WWW.BOOK.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные ресурсы
 


«ISSN 2076-2151. Обработка материалов давлением. 2012. № 3 (32) 208 УДК 621.73.06-52 Пыц Я. Е. Рыбас М. С. Пыц Е. Я. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ НАГРУЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ В СТАНИНЕ ОДНОШПИНДЕЛЬНОЙ ...»

ISSN 2076-2151. Обработка материалов давлением. 2012. № 3 (32) 208

УДК 621.73.06-52

Пыц Я. Е.

Рыбас М. С.

Пыц Е. Я.

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ НАГРУЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ В СТАНИНЕ

ОДНОШПИНДЕЛЬНОЙ ОБКАТНОЙ МАШИНЫ ПРИ ФОРМООБРАЗОВАНИИ

ТРУБЧАТОЙ ЗАГОТОВКИ

Производство полых и сплошных изделий пластическим деформированием доступно достаточно широкому спектру способов и технологических приемов [1], позволяющих обеспечить повышение производительности, качества и эффективности труда, снижение расхода материалов и энергии, повышение качества выпускаемых деталей, снижение себестоимости изготовления такие изделия. Ротационная обкатка [2], как один из таких способов, эффективен при производстве деталей и полуфабрикатов в машиностроении типа полых корпусов фильтров и гидроцилиндров, переходов, баллонов, роликов, ленточных конвейеров и других полых осесимметричных деталей. Характерной особенностью процесса ротационной обкатки [3] является значительная доля роботы трения при деформировании и в тепловом балансе заготовки.

Изделия из трубчатых заготовок, особенно из труб, применяют практически во всех отраслях народного хозяйства [4]. Для формообразования деталей из труб могут быть использованы различные технологические процессы: ковка на молотах, ротационная ковка, обжим и раздача на прессах в жёстких и эластичных матрицах, электрогидроштамповка, обкатка. Особое место среди этих процессов в производстве изделий из труб занимает обкатка с локальным нагревом очага деформации [5].

Многообразие форм деталей, которые целесообразно получать обкаткой из трубчатых заготовок, ставит перед исследователями задачу о разработке методики проектирования процесса обкатки, а также самого оборудования [6].

Среди деталей станков удобно выделять две важнейшие группы, охватывающие большинство основных деталей:

– детали привода – передачи, валы, подшипники;

– детали несущей системы – станины, корпусные детали.

Эти группы резко различаются между собой: по форме (детали привода преимущественно имеют осесимметричную форму, детали несущей системы – коробчатую); по критериям работоспособности (у деталей привода основной критерий – долговечность, у деталей несущей системы – жёсткость); по материалам (детали привода преимущественно изготовляются из термически обрабатываемых сталей и цветных сплавов, детали несущей системы – из чугуна, легко свариваемых сталей) [7].

Станины и корпусные детали по весу составляют 80–85 % от веса станка. Таким образом, экономия металла в машиностроении наиболее эффективна в направлении снижения веса этих деталей.

Станины и корпусные детали в большой степени определяют работоспособность станков по важнейшим критериям – жёсткости и виброустойчивости.

Наиболее универсальным и широко применяемым оборудованием для ротационной обкатки трубчатых заготовок являются машины тангенциальной обкатки [8].

Машина работает следующим образом. В исходном положении поперечный суппорт с инструментом с помощью гидроцилиндра отведен в крайнее правое положение.

Предназначенная для обкатки заготовка с нагретым до ковочной температуры концом заталкивается в полый шпиндель обкатной машины так, что нагретый конец заготовки фиксируется в зоне деформации. Далее включается последовательно: зажим заготовки в патроне, ISSN 2076-2151. Обработка материалов давлением. 2012. № 3 (32) 209 привод вращения шпинделя и перемещение поперечного суппорта. При этом инструмент деформирует нагретый участок заготовки до заданной формы. Далее поперечный суппорт отводиться в исходное положение, разжимаются кулачки патрона, и обкатанная заготовка извлекается из шпинделя.





Целью данной работы является исследование влияния нагрузок, возникающих при формоизменении трубчатых заготовок в процессе тангенциальной обкатки, на станину машины (см. рис. 1).

<

Рис. 1. Станина обкатной машины

Станина представляет собой цельную литую конструкцию, материал – сталь 30Л-I ГОСТ 977-88. По форме относится к горизонтальным станинам. Внутри станины имеется две полости, в одной из которых располагается привод машины, что существенно уменьшает её габариты. Станина состоит как бы из двух частей, на одной из которых расположены направляющие для установки суппорта и инструмента трения, и второй части, на которой устанавливается шпиндель и зажимное устройство, для крепления заготовки. Основание станины представляет собой две лапы, в которых имеются отверстия под шпильки, для закрепления станины на фундамент. На виде спереди имеется фланец для установки электродвигателя.

В ходе предварительной оценки нагружения станины в процессе работы с помощью программы SolidWorks Cosmos Simulation было выявлено, что станина во время нагружения не имеет существенных перемещений, деформаций и напряжений, которые могут быть критическими для её работы, как видно из (рис. 2, 3, 4).

Рис. 2. Напряжения в станинеISSN 2076-2151. Обработка материалов давлением. 2012. № 3 (32) 210

Исходя из полученных данных, было предложено значительно изменить конструкцию станины, уменьшив её металлоёмкость, сохранив те же показатели жёсткости и износостойкости.

При конструировании новой модели станины были изменены боковые стенки станины (заменены с цельных на стенки с окнами, имеющие рёбра жёсткости для упрочнения конструкции), станина стала представлять собой литую раму.

Рис. 3. Перемещения в станине Рис. 4. Деформации в станине Также была изменена конструкция крепления электродвигателя к станине, это значительно укрепило конструкцию станины, что было необходимо в связи с характером нагружения в данном месте. Толщина стенки станины была увеличена с 40 мм на 60 мм. Данное перераспределение металла позволило укрепить станину в более нагруженных местах и убрать металл в ненагруженных зонах. В результате масса станины была уменьшена на 330 кг и составила 1200 кг, сохранив ту же жёсткость и сопротивление упругим деформациям, что и базовая модель.

Конструкция новой модели станины представлена на рис. 5. Расчёт новой модели, выполненный среде COSMOS SIMULATION, позволил провести анализ нагружений на новой модели. В результате было выявлено, что новая модель, воспринимающая те же нагрузки, имеет жёсткость и способность противостоять упругим деформациям, что и базовая модель (см. рис. 6, 7, 8). Также наблюдается повышение жёсткости на наиболее нагруженных участках конструкции, что позволяет производить детали больших размеров, без разрушения несущих частей.

ISSN 2076-2151. Обработка материалов давлением. 2012. № 3 (32) 211 Рис. 5. Новая конструкция станины Рис. 6. Напряжения в новой модели станины

–  –  –

Рис. 8. Деформации в новой модели станины ВЫВОДЫ В ходе проведенного анализа нагружения станины одношпиндельной обкатной машины для формообразования герметичных днищ из трубчатых заготовок было определено, что конструкция базовой модели не воспринимает нагружения, которые возникают при работе машины и имеет не целесообразную металлоёмкость. В результате была спроектирована новая конструкция станины обкатной машины, которая не уступает базовой модели, а имеет ту же жёсткость при меньшей массе станины.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пыц Я. Е. Актуальные вопросы производства толстостенных изделий из труб ротационной обкаткой инструментом трения / Я. Е. Пыц // Совершенствование процессов и оборудования обработки давлением в металлургии и машиностроении : темат. сб. науч. трудов. – Краматорск, 2002. – С. 290–292.

2. Капорович В. Г. Технологические особенности горячей обкатки толстостенных трубчатых заготовок / В Г Капорович, Я. Е. Пыц // Кузнечно-штамповочное производство. – 1992. – № 2. – С. 4–6.

3. Использование эффекта нагрева трением при обкатке трубчатых заготовок на роторной машине / Л. Л Роганов, В. Г. Середа, Я. Е. Пыц, О. О. Чудненко // Обработка материалов давлением :

сборник научных трудов. – Краматорск, 2008. – № 1 (19). – С. 207–211.

4. Капорович В. Г. Производство деталей из труб обкаткой / В. Г. Капорович. – М. : Машиностроение, 1978. – 136 с.

5. Производство изделий машиностроения горячей обкаткой: монография / В. С. Рыжиков, В. К. Удовенко, В. Г. Середа, М. А. Афанасьева [и др.]. – Краматорск, ДГМА, 2006. – 284 с.

6. Пыц Я. Е. Современные методы и устройства для формообразования некруглых профилей из труб / Я. Е. Пыц, С. Н. Оборнев // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні : тематич. зб. наук. праць – Краматорськ : ДДМА, 2006. – С. 340–345.

7. Каминская В. В. Станины и корпусные детали металлорежущих станков / З. М. Левина, Д. Н. Решетов. – М. : Машиностроение, 1960. – 365 с.

8. Капорович В. Г. Производство деталей из труб обкаткой / В. Г. Капорович. – М. : Машиностроение, 1978. – 136 с.




Похожие работы:

«Серия "Сложные вопросы прекращения трудового договора" Выпуск № 10 Увольнение за появление в состоянии алкогольного опьянения (подробная инструкция и образцы) Славинская Анна Николаевна...»

«ПО Форвард ТП FDPostPlayCapture Ввод аудиои видеоданных в хранилища, работа с хранилищами при использовании плат FD322, FD422, FD842 Дата выпуска: 18 января 2012 г. Краткое руководство © СофтЛаб-НСК Содержание Введение За...»

«Архимандрит Таврион (Батозский): Из проповедей в Спасо-Преображенской пустыни (1976г.) Проповедь 28 мин. Слово на вечерне Братья и сестры! Те, кто в нашей обители был раньше, кто совершал вычитки, которые были тут год от года, конечно,...»

«Текст Лекции "Что написано пером, не вырубить топором". Раздел 1. Теоретическая часть. В нашей лекции мы поговорим о фразеологизмах. Наука, которая изучает фразеологизмы, называется фразеологией. Более точное определение выглядит следующим образом (слайд 2): Фразеология (от греч. — "оборот речи" и — "учение") дисциплина, кото...»

«Веб-журнал Европейская Афиша N°9 27/09/2013 – www.afficha.info Виктор Игнатов Музыкальный фейерверк в честь Джорджа Энеску ! С 1 по 28 сентября в Бухаресте проходил ХХI Международный фестиваль, увековечивший имя Джорджа Энеску, в...»

«Автоматизированная Система Торгов WEB приложение Руководство Трейдера ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ТОРГОВ WEB ПРИЛОЖЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА БРОКЕРА 2 ВВЕДЕНИЕ Краткий Обзор Основные функции ПО СОСТАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПО Вход в программу Осн...»

«Маме, которая за свои последние сорок пять дней научила нас, что блаженство — это ощущение единства, и — несмотря на боль — была со мной, пока я писал эту книгу ОГЛАВЛЕНИЕ Вступление.............................................. 8 ЧАСТЬ I. ВЗГЛЯД СВЕРХУ Глава 1. Конец цивилизации...........»

«Электронный Архив В. И. Вернадского: http://vernadsky.lib.ru OCR: С.Ф. Мингалеев, 6 января 2004 г. Книга "Кабинет-музей В. И. Вернадского", написанная личным секретарем и дочерью близкого друга Владимира Ивановича, Анной Дмитриевной Шаховской, была издана лишь однажды – в 1959 году, тиражом всего 3000 экземпляров. Поэтому к настоящему времени она давн...»

«1 Анатолий НОВОСЁЛОВ СТУДЕНЧЕСТВО Стихотворения и тексты песен Архангельск СОДЕРЖАНИЕ ИСПИШУСЬ ДА ИСЧИРКАЮСЬ. 1. Серебро 2. Когда нечего сказать. 3. Над пропастью. 4. Ранним утром. 5. Плач старика 6. /Что же ты раскатываешь фразы./ 7. Плач 8. Утром. 9. О людях. 10. Родная, проживём мы. 1...»

«К 200-летию со дня рождения Ф. И. Тютчева Ф.И. ТЮТЧЕВ Полное собрание сочинений и письма в шести томах Издательский Центр "Классика" Ф. И. ТЮТЧЕВ Том пятый Письма 1850-1859 Москва ББК84Р1 T 98 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт миро...»








 
2017 www.book.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.