Krasnodar, Krasnodar, Russian Federation
Krasnodar, Krasnodar, Russian Federation
Krasnodar, Krasnodar, Russian Federation
GRNTI 55.01 Общие вопросы машиностроения
GRNTI 55.13 Технология машиностроения
Predstavleny rezul'taty mnogoletnih is-sledovaniy i razrabotki putey sovershenstvovaniya rabochih organov stankov na baze vintovyh rotorov dlya otdelochno-zachistnoy i uprochnyayuschey obrabotki detaley mashin metodami nachertatel'noy geometrii. Predlozhena tipovaya shema stanka dlya otdelochno-zachistnoy i uprochnyayuschey obrabotki detaley mashin na baze vintovyh rotorov. Predstavleny obrazcy vintovyh rotorov s razlichnoy konfiguraciey vnutrenney poverhnosti, vypolnennye v programme Kompas-ZD, i formuly dlya opredeleniya skorosti peremescheniya mass zagruzki v rabochem organe stanka.
otdelochno-zachistnaya obrabotka, uprochnyayuschaya obrabotka, amplituda, chastota, kolebaniya, vintovye linii
Известны технологии и станки на базе винтовых роторов для отделочно-зачистной и упрочняющей обработки деталей, обеспечивающие придание обрабатываемым деталям и частицам рабочих сред (масс загрузки) движения с амплитудой от 10 до 1000 мм и выше [1-4]. Анализ этих технологий и технических средств для отделочно-зачистной и упрочняющей обработки деталей показал, что перспективным направлением в совершенствовании технических средств для реализации таких технологий следует считать комбинированный процесс обработки с использованием колебаний с большой амплитудой и малой частотой, создаваемых при движении масс загрузки во вращающемся винтовом роторе, и дополнительных движений обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред с большой частотой и малой амплитудой, образующихся при встрече масс загрузки с внутренней винтовой поверхностью рабочих органов. При этом движения частиц масс загрузки с большой частотой и малой амплитудой накладываются на движения частиц масс загрузки, совершаемые с большой амплитудой и малой частотой. Такие технологии названы нами комплексными технологиями [5-8].
Методы и пути совершенствования рабочих органов станков на базе винтовых роторов
Основным признаком, отражающим сущность рабочего процесса в винтовых роторах, является наличие по наружному периметру направленных в сторону выгрузки плавных винтовых линий и по внутреннему периметру - плавных винтовых канавок различной конфигурации [9; 10]. Варьируя эти параметры, можно влиять на колебательный процесс массы загрузки, т.е. изменять сложное пространственное движение, уменьшая или увеличивая при этом транспортный или технологический эффект. Нами разработана типовая схема станка для отделочно-зачистной и упрочняющей обработки деталей на базе таких конструкций винтовых роторов (рис. 1).
В предлагаемом станке на движения частиц масс загрузки с большой амплитудой и малой частотой, создаваемые вращающимся винтовым ротором 4, накладываются движения частиц масс загрузки с малой амплитудой и большой частотой их соударений, образующиеся при отражении потоков масс загрузки противоположными внутренними стенками различной конфигурации винтового ротора. Таким образом, частицы рабочих сред и обрабатываемые детали взаимодействуют друг с другом и со стенками винтового ротора, что повышает интенсивность обработки и расширяет технологические возможности.
На рис. 2 представлены поперечные сечения и наглядные изображения винтовых роторов, которые мы рекомендуем для обработки деталей машин малой жесткости, выполненные в программе Компас-3D.
Результаты экспериментальных исследований показали, что скорость перемещения обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред от загрузки к выгрузке в таких винтовых роторах может быть определена зависимостью в виде полинома:
где Ао – поправочный коэффициент, зависящий от KV, m1, m2; В1,В2,В3,В4 – коэффициенты, характеризующие конструктивные особенности винтовых роторов; m1 – масса обрабатываемых деталей; m2 – масса частиц рабочих сред; KV - коэффициент заполнения внутренней полости винтового ротора, KV = Vm/ Vр.с; Vm – объем масс деталей и частиц рабочих сред, загруженных во внутреннюю полость винтового ротора; Vр.с – объем внутренней полости винтового ротора; w – угловая скорость вращения винтового ротора.
Станок снабжен сменными винтовыми роторами с различными конструктивными особенностями, т.е. различной формы (рис. 2).
Заключение
В результате проведенных исследований:
- представлены совершенствованные рабочие органы станков для отделочно-зачистной и упрочняющей обработки деталей, выполненные в программе Компас-3D;
– предложена формула для определения скорости перемещения обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред в винтовых роторах от загрузки к выгрузке;
– представлены поперечные сечения и наглядные изображения винтовых роторов, рекомендуемые для обработки деталей машин малой жесткости, выполненные в программе Компас-3D.
В зависимости от жесткости обрабатываемых деталей рекомендуется рабочий орган станка для отделочно-зачистной и упрочняющей обработки деталей машин выполнять:
1) для деталей большой жесткости - с поперечным сечением треугольной или многогранной формы (рис. 2в, д);
2) для деталей малой жесткости - с поперечным сечением вогнутой, волнообразной или полукруглой формы (рис. 2а, б, г).
1. Serga, G.V. Vnedrenie ideologii L.N. Koshkina v vibrouprochnyayuschie tehnologii na primere vintovyh rotorov / G.V. Serga, V.A. Lebedev // Vestnik RGTU im. P.A. Solov'eva. - Rybinsk, 2017. - № 2 (41). - S. 126-132.
2. Lebedev, V.A. Increase of efficiency of finishing-cleaning and hardening processing of details based on rotor-screw technological systems / V.A. Lebedev, G.V. Serga, A.V. Khandozhko // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
3. Serga, G.V. Oborudovanie na baze vintovyh rotorov v mashinostroenii / G.V. Serga, E.A. Hvostik // Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. - 2018. - № 3 (64). - S. 4-9.
4. Serga, G.V. Issledovanie vozmozhnosti primeneniya nizkochastotnyh kolebaniy s bol'shoy amplitudoy dlya separacii sypuchih sred / G.V. Serga, E.A. Hvostik, M.E. Delok // Progressivnye tehnologii i sistemy mashinostroeniya. - Doneck, 2018. - № 1 (60). - S. 62-67.
5. Serga, G.V. Oborudovanie dlya moyki sypuchih materialov i abrazivnyh sred s amplitudoy dvizheniya svyshe 500 mm / G.V. Serga, E.A. Hvostik, N.N. Kuznecova, I.I. Tabachuk // Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. - 2018. - № 2 (63). - S. 38-43.
6. Pat. 2228252 Rossiyskaya Federaciya, MPK B 24 V 31/06. Ustroystvo dlya vibracionnoy obrabotki dlinnomernyh detaley / A.P. Babichev, I.A. Babichev, G.V. Serga; zayavitel' i patentoobladatel' Kubanskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet. - № 2002135225/02; zayavl. 25.12.02; opubl. 10.05.04, Byul. № 13.
7. Pat. 2228252 Rossiyskaya Federaciya, MPK B 24 V 31/06. Ustroystvo dlya abrazivnoy obrabotki detaley / G.V. Serga, L.N. Lugovaya, I.I. Tabachuk; zayavitel' i patentoobladatel' Kubanskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet. - № 121168/02; zayavl. 22.10.96; opubl. 20.06.98, Byul. № 17.
8. A.s. 1433774 Rossiyskaya Federaciya, MPK B 24 V 31/02. Ustroystvo dlya galtovki / G.V. Serga; Armavirskiy gosudarstvennyy pedagogicheskiy institut. - № 4234030; zayavl. 08.03.87; opubl. 30.10.88, Byul. № 40.
9. Pat. 2613268 Rossiyskaya Federaciya, MPK V24V 31/02, V24V 31/06. Ustanovka dlya otdelochno-uprochnyayuschey obrabotki / G.V. Serga, A.Yu. Zabugin, M.S. Serga; Kubanskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet. - № 2015147829; zayavl. 06.11.15; opubl. 15.03.17, Byul. № 8.
10. Pat. 2591934 Rossiyskaya Federaciya, MPK V24V 31/02, V24V 31/073. Ustroystvo dlya otdelochno-uprochnyayuschey obrabotki / G.V. Serga, A.N. Ivanov, M.S. Serga; Kubanskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet. - № 2015116055; zayavl. 27.04.15; opubl. 20.07.16, Byul. № 20.
