Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств сопряжений оборудования : На основе системы комплексных воздействий

• Автор: Бурлаченко, Олег Васильевич
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 355 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЭС

СОПРЯЖЕНИЙ ОБОРУДОВАНИЯ.

1.1. Технологии управления параметрами контактного взаимодействия как основа обеспечения ЭС сопряжений оборудования.
1.2. Факторы, определяющие контактную жесткость и сдвигоустойчивость сопряжений оборудования

1.3. Герметичность уплотнительных узлов оборудования.

1.4. Точность технологического оборудования для изготовления

и ремонта деталей машин.

1.5. Факторы, определяющие работу сопряжений

в условиях скольжения.

1.6. Конструкторские и технологические методы обеспечения ЭС сопряжений оборудования.
1.7. Перспективные направления решения проблемы
обеспечения ЭС сопряжений оборудования
1.6. Постановка задач исследования.
ГЛАВА 2. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭС
СОПРЯЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ МЕТОДОЛОГИИ
ОЦЕНКИ ЕГО ВАРИАНТОВ И ПАРАМЕТРОВ.
2.1. Технологическое обеспечение создания интегрированных производственных систем ИПС в машиностроении
2.2. Выявление технологических решений
обеспечения ЭС на основе описания контактной системы
2.3. Методология оценки вариантов и параметров технологического
обеспечения ЭС сопряжений оборудования
2.4. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
КОНТАКТНОЙ ЖЕСТКОСТИ И СДВИГОУСТОЙЧИВОСТИ
СОПРЯЖЕНИЙ ОБОРУДОВАНИЯ
3.1 Исследование влияния плазменнонапыленных покрытий
на жесткостные свойства сопряжений
3.1.1. Применение высокопрочных покрытий для обеспечения
ЭС сопряжений оборудования.
3.1.2. Схема и параметры технологического процесса обеспечения контактной жесткости сопряжений
с плазменнонапыленными покрытиями
3.2. Математическая модель для определения влияния упрочнения пористых покрытий
на контактную жесткость сопряжений
3.3. Применение лазерной обработки поверхностей контакта для повышения сдвигоустойчивости неподвижных
соединений.
3.3.1. Влияние лазерной обработки на
параметры поверхностного слоя
3.3.2. Метод повышения сдвигоустойчивости неподвижных соединений с помощью избирательной лазерной закалки
3.3.3. Математическая модель взаимодействия деталей
с лазерной закалкой поверхностей контакта.
3.4. Определение параметров технологического процесса избирательной лазерной закалки и выбор оборудования.
3.5. Экспериментальное исследование контактной жесткости и сдвигоустойчивости соединений деталей ТО
3.5.1. Экспериментальное оборудование и лабораторные образцы.
3.5.2. Методика проведения экспериментального исследования
3.6. Результаты экспериментального исследования
3.7. Анализ влияния комплексных управляющих воздействий на контактную жесткость и сдвигоустойчивость сопряжений оборудования.
3.8. Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГЕРМЕТИЧНОСТИ
УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ УЗЛОВ ОБОРУДОВАНИЯ
4.1. Технологии управления параметрами контактного
взаимодействия как основа обеспечения герметичности.
4.2. Комплексное обеспечение герметичности
уплотнительных узлов оборудования
4.3. Устройство для измерения герметичности и
контактных деформаций и его применение.
4.4. Анализ влияния применения системы комплексных физикотехнических и механических воздействий
на герметичность уплотнительных узлов
4.5. Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ СОПРЯЖЕНИЙ
ПРИ МАЛЫХ ПЕРЕМЕННЫХ СКОРОСТЯХ СКОЛЬЖЕНИЯ
5.1. Фрикционная модель сопряжений
при наличии скольжения
5.2. Исследование влияния параметров контактного взаимодействия на износостойкость
контактирующих поверхностей сопряжений.
5.3. Система комплексных воздействий
с целью обеспечения ЭС сопряжений
в условиях малых переменных скоростей скольжения.
5.4. Исследование эффективности технологического обеспечения ЭС сопряжений оборудования
при малых переменных скоростях скольжения.
5.4.1. Специальное оборудование для исследования влияния технологических факторов на стабильность и точность перемещений в сопряжениях.
5.4.2. Исследование закономерностей изменения выходных параметров контактной системы в условиях скольжения при реализации комплексных воздействий
5.5. Адекватность фрикционной модели
результатам экспериментальных исследований
5.6. Выводы по главе
ГЛАВА 6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ
КОМПЛЕКСНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ С ЦЕЛЬЮ
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭС СОПРЯЖЕНИЙ ОБОРУДОВАНИЯ
6.1. Технические средства, обеспечивающие
реализацию технологических решений
6.2. Информационное обеспечение выбора варианта и параметров технологического воздействия на контактную систему.
6.3. Примеры реализации системы комплексных воздействий с целью обеспечения
ЭС сопряжений оборудования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Помимо точности обработки автоколебания негативно сказываются на точности позиционирования, времени установки узла под координату при перемещении узлов подачи без резания, а также на долговечности технологического оборудования . Так, в МГТУ Станкин были разработаны системы адаптивного регулирования, основанные на непрерывном поддержании точности взаимного расположения инструмента и детали. Теория адаптивного управления упругими перемещениями, разработанная и развитая в работах Ю. М. Соломенцева 5, В. Г. Митрофанова 0,1, Б. М. Базрова, основывается на повышении точности обработки, но не реализует возможностей управления контактными перемещениями в стыках, а также обеспечения плавного перемещения в сопряжениях с плоскими и цилиндрическими поверхностями контакта. Последние помимо тяжело нагруженных подшипников скольжения с малыми скоростями вращения например, строительной и дорожной техники в последнее время находят широкое применение в конструкциях роботов и манипуляторов, узлах автоматических линий. Например, контурная система управления роботами производственной группы должна обеспечить плавное перемещение исполнительного органа по всей заданной траектории при выполнении таких технологических операций, как наложение покрытия, дуговая сварка, газовая резка и т. Современные манипуляторы являются сложными кинематически разомкнутыми системами со многими степенями свободы, имеющими сложные циклограммы нагружения и движения. Кроме того, цилиндрическая форма поверхностей контакта характерна для стоек радиальносверлильных станков, порталов с головками тяжелых продольнофрезерных и вертикальносверлильных станков, пар типа поршеньцилиндр. Наибольшие напряжения в таких сопряжениях возникают в плоскости действия сжимающей нагрузки, достигают МПа 0, что в ряде случаев приводит к появлению задиров и повышенному износу цилиндрических направляющих скольжения, а также к появлению автоколебаний системы. Современные скоростные интегрирующие следящие системы призваны обеспечить постоянство линейной скорости движения в сопряжениях. Однако при этом не учитываются все характеристики контактной системы. Кроме того, сама следящая система обладает результирующей погрешностью, зависящей от многих факторов, в том числе обусловленных законом движения задающего звена обычно вала. На рис. Уц. Объяснению и исследованию явления фрикционных автоколебаний посвящен ряд работ отечественных и зарубежных авторов. Рис. Ф. П. Боуденом и Л. Лебеном было предложено объяснение скачкообразного движения образованием и разрушением мостиков сварки, или прилипания т. С критикой этой точки зрения выступили Н. А. Кайдановский и С. Э. Хайкин, опубликовавшие работу , посвященную исследованию разрывных релаксационных колебаний. Условиями возбуждения колебаний они считали наличие уменьшения силы трения со скоростью до некоторого минимума, после которого сила трения возрастает. И. В. Крагельский предложил теорию, объясняющую возникновение автоколебаний скачком силы фения при переходе от предварительного смещения к скольжению, а также зависимостью силы трения от времени неподвижного контакта. В работе 3 экспериментально установлена граничная величина первого с момента страгивания скачка, после которого не наблюдается автоколебаний. Для стальных и чугунных пар она составила мкм при скорости скольжения 2,2 мммин. Влияние скорости перемещения в парах трения на плавность движения изучено в ряде работ , 2, 1. Помимо того, установлена зависимость характера скольжения трущихся деталей от ряда других факторов квалитета обработки поверхностей контакта, силы фения, нормальной нагрузки, физикомеханических свойств контактирующих деталей. Однако при посфоении модели фрикционного контакта, большинством исследователей не учитывался ряд парамефов, влияющих на работу реальных сопряжений и отображающихся на характере перемещений. Недостаточно полно изучено влияние наличия смазочного слоя в зоне контакта при малых скоростях относительных перемещений. В большинстве моделей узлы трения представляются абсолютно жесткими пространственными системами. Между тем, очевидно, что они всегда обладают некоторой угловой подшипники скольжения или линейной направляющие скольжения податливостью.