Системное проектирование вибрационных станков с использованием средств компьютерного моделирования

• Автор: Задорожный, Александр Павлович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ •
1 .Методы расчёта вибрационных технологических машин. Состояние проблемы и перспективы
1.1. Назначение, типы и конструкции вибрационных машин
1.2. Связь динамического состояния массы загрузки с характеристиками производительности и качества для вибрационно-отделочноП обработки
1.3 .Методы расчёта конструкции вибрационных технологических машин
1.3.1. Модели динамики массы загрузки
1.3.2. Уравнения движения рабочей камеры
1.3.3. Взаимодействий камеры с загрузкой
1.3.4. Расчёт мощности привода
1.4. Выводы
1.5. Цели и задачи исследования
2. Разработка метода компьютерного моделирования и расчета вибрационных станков для отделочно-упрочняющей обработки
2.1. Расчёт массо-инерционных характеристик элементов конструкции
вибрационного станка
2.2. Моделирование упругих элементов подвески контейнера
2.3. Моделирование и расчёт трехфазного асинхронного электродвигателя
2.4. Система вибровозбуждения - двигатель, привод, дсбалансиый вибратор!07
3.... Влияние динамики движения рабочей среды в контейнере вибрационного станка
3.1. Модель вибрационного упрочнения лонжерона лопасти рулевого винта в виброкамере
3.2. Формирование имитационной модели технологической системы
виброупрочнения лонжерона в контейнере вибростанка с однокомпонентной вертикальной вибрацией
3.3. Машинный эксперимент по моделированию процесса взаимодействия
технологической рабочей среды с поверхностями упрочняемого изделия и
вибрационного контейнера
3.4-Модель процесса виброупрочнения лонжерона при помощи МаЙаЬ и 5 1~пРоуег5ув1етэ с учетом воздействия обрабатывающей среды на систему
3.5. Выводы по третьей главе
4. Примеры выполнения динамического анализа вибростанка на стадии
конструирования и разработки конструкторской документации

5. .Рекомендации по использованию разработанного программного комплекса сквозного проектирования вибростанков в КБ по проектированию спецоборудования серийного авиационного предприятия
Основные результаты и выводы по работе
Список использованной литературы

Вибрационная отделочно-зачистная обработка (ВиО) благодаря широким технологическим возможностям применяется в различных областях машиностроения и имеет перспективы развития в части комбинирования видов используемой энергии, создания новых рабочих сред и технологических жидкостей, повышения эффективности управления динамикой рабочей среды за счет совершенствования систем вибровозбуждения и динамических свойств рабочих камер.
Совершенствование динамических характеристик вибростанков является важным фактором эффективного применения ВиО, так как неудовлетворительная динамика работы станка, как правило, не может быть скомпенсирована никакими усовершенствованными технологическими приемами.
Многолетний опыт исследователей и результаты фундаментальных работ в области динамики гранулированных сред показывают, что динамика процесса ВиО очень чувствительна к таким параметрам рабочей камеры, как её форма и размеры в связи с траекторией движения, упругие характеристики подвески, свойства облицовки и рабочей среды, системы привода. Сравнительно небольшие изменения того или иного фактора могут существенно изменить динамические и, следовательно, технологические характеристики процесса как абразивной, так и упрочняющей виброобработки.
Выбор конструкции упругой подвески, вибровозбудителя, привода, являются важнейшими задачами, которые приходится решать проектировщику вибрационной технологической машины. В связи со сложностью динамических процессов в вибростанках с объемным движением гранулированной среды при их проектировании чаще всего используют эмпирические рекомендации, полученные в результате отработки удачных конструкций - аналогов. Однако при необходимости осуществления обработки (чаще всего упрочняющей) нестандартных крупногабаритных ответственных деталей требуется создание

Чем выше интенсивность колебаний (больше значение W0), тем меньшая часть загрузки соударяется с камерой. Поэтому при определении коэффициента КЗ необходимо в его формулу вводить не всю величину массы М3, а только часть ее в указанных выше пределах.
Используя принцип суперпозиции (наложения воздействия), напишем уравнение движения камеры с учетом обратного воздействия массы загрузки, начало отсчета времени совместив с моментом падения и взлета частиц Ш: у = Аг -у)—р-Ау-е~"'-8т(Л -е + а). ^
Величина фазового угла а1а ~У' отвечающего в рассматриваемом режиме моменту падения и отрыва частиц от камеры, определяется выражением:
ч лР 1-Л
С05(Ю?П - у)
0 1¥0 1 + Л
В уравнении (1.3.6) первое слагаемое описывает вынужденные колебания камеры под действием дебалансов, второе - собственные колебания камеры под воздействием массы загрузки.
На рис. 1.3.7. представлен график, построенный по уравнению (1.3.6.): где первое слагаемое изображается сплошной, второе — пунктирной и суммарное -штрихпунктирной линиями.
Рис.1.3.7. Суммарные колебания камеры:
■ вынужденные;
• импульсные; _ ,_._._.-суммарные