіль, 16-20 червня 1997 р. - С.172-173.
Шаблій О.М., Гащин Н.Б. Оптимізація нагріву тонких дисків з метою їх посадки // Матеріали міжнародної наукової конференції “Сучасні проблеми механіки і математики”. Львів, 25-28 травня 1998 р. – С.215.
Гащин Н.Б. Оптимізація посадки тонких дисків // 4-міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків. Тези доповідей. Львів, 19-21 травня 1999 р. – С.94-95.
О.Шаблій, Н.Гащин. Спосіб нагріву кільцевих дисків для з’єднання з натягом. (Деклараційний патент на винахід № 57511 А).
