Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43346| Назва: | Розробка вузлів спеціального верстата для формування торців труб (комплексна робота) |
| Інші назви: | Development of components for a special lathe for forming pipe ends (complex topic) |
| Автори: | Туз, Назар Романович Горобцов, Микита Сергійович Tuz, Nazar Horobtsov, Nikita |
| Приналежність: | ТНТУ імені Івана Пулюя, гр. МВм-61 |
| Бібліографічний опис: | Туз Н. Р. , Горобцов М. С. Розробка вузлів спеціального верстата для формування торців труб (комплексна робота) : кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістр за спеціальністю „133 — галузеве машинобудування“ / Н. Р. Туз, М. С. Горобцов. — Тернопіль: ТНТУ, 2023. — 120 с. |
| Bibliographic description: | Tuz N., Horobtsov N. Development of components for a special lathe for forming pipe ends (complex topic) // Thesis work for obtaining the educational qualification of Master degree of specialty 133 - Industrial machinery engineering; Ternopil Ivan Pul'uj National Technical University; Ternopil, 2023. - 120 p. |
| Дата публікації: | 29-гру-2023 |
| Дата подання: | 29-гру-2023 |
| Дата внесення: | 3-січ-2024 |
| Видавництво: | ТНТУ |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопіль |
| Науковий керівник: | Крупа, Володимир Васильович Krupa, Volodymyr |
| Члени комітету: | Сенчишин, Віктор Степанович Senchyshyn, Viktor Stepanovych |
| УДК: | 621.9 |
| Теми: | 133 галузеве машинобудування вал редуктор привід шків shaft pulley reducer drive |
| Короткий огляд (реферат): | Робота присвячена розробці конструкцій окремих вузлів верстата для формування торців труб, робота складається з пояснювальної записки і графічного матеріалу. У роботі проведено аналіз можливого обладнання для формування торців труб, здійснено аналіз можливих схем обробки, аналіз приводів головного руху спеціальних верстатів, а також приводів подач, аналіз необхідних режимів обробки, проведено патентний пошук і здійснено аналіз публікацій з вибраної теми дослідження. У проєктному розділі здійснена розробка: структурно кінематичної, а також на основі кінематичного розрахунку — кінематичної схеми верстата . Розраховано необхідні діаметри шківів пасової передачі а також кількість зубчастих коліс редуктора. Проведено силовий розрахунок пасової передачі, а також зубчастої передачі, з умови контактної витривалості робочих поверхонь зубів визначено необхідний модуль зубчастих коліс. Проведено конструювання привода головного руху верстата. Проведено розрахунок гідравлічного привода подач, а саме побудовано та розраховано гідравлічну схему, яка забезпечує цикл робот швидкий підвід, робочий хід, швидкий відвід. Проведено додаткові розрахунки підшипників, з’єднань та інших конструктивних елементів верстату. У науково-дослідному розділі з застосуванням системи автоматизованого розрахунку SolidWorks Simulation проведені статистичні розрахунки елементів привода головного руху верстата, а саме : ведучого шківа, веденого шківа, вал шестерні і зубчастого колеса. На основі даних розрахунку внесено удосконалення в конструкції даних елементів і проведено їх повторний аналіз. Для удосконаленої конструкції здійснено динамічний розрахунок елементів: визначення власних частот і амплітуди коливань. У розділі економічної ефективності здійснено порівняльний аналіз економічної ефективності даного обладнання з діючи. |
| Опис: | The work is devoted to the development of the constructions of individual units of the edge-cutting machine for forming pipe ends, the work consists of an explanatory note and graphic material. In the work, an analysis of possible equipment for forming the ends of pipes was carried out, an analysis of possible processing schemes was carried out, an analysis of the drives of the main movement of special machines, as well as feed drives, an analysis of the necessary processing modes, a patent search was carried out and an analysis of publications on the selected research topic was carried out. In the project section, the development of: structural kinematic, as well as on the basis of kinematic calculation, the kinematic scheme of the machine was carried out. The necessary diameters of belt transmission pulleys and the number of gears of the gearbox are calculated. The force calculation, and the required module of the gear wheels was determined based on the condition of the contact endurance of the working surfaces of the teeth. The main drive of the machine has been designed. The calculation of the hydraulic feed drive was carried out, namely, the hydraulic scheme was built and calculated, which ensures the robot cycle of fast supply, working stroke, fast withdrawal. Additional calculations of bearings, joints and other structural elements of the machine were carried out. In the research section, using the SolidWorks Simulation automated calculation system, statistical calculations of the drive elements of the main movement of the machine, namely: the driving pulley, the driven pulley, the gear shaft and the gear wheel, were carried out. Based on the calculation data, improvements were made to the design of these elements and their re-analysis was carried out. For the improved design, a dynamic calculation of the elements was carried out: determination of natural frequencies and amplitude of oscillations. In the economic efficiency section, a comparative analysis of the economic efficiency of this equipment with existing equipment was carried out. |
| Зміст: | ЗМІСТ ВСТУП 1. АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 11 1.1 Аналіз можливого обладнання для формування торців труб 11 1.1.1. Аналіз конструкції торців труб 11 1.1.2. Схеми обробки торців труб 11 1.1.3Аналіз режимів різання металорізальних верстатів 13 1.1.3.1. Фрезерна обробка 13 1.1.3.2. Токарна обробка 14 1.1.3.3. Шліфувальна обробка 14 1.2. Аналіз приводів головного руху спеціальних верстатів 14 1.2.1. Вибір структури привода 15 1.3. Аналіз необхідних режимів обробки торця труб 16 1.3.1. Визначення необхідних частот обертання шпинделя 17 1.3.2. Визначення необхідних параметрів приводу подач 17 1.3.3. Визначаємо розрахункове навантаження 17 1.4. Патентний пошук 19 1.5. Аналіз публікацій з вибраної теми дослідження 27 1.6 Висновки по розділу, постановка мети та задач дослідження 29 2. ПРОЄКТНИЙ РОЗДІЛ 30 2.1. Розробко структурно кінематичної схеми 30 2.1.1. Розробка кінематичної схеми 30 2.2. Розрахунок приводів головного руху 31 2.2.1. Розрахунок пасової передачі 31 2.2.2. Розрахунок зубчастої передачі 33 2.2.2.1. Кінематичний розрахунок 33 2.2.2.2. Визначення діаметра колеса і шестерні 34 2.2.2.3. Визначення значення модуля 35 2.2.2.4. Розрахунок на контактну витривалість робочих поверхонь 36 2.2.2.5. Визначення параметрів зубчастої передачі 38 2.3. Розрахунок приводу подач 39 2.3.1. Розрахунок елементів гідроприводу 40 2.3.2. Схема та опис гідроприводу 45 2.3.3. Опис роботи механізму вузла встановлення заготовки 46 2.4. Розрахунок підшипників 47 2.5. Розрахунок шпонкових з’єднань 48 2.6. Висновок по розділу 52 3. НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ РОЗДІЛ 53 3.1. Методи проведення дослідження 53 3.2. Статичний аналіз елементів привода головного руху за допомогою SolidWorks Simulation 53 3.2.1. Статичний аналіз ведучого шківа 54 3.2.2. Статичний аналіз веденого шківа 58 3.2.3 Статичний і динамічний аналіз вал-шестерні 61 3.2.4. Статичний аналіз зубчастого колеса у зборці 67 3.2.5 Висновок по розділу 71 3.3. Удосконалення конструкцій і проведення повторного статичного аналізу 71 3.3.1. Удосконалення ведучого шківа 71 3.3.2 Удосконалення веденого шківа 73 3.3.3. Удосконалення вал-шестерні 78 3.3.4. Удосконалення зубчастого колеса у зборці 83 3.4. Висновок по розділу 85 4. ОЦІНКА ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 86 4.1. Аналіз вихідних даних 86 4.2. Розрахунок витрат на НДДКР 90 4.3. Розрахунок капітальних вкладень 92 4.4. Розрахунок економії на поточних витратах 93 4.5. Визначення чистого дисконтного доходу 94 4.6. Висновок по розділу 95 5. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 96 5.1. Охорона праці 96 5.1.1. Проектування робочого місця 96 5.1.2 Розрахунок штучного і природного освітлення виробничого приміщення 98 5.2. Безпека в надзвичайних ситуаціях 103 5.2.1. Підвищення стійкості роботи підприємств верстатобудівної галузі у воєнний час 103 5.2.2 Планування заходів цивільного захисту на промисловому підприємстві в випадку надзвичайної ситуації 107 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 111 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 113 ДОДАТКИ 119 |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43346 |
| Власник авторського права: | © Туз Назар Романович, Горобцов Микита Сергійович, 2023 |
| URL-посилання пов’язаного матеріалу: | 1. Industrial Equipment URlURl:https://www.i-e.com.ua/ua/svarka-akcii-novosti/faska-na-trubah.html 4.URL : https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/27001/1/Metalorizalni_verstaty.pdf |
| Перелік літератури: | 2.Молчанов В.Ф., Музичка Д.Г. «Металорізальні верстати та інструменти» Часов Д.П. – Дніпродзержинськ // ДДТУ, 2014р. - 27 ст. 3. Паливода Ю.Є. Інструментальні матеріали, режими різання і технічне нормування механічної обробки: навчальний посібник / Ю.Є. Паливода, А.Є. Дячун, Р.Я. Лещук. - Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2019. - 240 с. 5. Мархель, І. І. « Деталі машин» навч. посібник: рекомендовано МОН України / І.І. Мархель. - К.: Алерта, 2005. 10. Скляров Р. Дослідження перехідних процесів електропривода металорізального верстата з використанням інформаційних технологій / Скляров Р., Шанайда В., Савчук М. // Вісник ТНТУ. — 2011. — Том 16. — № 1. — С.117-125. 11. Крупа В.В. Теорія технічних систем: особливості побудови створення та розвитку: навчальний посібник / Володимир Крупа. – Тернопіль : Осадца Ю.В., 2023. – 308 с. 14. Вплив випадковості подачі на висоту мікронерівностей поверхні при її точінні або розточуванні / [П. Кривий, Н. Тимошенко, М. Шарик, В. Крупа] // Львів : Машинознавство. – 2013. – №9-10 (195-196). – С. 76-83. 15. Крупа В. В. Металорізальні інструменти з асиметричним розміщенням лез для оброблення глибоких отворів циліндрів : дис. канд. техн. наук, спец. 05.03.01 / Крупа Володимир Васильович - Тернопіль, 2015. - 185 с. 16. Таванюк, Т. Я. "Моделювання приводу спеціального технологічного обладнання." Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля 2 (2016): 96-101. 17. AL IBRAHIMI METAK, M. А. Математична модель узагальнених координат робочого органу багатокоординатного верстату паралельної структури з надлишковим приводом. Наукові доповіді НУБіП України, [S.l.], n. 4(74),вер.2018.ISSN2223-1609. doi:http://dx.doi.org/10.31548/dopovidi2018.04.020. 18. Четвержук, Т.І.,et al. Статистичне моделювання технічних характеристик металорізальних верстатів. Наукові нотатки 71 (2021): 322-329. 19. Струтинський В.Б. Математичне моделювання стохастичних процесіву системахприводів: Монографія. / В.Б. Струтинський, О.В. Колот – Краматорськ: ЗАТ “Тираж-51”, 2005.– 530 с. 22. Шанайда, В. В. Потічко А. С. "Комп'ютерне дослідження динамічних характеристик елементів приводу головного руху радіально-свердлильного верстата." Збірник тез доповідей Ⅵ Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій “ (2017): 178-178. 23. Шанайда В.В. Пакет MathCAD в інженерних розрахунках/ Шанайда В.В. Тернопіль: Видавництво ТДТУ, 2001. − 163 с. 24. Луців І.В. Динамічні характеристики підсистем верстатного оснащення адаптивного типу / І.В. Луців, Р.Я.Лещук // Вісник Тернопільського державного технічного університету, 2009, Том 14, №4. С.144-149. 26. Цюра, О. Оч. Дослідження характеристик регулювання адаптивного типу в системі приводу подач токарного верстату для розрізання заготовок. MS thesis. Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2018. 27. Погребняк, Р. П. "Динамічні властивості пружної системи приводу важкого карусельного верстата для обробки залізничних коліс." Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій 27 (2017): 129-136. 28. Іскович-Лотоцький, Ростислав Дмитрович, Ю. В. Булига, and О. Д. Манжілевський. "Спеціальний верстат для віброабразивної обробки деталей складної конфігурації." Вісник Вінницького політехнічного інституту (2009): 86-89. 29. Шевченко, Олександр Віталійович, and Сергій Анатолійович Манзюк. "Використання приводів нано-та мікропереміщень при ультрапрецизійній обробці на верстатах." Вісник Житомирського державного технологічного університету. Серія: Технічні науки 4 (2013): 42-48. 30. Петрик С. М. Розробка конструкції виконавчих вузлів спеціального свердлильного верстата з ЧПК із багатошпиндельною свердлильною головкою: дипломна робота магістра за спеціальністю "133 — галузеве машинобудування“ / С. М. Петрик. — Тернопіль : ТНТУ, 2020. — 90 с. 31. Данілов, Р. Г., and О. О. Добров. "Особливості приводу спеціального обладнання технологічних машинБудівництво. Матеріалознавство. Машинобудування. Серія: Підйомно-транспортні, будівельні та дорожні машини та обладнання 88 (2016): 154-158. 32. Реута, З.А. Модернізація привода головного руху токарно-карусельного верстата : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавра; спец.: 133 - галузеве машинобудування / З.А. Реута; наук. кер. М.М. Коротун. – Суми: СумДУ, 2021. – 57 с. 33. Кобельник В. Р. Жорсткість вертикально-свердлильних верстатів / В. Р. Кобельник, П. Д. Кривий // Вісник ЖДТУ. Технічні науки. – Житомир : ЖДТУ, 2007. – Вип. № 1 (40). – С. 34–40. 34. Кобельник В. Р. Методика дослідження кінематичної точності механізму подач вертикально-свердлильних верстатів на прикладі верстата моделі 2Н118 / В. Р. Кобельник, П. Д. Кривий // Процеси механічної обробки в машинобудуванні: зб. наук. праць. – Житомир : ЖДТУ, 2010. – Вип. 8. – С. 99–108. 35. Геть Ю.М. Обґрунтування і розробка безступінчатого приводу головного руху і механізму зміни частоти обертання шпинделя свердлильного верстату: автореферат дипломної роботи магістра за спеціальністю „133 — галузеве машинобудування“/ Ю.М.Геть — Тернопіль: ТНТУ, 2018. — 7 с. 36. Тань Яохуей CПРЯМОВАНИЙ ВИБІР СИЛОВИХ ВУЗЛІВ АГРЕГАТНИХ ВЕРСТАТІВ ПО КОМПОНОВОЧНИМ ТА ТЕХНОЛОГІЧНИМ ВИМОГАМ. Дис.. канд техн наук 05 02 08 37. Гордеев, О. Ф., Полінкевич, Р. М., Давидюк, О. І., & Голодюк, Р. П. (2011). Програмні методи і засоби цифрового моделювання динаміки гідроприводів металорізальних верстатів. Наукові нотатки, (35), 56-60. 38. Соколов, В. І., et al. "Розробка та дослідження системи автоматичного керування технологічним обладнанням з гідроприводом оберального руху." Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля 7 (2017): 63-70. 39. Мазур, Марк Вадимович. Багатофункціональний гідропривод верстату із програмним керуванням. BS thesis. КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. 40. Павлище В. Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин: Підручник. 2-е вид. перероб. Львів : Афіша, 2003. 560 с. с. 120-151. 41. Ковальов, І. О. Ратушний О.В. Гідравліка, гідро- та пневмоприводи: навчальний посібник. / І. О. Ковальов, - Суми : СумДу, 2016. – 250с. 42. Богданович Л.Б. Гідравлічні приводи. К.: Вища школа, 1970. -232с. 43. Крупа В.В., Туз Н.Р. Розробка гідравлічного приводу подач спеціального верстата / Матеріали XІІ Міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів «АКТУАЛЬНІ ЗАДАЧІ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ» – Тернопіль, 6-7 грудня 2023 року: тези допов. ФОП Паляниця В. А., 2023. – С. 86 44. В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський Гідропривід та гідропневмоавтоматика / Підручник // Під ред. В.О.Федорця. –К.:Вища ш.к.,1995. -463с. 45. Гайдамака А. В. Підшипники кочення базові знання та напрямки вдосконалення //Харків НТУ «ХПІ» 2009 Випуск 3(9). – С. 157-190. 46. Павлище В.Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин: - Київ «Вища школа» 1993. – 560с. 47. Скляров Р., Шанайда В. Використання багатофункціонального пакету MathCad при прогнозуванні параметрів металорізальних верстатів. Збірник тез доповідей ⅩⅥ наукової конференції Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 2012, С. 69. 48 Крупа В.В., Горобцов М.С. Удосконалення конструктивних елементів приводу головного руху спеціального верстата з використанням SolidWorks Simulation / Матеріали XІІ Міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів «АКТУАЛЬНІ ЗАДАЧІ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ» – Тернопіль, 6-7 грудня 2023 року: тези допов. ФОП Паляниця В. А., 2023. – С. 85 49. Бочков В.М., Сілін Р.І., Гаврильченко О.В. Розрахунок та конструювання металорізальних верстатів: підручник; за ред. Сіліна Р.І. Львів: Бескид Біт, 2008. 448 с. 50. Рудь Ю.С. Основи конструювання машин: підручник. Кривий Ріг: ФОП Чернявський Д.О., 2015. 492 с. 51.Зиновієв Д. В. Основи проектування в Autodesk Inventor 2016. 2-е вид. / під ред. Азанова М. – М.: ДМК Пресс, 2017. – 256 с 52. Іванілов О.С. Економіка підприємства: підручник. Київ: Центр навчальної літератури. 2019. 345 с. 53. Охорона праці : Навч. посіб. / Я.І. Бедрій, Є.О. Геврик, І.Я. Кіт та інші; ред. Є.О. Геврик; Укр. Держ. Лісотехн. Ун-т. – Львів, 2000. – 280с. 54. Стручок В.С. Безпека в надзвичайних ситуаціях. методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., –156 с. |
| References: | 6. Arrangement for working a tube end: pat. CN108724040A: MПК 6B21D41/00; МПК6 В21D41/00 00; B21D41/02 02; B25B11/00 00; B25B11/02 02; CN201810354022ACN201810354022A; prior. GB201706377A. 21.04. 2017; publ. 11.02.2018 7. Cylinder flanging machine machine: pat. CN113198893A: МПК B21D41/00; B21D41/02; B25B11/00; B25B11/02; prior. CN202110534665A·2021 05 1717; publ. ·2018 11 02. 8. Method and apparatus for closing a tube structure structure: pat. US5718139A US5718139A: МПК B21D19/04; (IPC1-7): B21D41/04; prior. US65600696A·1996 05 2424; publ.1998 02 17. 9. Pipe cutting apparatus apparatus: pat. CN102317003A: МПК B21D28/36; B23D21/04; B23D21/10; prior. FI20095098A·2009 02 03; FI2010050047W·2010 01 2828; publ. 2012 01 11. 12. Technological heredity and accuracy of the cross section shapes of the hydro-cylinder cylindrical surfaces / [Petro D. Kryvyi, Volodymyr O. Dzyra, Nadiia M. Tymoshenko, Volodymyr V. Krupa] // Canadian journal science, education and culture. – 2014. – №2 (6). – p. 301-309. 13. V. Krupa, N. Tymoshenko, V. Kobelnyk, I. Petrechko. Probability-statistical estimation method of feed influence on the tangential cutting force under turning. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. Poland. Том 114, Выпуск 1, с. 22-31 (2022) 20. Vitenko T. Features of creating a solid models and assembly operations at CAD-systems / Vitenko T., Shanaida V., Droździel P., Madlenak R. // 9th International Conference on Education and New Learning Technologies, Barcelona (Spain), 3rd-5th of July, 2017: IATED Academy, 2017. − P. 7464-7469. 21. Krol O., Sukhorutchenko I. 3D-modeling and optimization spindle's node machining centre SVM1F4 / Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa, 2013. – P. 114 – 119. 25. Lutsiv I. Ring-shaped parts form accuracy improvement in lathe machining using complex self adjusting equipment / Ihor Lutsiv, Vitaliy Voloshyn, Valeriy Buhovets // Professional Studies: Theory and Practise. Technological Sciences. Siauliai State College. Tallinn University of Applied Sciences. Lithuania.- 2016/1 (16). - P. 80-85. |
| Тип вмісту: | Master Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 133 — галузеве машинобудування |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| КРМ_Горобцов_Туз.pdf | комплексна кваліфікаційна робота магістра | 3,36 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора