Разработка способа обработки внутренних поверхностей вращения крупногабаритных цапф в условиях эксплуатации

• Автор: Санина, Тамара Михайловна
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 178 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ состояния трубных мельниц, находящихся в эксплуатации

1.1.1. Назначение и технические требования, предъявляемые к цапфам мельниц

1.1.2. Анализ формообразования внутренней поверхности цапфы в процессе ее изготовления и эксплуатации

1.1.3. Анализ причин изменения формы поверхности скольжения цапфы и

влияние ее на работоспособность вставных элементов

1.2. Обзор и анализ существующих способов восстановления работоспособности цапф

1.2.1. Особенности базирования и формообразования внутренних поверхностей вращения при обработке крупногабаритных деталей
1.2.2. Анализ существующих способов обработки внутренних поверхностей цапф
1.2.3. Анализ оборудования для механической обработки поверхностей скольжения цапф
1.3. Цель и задачи исследования
1.4. Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННЕЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЦАПФЫ МЕЛЬНИЦЫ БЕЗ ЕЕ ДЕМОНТАЖА
2.1. Пространственные связи функционально зависимых узлов трубных мельниц
2.1.1. Формирование пространственных отклонений прямолинейности вращения корпуса мельницы
2.1.2. Технологические методы компенсации отклонений корпуса на опорных элементах
2.1.3.Исследования изменения формы поверхности скольжения цапфы в процессе эксплуатации
2.1.4. Исследование формообразования внутренней поверхности вращения при обработке катеноида, базирующегося двумя эллипсами на четыре опоры
2.2. Анализ и обоснование выбора режущего инструмента для обработки внутренней цилиндрической поверхности цапф
2.3. Расчет величины линейного искажения восстанавливаемой поверхности при ротационной обработке
2.4. Выводы
3. ВЫВОД КРИТЕРИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ ПОДОБИЯ И ПРОВОДИМЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ
3.1. Вывод критериального уравнения
3.2. Исследование износостойкости материала ВК8
3.2.1. Оборудование и образцы для проведения исследований
3.2.2. Выбор материала режущей чашки ротационного резца
3.3. Оценка точности измерений при экспериментальных исследованиях
3.3.1. Приборы и методики проведения измерений
3.3.2. Определение точности измеряемых величин
3.4. Планирование и обработка результатов многофакторного эксперимента
3.4.1. План эксперимента
3.4.2. Количество повторных опытов и проведение экспериментов
3.5. Выводы
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЦАПФ

4.1. Исследование величины линейного искажения поверхности резания при
ротационной обработке
4.2. Исследование зависимости изнашивания твердосплавного материала ВК8 по стали 35Л от основных факторов
4.3. Выводы
5. РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЦАПФ МЕЛЬНИЦ
5.1. Базирование станка для обработки внутренних цилиндрических поверхностей цапф
5.2. Разработка опорного узла с подвижными гидроопорами
5.3. Расчет работоспособности опорного узла
5.4. Станок для обработки внутренней поверхности цапфы
5.5. Расчет мощности привода подачи
5.6. Расчет жесткости ротационного инструмента
5.7. Промышленный эксперимент
5.8. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Станок 3 для обработки внутренних поверхностей цапфы установлен на плите 5, которая крепится к силовому столу 1. Вся конструкция устанавливается возле обрабатываемой цапфы, как показано на рисунке, процесс обработки управляется пультом 2. Глубина резания устанавливается вручную, продольная подача - автоматическая. Цапфа вращается корпусом мельницы, имеющей собственный привод. При необходимости вместо режущего инструмента можно установить для наплавки сварочный полуавтомат или устройство для шлифования абразивным инструментом. Единственным недостатком такого специального станка является наличие смещений режущего инструмента относительно оси вращения цапфы. Эти явления возникают в связи с тем, что корпус мельницы при его большой массе и длине склонен к прогибам и вибрациям. В результате того, что цапфы опираются на сферические опорные узлы, то при прогибе корпуса мельницы происходит изменение положения оси вращения цапфы и смещение ее относительно режущего инструмента.
Итак, существующие технологии и оборудование не обеспечивают быстрого восстановления работоспособности цапф с необходимой точностью.
Следовательно, необходимо решить вопрос об использовании в качестве базы при обработке внутренних поверхностей поверхность скольжения или бурты, которые обеспечивали бы минимальное отклонение оси вращения цапфы.
1.2.3.Анализ оборудования для механической обработки поверхностей скольжения цапф
По результатам исследований, описанных в предыдущих разделах, установлено, что обрабатывать внутренние поверхности цапфы и обеспечить их концентричность можно при условии базирования ее по наружной поверхности, т.е. по поверхности скольжения или на буртах,