Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Системное проектирование вибрационных станков с использованием средств компьютерного моделирования

Диссертация: Системное проектирование вибрационных станков с использованием средств компьютерного моделирования
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Методики расчета массо-инерционных характеристик движущихся элементов вибростанка в системе KOMHAC-3Dметодика расчета и построены инженерные зависимости характеристик жесткостей пружин на растяжение-сжатие, изгиб, сдвиг и кручение; Методика и компьютерное моделирование переходных процессов в вибрационном станке, позволяющие рационально выбрать типоразмер и характеристики привода, учитывающие… Читать ещё >

Содержание

  • 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, дебалансный вибратор
  • 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 од покомпонентной 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 Matlab и SimPowerSystems 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

Системное проектирование вибрационных станков с использованием средств компьютерного моделирования (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

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 специализированного технологического оборудования, схема которого может существенно отличаться от универсального. Рациональный концептуальный дизайн специализированного вибростанка и выбор конструктивных параметров всех его элементов могут быть выполнены только с помощью корректного исследования динамики работы станка на всех требуемых технологических режимах. При этом общий срок выполнения всех работ от получения технического задания на проектирование до запуска технологического оборудования в эксплуатацию, как правило, жестко регламентирован.

В связи с этим является весьма актуальным для практики конструирования вибрационных станков и, вообще, вибрационных технологических машин, на основе обобщения имеющегося теоретического и экспериментального материала разработать методологию сквозного проектирования вибрационных станков, позволяющую выполнить конструкторское проектирование станка, моделирование его работы, и, при необходимости, внести необходимые конструктивные изменения для обеспечения заданных показателей качества (равномерность и сила единичных микроударов), назначить характеристики привода, оценить виброактивность установки, обеспечив заданные экологические требования. Тем самым в работе должна быть выполнена интеграция средств проектирования и моделирования, имеющая в зарубежной технической литературе специальное обозначение SDPD (Simulation Driven Product Development) — разработка продукции, управляемая средствами моделирования, которая позволяет сократить период от получения технического задания до выхода готово! о изделия^, объем работ по его испытаниям и за счет этого уменьшить время выхода нового продукта на рынок.

Основные результаты и выводы по работе.

1. Разработаны математические модели, алгоритмы и программная реализация методов динамического расчета вибрационных станков на стадии конструкторского проектирования.

2. Разработаны и экспериментально подтверждены:

— методики расчета массо-инерционных характеристик движущихся элементов вибростанка в системе KOMHAC-3Dметодика расчета и построены инженерные зависимости характеристик жесткостей пружин на растяжение-сжатие, изгиб, сдвиг и кручение;

— методика и компьютерное моделирование переходных процессов в вибрационном станке, позволяющие рационально выбрать типоразмер и характеристики привода, учитывающие воздействие рабочих сред на привод вибростанка.

3. Установлены закономерности влияния конструктивных параметров вибрационного станка на скорость установления переходных процессов и выхода вибростанка на номинальный режим работы.

4. На основе определения силовых характеристик воздействия движущихся элементов вибростанка на основание выявлены рациональные конструктивные параметры привода и упругой подвески.

5. Разработанные методы позволяют на стадии проектирования определить основные технологические параметры процесса Вио: Амплитуда колебаний камеры, средние и номинальные контактные напряжения при воздействии рабочей среды на поверхность обрабатываемой детали.

6. С использованием разработанных методов и управляющих средств спроектирована установка для виброупрочнения лонжерона рулевого винта вертолета МИ-8.

7. Результаты разработки используются при проектировании гаммы специальных вибрационных станков для упрочнения деталей лопастей рулевых винтов вертолетов МИ-8 и МИ-24.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Автоматизация проектирования технологических процессов вмашиностроении. Под ред. Н. М. Капустина М.: Машиностроения, 1985, 304 с.
  2. В.П., Сабинин Ю. А., Основы электропривода. Издание второе переработанное М.: Государственное энергетическое издательство 1963 г.
  3. В.А. Исследование влияния динамики массы загрузки и других факторов на интенсивность отделочных процессов объемной вибрационной обработки: Автореф. Дис.к.т.н, Пермь, 1974, 34 с.
  4. В.А. Некоторые исследования кинематики и динамики рабочей массы при объемной вибрационной обработке// Вопросы совершенствования технологических процессов машиностроения: Ижевск, 1971, с.15−23
  5. В.И. Справочник конструктора машиностроителя в 3-х томах.М.: «Машиностроение» 2001 г.
  6. И.И., Бессонов А. П., Шляхтин А. В. Омашинах вибрационного действия. Изд. АН СССР, 1956.
  7. А.П. Вибрационная обработка деталей. Изд. 2-е, перераб. И доп. М.: Машиностроение, 1974, 134 с.
  8. А.П. и др. Совершенствование конструкций рабочих камер вибрационных станков. Вибрации в технике и технологиях, № 1, 1995, с.8−11.
  9. А.П. Исследование технологических основ процессов обработки деталей в среде колеблющихся тел с использованием низкочастотных вибраций. Дис.докт.техн.наук, РИСХМ, Ростов н/Д, 1975, 462 с.
  10. А.П. Проблемы вибрационной технологии. Вибрации в технике и технологиях. № 1, 1994, с.1−3
  11. А.П., Зеленцов Л. К., Самодумский Ю. М. Конструирование и эксплуатация вибрационных станков для обработки деталей. Ростов-наДону: Издательство Ростовского университета 1981 г. 154 стр.
  12. А.П., Бабичев И. А. Основы вибрационной технологии Ростов-на-Дону, Издательский центр ДГТУ 1998 г. 624 стр.
  13. А.П., Рысева Т. Н., Шевцов С. Н. Физико-технологические особенности создания новых методов обработки// Прогрессивная отделочно-упрочняющая технология: Межвуз. Сборник ДГТУ, Ростов н/Д, 1981, с.3−7.
  14. А.П., Санамян В. Г., Горбунов Н. Н., Волков Р. В. Интенсификация ВиО за счет совершенствования формы камеры// Вопросы вибрационной технологии. Межвуз. Сборник ДГТУ, Ростов н/Д, 1999, с.44−47.
  15. А.П., Трунин В. Б., Самодурский Ю. М., Устинов В. П. Вибрационные станки для обработки деталей. М.: Машиностроение. 1984 г. 168 с.
  16. М.А. Упрочнение деталей машин.-М., 1978.
  17. О.П. Двукратная синхронизация механических вибраторов, связанных с линейной колебательной системой. Изв. АН СССР. Механика твердого тела, 1973, № 6.
  18. О.П., Вайсберг Л. А., Балыбатько Л. К., Учитель А. Д. Влияние технологической нагрузки на самосинхронизацию вибровозбудителей / -Обогащение руд, 1978, № 2, с. 31−33.
  19. Ю.А., Сподарева Л. А. Об устойчивости течения Куэтта в гранулированных средах.// ИМТФ 1997.-Т.38.-№ 2.№ 6. с.41−48.
  20. П.С. и др. Развитие конструктивных и технологических схем машин для обработки изделий в условиях свободной кинематической связимежду деталями и инструментом //Вибрации в технике и технологиях -1998.№ 1.- с21−29.
  21. Н.М. Сопротивление материалов. М.: Физматгиз, 1962. с.856
  22. И.И., Джанелидзе Г. Ю. Вибрационное перемешивание. М.: Наука 1964.
  23. Блехман И. И. Синхронизация в природе и технике М.Наука. 1981.
  24. И.И. Синхронизация динамических систем. М.: Наука. 1971.
  25. И.И., Лавендел Э. Э., Гончаревич И. Ф. Поведение сыпучих тел под действием вибраций. Справ. «Вибрации в технике», т.4, М.: Машиностроение, 1981, с.78−98.
  26. Болотин X. JL, Костромин Ф. П. Станочные приспособления. М.: Машиностроение. 1973 г. 344 с.
  27. Брандт 3. Статические методы анализа данных. М.: Мир, 1975, 311 с.
  28. P.M. Моменты, возникающие между соударяющимися телами. Труды ASME, КТМ, 1981, т.103, № 4, с.90−95.
  29. И.Е. и др. Объемная вибрационная обработка. Рекомендации. М.: ЭНИМС, 1977, 108 с.
  30. И.И. Основы теории вибрационной техники. М.: Машиностроение, 1969 г. 363 с.
  31. И.И., Гольдштейн Б. Г. Современные центробежные вибровозбудители: Обзорная информация. Серия 10. М.: ЦНИИТЗстроймаш. 1985. с. 55.
  32. И. Динамика систем твердых тел. М.: Мир. 1980. с. 114.
  33. В. Удар. М.: Стройиздат, 1965, 448 с.
  34. Г. А. Вопросы динамики сыпучей среды.М.: ГИТЛ, 1958.-175 с.
  35. И.Ф., Сергеев П. А. Вибрационные машины в строительстве. М.: Машгиз, 1963 г., 312 с.
  36. И.Ф., Фролов К. В. Теория вибрационной техники и технологии. М.: Наука, 1981, 320 с.
  37. Г. А. О стабильности рабочего режима вертикально-винтового вибрационного контейнера с самосинхронизирующимися вибраторами. М.: Машиностроение, 1961, № 1.
  38. П.Д. Анализ конструкции вибрационных машин непрерывного действия.// Вибрации в технике и технологиях. Винница. 1995. № 2. С.3−7.
  39. Г. Механика зернистой среды// Проблемы механики: Вып. III. М.ИЛ. 1961, с.91−152.
  40. Ю.В. Обработка деталей свободным абразивом. Иркутск, ИрГТУ, 2000 г., 292 с.
  41. Ю.В. Исследование сил, действующих в процессе виброабразивной обработки// Исследование технологических процессов в машиностроении:-Иркутск, 1969, с.3−12.
  42. П. Механика сплошных сред. М.: Мир, 1965, 479 с.
  43. Л.К. Некоторые вопросы расчёта виброустановок для обработки деталей машин. Ростов н/Д, 1968, вып.12.
  44. Л.К. Динамика сыпучей среды в камере объемной обработки деталей// Вибрационная обработка деталей машин и приборов: Ростов н/Д, 1972 г., с. 160−171.
  45. Л.К. К вопросу определения оптимальных размеров рабочей камеры вибрационных установок объемной обработки деталей// Механизация строительства (исследования по теории и расчету строительных машин): Ростов н/Д, 1968, с.142−149.
  46. М.М. Электрические машины и трансформаторы. Издание третье учебник для энергетических и электротехнических специальностей техникумов.М.: «Высшая школа» 1971 г.
  47. В.И., Никифоров В.Н., Н.Я. Аникеев и др. В помощь строителю станкостроителю М.: Машиностроение, 1983 г. 288с.
  48. И.Н., Шаинский М. Е. и др. Обработка деталей свободными абразивами в вибрирующих резервуарах. -Киев, Вища школа, 1975, 188 с.
  49. .Н. Исследование кинематики и динамики виброобработки// Вибрационная техника в машиностроении и приборостроении: Львов, 1973, с.218−220.
  50. А.Е., Кобринский А. А. Виброударные системы. М.: Наука, 1973, 591 с.
  51. Конструкционные материалы. Справочник/ Под ред. Б. Н. Арзамасова М.: Машиностроение, 1990, 688 с.
  52. Ю.Р. Виброударное упрочнение. Воронеж: Изд-во ВИМВД, 1999.-384 с.
  53. Ю.Р. Упругодиссипативные характеристики системы шариков, заполняющих вибрирующий объем// Машиноведение. АН. СССР. 1977, № 2, с.23−26.
  54. В.И. Выбор электродвигателей для производственных механизмов. Издание третье «Энергия» Москва 1974 г.
  55. .П. Новая формулировка интегрального критерия устойчивости синхронных движений механических вибраторов и ее приложения. В кн.: Вибрационная техника. Материалы научно-технической конференции. М.: НИИинфстройдоркоммунаш, 1966.
  56. .П. Пространственная задача о синхронизации механических вибраторов.-Изв. АН СССР. Механика и машиностроение, 1961, № 5, с. 58−68.
  57. Э.Э. Вибрации в технике справочник в 6 томах. М.: «Машиностроение» 1981.
  58. Э.Э. Задачи оптимизации вибрационных технологических процессов. Справ. «Вибрации в технике», т.4, М., Машиностроение, 1981, с.114−132
  59. Э.Э. Машины для вибрационной обработки деталей// Справ. Вибрации в технике Т.4. М.: Машиностроение, 1981. с.390−398
  60. Э.Э., Субач А. П. Определение параметров движения контейнера и загрузки с учетом их взаимодействия при объемной вибрационной обработке// Вопросы динамики и прочности: — Рига, Зинатис, 1972, Вып.22, с.5−18.
  61. Э.Э., Субач А. П., Поплавский Т. Ю. Исследование движения модели загрузки при объемной вибрационной обработке// Вопросы динамики и прочности: — Рига, Зинатис, 1971, Вып.20, с.29−36.
  62. Л.Д., Лифшиц Е. М. Механика сплошных сред. М., ГТТИ, 1953, 786 с.
  63. Л.Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т.1. Механика. М.: Мир, 1969, 226с.
  64. Д.Д. Новые вибрационные обрабатывающие устройства. -СБ. Технологические процессы в приборостроении. М., МДНТП им. Дзержинского, 1968, с.117−132.
  65. Мор кос В. А., Массу М. Ф. О проектировании виброконвейеров. Труды ASME, КТМ, № 2, 1969, с.67−71.
  66. Мруз 3., Шиманский Ч. Неассоциированный закон течения в описании пластического течения гранулированных сред. — Сб. Механика гранулированных сред. Теория быстрых движений. Под ред. И. В. Ширко -М.: Мир, 1985, с. 9.
  67. Р., Девис С., Хортон Д. Течение гранулированных материалов вокруг препятствий. Сб Механика гранулированных сред. Теория быстрых движений под ред. И. В. Ширко — М.: Мир, 1985, с. 228.
  68. Н.В., Кычин В. П., Луговский А. Л. Поверхностное динамическое упрочнение деталей машин. К.: Техника, 1984, 151 с.
  69. .Я., Денисов П. Д. Новые вибрационные станки. Конструирование и расчет.- Львов: Свит, 1991. 158 с.
  70. Я.Г. Основы прикладной теории упругих колебаний. М.: Наука. 1967.
  71. Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. Л.: Политехника, 1990, 271 с.
  72. В.А. Расчет и конструирование вибрационных питателей. Мшгиз, М., 1962.
  73. В.А. Вибрационные питатели и ориентирующие устройства. Вибрации в технике. Справочник, т.4, 1981, с.316−325.
  74. В.А. Принципы создания вибрационных устройств и машин для автоматизированных производств. Вибрации в технике и технологиях, № 1, 1994, с.18−28.
  75. И.В., Кузнецов М. А. Вибрационная обработка деталей машин и приборов. Л: Машиностроение. 1965.
  76. А.С., Жердочкин В. Д. Применение вибрационной обработки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1974, 140 с.
  77. Д. Вычислительные методы в физике. М.: Мир, 1975, 391 с.
  78. Практическое руководство КОМПАС-ЗБ V6/ АО Аскон в 4-х томах. 2003.
  79. В.А. Случайные колебания механических систем. М.: Машиностроение, 1976. 216 с.
  80. Л.П., Берник П. С., Паламарчук И. П. Разработка основ проектирования вибрационных машин для конвейерной обработки// Вибрации в технике и технологиях. -1994. № 1. с. 4−18
  81. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2 000 610 902 от 14.9.2000г. Авт. Шевцов С. Н., Петряев А. А. «Программа моделирования динамики быстрых движений технологических гранулированных сред (GranMos)»
  82. А.П. Математические модели загрузки контейнера объемной вибрационной обработки при учете дополнительного силового поля и послойного движения загрузки// Вопросы динамики и прочности: -Рига, Зинатис, 1972, с.89−97.
  83. А.П. Определение параметров загрузки контейнера объемной вибрационной обработки// Вопросы динамики и прочности: Рига, Зинатис, 1973, с.61−62.
  84. А.О. Конвейерные установки. Ч. 2, ГНТИ, 1933.
  85. СпиваковскийА.И., Гончаревич И. Ф. Вибрационные конвейеры, питатели и вспомогательные устройства. М.: «Машиностроение», 1972, 328 стр.
  86. А.О., Дьячков В. К. Транспортирующие машины. М.: Машиностроение 1983.- 487 с.
  87. М.А. Технологические основы оптимизации процессов обработки деталей свободными абразивами. Дис.докт. Техн. Наук, ДГТУ, Ростов н/Д, 1995, 299 с.
  88. К. В. Ходжаев К.Ш. Взаимодействие источника возбуждения с колебательной системой. Вибрации в технике. Справочник, т.2, М.: Машиностроение, 1979, с. 191−213.
  89. М.В. Вибрации пружин. М.: «Машиностроение» 1969. 280 стр.
  90. В.В. Электрические микромашины переменного тока для устройств автоматики. «Энергия» JL, 1969. с. 288.
  91. С.Н. Динамика технологических гранулированных сред в вибрационных станках: Моделирование на основе принципа подобия. «Проектирование технологических машин» Вып.23, М., Изд. МОССТАНКИН, с.3−12.
  92. С.Н. Управление процессом вибрационной стабилизирующей обработки корпусных деталей станков. Дис.канд. техн. наук: 05.03.01/ РИСХМ, Ростов н/Д, 1986, 228 с.
  93. С.Н. Компьютерное моделирование динамики гранулированных сред в вибрационных технологических машинах. -Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦВШ 2001.-194 с.
  94. Г. Г. Гопкинс М.А., Аккерман Н. И. Моделирование напряжений, вызванных парными соударениями в потоке смеси жидкости с твердыми частицами при их высокой концентрации // Труды Амер.общ. инж.-мех. ТОИР.-1988. № 4. С.315−324.
  95. Юнг Д. Подобие, моделирование и анализ размерностей/ Экспериментальная механика. Под ред. А. Кобаяси М.: Мир, 1986, т.1 с.125−164.
  96. В.Б. Исследование скоростей, ускорений и сил соударания частиц рабочей среды с деталью при виброупрочнении// Вибрационная обработка деталей машин и приборов: -Ростов н/Д, 1972, с. 151−159.
  97. .М., Детлаф А. А. Справочник по физике. М.: Наука. 1977, 944 стр.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!