Повышение эффективности сборки и разборки резьбовых соединений путем применения ультразвуковых колебаний

• Автор: Тепляков, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 192 с. : ил.

1. Повышение качества сборки соединений. Общее состояние вопроса и актуальность проблемы

1.1. Основные направления повышения качества резьбовых соединений

1.2 Сборка резьбовых соединений

1.2.1 Нагрузки в резьбовых соединениях

1.3. Применение колебаний для интенсификации процессов сборки

2. Экспериментальное исследование процесса сборки резьбовых соединений в ультразвуковом поле

2.1. Методика статистической обработки результатов экспериментов

2.2 Оборудование, контрольно-измерительная аппаратура, образцы для исследований

2.3 Исследование влияния ультразвука на процесс сборки и разборки

резьбовых соединений

Выводы по главе

3. Разработка конечно-элементной модели процесса ультразвуковой сборки резьбовых соединений
3.1 Методика применения метода конечных элементов
3.2 Матричная форма записи основных соотношений теории упругости
3.3 Основные этапы практической реализации метода конечных элементов (МКЭ)
3.4 Построение конечно-элементной модели резьбовых соединений
3.5. Методика проведение виртуальных экспериментов сборки соединений на
программном комплексе АЫБУБ
3.5.1 Методика проведение виртуальных экспериментов сборки соединений двух деталей при помощи резьбового соединения болт-гайка_на программном комплексе АЫЗУЭ

3.5.2 Методика проведение виртуальных экспериментов сборки соединений
двух деталей при помощи болта_на программном комплексе ANSYS
Выводы по главе
4. Практическая реализация и внедрение результатов исследования
4.1 Управление качеством резьбовых соединений
4.2 Разработка и внедрение устройств для реализации процесса ультразвуковой сборки
4.3 Практические рекомендации по реализации разработанных технологий
4.3.1 Контроль параметров резьбы специзделий и с использованием ультразвуковых колебаний
4.3.2 Ультразвуковая разборка артиллерийских снарядов калибров (до 30 мм)
с использованием многофункционального сборочного модуля
Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы
Приложения

Повышение качества выпускаемой продукции, эффективности производства и создание конкурентно-способной продукции в условиях рыночной экономики неразрывно связаны с разработкой новых технологий, в том числе основанных на введение дополнительных видов энергии в зону формообразования и сборки. К числу эффективных методов сборки относится различные технологические процессы с применением ультразвука. Ультразвуковые методы сборки позволяют получить ряд новых неаддитивных эффектов, способствующих повышению производительности и качества.
Вследствие отклонений размеров, формы, относительного расположения и других параметров состояния поверхностей деталей при сборке приходится решать комплекс проблем, связанных с достижением точности замыкающего звена размерной цепи. Задача еще более усложняется при приложении рабочих нагрузок на соединение, поскольку образованные сборкой размерные связи нарушаются из-за контактных перемещений поверхностей сопряжения, что влечет за собой снижение эксплуатационных показателей соединений. Важная роль в достижении точности замыкающего звена размерной цепи принадлежит резьбовым соединениям.
Большой вклад в развитие науки о сборке внесли ученые Б.С.Балакшин, В.П.Бобров, Л.И.Волчкевич, А.Г.Герасимов, А.А.Гусев,
A.М.Дальский, Д.Я.Ильинский, Н.И.Камышный, И.И.Капустин, И.М.Колесов, В.В.Косилов, Л.Н.Кошкин, М.С.Лебедовский, А.Н.Малов, КЛ.Муценек, МЛНовиков, Г.Я.Пановко, А.Н.Рабинович, Б.Л.Штриков,
B.А.Яхимович и др.
В то же время необходимо отметить, что функциональные параметры машин и приборов во многом определяются показателями качества деталей, образующих соединение. Эта взаимосвязь получила глубокое осмысление благодаря работам А.П.Бабичева, ИЛЗ.Дунина-Барковского, Б.А.Кравченко,

3. РАЗРАБОТКА КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СБОРКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1 Методика применения метода конечных элементов
Необходимость внедрения в производство сложнейшей техники в короткие сроки приводит к созданию систем автоматизированного проектирования. Важную роль в этих системах играет расчет на прочность.
При создании расчетной схемы сложной конструкции прибегают к некоторой идеализации ее формы, при этом степень этой идеализации влияет на достоверность результатов расчета.
К основным этапам численного исследования прочности конструкций относится: построение физической модели, построение математической модели, метод исследования математической модели и анализ полученных результатов [113].
Построение физической модели включает в себя идеализацию свойств конструкции и внешних воздействий.
Еще одной идеализацией реального твердого тела является присвоение ему свойств однородности.
Определенной идеализации подвергается также и понятие «внешние силы». В механике предполагается, что сила полностью определена, если задан соответствующий вектор, при этом сила рассматривается как результат взаимодействия двух твердых тел. С этой точки зрения вектор силы, действующей на поверхность тела, означает сосредоточенную силу, т. е. силу, приложенную в точке.
Идеализированное понятие о точечном контакте двух твердых тел неразрывно связано с идеализацией твердого тела как абсолютно жесткого. Таким образом, физическая модель может быть наделена лишь частью свойств реальной конструкции, а поэтому — проще ее математическое описание. От того, насколько удачно выбрана физическая модель