1. Комаров М .С. Д и н ам и к а машин. — М.: М аш иностроение, 1979, — 342 с.

БІБЛІОГРАФІЯ

1. Комаров М .С. Д и н ам и к а машин. — М.: М аш иностроение, 1979, — 342 с.

2. Петраков Ю .В. Теорія автоматичного управління. — К.: Техніка, 1999, — 212 с.

і ні и Піни ічкічічіг ііпгу "и r ііТіґгііііігмі иг • пі і" і ґіі f ні й "' r f 11 j t > Ti hi г і ifcii'iiin цілі і. її» n r v іті'ііііііі'.иіипміі іігптгиїїИГ і'піі'ігп1іггічтітігг<~іїі>гпіти |щ ііїїиї finn' i ... i' in ... 'ими

ДИНАМ ИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОФИЛИРОВАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ГИБКИХ ВИНТОВЫ Х КОНВЕЙЕРОВ

П Р И ИЗГОТОВЛЕНИИ И ВО ЗО БНОВЛЕНИИ

Приведена динамическая модель технологического процесса профилирования рабочих органов гибких винт овы х конвейеров. Выведены аналит ические зависимости для определения силовы х и технологических параметров от разны х факторов.

DYNAMIC M O D E L OF PROFILING OF WORKING ORGANS O F FLEXIBLE SPIRAL CONVEYERS AT MAKING AND RENEWAL Resulted dynamic m o d el o f technological process o f profiling o f working organs offlexible screws conveyers. Show n analytical dependences out f o r determination of power and technological param eters from different factors.

УДК 621.87

Д О С Л ІД Ж Е Н Н Я СТІЙКО СТІ ІНСТРУМЕНТІВ ПРИ П Р О Ф ІЛ Ю В А Н Н І РОБОЧИХ ОРГАНІВ

ГН У Ч К И Х ГВИНТОВИХ КОНВЕЄРІВ ПРИ ВИГОТОВЛЕННІ І ВІДНОВЛЕННІ

І.Б . Гевко, канд. техн. наук., І.Я . Новосад, асп., О .М . Лясота, асист.

Тернопільський державний т ехн ічн и й університет ім. Івана Пулюя

П риведена м ет одика визначення стійкості прохідних різців при проточуванні робочих секцій гн уч ки х гвинтових конвеєрів. Виведені аналітичні залежності

для визначення силових і технологічних параметрів.

Проблема. П р и проточуванні поверхні, розташ ованої по зовнішньому діаметрі ш нека, в и н и к аю ть складні яви щ а, п о в ’язан і із ударною взаємо­

дією ш н ека та р ізц я . В наслідок н езн ач н ої ж орсткості полотна ш н ека у н ап р ям к у п роточуван н я в и н и к ає згин п олотн а і, я к наслідок, неякісна

© І.Б. Гевко, І.Я.Новосаа, О .М Лясота.

Механізація та електрифікація сільського господарства. Вип. 91. 2007.

МЕХАНІЗАЦІЯ ТА ЕЛЕКТРИФІКАЦІЯ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

зовнішня поверхня шнека, що полягає у неточності розміру ло діаметру та значній шорсткості поверхні. Такий недолік поверхні суттєво впливає на роботоздатність шнекового полотна, п ош кодж ення транспортного матеріалу та поверхні гнучких гумових рукавів.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Незважаю чи на зничну кіль­

кість наукових праць, які присвячені виробництву гнучких гвинтових конвеєрів ГГК [1 -3 ], рівень технологічного забезпечення залиш ається недостатньо високим, а наукова база для його створення не завжди від­

повідає сучасним вимогам за матеріале- та енергоємністю та інш им и параметрами.

М ета досліджень. Дослідження стійкості інструментів при п роф ілю ­ ванні секцій робочих органів ГГК при їх виготовленні і відновленні.

Результати досліджень. Експерим енти планували на основі багато- ф акторного аналізу, тобто од ночасної зм ін и всіх зм ін н и х ф ак то р ів Хг($), Х }(0- При цьому необхідно визначити постійну складову Ь0 і коефіцієнти Ьи Ь2, Ьу.

План проведення дослідів передбачає дві серії по ш ість дослідів в кожній із них — чотири основні і два додаткові.

Вибір реж им ів різан н я проводили так и м ч и н о м , щ об сп рости ти кодування з врахуванням можливостей верстата і граничних реж им ів різання (табл. 1).

Ці рівні закодовані при допомозі рівнів перетворення таким ч и н ом , щоб верхній рівень відповідав +1, а ниж ній —1.

Тут, в плані експерименту, наприклад, за одиницю швидкості різання прийнята величина (1п198-1п63)/2. Таким чином ш видкість різан н я V перетворюється шляхом ділення її на п рий н яту одиницю .

Аналогічно поступаємо з подачею 8 і глибиною різан н я /.

Для спрощ ення розрахунків ком пози ц ій н ий план будується згідно

«імітаційного куба», побудованого на трьох ортогональних координатах з початком в центрі куба (рис. 1) [1].

На вершинах куба позначені номери серії дослідів і режимів різання згідно з таблицею 2. Дослідні точки задаються верш инами, а на рисунку

2 ( і п У -1п 198)

~ (Іп198 —ІпбЗ) + 2 (іп 5 -1 п 0 ,5 ) 2 (іп 0,5 — 1п 0,25)

2 (іп ґ-1 п З ) і 1 Х з ~ ( І п З - І п і ) + 1

( 1)

3 0 5

Таблиця 1. Режими різання і кодові позначення*

Рівень Оберти шпинд.

Режими різання . : . Кодові позначення м/хв К Я,

мм/об. . /, мм - *2 *3

В ерхн ій 630 198 0 ,5 3 ;1 1

С ер ед н ій 4 0 0 125 0 ,3 5 2 ’ 0 0 0

Н и ж н ій 2 0 0 63 0 ,2 5 1 - 1 - 1 - 1

* Діаметр оброблення поверхні шнека рівний 100 мм. ;

в о н и п озн ачен і ч о р н и м и круж ечкам и згідн о п ерш и х чотирьох серій д ослідів; д о д атко в о д в а досліди ставляться в ц ен тр і куба для перевірки гіпотези ад екватності (досліди 9 і 10).

Я к щ о гіп отеза ад екватн ості не проходить, т о ставляться ще шість дослідів: добудовую ться вер ш и н и (позначені колам и) і щ е дві серії д о ­

слідів в центрі. ;;

Результати се р ії 12 дослідів то ч ін н я ш н ек а із вуглецевої сталі твер­

д о сп л ав н и м різц ем зан о си л и в табли ці і будували графіки. За критерій зату п л ен н я р ізц я п р и й н я т о розм ір ф ас к и зн о ш ен н я задньої поверхні

р ізц я Лз=0,5мм. ! : і І

Н а осн ові результатів серії № 1 із ш ести се р ій дослідів оцінювали чотирм а к о е ф іц ієн ти в ем п іри чн ій формулі:

у — Ь0 + Ь 1х 1 + Ь 2х 2 +Ь3х у (2) Використовували метод н ай ­ м ен ш и х квадратів і властивості с к а л я р н о г о добутку основних векторів.

З гід н о зі способом най м ен ­ ш и х квад ратів необхідно, щ об сум а квадратів відхилень ф а к ­ ти ч н и х зн ачен ь у від формаль­

н и х , о т р и м а н и х за рівнянн ям (3 ) Ух\х 2 хз< була н ай м ен ш о ю , тобто:

1 2 ( У - У х 1*2*3 )2 = т ‘ П. (3) Рис. 1. Композиційний план дослідження

згідно «Італійського куба»

МЕХАНІЗАЦІЯ ТА ЕЛЕКТРИФІКАЦІЯ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

Таблиця 2. Умови різання, кодові значення і стійкість різця

№ досліду

№ серії

Режими різання Кодові позначення

Т, хв >>=1пТ м/хв У, £

мм/об. 1, мм *2 Аз

1 2 63 0,25 1 — 1 — 1 _ 1 95 4,55

2 1 198 0,25 1 1 — 1 — 1 20 3,00

3 1 63 0,5 1 —1 1 — 1 100 4,61

4 2 198 0,5 1 1 1 — 1 16 2,77

5 1 63 0,25 3 — 1 — 1 1 100 4,55

6 2 198 0,25 3 1 — 1 1 23 3,14

7 2 63 0,5 3 — 1 1 1 70 4,25

8 1 198 0,5 3 1 1 1 10 2,30

9 1 125 0,35 2 0 0 0 40 3,69

10 1 125 0,35 2 0 0 0 45 3,81

11 2 125 0,35 2 0 0 0 43 3,76

12 2 125 0,35 2 0 0 0 50 3,91

Таблиця 3. Матриця незалежних змінних X для серії «1 із шести дослідів»

*0 *1 *2 *3 № досліду Т, хв З'=1п7’

1 1 - 1 - 1 2 20 3,00

1 - 1 1 - 1 3 100 4,61

V - 1 - 1 - 1 ' 1 5 23 3,14

Л— 1 1 1 1 8 10 2,30

0 о - 0 9 10 3,69

1 0 0 0 10 45 3,81

Ліву частину виразу (3) позначимо буквою / і / — ф ун кц ія від н е ­ відомих параметрів Ь0, Ь{, Ь2, Ьт), тоді мінімум ц ієї ф ункції знайдемо із рівнянь:

^ = 0 ; — = 0; - С = 0; ^ = 0.

йЬ, сіЬі (4)

Продиференціювавши ці вирази, запиш ем о систему цих рівнянь в кінцевому вигляді:

3 0 7

V V

Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Випуск 91

(5) І > = л4 > + ^ Е * і + й 2 Е х 2 + 6!Е х з ;

Е ^ і = А > Е * і +Ь\ Т 1 Х\ + ь г Т ^ х іх 2 + йз 2 > л ; Е ^ = А ) Е * 2 + £ і Е * 2 * і + ^ Е д : і +/> з Е х 2 ^ ;

Е^З=А)Е-*3 + ^Е*3*1 + ^Е*3*2 +*зЕ^З

У' ігіняния (5 ) даю ть можливість визначити наступні коефіцієнти . Е *

Ь0

де г — число д о сл ід ів ; п =6 .

Е - ^ і Е ^ і .

_ Е - ^ 2 .

_ Е - ^ з _ Е ^ з

Е ; Е ^

(6)

(7 ) Н е о б х ід н о д о б а в и т и , що ін ш і ч л ен и р ів н я н ь будуть рівні нулю , ОСКІЛЬКИ сектори Х[, Х2, Л'з ^Є ортогональним и І Л х і ~ 0.

Залеж ності для визначення к оеф іцієнтів Ь0...Ь$ згідно рівняння (7) будуть -„ати вигляд:

Ьа = 1/6 + у 3+ у 5 + у я + у9 + яо);

Ьі = 1 / 4 { У г - У з - У і - ' < - У г У , Ь2 = ] / 4 ( - у 2 + у г- у 5 + у ^ ) ; ьз = У 4 { -У і - У 3 + У 5 + У*)

Тут індекси при у позначаю ть н ом ер серії дослідів (табл. 2).

цьому в и п адк у для серії дослідів № 1 отр и м аєм о формулу для ви­

зн ач ен н я стій к ості різців в логариф м ічній ф орм і:

1 п Г » 3 , 66 - 0 , 9 6 ^ - 0 , 1 6 ^ - 0 , 19£|. (8) Ф ормулу ( 8 ) н е о б х ід н о розш иф рувати зг ід н о рівнянь (4), тобто:

П ідставляєм о зн а ч е н н я х ], х 2, х3.в р івн ян н я (8), отримаємо уточнену ф орм улу для в и зн а ч е н н я логарифма стій к ості різців:

!п Т = 3,66 - 0,96(і,7391п К — 8,2) - 0 ,1 6 (2 ,8571п5 + 2,97) — -0 ,1 9 (1 ,821пґ - 1 ) = 1 1 ,2 4 - 1 ,6 7 1 п К -0 ,4 6 1 п 5 - 0 ,3 5 1 п /.

В результаті всіх 12 серій досл ідів в ід п о в ід н о до вищенаведених роз­

рахунків і о т р и м а єм о уточ н ені к оеф іц ієнти для визначення стійкості різців, і відп ов ідн о кінцева ф орм ула п ри й н яла вигляд:

/ 0 8

МЕХАНІЗАЦІЯ ТА ЕЛЕКТРИФІКАЦІЯ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

Т 2>65-104

~ ^1,46^0,47^0,16 ’ * К >

Я к видно із формули (9), на стійкість різців при ударному точінні спіралей ш неків суттєво впливає ш видкість різан н я, а також реж им и різання.

Висновки.

1. Розроблена методика дослідження стійкості прохідних різців при проточуванні і профілюванні секцій робочих органів гнучких гвинтових конвеєрів.

2. На основі теоретичних дослідж ень вивед ен а ан аліти чн а зал еж ­ ність для визначення стійкості прохідних різців, а зн ачен ня п оказн и ків степенів реж им ів різання встановлені на осн ові ек сп ери м ен тал ьн и х досліджень.

БІБЛІОГРАФІЯ

1. Пронников А.С. Надежность машин. — М.: Машиностроение, 1978. — 592 с.

2. Рыжов Э.В., Громикое О.А. Математические методы в технологических иссле­

дованиях. — М.: Машиностроение, 1979/ — 176 с.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТОВ

ПРИ ПРОФИЛИРОВАНИИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ГИБКИХ ВИНТОВЫХ КОНВЕЙЕРОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ И ВОЗО БНОВЛЕНИИ Приведенная методика определения стойкости проходных резцов при протачивании рабочих секций гибких винтовых конвейеров. Выведена аналитическая зависимость

для определения силовых и технологических параметров.

RESEARCH OF FIRMNESS OF INSTRUM ENTS AT PROFILING OF WORKING ORGANS OF FLEXIBLE

SCREWS CONVEYER AT MAKING AND RENEWAL

Resulted method o f determination offirmness o f communicating chisels at gnawing through o f working sections o f flexible screws conveyers. Shown analytical dependences out fo r determination o f power and technological parameters.

3 0 9