Повышение точности изготовления силовых гидроцилиндров механизированных крепей путем совершенствования технологического процесса сборки

• Автор: Набатников, Юрий Федорович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 262 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Применение и особенности эксплуатации силовых 9 гидроцилиндров в механизированных крепях
1.3. Виды и причины повреждений деталей соединений в силовых 15 гидроцилиндрах
1.4. Причины отказов и механизм разрушения рабочих поверхностей 19 деталей соединений силовых гидроцилиндров
2. Обоснования требований к точности соединений силовых 24 гидроцилиндров по условиям их служебного назначения
2.1. Взаимосвязь точности соединений и схем нагружения силовых 24 гидроцилиндров
2.2. Выявление условий, исключающих возникновение состояний 29 критического нагружения
2.3. Моделирование состояний критического нагружения на ЭВМ
2.4. Обоснование требований к точности соединений и 38 конструктивному исполнению элементов силовых гидроцилиндров
2.5. Выводы
3. Исследование влияния условий эксплуатации на отклонения 47 параметров точности соединений силовых гидроцилиндров
3.1. Влияние упругой деформации силовых гидроцилиндров на 47 вероятность формирования критических нагружений
3.2. Определение влияния точности соединений на величину 56 действующих нагрузок и запас прочности силовых гидроцилиндров
1.2. Требования к изготовлению силовых гидроцилиндров

1.5 . Обоснование цели и задачи исследования

3.3. Влияние пластической деформации рабочих поверхностей 63 силовых гидроцилиндров на возникновение критического нагружения
3.4. Выводы
4. Моделирование влияния точности соединений на напряженное 69 состояние силового гидроцилиндра
4.1. Анализ конструкторско-технологических методов обоснования 69 точности соединений в силовых гидроцилиндрах
4.2. Использование метода конечных элементов для оценки влияния 73 точности соединений на формирования напряженно-деформированного состояния силового гидроцилиндра
4.3. Исходные параметры для моделирования напряженного состояния 78 силового гидроцилиндра
4.3.1. Создание твердотельной модели гидроцилиндра в среде 81 ЗоИсПУогкд
4.3.2. Расчетные данные для анализа напряженного состояния 87 гидроцилиндра.
4.4. Зависимости напряженного состояния силового гидроцилиндра от 92 точности соединений и его конструктивных параметров
4.5. Выводы
5. Обоснование требований к точности изготовления деталей и 102 сборки соединений силовых гидроцилиндров
5.1. Взаимосвязь точности соединений и ресурса их работы
5.2. Уровень качества сборки соединений силового гидроцилиндра. 106 Зависимость ресурса работы соединений от точности изготовления и сборки
5.3. Моделирование технологического процесса сборки соединений 111 силовых гидроцилиндров на ЭВМ
5.4. Программа моделирования сборки соединений на ЭВМ
5.5. Выводы

6. Технологические методы обеспечения точности изготовления 131 деталей соединений и сборки силовых гидроцилиндров
6.1. Анализ точность обработки рабочих поверхностей силовых 131 гидроцилиндров
6.2. Обеспечение точности соединений силовых гидроцилиндров
методом полной взаимозаменяемости
6.3. Обеспечение точности соединений силовых гидроцилиндров
методом групповой взаимозаменяемости
6.4. Выводы
7. Обеспечение точности соединений силовых гидроцилиндров 154 методом межгрупповой взаимозаменяемости
7.1. Общая схема взаимозаменяемости. Межгрупповая
взаимозаменяемость
7.2. Многовариантность технологических процессов сборки
7.3. Обоснование вариантов сборки соединений гидроцилиндров
7.4. Обобщенные результаты моделирования сборки соединений 182 методом межгрупповой взаимозаменяемости
7.5. Повышение ТОЧНОСТИ соединений селективной сборкой без ]£
изменения технологии изготовления сопрягаемых деталей
7.6. Влияние погрешностей формы деталей соединений на качество 195 сборки
7.7. Формирование комплекта сборочных единиц силового
гидроцилиндра
7.8. Выводы
Заключение и общие выводы
Литература
Приложение

2.3. Моделирование состояний критического нагружения на ЭВМ
В качестве метода, позволяющего оценивать вероятность возникновения неблагоприятных схем перекоса штока и управлять ее величиной, предлагается использовать метод математического моделирования на ЭВМ.
Задавшись определенным законом (законами) распределения отклонений размеров деталей соединений гидроцилиндра и предельными отклонениями от номинальных значений, можно моделировать их значения на ЭВМ. В результате получим отклонения размеров деталей в рамках заданных полей допусков. Далее, случайным образом выбирая детали из соответствующих массивов, моделируется процесс их сборки, рассчитываются и формируются массивы зазоров в соединениях.
На заключительном этапе, по условиям возникновения различных схем перекоса штока определяется количество случаев возникновения состояний критического нагружения. Отношение количества случаев возникновения состояний критического нагружения к общему количеству моделируемых гидроцилиндров (АО соответствует вероятности возникновения неблагоприятных схем перекоса штока.
Изменяя точность изготовления поверхностей деталей путем изменения соответствующих полей допусков и вновь моделируя процесс изготовления сопрягаемых поверхностей на ЭВМ, можно оперативно получить данные для анализа влияния точности изготовления на вероятность возникновения состояний критического нагружения. Конечным результатом такого анализа являются рекомендации по назначению в соединениях таких посадок, которые обеспечивают минимальную величину вероятности возникновения состояний критического нагружения.
Для реализации рассмотренного метода разработана программа моделирования схем базирования штока в заделке гидроцилиндра [54], блок-схема которой представлена на рис. 2.3.