Search

Кваліфікаційна робота магістра становить 93 сторінки, в тому числі 80 рисунків, сім таблиць, бібліографії із 24 джерел на двох сторінках, двох додатків на 19 сторінках. Мета роботи. Запропонувати раціональну конструкцію верстатів з паралельною кінематикою за умови їх виробництва та застосування в Сумській області шляхом перевірки її жорсткості на основі застосування чисельних методів. Для досягнення поставленої мети в роботі були встановлені та вирішенні наступні завдання: 1) виконати аналіз виробів під час виготовленні яких можуть бути задіяні верстати з паралельною кінематикою; 2) виконати аналіз обладнання на якому на цей час виконують обробку цих деталей; 3) зробити аналіз технологічної системи, яка впливає на механічну обробку деталей зі складною геометрією та визначити параметри жорсткості цих систем; 4) розробити модель верстату з паралельною кінематикою; 5) виконати аналіз жорсткості з проектованої моделі за допомогою чисельних методів і отриманий результат порівняти з існуючими результатами верстатів інших модифікацій. Об’єкт дослідження – процес перевірки жорсткості верстатів з паралельною кінематикою за допомогою чисельних методів. Предмет дослідження – методи визначення жорсткості верстатів з паралельною кінематикою та отримання даних для можливості їх впровадження в потрібних зонах виробництва. Наукова новизна отриманих результатів. Наукова новизна роботи полягає в тому, що на основі запропонованого інструментарію перевірки жорсткості верстатів можливо визначити доцільність застосування цих верстатів для використання під час виготовлення конкретної деталі для конкретного виробництва. Квалификационная работа магистра составляет 93 страницы, в том числе 80 рисунков, семь таблиц, библиографии из 24 источников на двух страницах, двух приложений на 19 страницах. Цель работы. Предложить рациональную конструкцию станков с параллельной кинематикой при условии их производства и применения в Сумской области путем проверки ее жесткости на основе применения численных методов. Для достижения поставленной цели в работе были установлены и решении следующие задачи: 1) выполнить анализ изделий при изготовлении которых могут быть задействованы станки с параллельной кинематикой; 2) выполнить анализ оборудования на котором в настоящее время выполняют обработку этих деталей; 3) сделать анализ технологической системы, которая влияет на механическую обработку деталей со сложной геометрией и определить параметры жесткости этих систем; 4) разработать модель станка с параллельной кинематикой; 5) выполнить анализ жесткости с проектируемой модели с помощью численных методов и полученный результат сравнить с существующими результатами станков других модификаций. Объект исследования – процесс проверки жесткости станков с параллельной кинематикой с помощью численных методов. Предмет исследования – методы определения жесткости станков с параллельной кинематикой и получения данных для возможности их внедрения в нужных зонах производства. Научная новизна полученных результатов. Заключается в том, что на основе предложенного инструментария проверки жесткости станков можно определить целесообразность применения этих станков для использования при изготовлении конкретной детали для конкретного производства. The master's qualification is 93 pages, including 80 drawings, seven tables, bibliographies from 24 sources on two pages, two applications on 19 pages. The purpose of the work. To offer rational design of machines with parallel kinematics under the condition of their production and application in Sumy region by checking its rigidity based on application of numerical methods. In order to achieve this goal, the following tasks were established and solved in the work: 1) to perform analysis of products during the production of which machines with parallel kinematics may be involved; 2) perform an analysis of the equipment on which these parts are being processed at this time; 3) to analyze the technological system that influences the machining of parts with complex geometry and to determine the rigidity parameters of these systems; 4) to develop a model of machine with parallel kinematics; 5) perform rigidity analysis of the designed model using numerical methods and compare the result with the existing results of machines of other modifications. The object of study is the process of checking the rigidity of machines with parallel kinematics using numerical methods. The subject of the study is methods of determining the rigidity of machines with parallel kinematics and obtaining data for the possibility of their introduction in the required production zones. Scientific novelty of the obtained results. The scientific novelty of the work is that on the basis of the proposed tool for checking the rigidity of the machines, it is possible to determine the feasibility of using these machines for use in the manufacture of a specific part for a particular production.

Отримано розрахунки напружено-деформованого стану тонкостінної пластинки з частково защемленим краєм і тріщиною. Проведено дослідження взаємодії особливостей які виникають в точці зміни крайових умов та у вершині тріщини.

Розроблена скінчено-елементна модель важкооброблюваних та композиційних матеріалів. Запропоновано і впроваджено експериментальні методики визначення фізико-механічних, трибологічних властивостей і моделей багатокомпонентних матеріалів. Розроблені алгоритми та програмні модулі, що враховують рівень вібрацій та вплив контактних навантажень. На основі даних літературного огляду розглянуто питання підвищення продуктивності обробки деталей малих діаметрів. Створено стенд, та розроблено методики, які дозволяють досліджувати поведінку технологічної системи в процесі різання при високій частоті обертання заготовки і шпинделя. Розроблено методику дослідження вібрацій у процесі обробки різанням із модуляцією частоти обертання шпинделя та паралельним наочним оцінюванням якості обробки поверхні по зразкам шорсткості, проведено натурні експерименти, які доводять правильність та працездатність гіпотез. Розроблено програмно–апаратний комплекс та методику його використання, які дозволяють діагностувати та контролювати стан елементів металообробної технологічної системи у режимі реального часу. Створено скінчено-елементну модель процесу різання у програмному середовищі Deform.

Розвиток моделювання грунтується на моделях виробничих процесів, у тому числі й процесів обробки різанням. В умовах впровадження в виробництво нових конструкційних матеріалів імітаційне моделювання цих процесів методом скінчених елементів має велику перевагу порівняно з іншими методами моделювання, оскільки дозволяє реалізувати прогнозування багатьох показників обробки, спираючись лише на результати елементарних фізико – механічних випробувань оброблюваного матеріалу.

Робочі колеса представляють собою осесиметричні деталі, іноді досить складної форми, навантаженні головним чином відцентровими силами. Колеса є високонавантаженими деталями, часто працюють довгий час, сумарні напруження в них можуть бути настільки великі, що при аналізі умов їх міцності необхідно враховувати повзучість. Разом з цим колеса - це найбільш відповідальні деталі машини, і збереження їх міцності повинно бути гарантованим з повною надійністю. Сказаним і визначаються особливі труднощі та відповідальність розрахунків міцності робочих коліс компресорів. В даній роботі розглядається робоче колесо відцентрового компресора. Метою роботи було чисельно оцінити вплив потоку газу і дію відцентрових сил на напружено-деформований стан колеса відцентрового компресора за допомогою чисельного моделювання в програмному комплексі ANSYS. Розв'язувалася задача про потік газу в проточній частині колеса компресора, розраховано напружено - деформований стан колеса враховуючи натяги, дію відцентрових сил і потік газу. В роботі представлені результати досліджень впливу потоку газу і дії відцентрових сил на напружено- деформований стан колеса відцентрового компресора. З результату дослідження видно, що врахування потоку газу приводить до суттєвого збільшення напружень, а вони можуть перевищити максимально-допустимі напруження Рабочие колеса представляют собой осесимметричные детали, иногда довольно сложной формы, нагруженные главным образом центробежными силами. Колеса есть высоконагруженных деталями, часто работают долгое время, суммарные напряжения в них могут быть настолько велики, что при анализе условий их прочности необходимо учитывать ползучесть. Вместе с этим колеса - это наиболее ответственные детали машины, и сохранение их прочности должно быть гарантированным с полной надежностью. Сказанным и определяются особые трудности и ответственность расчетов прочности рабочих колес компрессоров. В данной работе рассматривается рабочее колесо центробежного компрессора. Целью работы было численно оценить влияние потока газа и действие центробежных сил на напряженнодеформированное состояние колеса центробежного компрессора с помощью численного моделирования в программном комплексе ANSYS. Решалась задача о потоке газа в проточной части колеса компрессора, рассчитано напряженно- деформированное состояние колеса учитывая натяжения, действие центробежных сил и поток газа. В работе представлены результаты исследований влияния потока газа и действия центробежных сил на напряженно-деформированное состояние колеса центробежного компрессора. Из результата исследования видно, что учет потока газа приводит к существенному увеличению напряжений, а они могут превысить максимально допустимые напряжения. Impellers are axisymmetrical parts. Sometimes they have complex forms. They are mainly loaded by centrifugal forces. The wheels are heavy duty parts, often working for long time and their summary stresses may be so large that the analysis of the conditions of their strength is impossible without considering creep. At the same time the wheels are the most critical parts of machines and saving their strength should be provided with complete reliability. All this is defined by special difficulties and responsibilities of the compressor and turbine wheel strength calculating. In this work the wheel of the centrifugal compressor is considered. The aim of the study was to numerically evaluate the influence of the gas flow and the action of centrifugal forces on the stress-deformation state of the centrifugal compressor by using of numerical simulation in ANSYS software. The problem of the gas flow in the flow area of the compressor wheel was solved; the stressdeformation state of the wheel including the tension, the action of the centrifugal forces and the gas flow was calculated. The results of the investigation of the gas flow influence and the action of centrifugal forces on the stress-deformation state of the impeller are presented in this article. The study shows that the consideration of the gas flow leads to the significant stress increasing that may exceed the maximum allowable stress.