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.
Анотація до роботи:
Міцик Андрій 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 1,5…1,7 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 1,5…1,6 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 відповідною мкм, 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.
Публікації автора:
Лубенская Л.М., Мицык А.В. Расширение технологических возможностей обработки деталей в «U» - образных контейнерах ВиО-станков // Вопросы вибрационной технологии. – Ростов-на-Дону: издательский центр ДГТУ. – 2003. – С. 20–23.
Здобувачем запропоновано варіант модернізації контейнера віброверстата, що усуває неактивну зону обробки в центральній частині контейнера та забезпечує стабільність переміщення виробів при досягненні високої ефективності обробки.
Лубенская Л.М., Мицык А.В., Ясуник С.Н. Виброобработка крупногабаритных изделий профильно-решетчатого типа // Ресурсозберігаючі технології виробництва та обробки тиском матеріалів у машинобудуванні. – Луганськ: вид-во СНУім. В. Даля. – 2003. Ч. 1. – С. 208–215.
Здобувачем апробовано принципи кріплення великогабаритних виробів у «U» - подібному контейнері віброверстата та проведено аналіз одержаних результатів шорсткості оброблених поверхонь виробу.
Мицык А.В., Лубенская Л.М. Характеристика движения рабочей среды и обрабатываемых изделий в «U» - образном контейнере вибростанка // Високі технології в машинобудуванні. – Харків: НТУ «ХПІ». – 2004. – Вип. 2(9). – С. 143–148.
Здобувачем установлено вплив конструктивних особливостей віброверстата і характеристики вмісту контейнера на його рух при обробці великогабаритних складнопрофільних виробів. Також проведено опис зон різної технологічної активності «U» - подібного контейнера віброверстата.
Мицык А.В., Лубенская Л.М. Возможность обработки крупногабаритных сложнопрофильных изделий на вибростанках // Резание и инструмент в технологических системах. – Харьков: НТУ «ХПИ». – 2004. – Вып. 66. – С. 109–116.
Здобувачем розроблено схему технологічних взаємозв'язків фізичних характеристик контейнера віброверстата і оброблюваного виробу, технологічних взаємозв'язків фізичних характеристик оброблюваного виробу і засобів віброобробки.
Мицык А.В. Исследование взаимосвязи технологических параметров процесса и оборудования при виброобработке крупногабаритных сложнопрофильных изделий // Резание и инструмент в технологических системах. – Харьков: НТУ «ХПИ». – 2004. – Вып. 67. – С. 105–110.
Міцик А.В. Класифікація виробів під час оптимізації та проектування технологій обробки вільними абразивами у вібруючих контейнерах // Оптимізація виробничих процесів і технічний контроль у машинобудуванні та приладобудуванні: Вісник національного університету «Львівська політехніка». – Львів. - 2004. - № 515. – С. 37–40.
Мицык А. В. Результаты исследований по выбору технологии и оборудования для виброобработки крупногабаритных панельных изделий // Сборник научных трудов НГУ. - Днепропетровск: Национальный горный университет, 2005. - № 21. - С. 70–74.
Мицык. А.В. Влияние технологических параметров процесса на эффективность виброобработки в контейнерах объемом 1000 дм3 и более // Надійність інструменту та оптимізація технологічних систем. – Краматорськ: ДДМА. – 2005. – Вип. № 17. – С. 246–252.
Міцик А.В. Фізико-технологічні особливості процесу і їх вплив на ефективність вібраційної обробки великогабаритних виробів. Машинознавство. – 2005. - № 1 (91). – С. 35-40.
Мицык А.В. Определение взаимосвязей движения контейнера вибростанка, его содержимого и технологического процесса обработки крупногабаритных изделий // Новые материалы и технологии в металлургии и машиностроении. – 2005. - № 2. – С. 53-57.
Мицык А. В. Особенности технологии и оборудования для виброобработки крупногабаритных плоскостных изделий // Сборник научных трудов НГУ. - Днепропетровск: Национальный горный университет, 2006. - № 24. - С. 170–175.
Мицык А. В. Вибростанок для отделочно-зачистной обработки крупногабаритных сложнопрофильных изделий // Материалы научно-технического семинара «Прогрессивные технологии в машиностроении и приборостроении». – Киев: АТМ Украины, 2004. – С. 76 – 78.
Мицык А. В. Особенности проектирования технологий и оборудования для виброобработки крупногабаритных панельных изделий // Proc. International Conf. «Strategy of Quality in Industry and Education», June 2005. – Varna (Bulgaria). – P. 179–182.
Мицык А. В. Экспериментальная технология виброобработки изделий номенклатуры «радиатор бытовой» // Матеріали ІІІ Міжнарод. наук. – техн. конф. «Важке машинобудування. Проблеми та перспективи розвитку». – Краматорськ: ДДМА, 2005. – С. 81.
Мицык А. В. Использование абразивных материалов в техпроцессах виброобработки крупногабаритных изделий // Тезисы Междунар. научн.-техн. конф. «Проблемы и перспективы развития транспорта промышленных регионов». – Днепропетровск: НГУ, 2005. – С. 21–22.
Мицык А. В. Экономическая эффективность операций виброобработки в производстве крупногабаритных плоскостных изделий // Тезисы Междунар. научн.-техн. конф. «Проблемы и перспективы развития транспорта промышленных регионов». – Днепропетровск: НГУ, 2006. – С. 3.
Пат. № 9796 МКІ В24В31/00 Віброверстат для оздоблювально-зачищувальної обробки великогабаритних панельних виробів / А. В. Міцик (Україна). - № u 200503124; Заявлено 05.04.2005, Бюл. №10. – 3 с.
