Науково-технологічні основи виробництва навивних заготовок деталей машин

Пилипець М.І., Васильків В.В., Радик Д.Л. Багатоваріантні структури класифікації функціонально конструктивних та технологічних особливостей виконання різнопрофільних гвинтових заготовок // Сільськогосподарські машини. Зб. наук. статей ЛДТУ, Вип. 8. Луцьк: Ред. -вид. Відділ ЛДТУ. 2001. С. 204-213.

Пилипець М.І., Васильків В.В. Теоретична модель усадки стрічки при формоутворенні навиванням гвинтових заготовок // Наукові нотатки. Міжвуз. Зб. Вип. 10. Луцьк: ЛДТУ. 2001. С. 85-91.

Пат. 38108 А, Україна, МКИ В 21 D 11/06. Пристрій для виготовлення спіралей шнеків. М.І. Пилипець, І.Б. Гевко, І.С. Геник, Р.В. Комар (Україна). №2000053068; Заяв. 30.05.2000; Опубл. 15.05.2001, Бюл. № 4, ч.ІІ. С.1.88

Пат. 40988 А, Україна, МКИ В23В13/00 Оправа з гвинтовою затискною пружиною. М.І. Пилипець, В.З. Гудь, І.Б. Гевко, І.С. Геник, Р.Я. Лещук (Україна). №2000127432; Заяв. 22.12.2000; Опубл. 15.08.2001, Бюл. №7, ч.ІІ. С.1.50.

Пат. 43104 А, України, МКИ F16B33/00 Гвинтовий механізм. І.Б. Гевко, М.І. Пилипець, В.З. Гудь, Б.М. Гевко (Україна). №2001021163; Заяв. 19.02.2001; Опубл. 15.11.2001. Бюл. № 10, к.1 С.4.85.

Пат. 43105 А, України, МКИ F16B33/00 Нарізний механізм. І.Б. Гевко, М.І. Пилипець, В.З. Гудь, Б.М. Гевко (Україна). №2001021164; Заяв. 19.02.2001; Опубл. 15.11.2001. Бюл. № 10, к. 1. С.4.85.

Номер заявки 2001064229 на пат. Зубчасте колесо. М.І. Пилипець, І.М. Шевчук, Б.В. ГупкаДата прийняття рішення 13.12.2001.

Пилипец М.И. Витые заготовки зубчатых колес сельскохозяйственных машин // Материалы всероссийской научно-практ. конф. “Пути повышения эффективности свеклосахарного производства России в условиях рыночной экономики”. Рамонь. 1996. С. 16.

Пилипець М.І. Технологія виготовлення витих заготовок зубчастих коліс // Материалы международной научно-практ. конф. “Проблемы и перспективы создания новой свеклоуборочной техники”. Винница. 1996. С. 150 153.

Пилипець М.І. Оптимізація технологічного процесу виготовлення гвинтових заготовок // Матеріали п'ятої наук. конф. Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя. 2001. С. 69.

Пилипець М.І. Дослідження процесу проточування спіралей шнеків // Материалы 15-й Ежегодной Международной научно-технической конф. “Прогресивные технологии в машиностроении” (Технология 2000). Одеса. Киев: АТМ Украины. 2000. С. 195.

М.І. Пилипець. Використання навитих заготовок у технології виготовлення деталей машин // 5-й міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові: Тези доповідей. Львів: КІНПАТРІ ЛТД. 2001. С. 93.

Пилипець М.І., Данильченко Л.М. Результати досліджень технології виготовлення спіралей шнеків очисних пристроїв коренезбиральних машин // Материалы 15-й Ежегодной Международной научно-технической конф. ”Прогресивные технологии в машиностроении” (Технология 2000). Одеса. Киев: АТМ Украины. 2000. С. 196.

М.І. Пилипець, І.С. Геник. Математична модель процесу розточування шнекових спіралей // Матеріали п'ятої наук. конф. Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя. 2001. С. 70.

Анотація

Пилипець М. І. Науково-технологічні основи виробництва навивних заготовок деталей машин. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.08 - технологія машинобудування. Національний університет “Львівська політехніка”. -Львів, 2002.

В дисертації, на основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень зроблені узагальнення та запропоновано нове вирішення науково-технічної проблеми розроблення ресурсоощадних технологій виготовлення якісних навивних заготовок циліндричної та профільної форми для деталей класу “тіла обертання” шляхом формоутворення з прямих і профільних стрічок навиванням на оправу використовуючи створене технологічне обладнання та спорядження.

Запропонована математична модель описує процес формоутворення заготовок з ребристих профілів, забезпечує стійкість процесу навивання з мінімальними енерговитратами за умови, що граничні відношення висоти до товщини ребер обмежуються не втратою стійкості, а пластичністю матеріалу.

На основі теоретичних розробок, лабораторних і дослідно-промислових випробувань розроблено технологічне устаткування для навивання різнопрофільних заготовок деталей машин. З урахуванням теоретичних положень рівноваги пластичних твердих тіл запропоновано методи забезпечення стійкості стрічки в процесі формоутворення.

Ключові слова: навивна (гвинтова) заготовка, формоутворення, навивання, оправа, стійкість, надійність, якість.

Pylypets M. I. Scientific and technological fundamentals of the screw blank machine parts production. - Manuscript.

The dissertation for getting a scientific degree of Doctor of Sciences Engineering, speciality 05. 02. 08 - mechanical engineering. National University “Lvivska Polytechnika”, Lviv, 2002.

On the basis of theoretical and experimental study the summary is made and a new solution for scientific and technical problem of the development of resource-saving technologies for manufacturing efficient cylinder and profile winding screw blanks for “winding body” parts formed from straight and profile strips by winding on rim using new technological equipment and machinery, is suggested.

Suggested mathematic model describes the process of blank forming from the rib profile, provides the winding rigidity with minimum energy waste if the limiting rate of hight to thickness is limited not by the rigidity failure but by the material plasticity.

On the basis of the theoretical developments, laboratory and research-industrial testing technological equipment for winding multi-profile machine-parts blanks was development. The methods for providing strips rigidity while forming were suggested when the theoretical fundamentals of the plastics solids equilib rium are taken into account.

Key words: screw blank, forming, winding, rim, rigidity, reliability, quality.

Аннотация

Пилипец М. И. Научно-технологические основы производства из витых заготовок деталей машин - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.02.08 - Технология машиностроения. Национальный университет “Львивська политэхника”, Львов, 2002.

Анализ современного состояния применения технологических методов формообразования витых цилиндрических и профильных заготовок и их конструктивно-технологических параметров показал, что они не обеспечивают надлежащего уровня технологичности и не отвечают технико-экономическим требованиям по удельным затратам материально-энергетических ресурсов и качеству их изготовления. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований, представлены обобщения и новое решение научно-технической проблемы разработки ресурсосберегающих технологий изготовления витых заготовок цилиндрической и профильной форм для деталей класса “тела вращения” которые изготовляются с прямых и профильных лент навивкой на оправку с применением созданного технологического оборудования и снаряжения.

Разработанная классификация профилей заготовок, включает 46 технологических групп, объединенных по форме в 19 классов, обеспечивает возможность выбора технологической группы для нового профиля с соответствующими рекомендациями по его формированию.

Обоснованы области применения витых заготовок и предложены их перспективные конструкции. Выполненный синтез кинематических схем формирования заготовок обеспечил создание комплексной кинематической схемы механизмов для изготовления витых заготовок необходимой конструкции.

Рассмотрены особенности изготовления заготовок способом холодного пластического деформирования из фасонных профилей, в основе которого лежит создание таких условий, которые предупреждают потерю устойчивости ребер при изгибе. Для исследования процесса точения спиралей шнеков создана упрощённая модель взаимодействия резца с нежесткой спиралью. Полученные аналитические зависимости позволили установить основные закономерности обтачивания спиралей, характер протекания переходного процесса при ударном взаимодействии резца и спирали, а также исследовать влияние режимов резания и других параметров точения на изменение силы резания. Приведены пути достижения точности изготовления заготовок холодным навиванием.

Выведены аналитические зависимости для определения критической силы в процессе формирования заготовки и эксплуатации спиралей.

Впервые предложенная математическая модель усадки ленты, на основании которой выполнен соответствующий анализ, а также обоснованы параметры процесса формирования заготовок.

Впервые разработаны оптимизационные модели процесса изготовления заготовок, технологичности их конструктивных параметров и винтовых деталей, изготовленных с них, учитывая заданные ограничения на конструктивные, технологические и эксплуатационные параметры, которые базируются на анализе возможных решений задач нелинейного программирования. Экспериментальные исследования подтвердили возможность стабильного завивания на оправку исходных заготовок из прямых и профильных лент. Создана благоприятная схема навивки, которая улучшает условия деформирования материала заготовки и оказывает содействие повышению поперечной и продольной стойкости. А также увеличивает степень удлинения внешнего ребра, за счет значительного радиального напряжения в зоне пластического деформирования осуществляемого поперечной изгибающей силой.

На основании теоретических предложений равновесия пластических твердых тел предложены методы обеспечения стойкости ленты в процессе формообразования.

Выполненный значительный объем экспериментальных исследований, позволил подтвердить возможность стабильного завивания на оправку исходных заготовок из прямых и профильных лент, что объясняется благоприятной схемой изгибания (улучшением условий деформирования металла), которая оказывает содействие повышению поперечной и продольной стойкости, увеличению степени удлинения внешнего ребра с учетом радиальных напряжений, действующих в зоне пластического деформирования.

Разработаны методика расчета и проектирование технологических процессов дискретного и непрерывного формообразования цилиндрических и профильных заготовок, обеспечения эксплуатационных требований и на этой основе создано конкурентоспособное технологическое оборудование и снаряжение для их изготовления. Подтверждена эффективность разработанных ресурсосберегающих технологий формообразования цилиндрических и профильных витых заготовок, созданных конкурентоспособных винтовых механизмов машин разного служебного назначения, деталей машин, рабочих органов транспортно-технологических систем, спиральных зажимных устройств металлорежущих станков, а также инструмента многопараметрического измерения размеров шнеков для разных типов производств с базированием по внешним и внутренним диаметрам. Они прошли опытно-промышленную апробацию и внедрены в производство на многих предприятиях Украины.

Оптимизирована конструкция деталей из навивных заготовок и процесс изготовления заготовок. Разработаны новые технические решения способов и устройств обеспечения сортировки, дробления и транспортирования с.-х. продукции на основе разработанных механизмов с винтовыми рабочими органами.

Ключевые слова: навивная (винтовая) заготовка, формообразование, завивание, оправка, стойкость, надежность, качество.

Размещено на Allbest.ru