Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46979
Title: Розроблення та динамічний аналіз приводу планшайби верстата для обробки плиткового скла
Other Titles: Development and dynamic analysis of the faceplate drive of the machine tool for the processing of flush glass
Authors: Гарнік, Володимир Миколайович
Harnik, Volodymyr
Affiliation: ТНТУ імені Івана Пулюя, гр. МВм-61
Bibliographic description (Ukraine): Гарнік В. М. Розроблення та динамічний аналіз приводу планшайби верстата для обробки плиткового скла : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра : спец. 133 - галузеве машинобудування / наук. кер. В. М.Буховець Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024. 95 с.
Issue Date: 27-Des-2024
Submitted date: 27-Des-2024
Date of entry: 30-Des-2024
Publisher: ТНТУ
Country (code): UA
Place of the edition/event: Тернопіль
Supervisor: Буховець, Валерій Миколайович
Bukhovets, Valeriy
Committee members: Бабій, Андрій Васильович
Babii, Andrii
UDC: 621.9
Keywords: 133
галузеве машинобудування
математична модель
власна частота коливань
планшайба
привід
динамічна модель
крутильні коливання
динамічний аналіз
natural frequency of oscillations
faceplate
drive
dynamic model
torsional oscillations
dynamic analysis
mathematical model
Abstract: У кваліфікаційній роботі вирішено важливу науково-прикладну задачу модернізації приводу обертання планшайби верстата для обробки плиткового скла вільним абразивом та визначення динамічних властивостей його пружної системи. Проведено модернізацію приводу обертання планшайби верстата для обробки плиткового скла вільним абразивом. Здійснено кінематичний розрахунок та розраховано основні силові характеристики приводу обертання планшайби. Проведено проєктний і перевірочний розрахунок клинопасової передачі, конічної передачі ведучого та веденого валів редуктора, вибрано підшипники та перевірено їх на довговічність. Розроблено розрахункові динамічні системи валів приводу у вигляді дво- та чотиримасових систем із пружніми зв’язками та визначено інерційні параметри та крутильні податливості елементів приводу та зєднань. Приведено моменти інерції і податливості до валу двигуна. Отримано багатомасову ланцюгову приведену динамічну систему приводу обертання планшайби, яка наближеним метод зменшення числа ступенів вільності приведена до еквівалентної системи з двома ступенями вільності. Розроблено математичну модель вільних крутильних коливань двомасової динамічної системи та визначено дві власні частоти коливань.
In the qualification work, an important scientific and applied task of modernizing the faceplate rotation drive of the machine for processing tile glass with a free abrasive and determining the dynamic properties of its elastic system was solved. The faceplate rotation drive of the machine for processing tile glass with free abrasive has been modernized. A kinematic calculation was carried out and the main power characteristics of the faceplate rotation drive were calculated. The design and verification calculation of the V-belt transmission, the bevel transmission of the drive and driven shafts of the gearbox was carried out, the bearings were selected and tested for durability. Calculated dynamic systems of drive shafts in the form of two- and four-mass systems with elastic connections have been developed, and inertial parameters and torsional compliance of drive elements and connections have been determined. The moments of inertia and compliance of the motor shaft are given. A multi-mass chain reduced dynamic system of the faceplate rotation drive was obtained, which was reduced to an equivalent system with two degrees of freedom using the approximate method of reducing the number of degrees of freedom. A mathematical model of free torsional oscillations of a two-mass dynamic system was developed and two natural oscillation frequencies were determined.
Content: ВСТУП 7 1. АНАЛІЗ ПРОЦЕСІВ І ВЕРСТАТІВ ДЛЯ ОБРОБКИ ПЛИТКОВОГО СКЛА ТА ДИНАМІКИ ПРИВОДІВ ОБЕРТАННЯ 8 1.1. Аналіз впливу умов обробки при шліфуванні скла на якість обробленої поверхні 8 1.2. Аналіз способів абразивної обробки деталей із скла та оптичних деталей 11 1.3. Аналіз конструкції базового варіанта верстату для обробки плиткового скла 13 1.4 Аналіз конструкції верстатів для обробки плоских поверхонь скла 16 1.5 Огляд існуючих досліджень динамічних характеристик приводів обертання 21 1.6. Висновки по розділу 1, постановка мети та задач дослідження 24 2. ПРОЄКТНИЙ РОЗДІЛ 28 2.1. Кінематичний та силовий розрахунок приводу обертання планшайби верстата для обробки плиткового скла 28 2.2 Розрахунок клинопасової передачі приводу планшайби 31 2.3. Розрахунок і вибір елементів конічного редуктора 33 2.3.1. Розрахунок конічної зубчастої передачі 33 2.3.2. Проєктний розрахунок валів редуктора 38 2.3.3. Перевірка довговічності підшипників ведучого валу 39 2.3.4. Перевірка довговічності підшипників веденого валу 43 2.3.5. Перевірочний розрахунок ведучого валу 46 2.3.6. Перевірочний розрахунок веденого валу 48 2.3.7 Розрахунок шпонкових з’єднань 50 2.3.8. Вибір сорту масла, призначення посадок 51 2.4. Висновки по розділу 2 52 3. НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ РОЗДІЛ 54 3.1. Розробка розрахункової схеми динамічної системи приводу обертання планшайби і визначення її параметрів 54 3.1.1. Побудова розрахункової схеми приводу 54 3.1.2. Визначення моментів інерції деталей приводу 57 3.1.3. Розрахунок податливостей деталей приводу 62 3.1.4. Приведення моментів інерції та податливостей до валу двигуна 65 3.1.5. Зведення багатомасової крутильної коливної системи до еквівалентної системи двомасової 68 3.2. Визначення власних частот та форм коливань крутильної двомасової системи приводу 70 3.3 Висновки по розділу 3 71 4. ОХОРОНА ПРАЦІ І БЕЗПЕКА У НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 73 4.1. Організація служби охорони праці на підприємстві для виготовлення скляних виробів 73 4.2. Аналіз небезпечних та шкідливих виробничих факторів на дільниці з обробки плиткового скла 75 4.3. Забезпечення безпечної експлуатації модернізованого верстату для обробки плиткового скла та техніки безпеки. 77 4.4. Захист працюючих від надзвичайних ситуацій 79 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 82 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 85 ДОДАТКИ 89
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46979
Copyright owner: © Гарнік Володимир Миколайович, 2024
References (Ukraine): 1. Shelby J.E. Introduction to Glass Science and Technology – Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 2005. – 291р.
2. Тимчик Г.С. Технологія оптичного приладобудування. – К.: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023. – 185 с.
3. Тимчик Г.С., Філіппова М.В., Маркін М.О. Технологія оптичного виробництва. Навчальний посібник для студентів ВНЗ. – К.: НТУУ «КПІ», 2016.- 168 с.
4. Козаков О.М. Основи технології оптичного приладобудування. Ч.2. Основи технологічних процесів виготовлення оптичних деталей: Навчальний посібник – Чернівці: Рута, 2008. – 118 с.
5. Верстат шліфувально-полірувально-доводочний ШПД-350М [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://www.szos.by/stanok-shlifovalnopolirovalno- dovodochnyy-shpd-350m (дата звернення: 10.12.2024).
6. Верстат полірувально-доводочний ПД-2000 [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://www.szos.by/stanok-polirovalno-dovodochnyy-pd-2000 (дата звернення: 10.12.2024).
7. Lapping Machine - Kemet 36 [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://www.kemet.co.uk/products/flatlapping/kemet-36-diamond-lapping-machine (дата звернення: 10.12.2024).
8. Large Lapping Table - Kemet 56 [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://www.kemet.co.uk/products/flatlapping/large-lapping-table-kemet-56 (дата звернення: 10.12.2024).
9. Пижов В.М., Красношапка Н.Д., Островерхов М.Я. Електропривод: Механіка електроприводу. Електромеханічне перетворення енергії та електромеханічні властивості двигунів постійного струму. – К.: КПІ ім. Ігоря Сікорського – Електронні текстові дані (1 файл: 2,48 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. – 198 с.
10. Dresig H., Fidlin A. Schwingungen mechanischer Antriebssysteme. Modellbildung, Berechnung, Analyse, Synthese. – Berlin: Springer-Verlag, 2014. – 651 s.
11. Weck M. Teipel K. Dynamisches Verhalten spanender Werkzeugmaschinen.– Berlin: Springer, 1977.
12. Кузнєцов Ю.М. Технологічне оснащення для високоефективної обробки деталей на токарних верстатах: монографія// Ю.М. Кузнєцов, І.В. Луців, О.В. Шевченко, В.Н. Волошин – К.: - Тернопіль: Терно-граф, 2011. – 692 с.
13. Han L. Study on torsional stiffness of transmission employed in a rotary table/ L. Han, L. Xu, F. Wang// Journal Mechanical Engineering Science. – 14, 2015.– p. 1-15.
14. Sato R. Mathematical model of a CNC rotary table driven by a worm gear// International Journal of Intelligent Mechatronics and Robotics. – 2(4), 2012. – p. 27- 40.
15. Xie D. Research on Dynamics Characteristics of the Rotation Axis in CNC Machine Tool/ D. Xie, Z. Jianqu1, W. Feng// 3rd International Conference on Material, Mechanical and Manufacturing Engineering (IC3ME 2015). – 2015. – p. 1472-1475.
16. Погребняк Р.П. Динамічні властивості пружної системи приводу важкого карусельного верстата для обробки залізничних коліс// Проблеми обчислювальної техніки і міцності конструкцій. - Випуск 27, 2017. – с. 129-136.
17. Погребняк Р.П. Нестаціонарні режими роботи головного привода карусельного верстата для обробки суцільнокатаних залізничних коліс// Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту. - №3(75), 2018. – с. 128-137.
18. Луців І.В. Синтез технологічного оснащення для абразивної обробки деталей різних конфігурацій/ І.В. Луців, Р.Я. Лещук, В.Р. Кобельник, Г.С. Нагорняк// Матеріали міжнародної наукової конференції «Іван Пулюй: життя в ім’я науки та України» (до 175-ліття від дня народження). – Тернопіль: ТНТУ, 2020. – С. 87-88.
19. Електродвигун АИР132М6 [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://slemz.com.ua/elektrodviguni/zagalnopromyslovi/elektrodvygun-air-132m6-7- 5kvt-1000obhv (дата звернення: 12.12.2024).
20. Рудь Ю.С. Основи конструювання машин: Підручник для студентів інженерно-технічних спеціальностей вищих навчальних закладів. – Кривий Ріг: Видавець ФОП Чернявський Д.О., 2015. – 492 с.
21. Волошин В.Н. Динамічна модель крутильних коливань механічної частини електроприводу головного руху металорізального верстата. Методичні вказівки та завдання до виконання практичної роботи №1 з дисципліни «Приводи верстатів і верстатних комплексів» для студентів освітнього ступеня магістра спеціальності 133 «Галузеве машинобудування» – Тернопіль, ТНТУ, 2019. – 32 с.
22. Писаренко Г.С., Квітка О.Л., Уманський Е.С. Опір матеріалів: Підручник. – К.: Вища школа, 2004. – 665с.
23. Буховець В.М. Динамічні характеристики модернізованого приводу планшайби верстата для обробки скляних плиток/ В.М. Буховець, В.М. Гарнік// Матеріали XІII Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів «Актуальні задачі сучасних технологій» (11-12 грудня 2024 р.). – Тернопіль: ТНТУ, 2024. – С. 211-212.
24. Закон України «Про охорону праці» від 14 жовтня 1992 року № 2694- XII зі змінами [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2694-12/print (дата звернення: 15.12.2024).
25. Голубенко О.Л., Касьянов М.А., Гунченко О.М. Охорона праці в машинобудівному виробництві. Підручник. – Луганськ. Східноукраїнський університет ім. В. Даля, 2010 – 456.с.
26. Пістун І.П., Стець Р.Є., Трунова І.О. Охорона праці в галузі машинобудування. Навчальний посібник (стереотипне видання) – Суми: Університетська книга, 2023 – 556 с.
27. Левчук К.О., Романюк Р.Я., Толок А.О. Цивільний захист: навчальний посібник. – Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2016. – 325 с.
28. Кобельник В.Р. Підвищення ефективності процесу свердління наскрізних отворів регулюванням подачі: Дис. … канд. техн. наук: 05.03.01 / Кобельник Володимир Романович; Тернопіль, 2013 – 168 с.
29. Кобельник В.Р, Кривий П.Д. Жорсткість вертикально-свердлильних верстатів. Вісник ЖДТУ. Технічні науки. : Житомир : ЖДТУ, 2007. Вип. № 1 (40). С. 34–40.
Content type: Master Thesis
Appears in Collections:133 — галузеве машинобудування

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
КРМ_Гарнік_В.М.pdfкваліфікаційна робота магістра4,1 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Admin Tools