CC BY
5
Произведя анализ показателей массы, вязкости и температуры хладагента, не было выявлено прямой зависимости влияния этих показателей на массу продукта. Для того чтобы выяснить основную причину этого необходимо дополнительно произвести внеплановое обслуживание основного дозатора и выявить возможные механические проблемы с ним.
Таким образом, динамический контроль массы важнейший инструмент контроля качества продукции, который должен быть внедрен на всех пищевых предприятиях, так как помимо контроля продукции, он позволяет своевременно выявлять различные проблемы с оборудованием.
Список литературы
1. Орлов А.И. Прикладная статистика. Учебник. М.: Издательство «Экзамен», 2004. 656 с.
2. Электронный учебник по статистике. Москва: StatSoft. [Электронный ресурс] URL: http://www.statsoft.ru/home/textbook/default.htm (дата оборащения: 10.11.2022).
3. Померанцев А.Л., Родионова О.Е. Многомерный статистический контроль процессов. [Электронный ресурс] URL: https://ria-stk.ru/mmq/adetail.php?ID=7763 (дата оборащения: 10.11.2022).
Ледовский Сергей Павлович, магистрант, seresa.ledowscky@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Научный руководитель - Пантюхина Елена Викторовна, канд. техн. наук, доцент, e.v.pant@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ANALYSIS OF THE SYSTEM OF DYNAMIC WEIGHT CONTROL OF PRODUCTS
S.P. Ledovsky
The article considers the process of dynamic control of finished products, analyzes the results of measurements with the identification ofpossible causes by analyzing the performance of the machine in the process of dosing the product.
Key words: dynamic control, viscosity, refrigerant, discharge conveyor, industrial computer.
Ledovsky Sergey Pavlovich, masters, serega.ledowscky@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Scientific supervisor - Pantyukhina Elena Viktorovnа, candidate of technical science, docent, e.v.pant@mail.ru, Russia, Tula, Tula state university
УДК 621.914.5.002.54
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-1-512-516
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭВОЛЬВЕНТНЫХ ЧЕРВЯЧНЫХ ФРЕЗ
О.И. Борискин, И.В. Астапова
Рассмотрены вопросы, связанные с повышением точности червячных фрез и автоматизацией их проектирования. Представлена графическая модель решения задачи расчета червячной фрезы с поворотными твердосплавными рейками.
Ключевые слова: эвольвентная червячная фреза, профиль зуба, точность, расчет, программа.
В связи со сложившейся политической и экономической ситуацией в мире, в нашей стране выросла потребность в изготовлении качественных точных деталей машин и механизмов, основными составляющими которых являются зубчатые колеса.
В условиях массового и крупносерийного производства для обработки закаленных зубчатых колес используют сборные червячные твердосплавные фрезы. Поэтому повышение точности такого инструмента является актуальной задачей современного машиностроения.
Существует несколько путей решения поставленной задачи:
- использование точного метода расчета;
- совершенствование конструкций фрез с целью устранения накопленных погрешностей;
- решение технологических вопросов изготовления и заточки инструмента.
512
В статье [1] авторами были предложены формулы разработанного расчета червячных фрез, позволяющего устранить погрешности, зависящие от метода проектирования. Из приведённых расчётов следовало, что червячные фрезы при наличии передних углов будут иметь несимметричный профиль. При повороте таких режущих элементов относительно продольной оси профильные углы будут искажены, что соответственно вызовет погрешность профиля, тем самым существенно ограничивая применение поворотных режущих элементов при чистовом фрезеровании.
Таким образом, при достижении критериев затупления фрезы, при повороте рейки (или пластин) на 180° относительно продольной оси, ее новые кромки не будут совпадать с первоначальными. Там, где должен быть больший профильный угол, будет меньший, а где должен быть меньший - будет больший. В результате такого поворота возникают существенные искажения профиля основного червяка, которые переносятся на профиль зубьев обрабатываемой детали [2].
На рис. 1 представлена конструкция сборной эвольвентной червячной фрезы с поворотными цельными рейками, сохраняющими расчётный теоретически требуемый профиль зубьев после их поворота на 180°. В этом случае необходимо использовать два совершенно одинаковых рабочих корпуса, но один из них будет левозаходный, а другой правозаходный.
Помимо рабочих корпусов и комплекта реек, фреза состоит из сухарей, винтов, опорных сухарей и опорных пластин. При этом рейка закрепляется в пазу с помощью сухаря, а взаимное смещение реек по винтовой линии обеспечивается с помощью опорного сухаря, имеющего напротив каждого паза выступы различной длины. Стружечные канавки были приняты параллельными оси, которые являются наиболее технологичным и удобными в эксплуатации.
Рис. 1. 3Б модель червячной фрезы с поворотными твердосплавными рейками
Для того чтобы при повороте реек от на 180° относительно продольной оси, ее новые кромки совпадали с первоначальными был предложен профиль зуба рейки, представленной на рис.2.
Таким образом, фрезы данной конструкции, рассчитанные по теоретически точным зависимостям способны обеспечивать более высокую точность нарезаемых зубьев деталей, что позволит применять их не только для предварительной, но и для окончательной обработки. Схема переустановки рейки из одного рабочего корпуса в другой изображена на рис.3.
ПРАВОЗАХОДНЫИ РАБОЧИМ КОРПУС
ЛЕВОЗАХОДНЫИ РАБОЧИИ КОРПУС
~ Ф аи
Рис. 3. Схема переустановки рейки из одного рабочего корпуса в другой
Расчет червячной фрезы с поворотными твердосплавными рейками
Выбор ви ца расчета
Расчет параметров эвольвентой червячной фрезы '
с1н0,рп0, ХтО, РтО, РхО, Р:'Х ро, с/ы!
ВВОД
Исходные параметры
с/м, т, ш, ум
В
Расчет параметров ИР
Хро, Уро, Оро
с
Б
ввод
Расчет параметров ПП инструмента
ТО, /К Щ <р% ГО, уо, до, С:. ХрО,
Расчет величин отклонений при линейной аппроксимации криволинейной кромки
§ СП
ш
§
Расчет
кинематических параметров
Начальные и конечные координаты рейки
Хщ Хка, Кто, Уко
Параметры движения
ио, 5, т, X
Значения статических углов
уо, а«
)'г-, Л.';
Рис. 4. Расчет червячной фрезы с поворотными твердосплавными рейками
514
Кроме того, около 60% времени при проектировании червячных фрез занимает непосредственно их расчет. Поэтому вопрос автоматизирования этого процесса важен и актуален.
Авторами статьи был разработан алгоритм и написана программа, позволяющая:
- провести теоретически точный расчет профиля инструмента;
- оценить величину отклонения профиля от теоретически требуемого при линейной аппроксимации криволинейных режущих кромок на прямолинейные;
- определить рабочие углы для каждой точки режущей кромки червячной фрезы в любой момент ее работы.
Графическая модель решения задачи расчета червячной фрезы с поворотными твердосплавными рейками представлена на рис. 4.
Расчет реализован в виде программы на ЭВМ. В качестве языка программирования использовался язык С#, среда разработки Visual Studio 2019. Программа разработана в режиме диалога и разбита на взаимосвязанные блоки, с возможностью выбора нужного блока.
1. Блок А - расчет параметров червячной фрезы;
2. Блок В - расчет параметров Хр, Yр, ар точек исходного производящего реечного контура
(ИПРК).
3. Блок С - расчет производящей поверхности инструмента по параметрам инструментальной
рейки.
4. Блок D - расчет величин отклонений при линейной аппроксимации теоретически точной режущей кромки.
5. Блок Е - расчет кинематических углов ар, ур, Хр режущей кромки инструмента.
Интерфейс программы представлен окнами и организует диалоговый режим с пользователем (рис. 5). Результаты расчетов сводятся в таблицу.
Рис. 5. Общий вид окон программы для расчета профиля червячной фрезы поворотными
твердосплавными рейками
Таким образом, разработанный комплекс прикладных программ позволяет:
- проводить теоретически точный расчет червячных фрез с поворотными твердосплавными
рейками,
- определять величину отклонений профиля от теоретического при его линейной аппроксимации;
- находить область рациональных параметров инструмента на основе результатов кинематического анализа.
Список литературы
1. Борискин О.И., Стаханов Н.Г., Астапова И.В. Анализ погрешностей эвольвентных червячных фрез с твердосплавными сменными многогранными пластинами // Черные металлы. М.: Изд-кий дом «Руда и металлы», 2019. С. 22-27.
2. Boriskin O.I. New design of the evolvent worm mill with carbide turning rack/ O.I. Boriskin, I.V. Astapova // CIS Iron and Steel Review - Vol.21 (2021). P. 88-91.
3. Борискин О.И., Астапова И.В., Скрябин В.Н. Методика проектирования эвольвентных червячных фрез с поворотными твердосплавными рейками: монография. Тула: Изд-во ТулГУ, 2022. 153 с.
Борискин Олег Игоревич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, директор Политехнического института, 1т&1и1зи@,росМа.ги, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Астапова Ирина Вадимовна, канд. техн. наук, доцент, soriv1356@gmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет
AUTOMATED DESIGN OF EVOLVENT WORM MILLS
O.I. Boriskin, I.V. Astapova
Issues related to increasing the accuracy of worm cutters and automating their design are considered. A graphical model _ for solving the problem of calculating a worm cutter with rotary carbide racks is presented. Key words: involute hobs, tooth profile, accuracy, calculation, program
Boriskin Oleg Igorevich, doctor of technical sciences, professor, head of chair, director of Polytechnical institute, imstulgu@pochta.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Astapova Irina Vadimovna, candidate of technical sciences, goriv1356@gmail.com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 620.98
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-1-516-520
АВТОНОМНЫЙ КОМПЛЕКС ЭЛЕКТРОПРОГРЕВА НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
А.А. Бельский, В.В. Старшая, Я.Э. Шклярский
Одна из самых крупномасштабных проблем при добыче нефти, которая вызывает серьёзные осложнения в работе нефтепромыслового оборудования и трубопроводных коммуникаций является образование парафиновых отложений (ПО) в нефтяных скважинах. Направлением исследования является предотвращение образования ПО за счет разработки электротехнического комплекса с питанием от возобновляемых источников энергии. Предлагаемая автономная система прогрева скважин позволит повысить эффективность добычи нефти за счет поддержания температуры нефти выше температуры образования парафиновых отложений в течение года за счет использования фотоэлектрической станции и/или малой ветроэлектростанции с промежуточным накопителем энергии.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, солнечная энергия, энергия ветра, парафиновые отложения, нефтяные скважины, добыча нефти, распределенная генерация, автономное электроснабжение, электрический прогрев, греющий кабель.
Электроэнергия играет жизненно важную роль в обеспечении устойчивого будущего топливно-энергетического сектора [1]. В результате анализа опыта внедрения распределенной генерации на незадействованных территориях нефтедобывающих предприятий, удаленных от централизованного электроснабжения, было выявлено, что:
1. Электроснабжение отдаленных районов нефтедобычи целесообразно осуществлять от автономных электростанций, расположенных в местах непосредственного энергопотребления.
2. Необходимым условием эффективного функционирования объектов нефтедобычи в районах с суровыми климатическими условиями является обеспечение бесперебойности электроснабжения.
3. Эффективность автономного энергоснабжения районов нефтедобычи может быть обеспечена за счет ввода новых генерирующих мощностей, функционирующих на основе ВИЭ, при условии их экономической эффективности.
Таким образом, выработка электроэнергии в месте ее потребления является более рентабельной альтернативой созданию и развитию сетевой инфраструктуры централизованного электроснабжения. В таких условиях ВИЭ представляют собой достаточную базу для их эффективного использования, которое способно частично и/или полностью, удовлетворить требованиям надежного энергообеспечения объектов минерально-сырьевого комплекса.
