Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Технологія машинобудування


Драган Андрій Петрович. Теоретичні передумови техно-логічного процесу виготовлення гвинтових гофрованих заготовок : Дис... канд. наук: 05.02.08 - 2007.



Анотація до роботи:

Драган А.П. Теоретичні передумови технологічного процесу виготовлення гвинтових гофрованих заготовок. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – технологія машинобудування. – Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя. - Тернопіль, 2007.

Робота присвячена підвищенню продуктивності праці та якості виготовлення ГГЗ. В дисертаційній роботі викладено теоретичні та експериментальні дослідження технологічного процесу виготовлення ГГЗ із заданими і довільними параметрами гофр методом навивання на оправу й обкатуванням на обкатних верстатах ортогональними та неортогональними парами зубчастих формоутворюючих інструментів на основі ресурсоощадних технологій. Виведено рівняння гвинтової гофрованої заготовки із заданим профілем гофр по внутрішньому або зовнішньому діаметрах і всій ширині заготовки.

Запропоновано математичну модель процесу формоутворення та динамічну модель розточування внутрішнього отвору ГГЗ. Розроблено теоретичні передумови обкатування ГГЗ конічними формоутворюючими інструментами.

На основі теоретичних і експериментальних досліджень розроблено інженерну методику проектування ТП виготовлення гвинтових і кільцевих гофрованих заготовок і конструктивних параметрів технологічного оснащення, формоутворюючих та вимірювальних інструментів, що забезпечило розширення технологічних можливостей токарних, затилувальних і обкатних верстатів, збільшення коефіцієнтів їх використання.

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що полягає в розробленні високопродуктивних технологічних процесів виготовлення гвинтових і кільцевих гофрованих заготовок із заданим і довільним профілем, які широко використовуються для змішування сипких і в’язких матеріалів, збивання в’язких мас в кондитерській промисловості, в теплообмінниках, для борботації вільних абразивів у відповідних ТП та в багатьох інших процесах. Вирішення цієї задачі дозволить покращити технічні та експлуатаційні параметри механізмів з гвинтовими і кільцевими гофрованими робочими органами. На основі проведеного аналізу науково-технічних і патентних джерел встановлено, що існуючі технологічні процеси виготовлення ГГЗ малоефективні, не відповідають сучасним вимогам, що висуваються до їх продуктивності та якості. Вперше на основі ресурсоощадних технологій запропоновано технологічні процеси виготовлення ГГЗ із заданим профілем гофр на обкатних верстатах ортогональними й неортогональними зубчастими формоутворюючими інструментами.

2. Досліджено функціонально-конструктивні та технологічні особливості виготовлення ГГЗ із заданим і довільним профілем гофр з проектуванням відповідного технологічного обладнання та оснащення. Вперше розроблено теоретичні передумови процесу формоутворення ГГЗ із стальної і алюмінієвої смуги товщиною 0,5-3 мм, внутрішнім діаметром 50-100 мм, зовнішнім діаметром 80-250 мм обкатуванням парами ортогональних і неортогональних зубчастих формоутворюючих інструментів.

3. Вперше розроблено математичну модель процесу формоутворення ГГЗ на оправу з обмеженням осьової сили притискування на 30-60% порівняно з плоскими гвинтовими профілями та відносною висотою b'=15-25 і більше. Проведено теоретичне моделювання динамічних процесів розточування внутрішнього діаметра ГГЗ із довільним приляганням сусідніх витків торцевими поверхнями. Розроблено пакет прикладних програм для дослідження коливань системи верстат-супорт-різцетримач в процесі розточування ГГЗ.

4. Виведено рівняння гвинтової гофрованої заготовки з заданим профілем гофр по внутрішньому або зовнішньому діаметрах і всій ширині заготовки. Виведено аналітичні залежності для визначення кількості та розмірів гофр на одному витку заготовки залежно від зовнішнього діаметра, а також відношення величини некатаної зони до товщини заготовки , а також повну ширину заготовки постійної або змінної товщини.

5. Вперше запропоновано класифікацію ГГЗ за технологічними й конструктивними ознаками, способами виготовлення, використанням відповідного обладнання і оснащення, інструментів, технологічних режимів формоутворення тощо. Розроблено конструкції інструментів для заміру одночасно зовнішнього та внутрішнього діаметрів ГГЗ, а також кроку спіралі з точністю 0,1 мм. Сформовано технологічні вимоги до формоутворюючих зубчатих інструментів: точність – 5-8 квалітети, шорсткість Ra=0,2-3,2 мкм.

6. На основі теоретичних і експериментальних досліджень розроблено комплексну методику, яка поєднує визначення основних показників технологічних процесів виготовлення гвинтових і кільцевих гофрованих заготовок та конструктивних параметрів технологічного оснащення за умови зменшення енерговитрат на 20-30 % шляхом створення набору інструментальних засобів, пакетів прикладних програм, для проектування технологічних процесів виготовлення гвинтових і кільцевих гофрованих заготовок; здійснено раціональний вибір схем, маршрутів, режимів оброблення із встановленням конструкторсько-технологічних параметрів. Застосування запропонованої методики підвищує продуктивність праці на 16-27%.

7. Проведені експериментальні дослідження навивання ГГЗ із довільним профілем гофр на оправу на токарних і затилувальних верстатах відповідно до розробленої програми підтвердили адекватність теоретичних розрахунків дійсним значенням технологічних параметрів. Порівняльний аналіз зусиль і моментів формоутворення, отриманих експериментальним і розрахунковим шляхом із використанням багатофакторного експерименту, показав достатню для практики точність розрахунків, похибка яких становила 18-27 % при виготовленні ГГЗ з стрічкових заготовок із сталей 0,8 кп і Ст 3 товщиною 0,5-3 мм і шириною до 200 мм, швидкістю навивання 15-36 м/хв.

8. Розроблені та реалізовані технологічні процеси виготовлення ГГЗ із заданим профілем розширюють технологічні можливості токарних, затилувальних і обкатних верстатів і збільшують коефіцієнт їх завантаження. Спроектовано та виготовлено 5 пар ортогональних і неортогональних зубчастих формоутворюючих інструментів із зовнішніми діаметрами 100-350 мм, кількістю зубів 17-28, кутом нахилу зубів 30-60, які забезпечують виготовлення ГГЗ із кутом нахилу стрічки до осі спіралі 30-60, для калібрування – 90. Проведено дослідження впливу параметрів інструментів на конструктивні параметри ГГЗ. Швидкість навивання становила 10-20 м/с.

9. Спроектовано технологічне оснащення, формоутворюючі та вимірювальні інструменти для виготовлення ГГЗ із довільним і заданим профілем гофр, яке відпрацювано на технологічність за критерієм мінімізації енерговитрат і матеріаломісткості, концентрації операцій. Його можна використовувати для створення нових технологічних процесів виготовлення ГГЗ із довільним або заданим профілем гофр.

10. На основі комплексу проведених теоретичних і експериментальних досліджень створено конкурентноздатні технологічні процеси виготовлення гвинтових і кільцевих гофрованих заготовок із заданим профілем гофр обкатуванням парами зубчатих ортогональних і неортогональних формоутворюючих інструментів, з довільним профілем гофр навиванням на оправу з обмеженням осьового зусилля притискання, а також технологічне оснащення, формоутворюючі та вимірювальні інструменти, що забезпечило підвищення якості продукції й зростання продуктивності праці на 20-35%. Технічна новизна розроблених пристроїв захищена шістьма деклараційними патентами України на винаходи. Результати досліджень впроваджено на ВАТ “Ковельсільмаш” з річним економічним ефектом 5430 грн та в навчальний процес.

Публікації автора:

  1. Драган А.П. Технологічне забезпечення виготовлення і відновлення гвинтових гофрованих заготовок // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства “Механізація сільськогосподарського виробництва”. - Випуск 21. –Харків: ХДТУСГ, 2003. - С.408-412.

  2. Драган А.П. Виготовлення гвинтових гофрованих заготовок на універсальному контрольно-обкатному верстаті 5А725 // Збірник наукових праць «Процеси механічної обробки в машинобудуванні». – Житомир: Ред. -вид. відділ ЖДТУ, 2006. – Вип.4. – С.63-69.

  3. Драган А.П. Технологічні особливості виготовлення гофрованих спіралей шнеків//Наукові нотатки.–Луцьк: Ред-вид. відділ ЛДТУ, 2002.-Вип.11.-С.144-149.

  4. Драган А.П. Функціонально-конструктивні та технологічні особливості виготовлення гофрованих гвинтових поверхонь // Наукові нотатки. – Луцьк: Ред. -вид. відділ ЛДТУ, 2004.- Вип. 14.-С.65-71.

  5. Гевко Б.М., Драган А.П. До питання використання методу r-функцій для математичного моделювання процесу формоутворення гофрованих гвинтових профілів //Вісник Тернопільського державного технічного університету. – Т.9, № 2. – Тернопіль: ТДТУ, 2004. – С.60-66.

  6. Васильків В.В., Пилипець М.І., Драган А.П. До питання розроблення математичної моделі формоутворення навивних заготовок деталей машин // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. Український міжвідомчий науково-технічний збірник.– Львів: Видавництво НУ “Львівська політехніка”, 2004. – Вип. 38.-С.63-68.

  7. Драган А.П., Дячун А.Є. Обгрунтування конструктивних параметрів формоутворюючих інструментів для гофрованих заготовок // Вісник Донбаської державної машинобудівної академії. - Вип. 16. – Краматорськ: ДДМА, 2004. - С.97-102.

  8. Гурик О.Я., Драган А.П. Технологічні основи формоутворення гофрованих гвинтових заготовок / Сільськогосподарські машини. – Луцьк: Ред. -вид. відділ ЛДТУ, 2004.- Вип. 12.-С.43-49.

  9. Гевко Б.М., Драган А.П. Математичне моделювання процесу розточування гвинтових гофрованих заготовок // Науковий вісник Національного аграрного університету. – Київ: Ред. -вид. відділ НАУ, 2005. – Вип. 92, Ч.2. – С.39-46.

  10. Данильченко Л.М., Гевко І.Б. Драган А.П. Дослідження напружено-деформованого стану в процесі формоутворення гнутих заготовок для гвинтових профілів // Наукові нотатки. – Луцьк: Ред. -вид. відділ ЛДТУ, 2002.- Вип. 10.-С.49-58.

  1. Гурик О.Я., Драган А.П. До питання моделювання геометрії робочих органів гвинтових змішувачів // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – Т.7, № 4. – Тернопіль: ТДТУ, 2002. – С.73-78.

  2. Драган А.П., Дячун А.Є. Результати експериментальних досліджень формоутворення гвинтових гофрованих заготовок // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – Т.11, № 3. – Тернопіль: ТДТУ, 2006. – С.86-92.

  3. Радик Д.Л., Васильків В.В., Драган А.П., Лясота О.М. До питання аналізу технологічних процесів виробництва різнопрофільних гвинтових заготовок деталей машин // Наукові нотатки. – Луцьк: Ред. -вид. відділ ЛДТУ, 2005.- Вип. 16.-С.210-219.

  4. Драган А.П. Технологічне оснащення для виготовлення гвинтових гофрованих заготовок / Міжнародна науково-технічна конференції студентів, аспірантів і молодих вчених. – Севастополь, 2004. Том 1. - С. 27-29.

  5. Патент №65124А Україна МВК B21D11/06. Пристрій для виготовлення гофрованих гвинтових заготовок / Драган А.П. -№2003065190; Заявл. 05.06.2003; Опубл.15.03.2004; Бюл. №3. –3с.

  6. Патент №5430 Україна МВК В21D11/06. Пристрій для виготовлення гофрованих гвинтових заготовок / Драган А.П. -№20040604141; Заявл. 01.06.2004; Опубл.15.03.2005; Бюл. №3. –3с.

  7. Патент №51442А Україна МВК G01В3/20 Штангеншнекомір / Гевко І.Б., Гупка Б.В., Драган А.П, Лясота О.М. -№2002042595; Заявл. 02.04.2002; Опубл. 15.11.2002; Бюл. №11. –2с.

  8. Патент №6431 Україна МВК В21D11/06. Спосіб виготовлення гофрованих гвинтових заготовок / Драган А.П. -№20040604141; Заявл. 01.06.2004; Опубл.15.03.2005; Бюл. №3. –3с.

  9. Патент №7813 Україна МВК В21D11/06. Верстат для виготовлення гвинтових гофрованих заготовок / Гевко Б.М., Дячун А.Є., Драган А.П. -№20040604141; Заявл. 18.11.2004; Опубл.15.07.2005; Бюл. №3. –3с.

  10. Патент №7811 Україна МВК В21D11/06. Інструмент для визначення параметрів гвинтових гофрованих заготовок / Гевко І.Б., Геник І.С., Гудь В.З, Драган А.П. -№20040604141; Заявл. 18.11.2004; Опубл.15.07.2005; Бюл. №3. –3с.