Розробка експериментальних методів удосконалення конструкцій машин легкої промисловості, до складу яких входять з’єднання з натягом. Вивчення пружно-пластичних деформацій обладнання. Сучасні вимоги індивідуальної комплектації машин легкої промисловості.
Аннотация к работе
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРоботу виконано в Київському національному університеті технологій та дизайну Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Петко Ігор Валентинович Київський національний університет технологій та дизайну, професор кафедри електромеханічних систем. Офіційні опоненти: - Заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук, професор Піпа Борис Федорович Київський національний університет технологій та дизайну, професор кафедри інженерної механіки Захист дисертації відбудеться «29» вересня 2011 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.102.02 у Київському національному університеті технологій та дизайну за адресою: вул.Для складання цих валів у машинах легкої промисловості, застосовують посадки з діаметрами 12?18 мм, при цьому, для забезпечення необхідної міцності зєднання використовують значні величини натягів в діапазоні 64?120 мкм відповідно. За умови, коли вільна від контакту частина валу виступає внутрішнім кільцем підшипника, відхилення від циліндричності призводить до дискретності контакту пари вал-підшипник, і, як результат, знижує працездатність машин і агрегатів легкої промисловості, до складу яких входять зєднання з натягом. Таким чином, підвищення працездатності складаних одиниць машин легкої промисловості до складу яких входять зєднання з натягом за рахунок збільшення габаритів та величини контактного тиску неможливе, тому залишається єдиний раціональний шлях - доведення фактичної площі контакту практично до номінальної. У роботі висунуто гіпотезу, що при складанні зєднань з натягом з посадками, які рекомендовані ГОСТ 25347-82, збільшення площі контакту у зоні зєднання за рахунок пластичних деформацій дає можливість отримати задану міцність і при менших величинах натягу, в результаті чого зменшаться концентратори напружень, підвищиться працездатність машин легкої промисловості. Для досягнення поставленої мети у роботі поставлені та вирішено такі завдання: - проведено аналіз патентної та технічної літератури щодо конструкцій машин легкої промисловості, до складу яких входять зєднання з натягом та залежність міцності цих зєднань від конструктивних та технологічних факторів;При складанні зєднань з натягом в зоні контакту виникають значні напруження і деформації, розрахунок яких повязаний із труднощами, зумовленими складністю форми деталей і умовами їх навантаження. В той же час, при збільшенні величини натягу в зєднаннях з натягом можуть виникати пластичні деформації, які можуть привести до відхилення від циліндричності вільних від контакту частин валу. Таким чином, аналіз та врахування факторів, які впливають на деформацію валу поза зоною контакту при значних натягах є актуальним завданням, вирішення якого дасть можливість підвищити працездатність та подовжити ресурс складаних одиниць машин легкої промисловості, до складу яких входять зєднання з натягом. Для розрахунку величини натягу при якій в зоні контакту виникають пластичні деформації розглянуто пластичну і пружну зони в зєднаннях з натягом для втулки і вала (рис. У звязку з тим, що тиск в зоні контакту діє однаково на контактуючі поверхні валу та втулки, розрахунок величини деформації зовнішньої поверхні валу визначатимемо за цими залежностями, тільки з протилежним знаком і з урахуванням властивостей матеріалу валу (та ): Отже, при значних натягах, коли на контактуючих поверхнях зявляються зони пластичних деформацій, розрахунок відхилення від циліндричності вала в зоні контакту можна визначити за формулою (8).Основним параметром при складанні є міцність зєднань з натягом, яка залежить від конструктивних та технологічних факторів, таких як: метод складання, величина натягу, фактична площа контакту, коефіцієнт тертя, тощо. Показано, що раціональним шляхом підвищення міцності зєднань з натягами при яких в зоні контакту виникають пружно-пластичні деформації є доведення фактичної площі контакту практично до номінальної. Проведені теоретичні дослідження пружно-пластичних деформацій зони контакту зєднань з натягом показали, що при складанні деталей з різними довжинами виникають деформації валу, які діють на відстані 1,2 величини радіуса посадки від межі контактної зони. Експериментальні дослідження деформацій пальця колінчастого валу компресора швейної машини JK-T5878-28B/38B/08, які проводилися методами фотопружності та тензометрування показали, що відхилення від циліндричності вільної частини пальця виникають під час формування зєднання з натягом, мають нерівномірний характер, при цьому величина деформації його утворюючої становить до 25% від величини натягу як за довжиною, так і за діаметром.