Research of Vibration Machines Dynamics for Product Surfaces Processing by Mathematical Modeling (original) (raw)
Related papers
Technology of vibration-stabilizing machining of engineering products
Science intensive technologies in mechanical engineering
In the paper there is shown an essence of the stabilizing machining of parts and the ways for its realization are presented, the methods of processing system development, parameters computation of the controlling impact of stabilizing processing are offered, and there are given recommendations for manufacturing equipment design.
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: Dynamics and Strength of Machines, 2020
Фрикційна обробка відноситься до методів поверхневого зміцнення з використанням висококонцентрованих джерел енергії, у процесі якої формується поверхневий зміцнений шар з нанокристалічною структурою. Висококонцентроване джерело енергії утворюється у зоні контакту інструмент-деталь за рахунок високошвидкісного тертя (60-90 м/с) інструменту по оброблювальній поверхні. На робочій поверхні інструменту сформовані поперечні пази, ширина яких забезпечує повний вихід інструменту з контакту з оброблювальною поверхнею. Процес фрикційної обробки перервний. Розроблено розрахункову схему пружної системи верстата, побудовано її математичну модель для дослідження динамічних процесів, які проходять під час фрикційної обробки плоских поверхонь. Отримано амплітудно-частотну характеристику процесу обробки. Визначено параметри системи, при яких можливий резонанс. Розроблено рекомендації щодо вибору кількості пазів на робочій поверхні інструменту, які впливають на параметри і характеристики зміцненого шару. Ключові слова: фрикційна обробка, нанокристалічний шар, коливальна схема, резонанс, амплітудно-частотна характеристика. МОДЕЛИРОВАНИЕ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА ФРИКЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН Фрикционная обработка относится к методам поверхностного упрочнения с использованием высококонцентрированных источников энергии, в процессе которой формируется поверхностный упрочнённый слой с нанокристаллической структурой. Такой источник энергии образуется в зоне контакта инструмент-деталь за счет высокоскоростного трения (60-90 м/с) инструмента по обрабатываемой поверхности. На рабочей поверхности инструмента сформированы поперечные пазы, ширина которых обеспечивает полный выход инструмента из контакта с обрабатываемой поверхностью. Процесс фрикционной обработки прерывчатый. Разработана расчетная схема упругой системы станка, построено ее математическую модель для исследования динамических процессов, которые проходят во время фрикционной обработки плоских поверхностей. Получены амплитудно-частотную характеристику процесса обработки. Определены параметры системы, при которых возможен резонанс. Разработаны рекомендации по выбору количества пазов на рабочей поверхности инструмента. Ключевые слова: фрикционная обработка, нанокристаллический слой, колебательная схема, резонанс, амплитудночастотная характеристика. V.I. GUREY SIMULATION OF AMPLITUDE-FREQUENCY CHARACTERISTICS OF FRICTION STRENGTHENING PROCESS OF FLAT MACHINE PARTS' SURFACES Friction treatment refers to surface strengthening (hardening) methods using highly concentrated energy sources, in the process of which a surface hardened layer with a nanocrystalline structure is formed. A highly concentrated energy source is formed in the contact area of the tool-part due to the high-speed friction (60-90 m/s) of the tool on the treatment surface. Friction treatment according to the kinematics of the process is similar to grinding. Transverse grooves are formed on the working surface of the tool to intensify the process of forming a reinforced layer with a nanocrystalline structure. The width of the groove provided a complete escaping of the tool from contact with the treated surface. Additional shock loads occur in the tool-contact area. The friction treatment process is discontinuous. The contact zone on the treated surface receives the pulsed action of thermal energy, shear deformation and additional shock load. The frequency of shock loads depends on the number of grooves on the working part of the tool. The calculation scheme of the elastic system of the machine is developed. A mathematical model to study the dynamic processes that take place during the friction treatment of flat surfaces is built. The amplitude-frequency characteristic of the processing is obtained. The developed model of the machining process based on the analysis of the dynamic characteristics of the process gives the possibility to select the required number of grooves on the working part of the tool, the rotation speed of the tool. The parameters of the elastic system of the machine and the processing parameters at which resonance is possible are determined.
Nauka i Tehnika, 2015
The purpose of the paper is to make an experimental impact assessment of parameters pertaining to blank two-dimensional circular blank motion on intensity of its cutting and quality of the machined surfaces. Experimental data have been obtained that reveal efficiency in application of blank circular motion and improvement of its output cutting indices.A methodology has been developed for execution of comparative experimental investigations on cutting glass, nephrite and jasper specimens as under conventional conditions required for the operation so while transferring induced oscillations to boom suspension assembly that ensure specimen.The proposed methodology makes it possible to assess quantitatively intensity of specimen cutting and quality of its machined surface. The paper has shown that a positive impact of the specimen circular motion on quality improvement of its cross-cut surface is related to peculiar kinematics features pertaining to relative motion of disc side surface w...
2021
Мета роботи-створення наукових основ для моделювання та аналізу взаємодії піщаної формувальної суміші з елементами ливарної форми в процесі вертикального збудження коливань ливарної форми. Під впливом зовнішніх вібраційних сил в суміші виникає змінний напружено-деформований стан, відбувається руйнування первинних структурних зв'язків і послаблюються зв'язки між її окремими елементами, здійснюються кінцеві переміщення мінеральних часток з утворенням більш щільною упаковки. В процесі фізичного моделювання розкриті особливості збудження ефекту асиметрії фрикційних сил при вібраційному ущільненні ливарних форм. Отримано експериментальні дані, що дозволяють визначати закон наростання щільності середовища і тривалість вібраційного впливу в залежності від параметрів асиметрії фрикційних сил. Встановлено загальні принципи побудови нових конструкцій ливарних форм з урахуванням асиметрії фрикційних сил. Наведено конструкцію ливарної форми для лиття порожнистих циліндричних виливків. Результати роботи розширюють уявлення про технологічний процес вібраційного формування з використанням ефекту дії асиметрії фрикційних сил.
Science intensive technologies in mechanical engineering, 2019
There are considered fundamentals of engineering methods for the technological support of roughness regulated parameters of machinery operation surfaces during machining with the possibility of a specified law of their changes within the transition. A recommended way for the solution of this problem which includes the analysis of conditions for parts operation and corresponding to them values and laws for changing parameters supported; the problems of a statistical modeling of their formation processes; the conditions for uniform wear technological support of sliding friction surfaces with examples of technological systems and results of their use taking into account technological heredity.
Study of vibration in the process "Dumper-technology road
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2014
Кандидат физ.-мат. наук, доцент* В. Ю. Б е л о н о ж к о Старший преподаватель** *Кафедра теоретической и прикладной механики*** *Кафедра начертательной геометрии и машиностроительного черчения*** ***ГВУЗ «Криворожский национальный університет» ул. ХХII партсъезда, 11, Кривой Рог, Украина, 50027 Коливальна система «кар'єрний самоскид-технологічна дорога» представлена фізичною моделлю у вигляді балки, що спирається на систему пружин з демпфером, якими є передня і задня підвіски. На підставі останньої розроблено математичну модель системи, коливання якої досліджуються за допомогою рівнянь Лагранжа другого роду Ключові слова: система, кар'єрний самоскид, технологічна дорога, модель, коливання, власні частоти, амплітуда Колебательная система «карьерный самосвал-технологическая дорога» представлена физической моделью в виде балки, опирающейся на систему пружин с демпфером, которыми являются передняя и задняя подвески. На основании последней разработана математическая модель системы, колебания которой исследуются с помощью уравнений Лагранжа второго рода Ключевые слова: система, карьерный самосвал, технологическая дорога, модель, колебания, собственные частоты, амплитуда