Анотація до роботи:

Антоненко О.В. Вдосконалення гідрорізних розкрійних верстатів на основі нових компонувальних рішень. – рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01- процеси механічної обробки, верстати та інструменти. - Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, м. Київ – 2006.

Дисертацію присвячено розв'язанню наукової задачі підвищення ефективності контурного гідрорізання листових композитних заготовок шляхом удосконалення гідрорізних розкрійних верстатів на основі нових компонувальних рішень, які дозволяють більш повно використовувати можливості адаптивного керування процесом. На основі виконаного комплексу теоретико-експериментальних досліджень із використанням виробничого гідрорізального верстата та ряду дослідних стендів власної конструкції здобувачем особисто сформульовано принципи опису та аналізу структури компонувань гідрорізного обладнання, виявлено перспективні компонування, які забезпечують сталість схем технологічного налагодження та можливість використання слідкуючих систем (наприклад, оптичних) для автоматизації процесу струминного різання складнопрофільних заготовок, запропоновано шляхи підвищення якості обробки композитних заготовок, опрацьовано алгоритм попередньої ідентифікації динамічних параметрів нежорсткої заготовки; розроблено математичну модель формування борозенки різа струменем рідини із контуром контролю, сформульовані рекомендації щодо промислового створення прогресивних гідрорізних систем.

Проведений комплекс теоретико-експериментальних досліджень дозволив зробити такі висновки.

1. Розширено методику опису та структур компонувань сучасного металообробного обладнання на гідрорізні розкрійні верстати та встановлено, що структурні формули додатково повинні містити ланцюги, які відображають наявні засоби контролю процесу та їх кінематичний зв’язок із заготовкою, станиною чи струминною головкою. За опорну координату в цьому випадку приймається вісь розташування контрольного пристрою, допоміжними координатами виступають вектори контролю.

2. Виявлене компонування верстата зі структурною формулою , для якого характерна сталість умов протікання процесів струминного руйнування листових матеріалів, виражена постійністю схеми технологічного налагодження.

3. Встановлено, що кут нахилу фронту борозенки різа, що залежить від швидкості контурної подачі та визначає інші показники якості, може бути визначений за інтегральною інтенсивністю та розташуванням на фіксуючому екрані відбитого лазерного випромінювання, що падає під кутом 3⁰-5⁰ і фокусується на нижню частину фронту борозенки так, що фокусна каустика становить (0,6-0,8)d_c, а перекриття зони струминного впливу не перевищує 0,2d_k. Керування процесом струминного різання запропоновано здійснювати шляхом зміни швидкості контурної подачі (що дозволить забезпечити кут нахилу фронту борозенки різа в оптимальних межах), а сама швидкість є функцією рівня керуючого сигналу І у вигляді .

4. Виконано синтез гідрорізного обладнання із елементами контролю процесу струминної ерозії. До системи контролю зони струминної ерозії введено пристрій кутової орієнтації випромінювача та приймача, пристрій вертикального переміщення системи моніторингу.

Розроблено відповідний алгоритм керування, який на основі відхилень очікуваного значення відповідних координат від заданих значень та часу запізнення дозволяє визначити критичну швидкість розгону та гальмування заготовки а також оптимальну швидкість робочої контурної подачі.

5. Створено узагальнену модель формування похибки відтворення заданого контуру із введенням кола динамічного керування на основі моніторингу зони струминної ерозії. Доведено, що підвищити точність відпрацювання заданого контуру можна при попередній автоматичній ідентифікації верстатної системи із визначенням динамічних властивостей заготовки.

Установлено, що найбільш ефективним слід вважати використання верстата для різання дрібних заготовок з листів товщиною до 15 мм і вагою до 30 кг, розміри яких не перевищують 1200х2500 мм.

Установлено, що пропонована система дозволяє підвищити точність відтвореного контуру на 40%, виключити хвилястість закрайки, знизити енерговитрати на 25-30% (за рахунок зниження рівня тиску при холостих ходах), забезпечити стабільний рівень шорсткості закрайки та її розшарування, зменшити водомісткість закрайки в цілому.

Розроблено ряд рекомендацій щодо створення прогресивних гідрорізних систем та визначення ефективності їх використання.

Результати роботи впроваджено у виробництво та у навчальний процес: побудовано експериментальний стенд для виконання лабораторної роботи з курсу „Основи наукових досліджень” на кафедрі верстатів і верстатних комплексів Кременчуцького державного політехнічного університету; запропоновано пакет прикладних програм малому дослідно-експериментальному підприємству ПФ «МИР»; державному підприємству «Казене підприємство «Завод чистих металів»» надані рекомендації щодо створення прогресивних гідрорізальних систем.

У вигляді рекомендацій та розрахункових методик, а також алгоритмів керування процесом струминного різання результати роботи впроваджені на підприємстві „РОДЕНЬ” (м. Черкаси), яке є одним із провідних виробників гідрорізного обладнання.

Публікації автора:

1. Антоненко О.В., Саленко О.Ф. Принципи імітаційного моделювання струминного руйнування ортотропних наповнених полімерів / Нові технології, №2, 2003. – Кременчук, ІЕНТ, с. 105-110. Дисертанту належить аналіз даних і формування висновків.

2. Антоненко О.В., Саленко О.Ф. Про керованість процесу струминного різання ортотропних композитів / Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету: Наукові праці КДПУ. – Кременчук: КДПУ, 2003. – Вип. 6/2003(23), с. 77-83. Дисертанту належить постановка задачі та проведення експерименту.

3. Антоненко О.В., Саленко О.Ф., Луговая О.В. Принципи створення адаптивних систем для керування процесом гідро різання на базі низькопотужного лазеру / Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. – Кременчук: КДПУ, 2004. – Вип. 6/2004(29), с. 93-96. Дисертанту належить проведення експерименту, аналіз результатів і розробка методики.

4. Антоненко О.В. Діагностика стану мікро геометрії поверхні в зоні різання з використанням лазера / Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. – Кременчук: КДПУ, 2005. – Вип. 2/2005(31), с. 73-76.

5. Антоненко О.В., Саленко О.Ф. Вплив не стаціонарності технологічної системи гідро різання на протікання процесу струминної ерозії / Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. – Кременчук: КДПУ, 2005. – Вип. 6/2005(35), с. 111-118. Дисертантом виконано аналіз літературних джерел за проблемою, аналіз і обробка експериментальних результатів.

6. Антоненко А.В. Оценка интенсивности отраженного излучения при мониторинге зоны гидроразрушения / Регіональна науково-практична конференція молодих вчених і спеціалістів КДПУ. Тези наукових доповідей. – Кременчук: КДПУ, 2004. с.34-35.