Модульний параметричний синтез шпиндельних гідростатичних підшипників з комплексним врахуванням похибок
Шляхи автоматизації розрахунків шпиндельних гідростатичних підшипників з комплексним врахуванням похибок та невизначеності їх параметрів. Аналіз математичних моделей шпиндельних гідростатичних підшипників, інваріантних до систем дроселювання мастила.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 27.08.2015 |
| Размер файла | 69,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Тернопільській державний технічний університет імені Івана Пулюя
УДК 621.822.172
Спеціальність 05.03.01 - процеси механічної обробки,
верстати та інструменти
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
МОДУЛЬНИЙ ПАРАМЕТРИЧНИЙ СИНТЕЗ ШПИНДЕЛЬНИХ ГІДРОСТАТИЧНИХ ПІДШИПНИКІВ З КОМПЛЕКСНИМ ВРАХУВАННЯМ ПОХИБОК
Полінкевич Роман Миколайович
Тернопіль - 2009
Дисертація є рукопис
Роботу виконано на кафедрі "КПВ та ТМ" Луцького національного технічного університету Міністерства освіти і науки України.
Науковий керівник: кандидат технічних наук, професор Гордєєв Олександр Федорович, Луцький національний технічний університет, професор кафедри "Комп'ютерного проектування верстатів та технологій машинобудування".
Офіційні опоненти:
- доктор технічних наук, професор Саленко Олександр Федорович, Кременчуцький державний політехнічний університет ім. Михайла Остроградського, завідувач кафедрою "Верстати та верстатні комплекси";
- кандидат технічних наук, доцент Скляров Руслан Анатолійович, Тернопільський державний технічний університет ім. Івана Пулюя, доцент кафедри "Конструювання верстатів, інструментів та машин".
Захист відбудеться "22" грудня 2009 року о 10 годин на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.03 Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська 56.
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська 56.
Автореферат розісланий "21 " листопада 2009 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради к.т.н., доцент Данильченко Л.М.
Анотації
Полінкевич Р.М. Модульний параметричний синтез шпиндельних гідростатичних підшипників з комплексним врахуванням похибок. - рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук по спеціальності 05.03.01 - процеси механічної обробки, верстати та інструменти. - Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, -2009.
Дисертація присвячена автоматизації розрахунків шпиндельних гідростатичних підшипників (ГСП) з комплексним врахуванням похибок та невизначеності їх параметрів.
Встановлено, що розрахунки шпиндельних ГСП повинні мати вірогіднісний характер - це пов'язано з невизначеністю їх параметрів, обумовленою неточністю виготовлення, складання та зміною цих параметрів в часі.
Визначено структуру програмного забезпечення, яке складається з чотирьох ієрархічних рівнів і містить певним чином структуровані програмні модулі, розроблені на основі моделей розрахунку елементів шпиндельних ГСП. Розроблено основні принципи синтезу математичних моделей шпиндельних гідростатичних підшипників, інваріантних до систем дроселювання мастила і орієнтованих на використання в автоматизованому проектуванні і обґрунтовано, що для отримання програмних процедур розрахунку характеристик ГСП і дільників потоку можна використовувати типові алгоритми, тобто типізувати процес розробки програмного забезпечення з розширенням предметної області розрахунків. Синтезовано та експериментально перевірено модульні ММ ГСП із врахуванням похибок їх виготовлення та збирання, на основі чого розроблено уточнені математичні моделі для розрахунку, що враховують в комплексі похибки та невизначеності їх параметрів.
Ключові слова: гідростатичний підшипник, автоматизація розрахунків, шпиндель.
Полинкевич Р.М. Модульный параметрический синтез шпиндельных гидростатических подшипников с комплексным учетом погрешностей. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - процессы механической обработки, станки и инструменты. Тернопольский государственный технический университет имени Ивана Пулюя. Тернополь, - 2009.
Работа посвящена автоматизации расчетов шпиндельных гидростатических подшипников (ГСП) с комплексным учетом погрешностей та неопределенностей их параметров.
Актуальность работы обусловливается необходимостью обеспечения показателей работоспособности шпиндельных ГСП на необходимом уровне как на этапе их изготовления и монтаже, так и при заданном сроке эксплуатации.
В первом разделе проведен обзор литературных источников, в которых рассматривается современный уровень автоматизации расчетов и проектирование шпиндельных узлов. Приведен анализ существующих методик и средств расчета шпиндельных ГСП, характеристики некоторых пакетов программ по расчету шпиндельных узлов.
Второй раздел посвящен разработке модульной структуры математических моделей гидростатических подшипников шпинделей станков.
Определена структура программного обеспечения, которое состоит из четырех иерархических уровней и содержит определенным образом структурированные программные модули, разработанные на основе моделей расчета элементов шпиндельных ГСП. Получены критерии оценки качества и выбора оптимальной структуры математических моделей объекта проектирования. Разработан способ соединения математических моделей в единую модель соответственно до заданной структуры объекта.
Третий раздел посвящен разработке математических моделей элементов ГСП ШВ. Решались основные вопросы: разработка моделей структурных элементов ГСП (перемычек, делителей потока); оценка математических моделей структурных элементов ГСП по точности для автоматизированного проектирования.
Разработаны программные модули по моделях расчета характеристик смазывания в зазорах ГСП. С помощью их была проведена критериальная оценка и выбор структуры элементов ГСП для автоматизированного проектирования.
Четвертый раздел посвящен разработке принципов модульного синтеза математических моделей автоматизированного расчета шпиндельных ГСП. Структурированы параметры отдельных делителей потока по группах. Разработаны программные модули по расчету ГСП. Определены силовые характеристики осевой ГСП с внутренним щелевым регулятором, на которую получен патент Украины.
В пятом разделе представлена методика проведения и результаты экспериментальных исследований, проверке результатов теоретических исследований. Проверке точности и адекватности разработанных моделей ГСП.
Ключевые слова: гидростатический подшипник, автоматизация расчетов, шпиндель.
Polinkevich P.M. Module self-reactance synthesis of the shpindel'nykh hydrostatical bearings with the complex account of errors. - Manuscript.
The thesis for scientific degree of candidate of technikal sciences in the speciality 05.03.01 - processes of machine tools and tools, Ivan Puluj Ternopil State Technikal Universiti. - Ternopil, 2009.
This dissertation is dedicated to the atomisation of the calculations of the spindle hydrostatic bearings (HSB).
The actual effect is determined by the requirement to provide determining factors of the working order of spindle HSB on at the appropriate stage when they are produced and manufactured as well as whilst in operation/ in use.
The scientific basis of the dissertation is formed by the formula and theoretical analysis of the structured models of spindle HSB which allow for creating atomised calculations.
The structure of programmed determination consists of four levels and it contains structured models which are found on the basis of the models of the elements of spindle HSB. The main principles of synthesis of the mathematical models of spindle HSB are formed to fit the principles of lubrication and in order to be utilised in atomised construction for receiving programmed processes of the calculations of the features of HSB. The mathematical models of HSB have been chronologically tested in order to find out how susceptible the spindles are. The main aspects of programming the mathematical models are: systematic, functional, temporary, constructively technological and mathematical models of the HSB characteristics. Also static and those which are linked to the processes of various speed (slow, medium and fast).
there are examples of the products contained under patent of Ukraine number 23780.
Key words: hydrostatic bearing, automation of calculations, spindle.
Загальна характеристика роботи
Актуальність теми. Продуктивність і точність оброблення на верстатах значною мірою визначається характеристиками шпиндельного вузла (ШВ). Досвід сучасного проектування показує, що можливе істотне підвищення якісних показників ШВ в порівняно з відповідними прототипами за рахунок оптимізації його параметрів при проектуванні, а також в процесі експлуатації верстата. Проектування ШВ з гідростатичними підшипниками (ГСП) носить здебільшого неформальний характер внаслідок того, що вони на даний час не уніфіковані, а рекомендації з їх проектування є достатньо загальними.
Під час проектування верстатів з ГСП досить часто виникає проблема з вибором раціональної методики, більшість з яких методик орієнтовано на спеціалізовані розрахунки і потребують корегування. Слід також відзначити, що для більшості із них не наводяться достатньо обґрунтовані відомості щодо достовірності розрахункових результатів, тому збіг теоретичних і експериментальних даних за основними робочими характеристиками ГСП не можна вважати достатнім. Скорочення трудомісткості та термінів проектування шпиндельних вузлів при одночасному підвищенні якості проектних робіт з врахуванням динамічних процесів представляється можливим при автоматизованому проектуванні. Для використання наявних методик в автоматизованому проектуванні необхідно провести комплекс робіт з їх систематизації, доповнення і корегування. Рішення цієї проблеми неможливе без визначення співвідношення точності завдання початкових даних для розрахунку і ступеня деталізації функціональних взаємодій параметрів математичної моделі (ММ). Це питання по суті є відкритим.
Дотепер не вирішено питання про комплексне врахування впливу похибок виготовлення, складання і точності визначення параметрів шпиндельних ГСП на вихідні характеристики ШВ. Перераховані міркування визначаються і відсутністю науково обґрунтованих вимог до виготовлення шпиндельних ГСП. Таким чином, актуальність роботи зумовлена необхідністю забезпечення показників працездатності шпиндельних ГСП на необхідному рівні як на етапі їх виготовлення і монтажу, так і в процесі експлуатації.
Вихідні параметри ГСП залежать від великої кількості, як незалежних, так і пов'язаних між собою параметрів. У більшості випадків, їх точне визначення після складання ШВ та в процесі його роботи не діагностується. Можливо лише гарантувати деякі межі їх змін. Тому розрахунки ГСП повинні мати прогнозований, імовірнісний характер. Значна різноманітність конструкцій ГСП і дроселюючих засобів, велика кількість задач проектування зумовлюють відповідну кількість моделей їх розрахунку. Саме тому, оцінка існуючих та розробка нових моделей та структури гнучкого прикладного математичного забезпечення (ПМЗ) автоматизованого розрахунку шпиндельних ГСП є важливішою актуальною задачею.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано на кафедрі комп'ютерного проектування верстатів та технологій машинобудування Луцького національного технічного університету відповідно до кординаційних планів Державної програми Міністерства освіти та науки України за напрямками "Виробництво машин та технологічного обладнання для сільськогосподарської, харчової та переробних промисловостей", є частиною загальної тематики "Розробка і дослідження ресурсо- та енергозберігаючих технологій в галузі сільськогосподарського машинобудування (2002-2007 р.р.)"
(№ державної реєстрації 0102U002299), держбюджетної теми № 86-09 "Технологічне забезпечення якості робочих поверхонь кілець роликопідшипників на операціях без центрового шліфування", затвердженої наказом МОНУ № 1043 від 17.11.08р., а також координаційного плану Комітету з питань науки і техніки України, розділу "Машинобудування" (позиція 43) "Високоефективні технологічні процеси в машинобудуванні" на 2004-2008 роки, та є частиною наукової тематики науково-дослідних робіт кафедри комп'ютерного проектування верстатів та технологій машинобудування Луцького національного технічного університету за темою "Підвищення точності, надійності та довговічності машин та верстатів".
Мета роботи: розробити принципи (систему, підсистему) параметричного синтезу шпиндельних гідростатичних підшипників з комплексним врахуванням похибок виготовлення та складання на основі модульного представлення ММ їх елементів.
Для досягнення цієї мети були поставлені та вирішувалися наступні задачі:
- розробити основні принципи синтезу ММ ГСП, інваріантних до систем дроселювання оливи та орієнтованих на використання в автоматизованому проектуванні;
- розробити систему критеріальних оцінок ММ для синтезу внутрішньої структури моделей, що забезпечує оптимальний процес обчислень;
- розробити уточнені математичні моделі шпиндельних ГСП, що враховують в комплексі похибки та невизначеність їх параметрів;
- експериментально перевірити адекватність розроблених математичних моделей ГСП.
Об'єкт дослідження - гідростатичні підшипники шпиндельних вузлів верстатів для високопродуктивної прецизійної обробки.
Предмет дослідження - фізико-механічні та енергетичні процеси в змащувальному шарі та їх вплив на статичні і динамічні характеристики шпиндельних ГСП.
Методи дослідження: методи динаміки верстатів, методи планування та проведення експериментальних досліджень, теорія коливань, гідродинаміка, методи диференціального і інтегрального числення, основні положення дискретної математики.
Наукова новизна одержаних результатів полягає у наступному:
- розроблено основні вимоги щодо математичного забезпечення модульного синтезу шпиндельних ГСП, які повинні лежати в основі розробки нових і оцінки застосування вже наявних математичних моделей;
- доведено можливість структурного розподілу як предметної області розрахунків (ГСП - дільники потоку), так і процедур її дослідження (методів аналізу); при тому методи аналізу інваріантні до елементів предметної області; визначено загальну модульну структуру математичних моделей ГСП, яка містить моделі зазорів, кишень, дроселюючих елементів і дозволяє "збирати" необхідну конфігурацію ММ ГСП для підготовки вихідних даних розрахунку;
- вперше розроблено структуру пакету прикладних програм модульного синтезу шпиндельних ГСП, який складається з чотирьох ієрархічних рівнів і містить структуровані програмні модулі, розроблені на основі ММ розрахунку елементів шпиндельних ГСП; а також визначено комплекс критеріїв, який дозволяє обирати оптимальні структури ММ ГСП для забезпечення ефективного функціонування і розробки математичного та програмного забезпечення автоматизованого розрахунку шпиндельних ГСП;
- вперше розроблено й апробовано методику ідентифікації модальних параметрів динамічної системи "шпиндельний вузол - ГСП" в імпульсному перехідному процесі.
Практичне значення одержаних результатів.
- розроблено універсальну методику розрахунків оптимальних параметрів ГСП залежно від необхідних вихідних характеристик на різних етапах проектування.
- розроблено математичні моделі шпиндельних ГСП і їх елементів з врахуванням похибок виготовлення та складання, що дозволяє призначати раціональні допуски на оброблення деталей шпиндельних вузлів з ГСП на стадії їх робочого проектування, що значно спрощує технологію їх виготовлення.
Результати роботи впроваджено при модернізації шпиндельних вузлів верстатів на ТОВ "ТСС Тяжстанкосервис" (м. Краматорськ), ВАТ "Львівський завод фрезерних верстатів" (м. Львів). Результати досліджень також використовуються в навчальному процесі ЛНТУ (кафедра "Комп'ютерного проектування верстатів та технологій машинобудування").
Автором дисертації особисто отримано наступні наукові та практичні результати: визначено структуру та основні вимоги щодо математичного забезпечення автоматизованого проектування шпиндельних ГСП [1, 2, 12, 15]; розроблено принцип структурного розподілу предметної області розрахунків з чотирьох ієрархічних рівнів та визначено комплекс критеріїв, який дозволяє обирати оптимальні структури математичних моделей ГСП; представлена нова конструкцію ГСП та обґрунтовано його силові характеристики [3, 5, 8-9]; синтезовано та експериментально перевірено модульні ММ ГСП та дільників потоку з врахуванням похибок виготовлення та збирання [4, 6-7, 10-11]; розроблено відповідне програмне забезпечення та проведені експериментальні дослідження. Автору належать ідеї, пов'язані з визначенням впливу похибок виготовлення та складання на робочі характеристики ГСП.
Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати роботи, викладені в дисертації, доповідались і обговорювались на: щорічних науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу ЛНТУ (Луцьк, 2005-2009р.р.); ХІІІ міжнародній науково-технічній конференції "Машинобудування і техносфера ХХІ століття", ДонНТУ (Севастополь, 2006р.); міжнародній науково-технічній конференції "Машинобудування і техносфера ХХІ століття", ДонНТУ (Севастополь, 2007р.); ХV міжнародній науково-технічній конференції "Машинобудування і техносфера ХХІ століття", ДонНТУ (Севастополь, 2008р.);
ІІ міжнародній науково-практичній конференції "Теоретичні і експериментальні дослідження в технологіях сучасного матеріалознавства та машинобудування", ЛНТУ (Луцьк-Світязь, 2009р). Робота доповідалась і отримала позитивні відгуки на наукових семінарах у Луцькому національному технічному університеті та Тернопільському державному технічному університеті ім. І.Пулюя.
Публікації. Основні результати роботи опубліковані в 15 друкованих працях, з них: 9 у фахових виданнях України, (одна одноосібна); отримано 1 деклараційний патент України на корисну модель.
Обсяг і структура роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, п'яти розділів, загальних висновків, переліку використаних літературних джерел із 143 найменувань; 11 додатків на 73 сторінках. Загальний обсяг дисертації складає 173 сторінки основного тексту, у тому числі 60 рисунків, 23 таблиці.
Основний зміст роботи
У вступі обґрунтовано актуальність роботи та сформульовано мету і задачі дослідження, показано наукову новизну та практичну цінність одержаних результатів, наведено відомості про апробацію, публікації і структуру та обсяг роботи.
У першому розділі проаналізовано літературні першоджерела з питань проектування та роботи ГСП, розглянуто сучасний рівень автоматизації розрахунку та проектування верстатних шпиндельних вузлів. В цьому напрямку виконували роботи: В.Е. Пуш, В.Б. Струтинський, В.Д. Ковальов, О.Ф. Гордєєв, Ю.М. Данильченко, А.І. Белоусов та ін. Проведений огляд показав наступне: 1) розроблено математичні моделі практично для всіх відомих конструктивних варіантів ГСП, але у більшості випадків вони не пристосовані для автоматизованих розрахунків; 2) у переважній більшості для наявних ММ не приводиться оцінка достовірності моделей; існують моделі оцінки похибок від введення ряду допущень при розрахунках, а не врахування похибок, проте не існує моделей, що враховують усі чинники в комплексі; 3) існуючі моделі шпиндельних ГСП не структуровані, тобто вони включають моделі окремих елементів (дроселюючих, перемичок, кишень), але структурно не виділяються.
Проведений аналіз існуючих методик й засобів розрахунку шпиндельних ГСП показав, що: 1) при оцінці точнісної надійності ГСП передбачається, що необхідні характеристики опор і допуски на них забезпечуються на стадії проектування і підтримуються у процесі експлуатації; 2) відсутній системний підхід до структурування математичних моделей шпиндельних опор, які розробляються спеціально для цих цілей.
До того ж значну кількість розрахункових параметрів ГСП в існуючих моделях не можна вважати: 1) сталими, оскільки в процесі роботи ШВ трапляються температурні деформації, деформації від сил різання і дисбалансу, зміна фізико-механічних характеристик оливи тощо; 2) точно визначеними, оскільки після складання вузла їх практично не можна точно визначити (реальні величини зазорів, значення гідравлічних опор дроселюючих приладів тощо).
Другий розділ присвячений розробці модульної структури ММ ГСП ШВ. Необхідною умовою створення автоматизованої підсистеми (АП) розрахунків є аналіз існуючих методик розрахунку відповідно до критеріїв оцінки якості шпиндельних ГСП, проведення їх корекції за необхідності, відбір найвдаліших моделей, розробка і включення в АП нових ММ. Тому в цьому розділі розв'язуються наступні задачі:
1) визначення складу ММ шпиндельних ГСП на основі системного аналізу предметної області автоматизованих розрахунків;
2) розробка типової структури ММ розрахунку характеристик шпиндельних ГСП;
3) розробка системи оцінок ММ для їх використання при АП.
Системний опис предметної області автоматизованих розрахунків шпиндельних ГСП і її декомпозиція виконано на чотирьох рівнях:
1) загальної задачі проектування;
2) об'єкту залежно від стадії його проектування;
3) об'єкту залежно від рівня його абстрагування;
4) об'єкту в залежності від його конструктивних особливостей.
При цьому відокремлено 4 рівня структури прикладного математичного забезпечення (ПМЗ) із власними функціональними параметрами (табл. 1). Функції ММ виділених рівнів наступні: 1) ММЛ (моделі логіки) задають режим обробки обчислювальних критеріїв, містять моделі, що реалізовують алгоритми оптимізації, побудови таблиць певної послідовності критеріїв, статистичного аналізу тощо; 2) ММК (моделі критеріїв) обчислюють критерії проектування по характеристиками об'єкту; 3) ММВ (моделі взаємодії) по суті є моніторами моделей за методикою розрахунків, вони здійснюють підключення визначеної МM залежно від обчислювального критерію і заданої міри достовірності; 4) МММ (моделі методик) слугують для визначення характеристик елементів об'єкту проектування і оперують їх параметрами.
Таблиця 1. MM рівнів структури ПМЗ та їх функціональні параметри
|
№ |
Рівень структури |
Функціональні параметри |
|||
|
х |
R |
z |
|||
|
1 |
ММЛ |
ХЛ - параметри методу |
RЛ - обчислювальні критерії |
ZЛ - спотворення методу |
|
|
2 |
ММК |
ХК - параметри методу |
RК - узагальнені взаємодії |
ZК - обмеження за критеріями |
|
|
3 |
ММВ |
ХВ - точність і достовірність критерію |
RВ - конкретні взаємодії |
ZВ - спотворення методики |
|
|
4 |
МММ |
ХМ - параметри елементів ШВ |
RМ - режими роботи моделі |
ZМ - технологічні та робочі збурення |
Взаємодія модулів рівнів ієрархічної структури ПМЗ у процесі розрахунків згідно табл. 1 описано структурною формулою:
(1)
Існуючі конструкції шпиндельних ГСП представлено за допомогою однієї узагальненої структури, а саме: дільники потоку-кишені-зазори-злив.
При цьому дільники потоку відокремлюються в окрему групу пристроїв. Усі характеристики ГСП визначаються параметрами потоку оливи в його зазорах, а зазори ГСП утворені обмеженою кількістю видів поверхонь. З них можна виділити: циліндричні, плоскі, сферичні та конічні. За розташуванням перемичок, які створюють зазори, вони поділяються на: розташовані уздовж утворюючої і розташовані у напрямку обертової швидкості відносного ковзання. Кишені ГСП обмежені одним або декількома видами перемичок. Процес створення ММ ГСП можна структурувати, маючи ММ на перемичках. В цьому випадку використовуються структуровані моделі ГСП, а точність розрахунків визначатиметься точністю моделей перемичок та інших елементів ГСП.
Отримано критерії оцінки якості і вибору оптимальної структури математичних моделей об'єкту проектування за: 1) КП - включенням у ММ параметрів об'єкту; 2) КТ - врахуванням технологічних (похибки виготовлення) і робочих (навантаження) збурень; 3) КР - точністю і достовірністю розрахунків.
Розроблено спосіб об'єднання ММ елементів у єдину модель відповідно до заданої структури об'єкту, яка є жорсткою за порядком включення елементів, тому "складання" виконується на жорстких структурах, а альтернативними є лише елементи структури.
Структура ГСП формується з множини окремих модулів поелементної структури. На підставі отриманих синтезованих допустимих структур програма-монітор об'єкту компонує з окремих, включених у структуру модулів, загальну програму розрахунку статичних і динамічних характеристик ШВ з ГСП обраної структури.
Формування розрахункової моделі ШВ з ГСП у вигляді комп'ютерної програми починається з генерації альтернативної допустимої структури ("Монітор генерації припустимих структур") з використанням інформації з "бази структур ШВ з ГСП", яка містить "Таблиці відповідності" (використання) і "Таблиці зв'язків". Таблиці "бази структур ШВ з ГСП" при цьому можуть оновлюватися при введенні нової припустимої структури. За генерованою структурою з "Бази елементної структури" обираються програмні модулі відповідно до обраних елементів структури. Ввід даних для розрахунків здійснюється на основі інформації з "Бази структур ШВ з ГСП", а також "Бази параметричних даних". При цьому задаються: початкові параметри х ШВ з ГСП, дані за підсистемою ІПД і основний параметр шпинделя d із супутніми параметрами (фізико-механічні властивості матеріалу, вимоги до якості поверхні обробки і затиску тощо). Показано, як формується розрахунковий модуль ГСПi (наприклад, упорного) з загального набору модулів ГСП. Аналогічна схема має місце для інших модулів поелементної структури. Завершує процес формування розрахункової моделі ШВ з ГСП "стикування" окремих модулів відповідно структурі ШВ з ГСП через їхні інтерфейсні блоки. Для рішення цієї задачі в процесі обчислень розроблено спеціальну програму - монітор ММ об'єкту, що за заданими кодами складових елементів завантажує в оперативну пам'ять ЕОМ ті елементи, які входять в обрану структуру. Стикування моделей елементів здійснюється з використанням типових інтерфейсних блоків.
Третій розділ присвячений розробленню ММ елементів ГСП ШВ. В ньому вирішувались наступні питання:
- розроблення моделей структурних елементів ГСП (перемичок і дільників потоку);
- оцінка ММ структурних елементів ГСП за точністю для АП.
плоскої кільцевої перемички отримано з врахуванням перекручування форми основних типів (конусності і сферичності) і положення поверхонь відповідно до розрахункової схеми, а також інерційності потоку оливи. Гідродинамічну модель отримано з вихідної системи рівнянь Нав'є-Стокса після оцінки порядку мізерності її членів:
(2)
де м - коефіцієнт динамічної в'язкості; V - швидкості потоку оливи у напрямі координат r, ц, z; р - тиск, МПа.
найкраща збіжність інтегралів для Р і Qщ: точність 1~2% досягається вже при N = 2, а точністна якість моделі гірша відносно мХ і MY. Дослідження моделі показали, що геометричні похибки плоскої кільцевої перемички можуть бути джерелом коливань гідродинамічної реакції з частотою обертання і відновлюючого моменту з подвоєною частотою обертання шпинделя.
Математичні моделі зазорів на кільцевій та повздовжній перемичках, які утворені циліндричними поверхнями, отримано з рівняння Рейнольдса з врахуванням перекручування форми основних типів: конусності та перекручення другого порядку - у повздовжньому напрямку, некруглості і хвилястості у коловому напрямку; положення поверхонь (перекошування) та інерційності потоку оливи.
Рішення вихідних рівнянь виконано також ітераційним методом з оцінкою похибок розрахунків. Комп'ютерне моделювання показало наступне: 1) коливання навантажувальних характеристик на перемичках від похибки форми і положення можуть бути порівняльні з характеристиками ГСП; 2) амплітуда коливань залежить від кутового положення перемички, частоти обертання шпинделя і усіх видів похибок, а частота коливань - порядком гармонік хвилястості поверхонь; 3) для всіх реальних значень похибок помилка інтегрування не перевищує 5% вже при N=2, 4) оцінкою середньої гідродинамічної складової є
ДРщ = Рщ-Рст,
вона складає до 30% від Рст, де Рст - статична складова; 5) амплітуда коливань навантажувальних характеристик пропорційна відношенню частоти обертання до в'язкості:
ДР ~ n/м.
Для виявлення параметрів моделі, які найсуттєвіше впливають на розсіювання характеристик, було проведено оцінку ММ методом розповсюдження статистичної похибки. Розрахунок показав, що найбільший вплив в дисперсії характеристики мають тиски на межах перемички і амплітуда хвилястості поверхонь. При цьому, вплив в дисперсії виявився значно більший для порядку хвилі k=10. Вплив дисперсії решти параметрів приблизно одного порядку.
Проведено оцінку значень витратних коефіцієнтів у кишені радіального ГСП: QZ1 - через кільцеві перемички, зумовлених гідростатичним видавлюванням оливи; QZ2 - через кільцеві перемички, зумовлена переносом при обертанні; Q1 - сумарна витрата через повздовжні перемички, зумовлена гідростатичним видавлюванням оливи; Q2 - сумарна витрата через повздовжні перемички переносом при обертанні; QР 1 - витрата через повздовжню перемичку в напрямку обертання, з умовленої гідростатичним видавлюванням; QР 2 - теж в протилежному напрямку обертання; QG - зміна об'єму мастила в кишені за рахунок хвилястості поверхні шпинделя при його обертанні; QET - миттєве значення витрати, зумовлене рухом шпинделя в напрямку кишені підшипника. Розрахунки показали, що: а) сумарна витрата через повздовжні перемички Q2 переносом при обертанні може бути одного порядку з гідростатичним Q1; б) витрата QZ2 на 1-2 порядків менш за QZ1; в) для усіх характеристик вже при ML = MF = 2 похибка інтегрування зневажливо мала.
Для оцінки чутливості значень витратних характеристик по відношенню до похибки вихідних даних проведено статистичне дослідження моделі з використанням процедури розробленого модуля MONKAR. Розподіл значень витратних коефіцієнтів близький до нормального з центрами групування, які приблизно відповідають їх значенням за відсутності похибки виготовлення і складання, а стандартна похибка - до 15% від середнього значення.
На підставі попередніх розроблених програмних модулів за моделями розрахунку характеристик змащування в зазорах ГСП проведено критерійну оцінку та вибір їх структури для АП відповідно з розробленою методикою. За основу структури прийнято три види ММ: 1) для уточнених розрахунків з врахуванням усіх перекручувань геометрії та положення поверхонь ГСП (І); 2) моделі оптимізації, які враховують гідродинамічні ефекти (ІІ); 3) моделі першого наближення, які відповідають так званим інженерним методикам (ІІІ). Приведено оптимальну структуру модуля MyKOEFQC розрахунку витратних коефіцієнтів у кишені радіального ГСП, з якої видно, що оптимізаційні (ІІ) та наближені (ІІІ) розрахунки витратних коефіцієнтів слід проводити за однією моделлю, а модель для уточнених розрахунків (І) має бути змішаною. численні значення параметрів обиралися згідно експертних оцінок: nij - кількість звернень до j-го алгоритму при обчисленні і-го критерію, Vі - розмір елементу MM за і-м критерієм, наприклад, в операторах програми; Сі - частота обчислення і-го критерію проектування, яка дорівнює відношенню кількості обчислень критерію до загального числа звернень до ММ; фі - швидкодія і-го алгоритму по відношенню до сумарного часу (або кількості обчислювальних операцій) за всіма алгоритмами.
Розроблено методику оптимізації структур математичних моделей ГСП та їх елементів, що дозволяють мінімізувати як час розробки програмного забезпечення, так і час підготовки й обробки вихідних даних у процесі автоматизованих розрахунків, тобто підвищити ефективність прикладного програмного забезпечення автоматизованих розрахунків шпиндельних ГСП.
Четвертий розділ присвячений розробці принципів модульного синтезу ММ автоматизованого розрахунку шпиндельних ГСП. Залежно від видів розрахунків (уточнені, наближені тощо) програма, що реалізовує модель ГСП, може оперувати з масивами даних, різними за об'ємом інформації. Інваріантність по відношенню до зв'язаних моделей вимагає забезпечення незалежності моделей ГСП до наборів даних. Орієнтація на модель з максимальною кількістю даних веде до невиправданого завантаження оперативної пам'яті ЕОМ для наближених розрахунків на простих моделях. Цього можна уникнути, якщо організувати стандартний проміжний масив на рівні зовнішньої пам'яті, а в кожній з робочих процедур передбачити алгоритм вибірки даних у певній послідовності. Проміжний файл (ПФ) формується частково з ввідних файлів даних і частково на основі попередніх розрахунків. Структура ПФ ГСП містить 3 блоки: режимів (R), параметрів (X), сюди ж входять і збурення (Z), і характеристик (Y). Додаткові дані можуть мати самий різний сенс залежно від вирішуваної задачі: обмеження при оптимізації, відхилення характеристик при імовірнісному аналізі, індекси обліку оптимізованості параметрів та інші. Будь-який елемент структури визначений своїм чотиризначним індексом: блок - підблок - номер елементу в підблоці. Ця інформація може бути використана для пошуку елементу при записі. Введення проміжних файлів дозволяє працювати з гнучким алгоритмом, при цьому обмін інформацією між окремими блоками відбувається на рівні дискової або іншої зовнішньої пам'яті. Синтез ММ ГСП, незалежно за типом дроселювання проведено на прикладі ММ циліндричного радіального підшипника з дренажними канавками універсальної структури.
Для визначення усіх характеристик ГСП формули структуровані, тобто вони складаються із елементів, які характеризують: витратні коефіцієнти, гідравлічні опори перемичок, тиски у кишенях і параметри дроселя, які можуть визначатися окремо. ММ ГСП розрахована на обчислення характеристик відповідно до змісту блоку "Характеристики Y" структури файлу, а також перехідного процесу в опорі. Порядок обчислень визначають режимні змінні (блок "Режимні змінні" структури). Практично алгоритм розрахунку будується з використанням розробленого стандартного внутрішнього монітора VYBOR, який виконує послідовність підключення окремих стандартних модулів для конкретного типу ГСП. На підставі цього розроблено блок-схему універсальної програми розрахунку характеристик ГСП і програмно реалізовано на прикладі розрахунку двох типів ГСП: радіального циліндричного з дренажними канавками і без них.
Моделі дільників потоку прийнято в універсальному записі:
де рН = рвх; - гідравлічний опір дільника, що включає параметри типу X, Z.; - коефіцієнти лінеаризації витратної характеристики дільника.
Проведені теоретичні дослідження математичних моделей шпиндельних гідростатичних підшипників дозволили здійснити структурний розподіл як предметної області розрахунків (ГСП - дільники потоку), так і процедур її дослідження (методів аналізу). При цьому методи аналізу інваріантні до елементів предметної області.
в роботі наведено розрахунок силових характеристик осьової гідростатичної опори з внутрішнім щілинним регулятором згідно патенту України №23780.
П'ятий розділ присвячений експериментальній перевірці результатів теоретичних досліджень, а саме перевірці точності та адекватності розроблених моделей ГСП. Дослідження проводилися на спеціальному стенді в умовах автоматизації управління експериментом, зняття, обробки і узагальнення наукових результатів. Дослідження проведено на модернізованій шпиндельній бабці з гідростатичними опорами верстата мод. 16Б 05П. Модернізацію проведено з метою забезпечення можливості регулювання настроювальних тисків в кишенях гідростатичних опор шпинделя. Використовувалися 2 експериментальні установки для визначання: 1) статичних, динамічних і енергетичних характеристик осьової опори; 2) статичних, динамічних і енергетичних характеристик передньої радіальної опори.
Установка складається із: шпиндельної бабки 1; блоку дроселів 2; гвинтової пари 3 для регулювання натягу динамометра; динамометричного навантажувального пристрою 4, пристрою обертання шпинделя 5; гідростанції і вимірювальної апаратури.
Установка базується на токарному верстаті підвищеної точності мод. 16М 05А і включає: шпиндельну бабку з гідростатичними опорами та блоком дроселів; динамометричного та імпульсного електромагнітного навантажувальних пристроїв; гідростанції і вимірювальної апаратури. Дослідження траєкторії руху та стабільності положення осі шпинделя здійснювалося за допомогою спеціального вимірювального пристрою, що складається з пристрою з контрольною кулькою, давачів ємностей, підсилювача, двоканального осцилографа і АЦП. Призначення імпульсного навантажувача - безконтактна ударна дія на шпиндель з метою зняття характеристик перехідного процесу. У виготовленні відповідальних деталей ШВ втримувалися наступні вимоги: відхилення циліндричних поверхонь в поперечному і поздовжньому перетинах в межах 0,005мм; биття основних поверхонь шпинделя - в межах 0,003мм; співвісність отворів корпусу бабки - в межах 0,015мм і биття її базового і робочого торців - в межах 0,003мм.
Вимоги до діаметральних розмірів радіальних опор і розмірів деталей осьової опори повинні бути такі, щоб гарантувати виконання розрахункових зазорів в межах + 10% від номінального. Для визначення геометричних параметрів точності розмірів, форми й відносного положення поверхонь опор і шпинделя використано спеціальні технологічні прийоми.
Проведено дослідження жорсткості передньої радіальної опори при обертанні шпинделя з частотою 2500 хв-1. Параметри визначено при ступінчастому навантаженні шпинделя (через 80 Н) радіальною силою знизу вверх і одночасним вимірюванням його зміщень під дією цієї сили. Наведено теоретичні та експериментальні залежності змащувального шару опори з тисками оливи до дроселів відповідно 1,5 і 3,0 МПа.
Для теоретичних розрахунків обрано вихідні дані, отримані під час вимірювань. Параметри, які не вдалося визначити точно (відхилення форми у поздовжньому напрямку і перекос в опорі) обиралися в межах 10% рівномірно розповсюдженої похибки від допуску на діаметральний розмір підшипника, а форма відхилення поверхонь обиралася випадково. При цьому статична жорсткість (j) ГСП розраховувалася згідно програми методу обробки типу статистичних випробувань за методом Монте-Карло для 400-х циклів обрахунку. Відносний ексцентриситет в опорі обирався в межах е = 0...0,5 з кроком 0,05. З графіків видно, що експериментальні значення жорсткості повністю відповідають теоретичним інтервалам невизначеності, отриманим при комп'ютерних статистичних випробуваннях. Відхилення теоретичних середніх значень j не перевищують 5%, а теоретичний інтервал невизначеності в межах 10 - 35% від значень j, отриманих експериментально.
Розрахунки за розробленими моделями показали, що інтервали Int невизначеності j зростають із збільшенням відносного ексцентриситету е, а також із збільшенням тиску мастила, при цьому відносна невизначеність %Int збільшується із зростанням тиску, що можна пояснити збільшенням впливу тиску в кишенях ГСП та внаслідок перерозподілу витрат оливи через перемички за наявності відхилення форми у повздовжньому напрямку і перекосі в опорі.
За аналогічних умов виконано експериментальне та теоретичне дослідження осьової опори, які показали, що експериментальні значення жорсткості також повністю відповідають теоретичним інтервалам невизначеності, отриманим за допомогою комп'ютерних статистичних випробувань. Отримані результати є аналогічними, відхилення теоретичних середніх значень j не перевищують 5%, а теоретичний інтервал невизначеності знаходиться в межах 10-35% від значень j, отримана з експерименту.
Експериментальну ідентифікацію динамічних характеристик передньої радіальної опори проведено на установці з припущенням лінійності та ортогональності коливальної системи шпиндельного вузла. Метою дослідження було визначення модальних параметрів за кожною з чотирьох перших форм коливань: податливості Wi; величини вi, що характеризує згасання коливань; власних частот щi ; i = 1,2,...,4. Зазначені параметри визначено з експериментальної кривої биття контрольної оправки шляхом комп'ютерного підбору з матричного рівняння:
, (3)
де - діагональні матриці відповідно інерції, дисипації і жорсткості розмірності;
TT=Т
TT - вектор силових імпульсних впливів; {х} - вектор модальних переміщень за кожною формою коливань.
При цьому вважалося, що амплітудне значення Тi імпульсу, що впливає на окрему і-ту парціальну коливальну систему, не відомо і визначається розрахунковим аналізом. Матричне рівняння (3) розбито на незалежні лінійні неоднорідні диференціальні рівняння за ортогональними формами коливань:
,
часткові рішення яких для точки з номером j на часовій осі t знайдено у вигляді:
(4)
де ; вi = 0,5bi/ai
вi - коефіцієнт демпфування;
Wi =Ti / ai
Wi - модальне зміщення; ci - модальна жорсткість; J - кількість точок на часовій вісі t експериментальної кривої биття контрольної оправки.
для визначення параметрів коливального процесу згідно з однією з мод знайдено 3 параметри: вi, Wi, щi. Ці параметри підбиралися спеціально розробленою процедурою ЕхрL мінімізації модифікованим методом комплексів. Критерієм визначення модальних параметрів обрано мінімум суми квадратів відхилень розрахункових і експериментальних ординат графіків. Фіксація коливального процесу виконано протягом 50 мс з інтервалом 0,5 мс. Аналіз результатів дозволив встановити наступне: 1) перші дві моди (табл. 2) відносяться до мод вимушених коливань жорсткого шпинделя в опорах тому, що їм притаманні найбільші значення вi; 2) мода ІІІ за набором параметрів може бути віднесена до коливальної форми податливого шпинделя; моду ІV з малим параметром W4 можна кваліфікувати як складову шуму експерименту. Оскільки відносне демпфування
жі= вi/щi
для перших двох мод (табл. 2) зпівставне з їхніми власними частотами (ж1 =0,321, ж1 =0,2), то для цих мод початкове припущення про ортогональність коливань згідно цих мод не є строго справедливим. Але експериментально встановлено значення коефіцієнта тертя у передній опорі
b1=2 a1 в1 = 3457,7 Нc/м
припадає на 90% розрахунковий довірчий інтервал Кд (1602... 3680) Нc/м.
Таблиця 2. Модальні параметри коливальної системи ШВ-ГСП
|
Модальні параметри |
Мода i коливань |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||
|
щi, с-1 |
385 |
430 |
1100* |
996 |
|
|
вi, с-1 |
123,4 |
86,0 |
54,4 |
30,2 |
|
|
Wi, мкм |
1,1 |
0,45 |
0,4 |
0,06 |
|
|
Коефіцієнт тертя bi=2 ai вi, Нc/м |
3457,7 |
2065,7 |
1164,2 |
- |
|
|
Приведені модальні параметри за модами 1 і 2 |
|||||
|
щ12 = (щ1+ щ2)./2, с-1 |
407,5 |
||||
|
в12 = щ1щ2./ (щ1+ щ2)., с-1 |
209,4 |
||||
|
W12 = (W 1+ W 2)./, мкм |
1,55 |
||||
|
Приведений коефіцієнт тертя b12=2 a1 - в12, Нc/м |
5867 |
||||
|
Розрахункові параметри |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Приведена маса ai, кг |
14,01 |
12,01 |
10,7* |
- |
|
|
Статична жорсткість ci, Н/мкм |
161 |
137 |
204 |
- |
|
|
Відносне демпфування ж= вi/щi |
0,321 |
0,200 |
0,049 |
0,03 |
|
|
Власна частота недемпфованої системи щ0, с-1 |
540 |
538 |
695 |
- |
|
|
Коефіцієнт тертя Кд ср, Нc/м |
3364154 |
Висновки
У дисертаційній роботі одержали вирішення задачі, спрямовані на підвищення техніко-економічних показників верстатів для високопродуктивної, прецизійної обробки шляхом підвищення, статичної і динамічної жорсткості, демпфуючої здатності і швидкохідності при малих енергетичних втратах і високій точності гідростатичних опор шпинделів при їх автоматизованому проектуванні. При цьому отримані наукові та практичні результати:
1. Розроблено загальну модульну структуру ММ ГСП, яка дозволяє синтезувати з моделей елементів підшипника з оптимізацією заданих параметрів.
2. Вперше визначено структуру програмного забезпечення, яке складається з чотирьох ієрархічних рівнів і містить певним чином структуровані програмні модулі, розроблені на основі ММ розрахунку елементів шпиндельних ГСП. Розроблено основні принципи організації структури прикладного математичного забезпечення автоматизованого розрахунку шпиндельних ГСП, яке відповідає вимогам сучасного рівня розвитку автоматизації проектування.
3. Вперше визначено й розроблено комплекс критеріїв оцінки внутрішньої структури математичних моделей ГСП, який дозволяє обирати оптимальні структури для забезпечення ефективної розробки і функціонування математичного і програмного забезпечення автоматизованого розрахунку шпиндельних ГСП.
4. Розроблено основні принципи синтезу математичних моделей шпиндельних ГСП, інваріантних до систем дроселювання мастила і орієнтованих на використовування в автоматизованому проектуванні і обґрунтовано, що для отримання програмних процедур розрахунку характеристик ГСП і дільників потоку можна використовувати типові алгоритми, тобто типізувати процес розробки програмного забезпечення при розширенні предметної області розрахунків та додання нових методів аналізу. шпиндельний гідростатичний підшипник мастило
5. Синтезовано та експериментально перевірено модульні математичні моделі ГСП з врахуванням похибок їх виготовлення та збирання, на основі чого розроблено уточнені математичні моделі для розрахунку шпиндельних гідростатичних підшипників, що враховують в комплексі похибки та невизначеності їх параметрів. Експериментально перевірено адекватність розроблених математичних моделей шпиндельних гідростатичних підшипників.
6. Обґрунтовано переваги нової конструкції ГСП із внутрішнім щілинним регулятором (патент України №23780). При цьому: навантажувальна здатність Р більша на усьому діапазоні відносних зміщень е в 2-3 рази; статична жорсткість Ј при малих відносних зміщеннях (е=0…0,2) більша в 2-5 разів; зменшення початкової настройки регуляторів з т=0,5 до 0,4 приводить до збільшення навантажувальної здатності Р на 10…20% при одночасному збільшені статичної жорсткості Ј до 50%.
Список праць, опублікованих за темою дисертації
1. Полінкевич Р.М. Структура математичного забезпечення автоматизованого проектування гідростатичних підшипників шпинделів верстатів / О.Ф. Гордєєв, Р.М. Полінкевич // Наукові нотатки ЛДТУ. - Вип. 17. - Луцьк, 2005. - С. 81-86.
2. Полінкевич Р.М. Оцінка експлуатаційних властивостей шпиндельних опор / О.Ф. Гордєєв, Р.М. Полінкевич, В.В. Супрунюк, О.С. Годунко, Ю.Ф. Бутейко // Наукові нотатки ЛДТУ. - Вип. 18. - Луцьк, 2006. - С. 62-67.
3. Полінкевич Р.М. Характеристики гідростатичної опори з внутрішнім дроселюванням / О.Ф. Гордєєв, Р.М. Полінкевич, Т.М. Якимчук, В.В. Тищенко // Наукові нотатки ЛДТУ. - Вип. 18. - Луцьк 2006. - С. 68-73.
4. Полінкевич Р.М. Математична модель кільцевої перемички радіального гідростатичного підшипника / О.Ф. Гордєєв, П.О. Захаров, Р.М. Полінкевич // Международный сборник научных трудов // Прогрессивные технологи и системы машиностроения. - Вып. 31. - Донецьк, 2006. - С. 59-68.
5. Пат. на корисну модель 2378 Україна, МПК F16N15/06. Гідростатичний підшипник / Полінкевич Р.М., Гордєєв О.Ф., Захаров П.О.; Заявник і власник патенту ЛНТУ. - №u200700048; заявл. 02.01.2007; опубл. 11.06.2007, Бюл. № 8.
6. Полінкевич Р.М. Експериментальне визначення теплової перехідної характеристики гідростатичного підшипника / О.Ф. Гордєєв, Р.М. Полінкевич, В.В. Тищенко // Студенческий научно-технический журнал "Инженер". Донецк, 2006. - №7 - С. 81-85.
7. Полінкевич Р.М. Силові характеристики гідростатичної опори з внутрішнім щілинним регулятором / О.Ф. Гордєєв, П.О. Захаров, Р.М. Полінкевич // Машиностроение и техносфера ХХI века: сборник трудов ХIІІ международной научно-технической конференции: в 5 т. - Донецк: ДонНТУ, 2006. - Т.1. С. 245-252.
8. Полінкевич Р.М. Розробка математичної моделі плоскої кільцевої перемички упорного гідростатичного підшипника / О.Ф. Гордєєв, Р.М. Полінкевич // Наукові нотатки ЛДТУ. - Вип.19. - Луцьк, 2007. - С. 44-55.
9. Полінкевич Р.М. Стійкість високошвидкісних газо-гідравлічних інерційних підшипників / О.Ф. Гордєєв, Р.М. Полінкевич // Машиностроение и техносфера ХХI века: сборник трудов ХIV международной научно-технической конференции: в 5 т. - Донецк: ДонНТУ, 2006. - Т.5. С. 296-300.
...Подобные документы
Визначення кінематичних і силових параметрів приводу, підшипників веденого та ведучого вала. Проектний розрахунок плоскопасової та циліндричної прямозубої передачі. Характеристика одноступеневого циліндричного редуктора. Метали для зубчастих коліс.
курсовая работа [518,5 K], добавлен 19.04.2015Особливості проектування механічного привода у складі циліндричної та клинопасової передач. Розрахунок валів на міцність при роботі редуктора без заміни підшипників під час строку служби. Компоновочний вибір підшипників. Ескізна компоновка редуктора.
курсовая работа [757,7 K], добавлен 08.09.2014Система умовних позначок підшипників кочення: загальні положення, позначення серії, типу, конструктивних особливостей. Маркування умовної позначки підшипника з додатковими знаками. Підшипники основної конструкції, на які додаткові знаки не поширюються.
контрольная работа [186,6 K], добавлен 21.03.2011Визначення навантажувально-кінематичних параметрів електродвигуна. Розрахунок передач приводу. Проектування і конструювання валів, визначення їх розмірів. Вибір підшипників кочення по параметрам їх довговічності. Підбір стандартизованих деталей і мастила.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 22.09.2010Кінематичний розрахунок рушія та вибір електродвигуна. Розрахунок зубчастої передачі редуктора. Конструктивні розміри шестерні, колеса та корпуса. Перевірочний розрахунок підшипників та шпонкових з’єднань. Змащування зубчастої пари та підшипників.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 29.12.2013Вибір електродвигуна та визначення основних параметрів приводу. Розрахунок клинопасової та закритої циліндричної зубчатої передачі, веденого вала. Перевірний розрахунок підшипників кочення, шпонкових з’єднань, муфт. Змащування редуктора, вибір мастила.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 02.09.2010Особливості проведення інформаційного пошуку та аналітичного огляду первинних вимірювальних перетворювачів для вимірювання неелектричних величин - геометричних розмірів. Характеристика візуальних, гідростатичних, механічних та електричних рівнемірів.
отчет по практике [420,7 K], добавлен 06.03.2010Основні причини виникнення похибок. Їх класифікація і принципи оцінювання. Визначення відносної і приведеної похибок. Особливості математичної моделі їх визначення. Правила округлення значень і форми запису кінцевого результату. Критерії оцінки промахів.
реферат [592,9 K], добавлен 23.08.2013Вибір електродвигуна, кінематичний та силовий розрахунок приводу до стрічкового конвеєра. Розрахунок механічних та клинопасових передач, зубів на витривалість при згині, валів редуктора, шпонкових з’єднань. Обрання мастила та підшипників для опор валів.
курсовая работа [611,9 K], добавлен 11.02.2014Енергокінематичний розрахунок приводу. Розрахунок ланцюгової та зубчатої передачі, тихохідного та швидкохідного ступеня редуктора. Розробка ескізного проекту. Вибір підшипників для швидкохідного, проміжного та тихохідного валу. Вибір муфти та мастила.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.03.2013Вибір електродвигуна, кінематичний та силовий розрахунки механічного приводу, редуктора, відцентрової муфти, циліндричної зубчастої передачі із зачепленням Новікова. Підбір підшипників, мастила для зубчастих коліс та проектування корпуса редуктора.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.10.2011Розрахунок параметрів привода, плоскопасової передачі, тихохідної та швидкохідної ступенів, ведучого, проміжного та веденого валів. Вибір електродвигуна. Підбір підшипників і шпонок. Конструювання корпуса та кришки редуктора, зубчастих коліс та шківів.
курсовая работа [5,7 M], добавлен 05.06.2014Визначення структурних параметрів верстата, побудова його структурної та кінематичної схеми. Конструювання приводу головного руху: розрахунок модулів та параметрів валів коробки швидкості, пасової передачі, вибір підшипників і електромагнітних муфт.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.09.2011Розрахунок закритої прямозубої циліндричної передачі. Підбір підшипників валів редуктора. Вибір мастила зубчастого зачеплення. Перевірочний розрахунок веденого вала. Вибір електродвигуна та кінематичний розрахунок передачі. Порядок складання редуктора.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 26.05.2015Визначення кінематичних і силових параметрів приводу. Проектний розрахунок циліндричної прямозубної передачі. Проведення розрахунку валів та підшипників редуктора, а також клинопасової передачі. Правила змащування, підйому та транспортування редуктора.
курсовая работа [1000,0 K], добавлен 19.04.2012Вибір електродвигуна, кінематичний розрахунок. Розрахунок параметрів зубчастих коліс, валів редуктора. Конструктивні розміри шестерні і колеса. Вибір підшипників кочення. Перевірка шпоночних з'єднань. Вибір та розрахунок муфти. Робоче креслення валу.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 19.02.2013Проектування та розрахунок двоступінчастого редуктора, визначення кінематичних та силових параметрів приводу. Розрахунок циліндричних передач (швидкохідної та тихохідної), валів редуктора, вибір підшипників та шпонок для вхідного та проміжного валів.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 14.10.2011Розгляд параметрів скребкового конвеєра. Вибір робочого та тягового органу. Проведення розрахунку приводного валу і натяжного пристрою. Підбір підшипників, вибір шпонкового з'єднання, компенсуючої муфти та інших елементів машини (рами, колісного ходу).
курсовая работа [415,6 K], добавлен 29.06.2014Схема розташування полів допусків. Розрахунок граничних і виконавчих розмірів калібрів для контролю отвору й вала з'єднання. Розрахунок підшипників кочення і нарізних сполучень. Схема розмірного ланцюга із вказівками. Основні параметри зубчастого колеса.
курсовая работа [393,5 K], добавлен 21.12.2010Розрахунок основних параметрів робочого органа бурякозбирального комбайна та потужності, що необхідна для його приводу. Матеріали зірочок і муфт, визначення їх основних розмирів. Перевірка вала на міцність та перевірочний розрахунок підшипників.
курсовая работа [458,4 K], добавлен 17.04.2011
