Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39579| Назва: | Дослідження пружних оболонок гідравлічних затискних патронів для затиску тонкостінних циліндричних виробів |
| Інші назви: | Research of elastic shells of hydraulic clamping chuck for clamping thin-walled cylindrical parts |
| Автори: | Штогрін, Євгеній Миколайович Shtohrin, Yevhenii Mykolaiovych |
| Приналежність: | ТНТУ імені Івана Пулюя, гр. МВм-61 |
| Бібліографічний опис: | Штогрін Є.М. Дослідження пружних оболонок гідравлічних затискних патронів для затиску тонкостінних циліндричних виробів : кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю "133 — галузеве машинобудування“ / Є.М. Штогрін. — Тернопіль: ТНТУ, 2022. — 93 с. |
| Bibliographic description: | Shtohrin Y.M. «Research of elastic shells of hydraulic clamping chuck for clamping thin-walled cylindrical parts». 133 – Industrial machinery engineering; Ternopil Ivan Pul'uj National Technical University; Ternopil, 2022. |
| Дата публікації: | 23-гру-2022 |
| Дата подання: | 24-гру-2022 |
| Дата внесення: | 25-гру-2022 |
| Видавництво: | ТНТУ |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопіль |
| Науковий керівник: | Волошин, Віталій Нестерович |
| Члени комітету: | Золотий, Роман Захарійович |
| УДК: | 621.9 |
| Теми: | 133 галузеве машинобудування мотор-шпиндель пружні переміщення гідравлічний затискний патрон радіальний тиск spindle motor elastic movements hydraulic clamping chuck radial pressure |
| Короткий огляд (реферат): | У кваліфікаційній роботі вирішено важливу науково-прикладну задачу встановлення впливу геометричних параметрів пружної оболонки та сил радіального тиску, що створюється в гідравлічному затискному патроні, на пружні радіальні переміщення оболонкового затискного елемента, який безпосередньо контактує із тонкостінним циліндричним виробом. Спроектовано конструкцію приводу головного руху, що являє собою мехатронну привідну систему прямої дії (мотор-шпиндель) та конструкцію гідравлічного затискного патрона з пружним оболонковим затискним елементом. Розроблено математичну модель пружних деформацій оболонкового затискного елемента. За допомогою розробленої моделі проведено моделювання впливу радіального силового навантаження на пружні переміщення пружного оболонкового затискного елемента; пружних переміщень оболонкового затискного елемента в залежності від зміни його товщини при різних значеннях радіального силового навантаження. |
| Опис: | An important scientific and applied problem was solved in the qualification work establishing the influence of the geometric parameters of the elastic shell and forces of the radial pressure created in the hydraulic clamping chuck, on elastic radial displacements of the shell clamping element which directly in contact with a thin-walled cylindrical product. The design of the drive of the main movement, which is direct action mechatronic drive system (spindle motor) and construction hydraulic clamping with elastic shell clamping an element. A mathematical model of elastic deformations has been developed shell clamping element. Using the developed model modeling of the effect of radial force load on elastics was carried out moving the elastic shell clamping element; elastic movements of the shell clamping element depending on its change thickness at different values of the radial power load. |
| Зміст: | ВСТУП 6 1. АНАЛІЗ СТАНУ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОСНАЩЕННЯ ДЛЯ ЗАТИСКУ ТОНКОСТІННИХ ЦИЛІНДРИЧНИХ ВИРОБІВ 7 1.1. Характеристика та типи затискних систем для токарної обробки заготовок 7 1.2. Аналіз конструкцій затискних пристроїв для затиску тонкостінних виробів 10 1.2.1. Самоцентруючі затискні патрони 10 1.2.2. Багатопелюсткові цангові патрони 13 1.2.3. Затискні патрони із затискними пружними елементами 14 1.2.4. Гідравлічні затискні патрони із втулковими затискними елементами 15 1.2.5. Гідравлічні затискні патрони із пружними оболонками 17 1.3. Огляд існуючих досліджень і розробок по затиску тонкостінних кільцевих та циліндричних виробів 20 1.4. Висновки по розділу 1, постановка мети та задач дослідження 23 2. ДОСЛІДНО-ПРОЄКТНИЙ РОЗДІЛ 27 2.1. Аналіз конструкції токарно-револьверного верстата та приводу головного руху з механізмом затиску 27 2.2. Проектування конструкції мехатронного приводу головного руху з механізмом затиску 28 2.2.1. Вибір типу та структури приводу 28 2.2.2. Вибір параметрів і технічних характеристик приводу. Графік зміни потужності та обертового моменту на шпинделі 30 2.2.3. Конструювання та розрахунок жорсткості шпиндельного вузла мотор-шпинделя я•жыяяж•я@32 2.2.3.1. Вибір компонувальної схеми шпиндельного вузла та типу опор 32 2.2.3.2. Розрахунок радіальної жорсткості опор шпиндельного вузла 35 4 2.2.3.3. Визначення оптимальної міжопорної віддалі та радіальної жорсткості переднього кінця шпинделя шпиндельного вузла 37 2.2.4. Динамічний розрахунок шпиндельного вузла мотор-шпинделя 39 2.2.4.1. Розрахункова схема і вихідні дані для розрахунку 39 2.2.4.2. Приведення мас до передньої частини шпинделя і середини міжопорної віддалі 40 2.2.4.3 Визначення власних частот та амплітуд коливань шпиндельного вузла 42 2.2.4. Опис конструкції та принципу дії привідної системи 47 2.3. Висновки по розділу 2 48 3. НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ РОЗДІЛ 49 3.1. Теоретичні основи керування властивостями оболонок і їх реакція на силове навантаження 49 3.2. Конструкція гідравлічного затискного патрона з пружним оболонковим затискним елементом 55 3.3. Теоретична модель для визначення переміщень пружної оболонки гідравлічного затискного патрона 57 3.3.1. Розрахункова схема силового навантаження оболонкового затискного елемента 57 3.3.2. Теоретичні залежності для визначення пружних переміщень оболонкового затискного елемента 58 3.3.3. Дослідження впливу геометричних параметрів та сили радіального тиску на пружні переміщення оболонки 61 3.4. Висновки по розділу 3 65 4. ОХОРОНА ПРАЦІ І БЕЗПЕКА У НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 67 4.1. Характеристика токарно-револьверного верстата з ЧПК з точки зору охорони праці 67 4.2. Вимоги ергономіки до організації робочого місця оператора токарно-револьверного верстата з ЧПК 68 5 4.3 Заходи по забезпеченню безпечної роботи токарно-револьверного верстата з ЧПК 71 4.4. Оцінка стійкості системи управління промислового об'єкта 72 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 77 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 80 ДОДАТКИ 84 |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39579 |
| Власник авторського права: | © ШТОГРІН Євгеній Миколайович, 2022 |
| Перелік літератури: | Кузнецов Ю.Н., Волошин В.Н., Неделчева П.М., Эль-Дахаби Ф.В. Зажимные механизмы для высокопроизводительной и высокоточной обработки резанием: Монография/ Под ред. Кузнецова Ю.Н. – Габрово: Университетское издательство «Васил Априлов», 2010. – 724 с. Луців, І.В. Комп‘ютерний аналіз підсистем затиску та самоналагоджувального оснащення для багатолезової обробки адаптивного типу / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М.Буховець // Науковий Вісник Херсонської державної морської академії, №2(9) Херсон, 2013, с. 183-190. Кузнецов Ю.Н., Литвин А.В. Повишение точности зажимных патронов // Вестник машиностроенния. – 1988, – №2. – с.31-35. Литвин А. В. Конструкторско-технологическое обеспечение точности зажима деталей// Вестник Гомельського государственного технического университета им. П.О. Сухого. – 2009, - №2. – с. 5-11. Литвин О.В., Клавак .М. Дослідження точності обробки кільцевих деталей із зміною вхідних параметрів технологічної системи// Вісник СевНТУ, серія: машиноприладобудування та транспорт. – 2012, вип. 129. – с. 143-148. Металлорежущие станки. Курсовое и дипломное проектирование/ М.Л. Орликов, И.Г. Федоренко, В.Н. Шишкин. – К.: Вища школа, 1987. – 152 с. Кочергин А.И. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование. – Мн.: Выш. шк., 1991. – 382с. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. – М.: Высш. школа, 1980. – 408 с. Осесимметричные задачи теории упругости/ П.А. Белоус. – Одесса: ОГПУ, 2000. – 183 с. Охорона праці в машинобудівному виробництві/ Підручник. Голубенко О.Л., Касьянов М.А., Гунченко О.М. – Луганськ. Східноукраїнський університет ім. В. Даля, 2010 – 456.с. Левчук К.О. Цивільний захист: навчальний посібник / К.О. Левчук, Р.Я. Романюк, А.О. Толок – Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2016. – р325 с. |
| References: | Bahrke U. Flexible Spannbacken für die Drehbearbeitung: Diss. Berlin: IPK., 1998. 168 s. Pingfa Feng. Berechnungsmodel zur Ermittlung von Spannkräften beim Backenfutter. Technische Universität Berlin, Diss., 2003. – 213 S. Chuck Jaws. Проспект фірми SCHUNK GmbH & Co. Lauffen/Neckar, 2015. – 728 p. ROTA NCR. Power lathe chucks without through-hole. Проспект фірми SCHUNK GmbH & Co. Lauffen/Neckar, 2015. – 18 p. ROTA NCS. Power lathe chucks without through-hole. Проспект фірми SCHUNK GmbH & Co. Lauffen/Neckar, 2015. – 8 p. Vielalt in Spanntechnik. Проспект фірми Stiefelmayer-Spanntechnik GmbH & Co. Denkendorf, 2011. – 16 S. Präzisions-Spannzeuge. Проспект фірми RINGSPANN GmbH. Hamburg, 2014. – 112 S. Power operated collet chuck KZF, with axial tightening. Проспект фірми Röhm Spannzeuge. Sontheim/Brenz, 2007. – 6 p. 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) , pp. 80-85. Hydraulic expansion technology. Customer-specific solutions. Проспект фірми SCHUNK GmbH & Co. Lauffen/Neckar, 2014. – 68 p. Hydraulic expanding chuck, Arbor & rotary intensifiers. Проспект фірми Positrol Workholding. Cincinnati, 2007. – 12 p. Precision Arbors & Chucks/ https://hydralock.com/precision-arbors-chucks/ Precision workholding equipment. Проспект фірми Acugrip Ltd. Hertfordshire, 2008. – 10 p. Pegels A. Werkstückdeformation ein Problem beim Spannen auf Werkzeugmaschinen// Industrieanzeiger. – 1977. – №46. – S.819 – 820. Davis, T. L., Kahg, C. H., and Lord, H. W. The Effect of Chucking Methods on Roundness Error in the Boring Process// Journal of Engineering for Industry– 1976. – February. – p. 233 – 238. Walter, M. F. and Stahl, J. E. Theories for Adaptive Control of Chucking Devices in NC-Turning Centers// Proc. of the Information Technology for Advanced Manufacturing Systems – 1992. – p. 249-256. Sathyanarayana, S., Melkote, S. N. Determination of Clamping Force Based on Minimization of Workpiece Elastic Deformation// Transaction of NAMRI/SME. – 2002. – Vol. 3. – p. 597-604. Ihor Lutsiv, Vitalii Voloshyn, Ihor Los. Computer simulation of clamping jaws with elastic compensating links for thin-walled parts clamping// Professional studies: Theory and Practice. – 2021 – №9(24) – pp. 70-74. Chang J.Y., Lairs G.J., Chen M.F. A study on the chatter characteristics of the thin wall cylindrical workpiece// Int. J. Mach. Tools Manufact. – 1994. – Vol.34, No.4. – p. 489-498. Lairs G.J., Chang J.Y. Stability analysis of chatter vibration for a thin-wall cylindrical workpiece// Int. J. Mach. Tools Manufact. – 1995. – Vol.35, No.3. – p. 431-444. Dong Chen, Bin Lin, Zhilin Han, Yanbin Zhang. Study on the optimization of cutting parameters in turning thin-walled circular cylindrical shell based upon cutting stability// The International Journal of Advanced Manufacturing Technology.– 2013. – Vol.69 – p. 891-899. Estrems M., Arizmendi M., Zabaleta A. J., Gil A. Numerical method to calculate the deformation of thin rings during turning operation and its influence on the roundness tolerance// Procedia Engineering – 2015 – Vol.132 – p 872-879. Fischer А., Eberhard Р., Ambrósio J. Parametric flexible multibody model for material removal during turning// Journal of Computational and Nonlinear Dynamics – 2014 – Vol.9, No.1. Heisel U. Kang C. Model-based form error compensation in the turning of thin-walled cylindrical parts// Production Engineering. – 2011. – vol.5. – p 151–158. Uwe Ronde. Drehmaschinen mit Hohlwellen-Motoren// Werkstatt und Betrieb. – 1993. - №9. – S. 561 – 563. MB framelless spindle motors. Projekt Planning Manual. Проспект фірми Indramat GmbH, 1997. – 156 с. Super precision bearings machine tool products. Проспект фірми The Barden Corporation, 2002. – 202 с. |
| Тип вмісту: | Master Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 133 — галузеве машинобудування |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Записка_Штогрін.pdf | Кваліфікаційна робота магістра | 4,21 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора