Анотація до роботи:

Єрьомкін Є.А. Удосконалення обладнання та систем автоматизації потужних штампувальних гідравлічних пресів з насосно-акумуляторним приводом.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.05 "Процеси і машини обробки тиском". - Донбаська державна машинобудівна академія, Краматорськ, 2005.

Дисертація присвячена удосконаленню систем синхронізації руху рухомої поперечини потужних гідравлічних штампувальних пресів з насосно-акумуляторним приводом, а також підвищенню рівня автоматизації ковальсько-пресового обладнання.

Існуючі системи не забеспечують пресування складних деталей з сплавів що важко пресуються у мінімально можливий час, що робить необхідним підвищення ступеня наукової обґрунтованості прийнятих технічних рішень.

У роботі була удосконалена динамічна модель гідропреса, що уперше враховувала ексцентричне навантаження, зроблений синтез оптимальних керувань штампувальним гідравлічним пресом. Установлено вплив параметрів преса, сервоприводу, системи синхронізації руху рухомої поперечини на точність штампування і продуктивність преса.

На основі результатів теоретичних і експериментальних досліджень запропонована ефективна система синхронізації, розроблені алгоритм і блок-схема системи автоматичного керування штампувальним пресом із системою синхронізації руху рухомої поперечини, дані практичні рекомендації, спрямовані на розширення номенклатури, підвищення якості і зниження собівартості штампувань.

У дисертації виконані нові науково-технічні розробки з удосконалення й автоматизації штампувальних гідравлічних пресів з насосно-акумуляторним приводом і за рішенням на цій основі актуальних, задач що мають практичне значення, спрямованих на розширення номенклатури виробів, підвищення якості і зниження собівартості штампованих виробів.

1. Для підвищення точності виготовлення штампувань і поліпшення умови праці пресувальників найбільш ефективним є оснащення діючих пресів і пресів, що випускаються знову, системами синхронізації рухомої поперечини, що вимагає подальшого підвищення ступеня наукової обґрунтованості прийнятих технічних рішень, здійснюваних на основі розвитку динамічних моделей гідропресів і розробки конкретних практичних рекомендацій.

2. На основі аналізу експериментального матеріалу, теоретичних досліджень і результатів вивчення технологічного процесу штампування, були розроблені адекватні реальному процесові узагальнена динамічна модель гідравлічного преса і моделі систем синхронізації, що у порівнянні з існуючими, враховують ексцентриситет навантаження і його вплив на точність і продуктивність гідравлічного преса;

3. На основі теоретичних досліджень установлено, що висока точність (до 0,3мм на 1м) автоматизованого штампування з ексцентриситетом навантаження буде досягнута за умови, що як критерій оптимізації буде обраний критерій мінімуму помилки при відпрацьовуванні рухомою поперечиною заданого розміру. При штампуванні без ексцентричного навантаження, висока точність (до 0,1мм на 1м) автоматизованого штампування досягається за умови, що як критерій оптимізації буде обраний критерій максимальної швидкодії при прийнятній точності.

4. Підтверджено, що узагальнена математична модель гідропреса адекватна реальному процесові штампування і добре зарекомендувала себе для рішення задач аналізу і синтезу оптимальних керувань штампувальними пресами, дослідження впливу параметрів преса, штампування, сервоприводу і системи синхронізації руху рухомої поперечини на точність і продуктивність штампування.

5. Розроблено алгоритм і блок-схему системи автоматичного керування штампувальним пресом із системою синхронізації руху рухомої поперечини. Алгоритм забезпечує високу швидкодію системи для штампування деталей без ексцентриситету при припустимій точності штампування, для якого як критерій оптимізації прийнята максимальна швидкодія з обмеженням по другій похідній переміщень рухомої поперечини. Рекомендується використовувати алгоритм і блок-схему в системах керування ковальсько-пресового обладнання й в інших галузях машинобудування.

6. Експериментальні дослідження в промислових умовах підтвердили, що існуючі на сьогоднішній день сервоприводи гідравлічних пресів мають велику зону нечутливості (до 20% відносного відкриття клапана), що не відповідає умовам швидкодії і точності. Для можливості використання сервоприводу в комплексі із системою автоматичного керування пресом установлена необхідність застосування додаткових пристроїв, що забезпечують стабілізацію коефіцієнта передачі сервоприводу. Це дозволить забезпечити сталість загального коефіцієнта передачі автоматизованої системи і задану статичну точність її роботи. Як додатковий пристрій рекомендується використовувати запропонований у роботі електромеханічний перетворювач, що відповідає вимогам точності і швидкодії, що довели експериментальні дослідження.

7. Результати роботи у вигляді конкретних конструктивних рекомендацій передані до практичного освоєння на ВАТ «Енергомашспецсталь» (м. Краматорськ), і використані на ТОВ «Промислове обладнання» (м. Слов'янськ).

Публікації автора:

1. Устинов В.Е., Еремкин Е.А., Ягупец С.В. Автоматический регулятор усилия штамповки на прессе усилием 750МН // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском у металургії і машинобудуванні: Тематич. зб. наук. пр.. – Краматорськ, 2000. – С. 468-470.

2. Устинов В.Е., Еремкин Е.А. Исследования на ЭВМ влияния параметров штамповочного гидравлического пресса с насосно– аккумуляторным приводом и регулятором усилия на качество изготовления изделий // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в машинобудуванні і металургії: Тематич. зб. наук. пр. – Краматорськ, – 2001. – С. 113-116.

3. Устинов В.Е., Ерёмкин Е.А. Оптимизация скорости заполнения штампа при рабочем ходе гидравлического штамповочного пресса // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в машинобудуванні і металургії: Тематич. зб. наук. пр. - Краматорськ-Слов‘янськ: ДДМА. – 2000. – С.310-312.

4. Устинов В. Е., Бочанов П. А., Ерёмкин Е.А.. Экспериментальное определение параметров комплекса пресс-поковка-сервопривод-регулятор // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в машинобудуванні і металургії: Тематич. зб. наук. пр. – ДДМА, Краматорськ, 2003. – С.564-567.

5. Устинов В.Е., Еремкин Е.А., Бочанов П.А., Математическая модель гидравлического штамповочного пресса с насосно-аккумуляторным приводом, учитывающая эксцентриситет нагружения пресса // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в машинобудуванні і металургії: Тематич. зб. наук. пр. – ДДМА, Краматорськ, - 2003. – – С.576-578.

6. Устинов В.Е., Бочанов П.А., Ерёмкин Е.А. Анализ технологических нагрузок при протяжке и шлихтовке и их математическая аппроксимация // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском у металургії і машинобудуванні: Тематич. зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2003.– 258-261c.

7. Еремкин Е.А. Система синхронизации движения подвижной поперечины мощного гидравлического штамповочного пресса с насосно-аккумуляторным приводом // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском у металургії і машинобудуванні: Тематич. зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2004. – С.31-34.

8. Устинов В. Е., Бочанов П. А., Ерёмкин Е.А. Усовершенствование конструкций НСК, впускных и сливных клапанов // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском у металургії і машинобудуванні: Тематич. зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2004. – С.70-72.

9. Устинов В.Е., Ерёмкин Е.А. Система автоматического управления гидравлическим штамповочным прессом // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском у металургії і машинобудуванні: Тематич. зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2005. – С.35-38.

10. Абрамова Л.Н., Еремкин Е.А. Исследование щелевых втулок-уплотнений для гидроцилиндров прессов при работе на воде // Материалы научной конференции: Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском у металургії і машинобудуванні: Тематич. зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА. – 2003 – 357-362.

11. Ерёмкин Е.А. Стенд для полунатурального моделирования систем управления гидравлических прессов с НАС // Прогрессивные технологии в машиностроении: Материалы научно-технического семинара, г. 18-19 мая 2004 г., г. Запорожье. – Киев: АТМ Украины, - 2004. – С.55-57.

12. Бочанов П.А., Устинов В.Е., Еремкин Е.А. Усовершенствованная конструкция дроссельного регулирующего клапана гидропресса // Перспективы развития горно-металлургического комплекса: Материалы научно-технического семинара, г. Краматорск. – НКМЗ, - 2004. – С.85-87.

Особистий внесок автора в роботах, опублікованих у співавторстві:

[1] – запропонований автоматичний регулятор зусилля штампування;

[2] – проведене математичне моделювання і проаналізовані отримані результати;

[3] – розроблені програмні засоби для динамічного моделювання регулятора швидкості преса;

[4] – запропонована методика чисельного розрахунку параметрів штампувального преса;

[5] – отримані експериментальні результати роботи нових втулок при їхньому використанні в сервоприводах;

[6] – виконана математична апроксимація технологічних навантажень;

[7] – розроблена математична модель з ексцентриситетом навантаження;

[8] – запропонована нова модель системи синхронізації преса;

[9, 10] – зроблені розрахунки запропонованої конструкції впускних клапанів;

[11] – запропонований алгоритм керування штампувальним пресом;

[12] – запропонований стенд для налагодження автоматичних систем без використання преса.