Анотація до роботи:

Геник І. С. Теоретичне обґрунтування параметрів гвинтових затискних пристроїв металорізальних верстатів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти – Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2006.

Робота присвячена підвищенню продуктивності праці гвинтових затискних пристроїв технологічного оснащення з розширеними технологічними можливостями, призначених для затиску тонкостінних заготовок типу тіл обертання за внутрішньою поверхнею.

Розглянуто напружено-деформований стан гвинтового затискного елементу в закрученому стані під час затиску та закручування його торців. Встановлено умови взаємодії гвинтового затискного елементу з фіксуючим конусом. Вперше проведено синтез гвинтових затискних пристроїв за конструктивно-функціональними ознаками.

За результатами досліджень, отриманих експериментально та при промисловій апробації, проведено уточнення конструктивних параметрів гвинтових затискних пристроїв технологічного оснащення.

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення й нове вирішення поставленої задачі, що виявляється в розробленні високопродуктивних широкодіапазонних гвинтових затискних пристроїв технологічного обладнання, які характеризуються покращеними експлуатаційними показниками. Завдання вирішене за рахунок того, що автор дослідив відомі конструкції затискних пристроїв і на основі цього вивів аналітичні залежності, які дозволяють визначити раціональні конструктивні параметри широкодіапазонних гвинтових затискних пристроїв, розробив теоретичні передумови розрахунку робочих елементів, які забезпечують високу технологічність і продуктивність процесу затиску тонкостінних циліндричних заготовок.

2. Виведено аналітичні залежності напружено-деформованого стану гвинтового затискного елементу, що дозволяє прогнозувати вплив параметрів робочих органів механізму на процес базування, затиску й оброблення тонкостінних заготовок типу тіл обертання. Розширено технологічні можливості цих механізмів та застосування методу синтезу для створення гвинтових затискних пристроїв із заданими параметрами.

3. На основі аналізу взаємодії затискного елементу з поверхнею тонкостінної заготовки проведено математичне обґрунтування процесу затиску з використанням одно- та двогвинтових затискних елементів, встановлено робочий діапазон діаметрів заготовок. Для ширини гвинтового елементу 15 мм з зовнішнім діаметром 100 мм робочий діапазон затиску становить 40 мм, а з діаметром 120 мм – 70 мм. Із збільшенням ширини гвинтового елементу робочий діапазон зменшується в 1,5 рази на кожних 20 мм діаметра робочого органу.

4. Вперше виведено аналітичні залежності для визначення сили затиску з використанням одного або двох ГЕ, а також залежності для визначення впливу пружних відтискань заготовки від дії зусилля різання на жорсткість затискного механізму в цілому, що дає змогу знизити шорсткість обробленої поверхні з Rа = 0,63-0,32 мкм до Ra = 0,32-0,15 мкм.

5. Спроектовано і виготовлено стенд для статичного дослідження геометричних та силових параметрів гвинтових затискних пристроїв. На основі експериментальних досліджень встановлено вплив геометричних параметрів робочого елементу затискного механізму на величину сили затиску й уточнено їх конструктивні значення, при 80-120 мм та 15-25 мм сила затиску 2,4510³-1,8210⁴ Н, а в існуючих – 1,810³ Н.

6. Вперше розроблено і виготовлено дослідний взірець гвинтового затискного пристрою для затиску тонкостінних заготовок по внутрішній поверхні, експериментально визначено вплив сил різання на осьову та радіальну жорсткість системи патрон-деталь для оброблення тонкостінних заготовок з внутрішнім діаметром 80-120 мм.

7. Розроблено методику оптимізації гвинтових затискних пристроїв, визначено оптимальні значення висоти спіралі 1,5-2 мм, товщини 15-25 мм, кута нахилу базуючого конуса 4-6, кількості витків гвинтового затискного елементу 5-8, зовнішнього діаметра 80-120 мм.

8. Проведеними комплексними теоретичними та експериментальними дослідженнями встановлено, що запропонована конструкція гвинтового затискного пристрою забезпечує покращення умов затиску тонкостінних заготовок типу тіл обертання із збереженням показників точності, якості оброблення та продуктивності праці. В результаті встановлено, що значення теоретичних та експериментальних досліджень мають відхилення в межах 12-24%.

9. Розроблено інженерну методику проектування технологічного оснащення для затиску тонкостінних заготовок, технічна новизна яких підтверджена 6 деклараційними патентами України на винаходи. Окремі результати роботи впроваджено на ВАТ “Тернопільський комбайновий завод”, ВАТ “Ковельсільмаш” і в навчальний процес підготовки фахівців освітньо-кваліфікаційного рівня спеціаліст спеціальності 7.090202 “Технологія машинобудування” для викладання дисциплін “Сучасні технології в машинобудуванні”, “Проектування технологічного оснащення” на кафедрі “Технологія машинобудування” Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя.

Публікації автора:

1. Геник І.С. Затискний пристрій для обробки деталей типу тіл обертання. Т1. Сучасні проблеми сільськогосподарського машинобудування. – К.: Вид. відділ НАУ, 1997. – С. 101-107.

2. Геник І.С. До питання експериментальних досліджень гвинтових затискних пристроїв // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства – “Технічний сервіс АПК, техніка та технологій в сільськогосподарському машинобудуванні”. Вип. 24 – Харків: Вид. відділ ХДТУСГ, 2004. – C. 99-105.

3. Геник І.С. Теоретичні та експериментальні дослідження діапазону затиску гвинтових затискних пристроїв ремонтного оснащення / Науковий вісник Національного аграрного університету, вип. 92, част. 2, К.: Вид. відділ НАУ, 2005. – С. 228-234.

4. Гевко І.Б., Геник І.С. Дослідження умов роботи гвинтових елементів технологічного оснащення // Вісник Тернопільського державного технічного університету. Тернопіль: Вид. відділ ТДТУ, 2003. – Т.1, С.88-93.

5. Пилипець М.І., Геник І.С. Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів шнекових затискних пристроїв // Збірник наукових праць Кіровоградського державного технічного університету. – “Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація”. Вип. 9 – Кіровоград: Вид. відділ КДТУ, 2001. – C. 193-197.

6. Пилипець М.І., Гевко І.Б., Геник І.С., Комар Р.В. Технологія виготовлення гвинтових деталей різних типорозмірів / Сільськогосподарські машини: збірник наукових статей. – Вип. 7 – Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛДТУ, 2000. – C. 120-127.

7. Дзюра В.О., Левкович М.І., Геник І.С. Обґрунтування параметрів індуктора для гартування деталей при відновленні та виготовленні / Науковий вісник Національного аграрного університету, вип. 92, част. 2, К.: НАУ, 2005. – С. 246-253.

8. Ляшук О.Л., Геник І.С. Особливість кінематики формоутворення гвинтових профільних заготовок / Науковий вісник Національного аграрного університету, вип. 92, част. 2, К.: Вид. відділ НАУ, 2005. – С. 51-57.

9. Гевко І.Б., Васильків В.В., Геник І.С., Коцюбинська О.П. До питання розрахунку конструктивних параметрів затискних пристроїв з гвинтовими елементами // Наукові нотатки (Луцький державний технічний університет). – Вип. 17. – Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛДТУ. – 2005. – С. 49-57.

10. Пат. 10668 U Україна МКВ В24В29/00, В24D5/00. Верстат для полірування тонкостінних деталей типу тіл обертання / І.С. Геник, І.Б. Гевко. – №u200505275; Заявл. 02.06.2005; Опубл. 15.11.2005; Бюл. № 11. – 3с.

11. Пат. 38108 А Україна МКВ В21D11/06. Пристрій для виготовлення спіралей шнеків / М.І. Пилипець, І.Б. Гевко, І.С. Геник, Р.В. Комар. – №2000053068; Заявл. 30.05.2000; Опубл. 15.05.2001; Бюл. № 4. – 4 с.

12. Пат. 49467 А Україна МКВ В23В5/48. Спосіб розточування шнекових спіралей і пристрій для його здійснення / І.С. Геник, В.З. Гудь, І.Б. Гевко, Р.Я. Лещук. – №2001128577; Заявл. 13.12.2001; Опубл. 16.09.2002; Бюл. № 9. – 3 с.

13. Пат. 40988 A Україна МКВ В23В13/00. Оправка з гвинтовою затискною пружиною / М.І. Пилипець, В.З. Гудь, І.Б. Гевко, І.С. Геник, Р.Я. Лещук. – №2000127432; Заявл. 22.12.2001; Опубл. 15.08.2001; Бюл. №7. – 2 с.

14. Пат. 7811 U Україна МКВ G01B3/20. Інструмент для виміру конструктивних параметрів шнеків / І.Б. Гевко, А.П. Драган, І.С. Геник, В.З. Гудь. – №20041109452; Заявл. 18.11.2004; Опубл. 15.07.2005, Бюл. №7. – 2 с.

15. Пат. 12674 U Україна МКВ E04F21/00, B65G15/00, C04B40/00. Конвеєр для групової гальванічної обробки тонкостінних деталей типу тіл обертання / І.С. Геник. – №u200508458; Заявл. 31.08.2005; Опубл. 15.02.2006; Бюл. № 2. – 3с.