Аналіз визначення сили різання і зняття металу при вібраційно-відцентровій обробці
Аналіз основних закономірностей динамічного процесу вібраційно–відцентрової обробки. Визначення сили співудару частинки робочого середовища з оброблюваною деталлю та моменту її відриву. Рівняння руху поверхні відносно нерухомої системи координат.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 30.09.2018 |
Размер файла | 94,6 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/
УДК 621.9.048.6.04.
Національний університет водного господарства та природокористування, м. Рівне
Аналіз визначення сили різання і зняття металу при вібраційно-відцентровій обробці
Кондратюк О.М., старший викладач, Серілко Л.С., доц. к.т.н.
Анотація
В роботі проведено аналіз основних закономірностей динамічного процесу вібраційно-відцентрової обробки. Визначено силу співудару частинки робочого середовища з оброблюваною деталлю.
Annotation
The paper carries out the analysis of basic laws of the dynamic process of vibration centrifugal processment. The power is determined of the co-impact of the environmentul particle with the processed elements.
При дослідженні технологічного процесу вібраційно-відцентрової обробки (ВВО) деталей машин одним із важливих питань є визначення сили різання і зняття металу з поверхні деталі в процесі обробки. Існує велика кількість праць, які пропонують залежності для визначення зняття і сили різання зв'язаних з режимами обробки, амплітудою і частотою коливань, використанням ряду емпіричних коефіцієнтів.
Серед багатогранних методів теоретичних залежностей для визначення сили різання і зняття металу найбільш логічним і перспективним є метод, що полягає в визначенні сили різання і зняття металу за один удар абразивної гранули з подальшим множенням на кількість ударів гранул по поверхні деталі за час обробки.
Досвід дослідження процесу ВВО дає можливість застосувати різні методики його теоретичного обгрунтування. Використовується методика визначення об'єму металу видаленого з поверхні деталі за один удар абразивної гранули, що потребує чіткого уявлення картини взаємодії. Заглиблення рухомої гранули під певним кутом до поверхні деталі, що створює різновидність динаміки процесу взаємодії, характеристика впливу дискретності контакту на процес взаємодії, фактична площа контакту, яка обумовлюється зернистістю абразивної гранули, визначають різновидність методик визначення сили різання і зняття металу.
При певному заглиблені абразивної гранули, коли напруження на контактній поверхні деталі досягає певних значень, починається гальмування металу перед гранулою, обтікання припиняється і переходить в нагрібання металу, тобто іде процес мікрорізання. Зсув металу проходить в напрямку руху гранули, в площині дотику. Досягнувши максимального заглиблення, гранула, якщо вона продовжує своє дотичне переміщення, обов'язково буде виштовхуватись нормальною реакцією матеріалу і гальмуватися силою тертя. Як тільки гранула завершить своє дотичне переміщення, то нормальна реакція матеріалу буде рівна нулю. Цей опис взаємодії можна використовувати як для пружного, так і для пластичного контактів інгредієнтів робочого середовища [4].
Таким чином, аналізуючи вищесказане, в основі розробки вібраційної технології обробки деталей вибираємо встановлення основних закономірностей динаміки процесів, тобто вплив силової взаємодії інгредієнтів робочого середовища. Для визначення сил співудару частинки робочого середовища з оброблюваною деталлю при вібраційно-відцентровій обробці, виходимо з його енергетичних можливостей.
Скористаємося формулами А.П. Бабічева, В.М. Мороза для визначення найбільших значень параметрів процесу обробки, тому що при їхньому виводі максимальне значення швидкостей частинок робочого середовища приймалося рівним швидкості переміщення точок робочої камери по круговій траєкторії [1, 2, 3].
Кінематична енергія частинок визначається рівнянням:
(1)
де - відповідно приведена маса частинки і деталі;
- швидкість частинки;
- коефіцієнт відновлення.
В запропонованій моделі
(2)
До енергії частинки від впливу спрямованої вібрації
додається енергія
від переміщення коливаючої поверхні по дузі.
Енергетичний рівень частинки виростає і вона здатна виконати велику корисну роботу по зніманню металу або деформації поверхневого шару оброблюваної деталі.
По відомому значенню відбитку, отриманого при співударі частинки (наприклад, кулі радіусом R) з оброблюваною деталлю, сила співудару в вібраційно-відцентровій моделі визначається наступною залежністю [2]:
(3)
де - відповідно радіуси частинки і відбитку;
- коефіцієнт, враховуючий кількість енергії удару частинки, яка іде на пружний відскок і на переміщення вільно завантаженої деталі.
Значення можна представити як суму двох складових:
- від вібрації;
- від дії відцентрової сили;
(4)
де ;
.
Встановимо аналітичну залежність запропонованої моделі ВВО для більш характерного випадку руху частинки робочого середовища по обертовій вібруючій поверхні (рис.1).
Рівняння руху поверхні відносно нерухомої системи координат ОХУ має вид:
)
) (5)
Рис. 1. Матеріальна частинка на поверхні, яка здійснює коливні і поступальні рухи
де - радіус обертання точки контакту поверхні і матеріальної частинки;
- кутова швидкість обертання поверхні;
- фазовий кут початку обертання.
Відрив частинки від поверхні відбудеться, якщо сума проекцій всіх діючих сил на нормальну вісь n буде рівна нулю.
, (6)
де - вага гранули робочого середовища;
- проекція сили інерції на вісь Х;
- проекція сили інерції на вісь У;
- сила нормального тиску - реакція поверхні.
Після перетворень отримаємо рівняння для визначення моменту відриву частинки
(7)
де ; .
Після проведення досліджень, аналогічних першому випадку, отримуємо наступні характеристичні рівняння абсолютного руху частинки робочого середовища на етапі польоту:
(8)
Значення моменту падіння частинки на поверхню tn визначається рішенням системи рівнянь:
(9)
Швидкість частинки в момент відриву для розглянутого випадку
. (10)
Максимальне значення швидкостей частинок робочого середовища при ВіО з круговою траєкторією робочої камери (7) рівне:
.
Порівняння швидкостей частинок при ВВО і ВіО показує, що
.
Кінетична енергія частинки визначається рівнянням:
. (11)
Сила співудару частинки з вільнозавантаженою деталлю може бути визначена наступною аналітичною залежністю:
(12)
На основі отриманих аналітичних залежностей (10), (11), (12) можна зробити висновки:
- максимальне значення швидкості частинки робочого середовища при ВВО збільшується порівняно з ВіО на величину складової від лінійної швидкості обертання камери;
- рівень кінетичної енергії середовища при ВВО підвищується і представляє собою суму енергій від вібрації і обертання робочої камери;
- сила співудару частинки і деталі представляє суму сил від вібрації і відцентрових сил від обертання.
вібраційний відцентровий деталь співудар
Література
1. Ющунев М.Н. Отделочно-упрочняющая обработка в установке с вибрирующим и вращающемся контейнером. В сб. Вибрационная обработка деталей машин и приборов. Ростов-на -Дону, 1972 г. с.- 105-112.
2. Бабичев А.П. Исследование технологических основ процесса вибрационной обработки, упрочнения и влияния их на эксплуатационные свойства деталей машин. Автореферат на соискание учебной степени доктора технических наук. Минск, 1970.
3. Мороз В.М. Разновидности процесса вибрационно-центробежной обработки и оборудования для его исследования. Автореферат на соискание учебной степени кандидата технических наук. Ростов - на - Дону, 1988.
4. Тамаркин М.А. исследование и разработка методических основ расчета оптимальных технологических параметров процесса вибрационной обработки. Автореферат на соискание учебной степени кандидата технических наук. Ростов - на - Дону, 1983.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Визначення факторів впливу на швидкість різання матеріалів. Розрахунок сили та потужності різання при виконанні операцій точіння, свердління, фрезерування, шліфування. Застосування методів зрівноважування і гальмування для вимірювання сили різання.
реферат [582,8 K], добавлен 23.10.2010Розрахунок режимів різання розрахунково-аналітичним методом для токарної та фрезерної операції. Знаходження коефіцієнтів для визначення складових сили різання. Визначення загального поправочного коефіцієнту на швидкість різання. Види фрезерних операцій.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 04.07.2010Розгляд ЕРАН поверхні при обробці деталі "втулка". Склад операцій для її механічної обробки, межопераційні та загальні розміри заготовки. Метод табличного визначення припусків і допусків. Технологічний маршрут обробки ЕРАН поверхні валу з припусками.
контрольная работа [579,3 K], добавлен 20.07.2011Аналіз виробничої програми, визначення типу та організаційної форми виробництва. Наближені формули для визначення норм часу при обробці поверхні. Вимоги до технологічності форми деталей з метою забезпечення механічної обробки продуктивними методами.
контрольная работа [25,5 K], добавлен 20.07.2011Технічні характеристики компресорної установки. Аналіз технологічності деталі. Вибір та техніко-економічне обґрунтування методу отримання заготовки. Визначення припусків для обробки поверхні аналітичним методом та етапи обробки поверхонь деталі.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 31.10.2013Застосування теорем динаміки до дослідження руху механічної системи. Закон зміни зовнішнього моменту, що забезпечує сталість кутової швидкості. Диференціальне рівняння відносного руху матеріальної крапки. Визначення реакцій в опорах обертового тіла.
курсовая работа [236,6 K], добавлен 25.01.2011Відмінність контактних процесів при взаємодії алмазного та нітридборного інструментів з оброблюваним матеріалом. Сили різання та теплові явища. Інтенсивність зносу різців та зносостійкість інструмента. Аналіз параметрів якості поверхневого прошарку.
реферат [2,5 M], добавлен 02.05.2011Дослідження впливу геометрії процесу різання та вібрацій робочого інструменту на виникнення нерівностей поверхні оброблюваного матеріалу. Характеристика причин формування шорсткості заготовки, пов'язаних із пластичною та пружною деформаціями матеріалу.
реферат [388,7 K], добавлен 08.06.2011Розробка технологічного процесу механічної обробки деталі "корпус пристрою". Креслення заготовки, технологічне оснащення. Вибір методу виготовлення, визначення послідовності виконання операцій (маршрутна технологія). Розрахунок елементів режимів різання.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 16.02.2013Опис призначення компресорної установки і муфти приводу. Конструкція і умови експлуатації вала привідного; технічні вимоги щодо його виготовлення. Вибір та обґрунтування схеми базування заготовки при обробці шпонкового пазу. Визначення режимів різання.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 05.02.2012Сутність і кінематика різання. Залежність кутових параметрів процесу різання від умов. Процеси деформації і руйнування матеріалів. Усадка стружки і теплові явища при різанні. Охолодження і змащування при обробці. Фізичні характеристики поверхневого шару.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 22.10.2010Опис конструкції і призначення деталі. Вибір методу одержання заготовки. Розрахунок мінімальних значень припусків по кожному з технологічних переходів. Встановлення режимів різання металу. Технічне нормування технологічного процесу механічної обробки.
курсовая работа [264,9 K], добавлен 02.06.2009Елементи та вихідні дані при виборі режиму різання металу. Подача при чорновій обробці. Табличний та аналітичний метод подачі, їх особливості. Основні методи нормування в машинобудуванні. Норма калькуляційного часу для однієї та для партії деталей.
реферат [17,5 K], добавлен 24.07.2011Вид, призначення та характеристики деталі "Корпус", особливості технологічного процесу обробки. Вибір різальних інструментів виходячи із оброблюваного матеріалу та заданих початкових умов. Розрахунок режиму різання деталі "корпус" різними методами.
контрольная работа [553,3 K], добавлен 04.07.2010Аналіз важільного механізму. Визначення положень ланок механізму для заданого положення кривошипа. Визначення зрівноважувального моменту на вхідній ланці методом М.Є. Жуковського. Синтез зубчастого і кулачкового механізмів. Параметри руху штовхача.
курсовая работа [474,1 K], добавлен 05.04.2015Маршрут обробки деталі "Вал 150.054". Аналіз методів діагностики субблоку. Визначення трудомісткості технічного обслуговування й ремонту верстата з ЧПУ. Організація оснащення робочого місця електромеханіка. Проектування стендової апаратури контролю.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 06.07.2011Розгорнуте рівняння ланцюга головного руху. Визначення структурної формули ланцюга головного руху. Визначення передаточних відносин групових і постійних передач. Визначення дійсних частот обертань шпинделя та порівняння їх зі стандартними значеннями.
курсовая работа [519,3 K], добавлен 04.12.2023Визначення конструктивних і режимних параметрів шнекового виконавчого органа комбайна. Вибір комплексу очисного устаткування та основних засобів комплексної механізації. Розрахунок продуктивності очисного комплексу, сил різання, подачі і потужності.
курсовая работа [710,4 K], добавлен 06.11.2014Мартенівське виробництво сталі. Видалення з металу домішок. Розрахунок горіння палива в мартенівській печі. Визначення основних розмірів робочого простору печі. Тепловий баланс печі. Витрата палива по періодах плавки та визначення їх тривалості.
курсовая работа [491,6 K], добавлен 30.04.2014Удосконалення комбінованої схеми різання з регулюванням положення профілюючого різального ножа в процесі обробки. Конструювання чистової косокутної торцевої фрези з комбінованою схемою різання. Розроблення рекомендацій щодо визначення параметрів якості.
реферат [51,3 K], добавлен 10.08.2010