Главная » 2014 » Август » 23 » Скачать Разработка технологии и встраиваемого станка модульного типа для обработки поверхностей катания крупногабаритных деталей бесплатно
04:39
Скачать Разработка технологии и встраиваемого станка модульного типа для обработки поверхностей катания крупногабаритных деталей бесплатно
Разработка технологии и встраиваемого станка модульного типа для обработки поверхностей катания крупногабаритных деталей без их демонтажа
Диссертация
Автор: Санин, Сергей Николаевич
Название: Разработка технологии и встраиваемого станка модульного типа для обработки поверхностей катания крупногабаритных деталей без их демонтажа
Справка: Санин, Сергей Николаевич. Разработка технологии и встраиваемого станка модульного типа для обработки поверхностей катания крупногабаритных деталей без их демонтажа : диссертация кандидата технических наук : 05.02.08 Белгород, 2006 136 c. : 61 07-5/1146
Объем: 136 стр.
Информация: Белгород, 2006
Содержание:
Введение
Глава 1 Обзор литературы и постановка задач исследования
11 Технологические требования и условия работы бандажей и роликов цементных печей
12Технология и оборудование для ремонта крупногабаритных деталей 13 13Обоснование использования модульного принципа при конструировании встраиваемого оборудования
14 Исследование способов обеспечения точности формы цилиндрических деталей в процессе их механической обработки
15Исследование вопроса влияния жесткости встраиваемого станка на точность механической обработки бандажей и роликов
16 Анализ конструкции встраиваемого станка
17 Постановка цели и задач исследований
Глава 2 Разработка теоретических основ для создания технологии и оборудования для ремонта
21 Разработка концепции проектирования встраиваемого станка модульной конструкции
22 Математическая модель базирования станка относительно обрабатываемой крупногабаритной детали
23Оценка погрешности установки мобильного станка при обработке деталей на основе полученной модели
24 Исследование влияния схемы установки встраиваемого станка относительно обрабатываемого бандажа на его точность
25 Разработка концепции конструкции модуля следящего суппорта для формирования круговой образующей крупногабаритной детали
26 Динамическая настройка следящего суппорта для формирования круговой образующей детали
Глава 3 Экспериментальное исследование следящего суппорта
31Постановка целей экспериментов
32 Описание образца следящего суппорта
33 Обоснование модели бандажа
34Описание экспериментов
341 Подготовка экспериментов
342 Обработка диска произвольного профиля
343 Обработка диска с эксцентриситетом
344 Обработка диска с единичным выступом
345 Ремонт диска, установленного с эксцентриситетом
35Результаты экспериментов и их приведение к реальным масштабам
Глава 4 Модернизация технологии и оборудования для ремонта крупногабаритных деталей и их экспериментальное и экономическое обоснование
41 Метод конечных элементов как инструмент исследования жесткости
42 Разработка и исследование трехмерной модели встраиваемого станка модульной конструкции
43Разработка рекомендаций для создания новой технологии ремонта поверхностей катания деталей
44Экономическая эффективность новой технологии и оборудования
Основные результаты работы и выводы
Введение:
Актуальность работы. Вопросы эксплуатации и технологии ремонта крупногабаритных узлов и деталей не теряют своей актуальности. Одним из направлений, требующих развития технологии ремонта крупногабаритных тел вращения является технология восстановления работоспособности деталей опорных узлов вращающихся обжиговых печей. Наиболее важной задачей является восстановление точности формы бандажей и роликов опорных узлов. Это необходимо для повышения долговечности узлов, износостойкости контактных поверхностей и повышения экономической эффективности обжиговой печи в целом.
Цементная печь - дорогостоящий и крупногабаритный агрегат, его запуск трудоемок и ресурсоемок. Поэтому выход печи из строя обычно приводит к значительным убыткам.
Наименее долговечной и наиболее ответственной частью цементной печи являются ее опорные узлы, которые в результате действия избыточных нагрузок и наличия первоначальных дефектов приводят к отклонениям в работе цементной печи от номинальных режимов, вплоть до ее остановки для выполнения ремонтных работ. При этом стоимость ремонта опорных узлов может быть соизмеримой со стоимостью новых опорных узлов.
Практика ремонта бандажей и роликов цементных печей, основанная на разработках ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, показала, что потери предприятий от простоя печей могут быть значительно снижены, если в процессе работы печи осуществлять плановый ремонт поверхностей катания бандажей и роликов цементных печей с помощью мобильных технологий.
Технология ремонта бандажей и роликов с использованием мобильного оборудования и технологий нашла широкое распространение на предприятиях цементной промышленности. Разработано и испытано около десятка различных конструкций станков.
Исследования технологии и мобильных станков выявили как положительные их качества, так и слабые стороны, что требует проведения работ по систематизации и усовершенствованию теоретических принципов и практических приемов. Выявленные недостатки связаны в основном с трудностью базирования станков, их наладки, измерения обработки, жесткостью станков. Их решение открывает новые возможности повышения точности и производительности обработки крупногабаритных тел вращения.
Исследования показали, что обеспечить наибольшую точность обработки роликов можно с использованием оборудования, имеющего достаточную статическую и динамическую жесткость. Как правило, встраиваемые станки большой жесткости содержат в своей конструкции раму, увеличивающую массу станка. Известно также, что от массы станка напрямую зависит вспомогательное время обработки, включающее время наладки станка. То есть увеличение массы станка ведет к снижению производительности механической обработки. Отсюда следует, что необходимо разработать комплект оборудования, различных типоразмеров и массы в соответствии с габаритами ремонтируемого узла и конкретными условиями обработки.
Наиболее распространенные на сегодняшний день встраиваемые станки для бездемонтажной обработки бандажей и роликов не имеют в своем составе привода поперечных подач, а лишь привод продольных подач. При этом требуется правильно сориентировать направление подачи относительно бандажа, не имеющего стационарной оси вращения в процессе ремонта, что представляет определенные трудности. Следовательно, в технологическое оборудование для ремонта бандажей требуется ввести модуль, отвечающий за адаптивное управление процессом обработки с целью компенсации неопределенности базирования бандажа.
В связи с этим был сделан вывод о необходимости совершенствования технологии ремонта введением принципов управляемого резания при бездемонтажной обработке, а также необходимости разработки нового мобилыюго оборудования, построенного по модульному принципу, для возможности осуществления новой технологии.
Цель работы: совершенствование технологии ремонта крупногабаритных тел вращения для обеспечения необходимой точности и повышения производительности токарной обработки крупногабаритных деталей.
Задачи работы:
1. Провести анализ существующих технологий ремонта бандажей и роликов цементных печей и мобильного оборудования для выявления основных технологических составляющих, влияющих на точность механической обработки бандажей и роликов.
2. Теоретически обосновать основные положения наладки станка для получения нужной формы крупногабаритного тела вращения и на их основании сформулировать принципы новой мобильной технологии.
3. Разработать новую концепцию конструирования мобильного оборудования для обработки бандажей и роликов, основанную на принципах модульности и управляемого резания.
4. Разработать конструкцию мобильного станка, отвечающего новой концепции и исследовать показатели работоспособности и точность нового оборудования.
5. Разработать рекомендации для реализации новой технологии восстановления поверхностей катания бандажей и роликов.
Объекты исследований: технология и оборудование для ремонта бандажей и роликов печей, точность оборудования, разработанного на основании новой концепции, технология настройки оборудования для получения требуемой точности обработки.
10. Разработанная концепция конструирования модуля, обеспечивающего управляемую механическую обработку поверхности катания крупногабаритной детали.
Автор защищает следующие основные положения:
• теоретические положения способа наладки встраиваемого станка, сокращающего вспомогательное время восстановительной механической обработки крупногабаритных деталей;
• новую концепцию конструкции встраиваемых станков, основанную на модульном принципе, обеспечивающих возможность механической обработки крупногабаритных деталей с более производительными режимами;
• соотношения, позволяющие устранить погрешность станка, используя меньшее количество рабочих приемов;
• новая концепция конструирования модуля, обеспечивающего управляемую механическую обработку поверхности катания крупногабаритной детали;
• рекомендации по выбору конструкции мобильного станка, удовлетворяющей требованиям точности механической обработки крупногабаритной детали;
• вариант новой технологии восстановления работоспособности рабочих поверхностей крупногабаритных деталей;
Практическая ценность работы: разработана новая технология и новая концепция конструирования мобильного оборудования, предложены новые конструкции отдельных модулей встраиваемого станка, разработан способ наладки станка, сокращающий время ремонта.
Внедрение результатов работы: результаты работы апробированы и внедряются в производство на ЗАО «Белгородский цемент».
Публикации: По теме опубликовано 8 научных работ. Среди них 2 в центральных и 3 в зарубежных изданиях.
Получен патент Российской Федерации 58420 U1 на полезную модель «Следящий суппорт» B23Q 1/76 2006.01 (Заявка № 2006120063/22 дата подачи - 07.06.2006, дата начала отсчета срока действия патента - 07.06.2006) (Приложение 7).
Автор выражает признательность научному консультанту, кандидату технических наук, доценту Бондаренко В.Н.
Апробация работы: результаты работы доложены на международных конференциях в БГТУ им. В.Г. Шухова (2003.2006 г.), в Жешувском политехническом университете (г. Жешув, Республика Польша, 2006 г.), на заседаниях кафедры технологии машиностроения БГТУ им. В.Г. Шухова (2006 г.).
