Моделювання конкурентоспроможних структур вузлів машин на прикладі збірних торцевих фрез

Abstract

Запропоновано методологію моделювання конкурентоспроможних структур вузлів машин на прикладі збірних тоцевих фрез з пружно-демпфуючими елементами. На першому етапі запропоновано принципи побудови структурних схем торцевих фрез: 1) розтин корпусу фрези площинами і поверхнями, побудованими дискретним або неперервним поворотом формуючої лінії; 2) введення в місця розтину корпусу фрези пружно-демпфуючих елементів. Структурні схеми фрез об’єднано за однаковими принципами побудови, описано їх конкурентоспроможні характеристики й позначено відповідними елементами матриць-стрічок. На другому етапі нові структурні схеми фрез побудовано добутком елементів транспонованих матриць-стовпчиків на елементи матриць-стрічок, побудованих на першому етапі. В дію добутку елементів відповідних матриць вкладено фізичний зміст накладання одна на одну відповідних структурних схем. На наступних етапах для побудови нових структурних схем конкурентоспроможних торцевих фрез продовжено застосування дії добутку елементів матриць попередніх етапів проектування на елементи матриць-стрічок першого етапу проектування.

Reducing the negative effect of the action of variable loads is achieved by introducing elastic couplings or elastic-damping elements into drive systems of machines or directly into the design of the tool. The article proposes a methodology for modeling competitive structures of machine nodes on the example of sectional cutters with elastic-damping elements by means of a step-by-step solution the tasks of structural-scheme synthesis. At the first stage of structural-scheme synthesis the proposes a principles of construction of new competitive structural schemes of sectional cutters: 1) reduction of the moment of inertia of the masses of the drive, severely tied to the tool cutter by cutting the cutter body with planes and surfaces constructed by discrete or continuous rotation of the forming line; 2) reducing the impact of the shock load on the cutting tool by inserting the elastic-damping elements into the site of the cutting the cutter body. Structural schemes of sectional cutters are united according to the same principles of construction, their competitive characteristics are described and marked with corresponding elements of matrixes-tapes. At the second stage of structural-scheme synthesis, new structural schemes of competitive of sectional cutters are constructed by multiplying the elements of transposed matrixes-columns on the elements of matrixes-tapes constructed in the first stage. In the mathematical effect of multiplying the elements of the corresponding matrixes, the physical content of the overlapping of corresponding structural schemes and the combination of the corresponding competitive characteristics is invested. In the subsequent stages of structural-scheme synthesis for the construction of new structural schemes of competitive of sectional cutters the application of the multiplication of elements of the matrixes of the previous stages of designing on the elements of the matrixes-tapes of the first stage of designing continues. Changing the rules in applying structural elements or significantly changing the characteristics of elements in the synthesized structural schemes allows to proceed to the design of another class of competitive of sectional cutters and machine nodes.