Bu öğeden alıntı yapmak, öğeye bağlanmak için bu tanımlayıcıyı kullanınız:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46982| Başlık: | Дослідження динамічних властивостей пружної системи головного приводу токарно-револьверного верстата з ЧПК |
| Diğer Başlıklar: | Study of the dynamic properties of the elastic system of the main drive of a CNC lathe-turret machine |
| Yazarlar: | Качор, Вадим Іванович Kachor, Vadym |
| Affiliation: | ТНТУ імені Івана Пулюя, гр. МВм-61 |
| Bibliographic reference (2015): | Качор В. І. Дослідження динамічних властивостей пружної системи головного приводу токарно-револьверного верстата з ЧПК : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра : спец. 133 - галузеве машинобудування / наук. кер. В. М. Буховець. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024. 90 с. |
| Yayın Tarihi: | 27-Ara-2024 |
| Submitted date: | 27-Ara-2024 |
| Date of entry: | 30-Ara-2024 |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопіль |
| Supervisor: | Буховець, Валерій Миколайович Bukhovets, Valeriy |
| Committee members: | Бабій, Андрій Васильович Babii, Andrii |
| UDC: | 621.941.232 |
| Anahtar kelimeler: | 133 галузеве машинобудування математична модель перехідний процес привід головного руху пружна система крутильні коливання динамічні властивості transition process main motion drive elastic system torsional oscillations dynamic properties mathematical model |
| Özet: | У кваліфікаційній роботі вирішено важливу науково-прикладну задачу розроблення енергоефективного прямого приводу головного руху токарно-револьверного верстата з ЧПК та дослідження динамічних властивостей його пружної системи в перехідних процесах.
Розроблено конструкцію приводу головного руху токарно-револьверного верстата з ЧПК, що являє собою прямий привод з пасовою передачею. Проведено розрахунок та вибір параметрів поліклинопасової передачі, розроблено конструкцію шпиндельного вузла на опорах кочення. З використанням канонічних рівнянь методу сил розроблено математичну модель радіальної жорсткості переднього кінця шпинделя шпиндельного вузла. Розроблено розрахункову схему динамічної системи приводу головного руху у вигляді двомасової системи та математичну модель її руху з врахуванням характеристики двигуна постійного струму. Проведено моделювання перехідного процесу при розгоні приводу і відсутності навантаження від сили різання. На основі розробленої математичної моделі крутильних коливань двомасової динамічної системи приводу головного руху визначено власні частоти коливань та побудовано форму коливань. In the qualification work, an important scientific and applied problem of developing an energy-efficient direct drive of the main movement of a lathe-turret machine with CNC and researching the dynamic properties of its elastic system in transient processes was solved. The design of the drive of the main movement of the lathe-turret machine with CNC, which is a direct drive with a belt transmission, has been developed. The calculation and selection of the parameters of the poly-V-belt transmission was carried out, the design of the spindle unit on the rolling bearings was developed. Using the canonical equations of the force method, a mathematical model of the radial stiffness of the front end of the spindle of the spindle assembly was developed. The calculation scheme of the dynamic system of the main motion drive in the form of a two-mass system and the mathematical model of its movement, taking into account the characteristics of the DC motor, have been developed. Modeling of the transition process during acceleration of the drive and the absence of load from the cutting force was carried out. On the basis of the developed mathematical model of torsional oscillations of the two-mass dynamic system of the main motion drive, the natural frequencies of oscillations were determined and the form of oscillations was constructed. |
| Content: | ВСТУП 8 1. АНАЛІЗ СТАНУ ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПРИВОДІВ ГОЛОВНОГО РУХУ 9 1.1. Загальна структура приводу головного руху 9 1.2. Аналіз конструкції приводів головного руху токарних верстатів з ЧПК 10 1.2.1. Класифікація приводів головного руху токарних верстатів з ЧПК 10 1.2.2. Прямі приводи головного руху токарних верстатів з ЧПК з пасовою передачею 11 1.2.3. Приводи головного руху токарних верстатів з ЧПК з планетарною коробкою швидкостей та пасовою передачею 12 1.2.4. Приводи головного руху токарних верстатів з ЧПК з вмонтованою розширювальною коробкою швидкостей в шпиндельну бабку 14 1.2.5. Приводи головного руху токарних верстатів з ЧПК у вигляді мотор-шпинделя 15 1.3. Огляд існуючих досліджень динамічних характеристик приводів головного руху 16 1.4. Висновки по розділу 1, постановка мети та задач дослідження 22 2. ДОСЛІДНО-ПРОЄКТНИЙ РОЗДІЛ 25 2.1. Модернізований привод головного руху токарно-револьверного верстата з ЧПК 25 2.2. Розрахунок і вибір основних технічних характеристик приводу головного руху 26 2.2.1. Розрахунок і обґрунтування і кінематичних характеристик 26 2.2.2. Визначення навантажень на привод та потужності електродвигуна 28 2.3. Вибір та розрахунок параметрів поліклинопасової передачі 30 2.4. Конструювання та розрахунок шпиндельного вузла приводу головного руху 33 2.4.1. Компонувальна схема шпиндельного вузла та вибір опор 33 2.4.2. Розрахунок радіальної та осьової жорсткості опор шпиндельного вузла 36 2.4.3. Розрахунок радіальної жорсткості переднього кінця шпинделя шпиндельного вузла 37 2.5. Висновки по розділу 2 43 3. НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ РОЗДІЛ 45 3.1. Методика дослідження крутильної багатомасової системи приводу 45 3.1.1. Рівняння руху крутильної багатомасової системи приводу 45 3.1.2. Визначення власних частот коливань крутильної багатомасової системи приводу 50 3.1.3 Методика дослідження перехідних процесів крутильної багатомасової системи приводу 51 3.2. Розробка розрахункової схеми динамічної системи приводу головного руху і визначення її параметрів 51 3.3. Математична модель динамічної системи приводу головного руху токарно-револьверного верстата з ЧПК 55 3.4 Моделювання перехідних процесів динамічної системи приводу головного руху токарно-револьверного верстата з ЧПК 58 3.5 Визначення власних частот та форм коливань крутильної двомасової системи приводу 62 3.6 Висновки по розділу 3 64 4. ОХОРОНА ПРАЦІ І БЕЗПЕКА У НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 66 4.1. Аналіз реалізації обробки на токарно-револьверному верстаті з ЧПК з точки зору безпеки життєдіяльності 66 4.2. Організація освітлення робочих місць машинобудівної дільниці 70 4.3 Прогнозування можливих надзвичайних ситуацій біля підприємства та методи забезпечення захисту його працівників 73 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 76 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 79 ДОДАТКИ 83 |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46982 |
| Copyright owner: | © Качор Вадим Іванович, 2024 |
| References (Ukraine): | 9. Карпенко Т. Н. Колебательные процессы в станках. – Мариуполь: ПГТУ, 2006. - 81 с. 10. 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. 16. 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. 17. Сизый Ю. А. Метод пространства состояний при исследовании и анализе крутильных колебаний привода вращения/ Ю.А. Сизый, Э.Г. Чайка, А.Н. Ушаков// Вісник Національного технічного університету «ХПІ» Серія: Технологiї в машинобудуваннi. – Випуск 2, 2017. – с. 3-7. 18. 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. 19. 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. 20. Струтинський В. Б. Математичне моделювання процесів та систем механіки. – Житомир : ЖІТІ, 2001. – 612 с. 21. Верба І. І., Даниленко О. В. Статичний розрахунок шпиндельних вузлів на опорах кочення: Методичні вказівки до виконання розрахунків у дипломних проектах та курсових проектах з дисциплін «Металорізальні верстати», Металорізальні верстати та обладнання автоматизованого виробництва», «Конструювання обладнання металообробних цехів» для студентів напряму підготовки 6.050503, спеціальностей «Металорізальні верстати та системи» та «Інструментальне виробництво» і спеціальностей 7.05050201, 8.05050201 «Технологія машинобудування». Частина 1. – К.: НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», 2017. – 104 с. 22. Бочков В. М., Сілін, Р. І., Гаврильченко О. В. Розрахунок та конструювання металорізальних верстатів: Підручник. – Львів: Бескид Біт, 2008– 448 с. 23. Карнаух С. Г., Чоста Н. В. Розрахунки механічних передач : навчальний посібник до курсового й дипломного проектування. – Краматорськ: ДДМА, 2008. – 204 с. 24. Писаренко Г. С., Квітка О. Л., Уманський Е. С. Опір матеріалів: Підручник. – К.: Вища школа, 2004. – 665с. 25. Хорошев К. Г., Кикоть С. В., Ніколаєнко В. А. Методичні вказівки до виконання циклу розрахунково-графічних робіт з динаміки механічних систем на базі ПЗ «OpenModelica» (v.1.12) для студентів денної форми здобуття освіти галузі знань 13 «Механічна інженерія», спеціальності 133 «Галузеве машинобудування» та галузі знань 14 «Електрична інженерія», спеціальності 142 «Енергетичне машинобудування». – К.: НТУ, 2019. - 98 с. 26. Електродвигуни постійного струму МР 132 LA. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://ek.ck.ua/elektrodvyhun-postiynoho-strumu-mp132la/ (дата звернення: 07.12.2024). 27. ROTA NC plus 2 215-66 Z170-SV90° 3-jaw power chuck with throughhole. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://schunk.com/au/en/ workpiece-clamping-technology/lathe-chucks/power-lathe-chucks-with-throughhole/ rota-nc-plus-2/rota-nc-plus-2-215-66-z170-sv90-/p/000000000000852116 (дата звернення: 07.12.2024). 28. 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. 29. Волошин В. Н. Моделювання перехідних процесів двомасової електромеханічної системи приводу технологічної машини. Методичні вказівки та завдання до виконання практичної роботи №5 з дисципліни «Динаміка машин» для студентів освітнього ступеня магістра спеціальності 133 «Галузеве машинобудування» – Тернопіль, ТНТУ, 2024. – 17 с. 30. Волошин В. Н. Динамічні властивості пружної системи головного приводу токарно-револьверного верстату з ЧПК/ В.Н. Волошин, В.М. Буховець, В.І Качор// 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. 31. Голубенко О. Л., Касьянов М. А., Гунченко О. М. Охорона праці в машинобудівному виробництві. Підручник. – Луганськ. Східноукраїнський університет ім. В. Даля, 2010 – 456.с. 32. Пістун І. П., Стець Р. Є., Трунова І. О. Охорона праці в галузі машинобудування. Навчальний посібник (стереотипне видання) – Суми: Університетська книга, 2023 – 556 с. 33. Левчук К. О., Романюк Р. Я., Толок А. О. Цивільний захист: навчальний посібник. – Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2016. – 325 с. 34. Кобельник В. Р, Кривий П. Д. Жорсткість вертикально-свердлильних верстатів// Вісник ЖДТУ. Технічні науки. : Житомир : ЖДТУ, 2007. Вип. № 1 (40). С. 34–40. 35. 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. 36. Кобельник В. Р., Крупа В. В., Тимошенко Н. М. Використання методу ітерацій для дослідження точності подач металорізальних верстатів. Машинобудування очима молодих: прогресивні ідеї: наука: виробництво: тези допов.: Краматорськ: ДДМА, 2018. С.78-80. |
| References (International): | 1. Brecher C., Weck M. Machine Tools Production Systems 2. Design, Calculation and Metrological Assessment – Berlin: Springer-Verlag GmbH, 2021 – 840 р. 2. Neugebauer R Werkzeugmaschinen. Aufbau, Funktion und Anwendung von spanenden und abtragenden Werkzeugmaschinen. – Berlin: Springer-Verlag GmbH, 2012 – 478 s. 3. Erdel B. High-speed Machining. – Michigan: Society of Manufacturing Engineers, 2003. – 247 p. 4. Hirsch A. Werkzeugmaschinen. Grundlagen, Auslegung, Ausführungsbeispiele – Wiesbaden: Springer Fachmedien, 2012. – 439 s. 5. Wu Y. Zhang L. Intelligent Motorized Spindle Technology. – Singapore: Springer Nature Singapore Pte Ltd, 2020. – 303 p. 6. The influence of titanium as a desferoidizing element on the stability of production of magnesium cast irons with compacted graphite/ A. Senuk, L. Slobodyan, V. Aulina, V. Kropivnua, O. Kuzyk, O. Lyashuk, M. Bosyia, Y. Vovk, A. Kropivna, M. Sokolc// Tribology in Industry.-Kragujevac:Universty of Kragujevac,2021.-Vol.43.-№4.-P.654-666. 7. Harmonic-dispersion analysis of the shape accuracy of the rolling bushings of drive roller and bushing chains / Senyk A., Kavalov V., Klymenko G., Vasylchenko Y., Shapovalov M., Kobelnyk O. // Procedia Structual Integrity.7th International Conference on IN-service Damage of Materials:Diagnostics an Prediction,DMDP 2023 Ternopil 18 October 2023 to 20 October 2023.2024 Vol.59,P502-507 8. New technology for the manufacturing and use of rolling kingpin bushings in the undercarriage of certain vehicles / Senyk A., Kobelnyk V., Gagaliuk A., Plavutska I., Matviyishin A., Larochkin A., Dubyniak T. // Procedia Structual Integrity.7th International Conference on In-service Damage of Materials : Diagnostics and Prediction, DMDP 2023 Ternopil 18 October 2023 to 20 October 2023.2024 Vol.59,P502-507 11. Dresig H., Fidlin A. Schwingungen mechanischer Antriebssysteme. Modellbildung, Berechnung, Analyse, Synthese. – Berlin: Springer-Verlag, 2014. – 651 s. 12. Trucks V. Rechnergestützte Beurteilung von Getriebestrukturen in Werkzeugmaschinen. – Berlin: Springer-Verlag, 1996. – 141 s. 13. Crowder R. Electric Drives and Electromechanical Systems. - Elsevier Ltd, 2020 – 292р. 14. Weck M. Teipel K. Dynamisches Verhalten spanender Werkzeugmaschinen.– Berlin: Springer, 1977. 15. Boehm. R. Beitrag zum Torsionsschwingungsverhalten von Werkzeugmaschinenantrieben mit Zahnschaltgetrieben. München: TU, Diss.,1976. |
| Content type: | Master Thesis |
| Koleksiyonlarda Görünür: | 133 — галузеве машинобудування |
Bu öğenin dosyaları:
| Dosya | Açıklama | Boyut | Biçim | |
|---|---|---|---|---|
| КРМ_Качор.pdf | кваліфікаційна робота магістра | 3,52 MB | Adobe PDF | Göster/Aç |
DSpace'deki bütün öğeler, aksi belirtilmedikçe, tüm hakları saklı tutulmak şartıyla telif hakkı ile korunmaktadır.
Yönetim Araçları