Повышение качества резьбовых соединений путем применения ультразвука

• Автор: Шуваев, Игорь Вячеславович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 122 с. : 25 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ современного состояния проблемы сборки резьбовых соединений и постановка задач исследования

1.1 Служебное назначение и показатели качества резьбовых соединений

1.2 Факторы, приводящие к отклонениям характеристик качества резьбовых соединений

1.3 Современное состояние методов и средств обеспечения и контроля качества резьбовых соединений
1.4 Применение ультразвуковых колебаний для повышения эффективности процесса сборки и контроля качества соединений
2. Разработка алгоритма управления качеством резьбовых соединений при ультразвуковой сборке

2.1 Особенности воздействия ультразвука на процесс сборки резьбовых соединений

2.2 Снижение усилий при сборке и разборке резьбовых соединений в условиях ультразвукового воздействия

2.3. Разработка алгоритма ультразвуковой сборки

2.4 Динамические показатели качества и методы их определения
2.4.1 Примеры временных реализаций и их спектров
2.4.2 Анализ сигналов во временной области
2.4.3. Анализ сигналов в частотной области
2.5 Способы ультразвуковой сборки резьбовых соединений с
применением частотных параметров для контроля качества соединения
Выводы по главе
3. Моделирование напряженно-деформированного состояния и
динамических процессов в резьбовом соединении
3.1 Выбор и обоснование схем построения моделей ультразвуковой сборки резьбовых соединений
3.2 Построение конечно-элементных моделей резьбовых соединений
3.3 Исследование собственных форм и частот резьбовых
соединений
3.4 Синтез механодинамической модели резьбового соединения
3.5 Моделирование амплитудно-частотных характеристик резьбовых
соединений в условиях вынужденных колебаний
Выводы по главе
4. Практическая реализация и внедрение результатов исследований
4.1. Методика статистической обработки результатов экспериментов
4.2 Экспериментальные исследования по сравнению способов ультразвуковой сборки с контролем по градиенту момента
4.3 Реализация и экспериментальные исследования ультразвуковой сборки резьбовых соединений с использованием частотных характеристик как параметров качества
4.3.1 Выбор и расчет ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей и концентраторов колебаний
4.3.2 Выбор датчиков вибрации и разработка схем их установки на объекте
4.4 Методика проведения и результаты лабораторных и промышленных испытаний способа и устройства ультразвуковой сборки резьбовых соединений
4.4.1 Реакция колебательной системы на вынуждающую гармоническую силу
4.4.2 Реакция колебательной системы на тестовый удар
4.5 Практическая реализация и внедрение результатов исследования
Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Совершенствование качества выпускаемой продукции и повышение эффективности производства являются актуальной задачей современного состояния технологии машиностроения. Важное место в ее решении занимает процесс сборки, от качества которого во многом зависит обеспечение эксплуатационных показателей изделий.
Сборочный процесс, являясь завершающим этапом изготовления машин, во многом определяет возможность получения требуемых показателей качества собираемого изделия. Важнейшей задачей, решаемой при сборке, является обеспечение требуемого взаимного расположения поверхностей собираемых деталей при заданном значении контактного давления в соединениях и узлах машин.
Одним из наиболее распространенных в машиностроении видов соединений являются резьбовые соединения, обеспечивающие возможность разборки и вторичной сборки изделии без повреждения сопрягаемых поверхностей деталей. В машиностроительном производстве доля резьбовых соединений составляет 20...35% от всех собираемых узлов. Во многих случаях резьбовые соединения являются ответственными узлами, определяющими прочность, надежность и безопасность всей конструкции. Поэтому к качеству затяжки резьбовых соединений предъявляются повышенные требования.
Вместе с тем, получившие распространение традиционные методы сборки и контроля резьбовых соединений не всегда удовлетворяют все возрастающим требованиям к качеству узлов. Поэтому разработка новых технологий сборки резьбовых соединений и контроля их качества, в том числе с использованием комбинированного воздействия нескольких видов энергии или совмещении различных способов ее подвода, является актуальной задачей.

2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ
РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СБОРКЕ
2Л Особенности воздействия ультразвука на процесс сборки
резьбовых соединений
Качество машиностроительной продукции может обеспечиваться следующими способами: 1) посредством разбраковки уже изготовленных изделий (послеоперационный контроль); 2) путем повышения технологической точности; 3) применением активного контроля при сборке.
Наиболее эффективным решением проблемы качества является обеспечение качества изделий самим технологическим процессом, т.е. активным технологическим контролем. Основной смысл применения активного контроля заключается в компенсации разброса технологических параметров в партии деталей.
Для более эффективного снижения рассеяния указанных показателей качества необходимо такое управление процессом, которое при возникновении тенденции выхода параметров за установленные допуски, позволило бы изменить характер протекания сборки и стабилизировать тем самым качественные показатели собираемых изделий. С целью повышения качества сборочного производства необходимо управлять формированием контактных связей в процессе соединения деталей. Для этого в первую очередь необходимо представить показатели качества в форме необходимой и достаточной для реализации их управления [52].
На рис. 2.1 показана схема, отражающая основные особенности воздействия ультразвуковых колебаний на процесс сборки резьбовых соединений.