Адаптивное управление технологическим процессом ультразвуковой запрессовки на основе динамических характеристик формируемых соединений

• Автор: Шуваев, Вячеслав Георгиевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 290 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение. Обзор и постановка задач исследования
Глава 1. Состояние проблемы обеспечения качества соединений при сборке. Цель и задачи исследования
1.1. Обзор и анализ методов и средств повышения эффективности процесса сборки и обеспечения качества соединений
1.1.1 Анализ и классификация методов сборки с позиций формирования связей, обеспечивающих требуемые функциональные параметры
соединений
1.1.2 Жизненный цикл изделия с точки зрения системных представлений
1.2 Анализ существующих способов сборки прессовых соединений
1.3 Проблемы контроля технологического процесса сборки и оценки качества формируемых соединений
1.4 Методология исследований по адаптивному управлению УЗ запрессовкой на основе динамических характеристик формируемых соединений
Цель и задачи исследования
Глава 2. Взаимодействие материальных, энергетических и информационных ресурсов при ультразвуковой сборке прессовых
соединений
2.1. Процесс сборки как композиция энергетических, материальных,
информационных ресурсов и технологического оборудования
2.2. Повышение эффективности сборки на основе применения дополнительных колебательных воздействий
2.3. Основные направления обеспечения качества сборки соединений диагностическими методами
Выводы по главе
Глава 3. Разработка моделей формирования динамических характеристик прессовых соединений и методов их оценки в процессе
сборки
3.1. Иерархия уровней моделирования процессов контактного
взаимодействия деталей в условиях ультразвуковой сборки прессовых соединений
3.2 Разработка моделей формирования прессовых соединений как динамических систем
3.2.1 Энергетические представления процесса УЗ запрессовки на основе моделей Лагранжа
3.2.2 Динамические модели во временной области
3.2.3 Методика построения динамических моделей в частотной
области
3.2.4 Особенности построения моделей диагностики прессовых
соединений в переменных состояния
3.3 Методы и средства определения технического состояния изделий
в условиях ультразвуковой сборки
3.4 Адаптивная система ультразвуковой запрессовки
Выводы по главе
Глава 4. Построение конечно-элементной модели прессового соединении и имитационное моделирование с учетом вероятностных характеристик составляющих процесса ультразвуковой сборки
4.1. Моделирование напряженно-деформированного состояния поверхностей в процессе ультразвуковой запрессовки
4.2 Имитационное моделирование ультразвуковой сборки с учетом вероятностиных характеристик составляющих процесса сборки
Выводы по главе
Глава 5. Разработка режимов и условии обеспечения качества прессовых соединений в процессе ультразвуковой сборки
5.1 Методика обеспечения необходимой прочности прессового соединения с применением режима ультразвуковой микросварки (на примере запрессовки зубков шарошечных долот)
5.1.1 Анализ механизма формирования узлов схватывания в условиях дополнительного ультразвукового воздействия
5.1.2 Разработка устройств формирования режима микросварки при УЗ запрессовке
5.1.3. Экспериментальные исследования поверхностей зубков и отверстий на наличие узлов схватывания
5.2 Разработка метода снижения взаимовлияния силового прессового оборудования и блока возбуждения УЗ колебаний на основе формирования газовой опоры
Выводы по главе
Глава 6. Разработка автоматизированной системы научных исследований технологических процессов УЗ сборки
6.1 Обоснование концепции построения виртуального измерительного комплекса на базе персонального компьютера
6.2 Разработка схемы сопряжения персонального компьютера с оборудованием для ультразвуковой запрессовки деталей
6.3 Построение автоматизированной системы научных исследований технологических процессов ультразвуковой сборки
Выводы по главе
Глава 7. Экспериментальные исследовании и реализация способов и устройств УЗ сборки прессовых соединений
7.1. Контроль характеристик прессовых соединений во временной
области
7.1.1 Разработка механизмов для нанесения тестовых ударных воздействий и проведение экспериментов по оценке динамических характеристик прессовых соединений
7.1.2 Автоматизированная сборка деталей вал-втулка с приложением ударных тестовых воздействий
7.1.2.1 Выбор оптимального момента приложения ударных тестовых воздействий для определения декремента затухания как показателя качества

моментом Мии,. При этом одна половина изгибающего момента Мш! воспринимается верхней, а другая половина момента — нижней частью соединения. Приближенно максимальное значение давления рх от момента Мии определяют по формуле
где 4/л- - множитель, учитывающий серпообразный характер распределения по окружности давления />, от момент а (рис.1.5) сечение А-Л); IV = Л2 /6 - момент сопротивления изгибу осевого прямоугольного сечения (1у
В качестве критерия работоспособности соединения принимают условие нераскрытая стыка, т.е. считают, что в любой точке на поверхности контакта после приложения к соединению момента Мтг должно остаться некоторое давление. Для такой расчетной модели условие работоспособности соединения следующее: /?>/?
п2Ш тії2 ’

Рис. 1.5 Схема нагружения прессового соединения изгибающим
моментом
При одновременном нагружении соединения осевой силой Ра, вращающим моментом Мкр и изгибающим моментом Мш, потребным