CC BY
3
Также, измеряется размер и точность пятна контакта. Этот показатель определяет надежность и долговечность работы колеса. Для измерения пятна контакта применяют красящий состав, наносимый на зубья измерительного колеса. При работе в зацеплении остаются следы на зубьях тестируемого колеса, которые и определяют пятно контакта.
Плавность работы колеса можно оценить по уровню создаваемого шума в процессе тестирования. Чем выше качество поверхности зубьев, тем ниже уровень создаваемого шума. Для снижения уровня шума необходимо повысить точность процесса формообразования, или произвести дополнительную обработку поверхностей.
Список литературы
1. Козлов Д.Н. Шевингование. Учебное пособие для индивидуальной и бригадной подготовки рабочих на производстве. Изд. 2-е, переработ. и доп. М.: «Высш. школа», 1967. 144 с.
2. Родин П.Р. Технология изготовления зуборезного инструмента. К.: Техника, 1982. 208 с.
3. Болтовская Т.П., Болтовский И.А. Справочник по корригированию зубчатых колес. М.: Машиностроение, 1967. 240 с.
4. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975. 344 с.
5. Тайц Б.А. Производство зубчатых колес. Справочник. Машгиз, 1963. 684 с.
6. Козлов Д.Н. Шевинговальщик. Профтехиздат, 1962. 146 с.
7. Маликов А.А. Основы высокоэффективной технологии обработки зубьев цилиндрических колёс: монография. Тула: Изд-во ТулГ, 2008. 271 с.
8. Болтовский И.А. Справочник по геометрическому расчету эвольвентных зубчатых передач: справочник. М.: Машиностроение, 1986. 448 с.
Чечуга Антон Олегович, аспирант, [email protected]. Россия, Тула, Тульский государственный университет
FEATURES OF EQUIPMENT USED IN SCHEVING GEARS A.O. Chechuga
The work discusses the main types of equipment used in the process of shaving gears of various diameters. Their varieties and design features are described. The principles and methods ofprocessing gears on shaving machines of various types are outlined. A step-by-step process for setting up a shaving machine is presented. Methods for monitoring the parameters of gear wheels are presented, as well as features of the use of a control tool.
Key words: shaving, shaver, method of mutual running, caliper, involute gauge.
Chechuga Anton Olegovich, postgraduate, [email protected]. Russia, Tula, Tula State University
УДК 629.4.02 + 06
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-11-427-428
ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРАЦИИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК НА РЕЗЬБОБРАБАТЫВАЮЩИХ И ШЛИЦЕФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
А.Е. Набоков
На станках фрезерной группы выполняются различные операции по обработки металлических заготовок торцевыми, концевыми, пазовыми, цилиндрическими фрезами. С использованием режущих инструментов и приспособлений выполняются операции для нарезания резьб. Одним из основных источников шума и вибрации, превышающим санитарные нормы и оказывающих негативное влияние на работников, является система «режущий инструмент - обрабатываемая заготовка». В статье приведены результаты экспериментальных исследований закономерностей формирования спектров вибраций на рабочих местах станочников в нормируемом диапазоне звуковых частот при работе на станках моделей 5991, 5993, 5994, 5Б63, 5Б64, и 5Б65 и основных элементах виброакустической системы обследуемых станков в условиях реальной эксплуатации.
Ключевые слова: шлицефрезерные станки, резьбообрабатывающие станки, спектры вибраций, обработка заготовок.
Цель экспериментальных исследований спектров вибраций элементов общей колебательной системы резьбо- и шлицефрезерных станков заключалась в косвенной идентификации вклада интенсивности звукового излучения отдельных источников в формировании акустических характеристик в зоне проведения технологического процесса обработки заготовок [1,2]. Необходимость проведения измерений спектров вибраций объясняется следующими обстоятельствами. При измерении спектров шума фиксируются октавные уровни звукового давления всех источников шума, одновременно излучающих звуковую энергию. В этом случае выделить количественный вклад каждого источника и, соответственно, ранжировать их по степени интенсивности создаваемых уровней шума практически невозможно. При измерениях вибраций пьезоакселерометр устанавливается на конкретную колеблющуюся поверхность [3-5]. Сравнение октавных спектров шума и спектров вибраций в нормируемом частотном диапазоне звуковых частот и позволяет косвенно ранжировать источники акустического излучения по степени влияния на формирование звукового поля в зоне проведения технологического процесса обработки. Следует отметить, что измерялись октавные уровни вибрации в диапазоне частот 31,5 - 8000 Гц.
427
Объект и методы исследования. Цель проведения экспериментальных исследований вибраций в нормируемом диапазоне звуковых частот в зоне проведения технологического процесса обработки заготовок на станках моделей 5991, 5993, 5994, 5Б63, 5Б64, и 5Б65 в условиях реальной их эксплуатации на предприятиях РЭРЗ - филиал ОАО «Желдорреммаш» и ПАО «Роствертол» заключалась в анализе закономерностей формирования спектров вибраций не только в зоне проведения технологического процесса обработки, но и основных элементах виброакустической системы обследуемых станков [5-7].
Экспериментальные измерения проводились с применением аппаратуры аккредитованного на проведение подобных испытаний НПЦ «Охрана труда» ОНИИЦ НИЧ ФГБОУ ВО «Ростовский государственный университет путей сообщения» измерительного комплекса «ОКТАВА-110А», «ОКТАВА-101ВМ» и «Ассистент».
При обработке коротких заготовок на станках моделей 5991, 5993, 5994, 5Б63, 5Б64, и 5Б65 установлено, что спектр вибраций имеет высокочастотный характер (рис. 1).
Максимальные уровни вибраций сосредоточены в седьмой - девятой октавах.
31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Гц
Рис. 1. Спектр вибраций на коротких заготовках
Наиболее высокие уровни вибраций зафиксированы на корпусе фрезерных бабок станков 5Б63 (рис. 2). Уровни вибраций на корпусе фрезерной бабки станка модели 5Б63 достигают 87 дБ, у станка моделей 5Б64 и 5Б65 - 83 дБ, а у станка 5993 - 78 дБ.
Рис. 2. Спектры вибраций на корпусах фрезерных бабок станков моделей 5Б63, 5Б64, 5933 Уровни вибраций бабок изделий на вышеуказанных станках не превышают 72 - 73 дБ. (рис. 3).
и дБ
80
70
60
50
40
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4040 8000 Ь Гц
Рис. 3. Спектры вибраций бабок изделий: 1 - станка модели 5Б64; 2 - станков моделей 5Б63; 3 - станка модели 5993; 4 - на станине станка 5Б65
При работе станка модели 5Б63 уровни вибраций на бабке изделия на 10 - 14 дБ ниже, чем на фрезерной бабке. Аналогичные результаты получены и у остальных станков. Следует отметить низкие уровни вибрации, в особенности, в диапазоне 500 - 8000 Гц (т.е. в котором уровни звукового давления превышают санитарные нормы).
428
При фрезеровании шлицов доминирующее влияние оказывают обрабатываемая заготовка и узел фрезерования (рис. 4).
и дБ
100
90
80
50
70 60
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Ь Гц
Рис. 4. Спектры вибраций шлицефрезерного станка: 1 - на заготовке; 2 - на столе; 3 - на станине;
4 - на нижней опоре оправки фрезы
Спектр вибраций узла фрезерования имеет четко выраженный высокочастотный характер, т.к. наиболее высокие уровни вибраций достигают значений 83 дБ в седьмой - девятой октавах. Спектр вибраций заготовки -средне и высокочастотный. Стол и станина практически не влияют на уровни шума на рабочих местах станочников. Аналогичный характер имеют спектры вибраций токарного резьбонарезного станка 1622 (рис. 5).
и, ДБ
100
90
80
70
60
31,5
63
125
250
1 500
1000 2
2000 3
4000 8000 f, Гц
Рис. 5. Спектры вибраций токарного резьбонарезного станка: 1 - на заготовке; 2 -
3 - на шпиндельной бабке
на резце;
Заключение. Резец как консольно закреплённая деталь имеет высокочастотный состав спектра вибраций. Широкополосный спектр с близким к равномерному закону распределения вибраций в интервале 250 - 2000 Гц имеет обрабатываемая заготовка [7,8]. Аналогично вышеуказанным станкам у токарного резьбонарезного станка спектр вибраций шпиндельной бабки низкий и среднечастотный и вследствие низких частот вращения шумообразованием на рабочем месте станочника можно пренебречь. Таким образом, экспериментальные исследования вибраций подтвердили правильность выбора доминирующих источников шума резьбообрабатывающих и шлицефрезерных стан-
Список литературы
1. Чукарин, А.Н. Теория и методы акустических расчетов и проектирования технологических машин для механической обработки / А. Н. Чукарин // Федер. агентство по образованию, ГОУ ВПО Дон. гос. техн. ун-т. Ростов н/Д: Изд. центр ДГТУ, 2005. 151 с. EDN QNAZWX.
2. Чукарин, А. Н. Влияние процессов резания на шум фрезерных станков / И. А. Балыков, А. Н. Чукарин, Д. З. Евсеев // Новое в безопасности и жизнедеятельности и экологии: Сб. ст. докл. конф. 14-16 окт. Санкт-Петербург, 1996. С. 222-223.
3. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / И. Г. Переверзев, Т. А. Финоченко, И. А. Яицков [и др.]; ФГБОУ ВО РГУПС. Ростов-на-Дону, 2019. 308 с.
4. Theoretical research studies of regularities formation of acoustic characteristics for threading and spline shaft milling machine / А.Е. Набоков, И.А. Яицков, А.Н. Чукарин // AKUSTIKA, ISSN 1801-9064, Studio D - Akustika s.r.o., Ceské Budéjovice, 2021, VOLUME 41. P. 189-194. DOI: 10.36336/akustika 202141189.
5. Методика и техническое обеспечение проведения экспериментальных исследований по определению шума на рабочих местах / Т.А. Финоченко, М.В. Баланова, И.А. Яицков // Научно-технический журнал «Труды РГУПС». 2019. №1 (46). С.5-8.
6. Козлюк А.С., Финоченко В.А. Эмпирические исследования виброакустических воздействий на операторов выправочно-подбивочных машин // Инженерно-строительный вестник Прикаспия: научно-технический журнал / Астраханский государственный архитектурно-строительный университет. Астрахань: ГАОУ АО ВО «АГАСУ», 2019. № 4 (30). С. 104-107.
7. Набоков А.Е. Экспериментальные исследования шума на рабочих местах станочников резьбообрабаты-вающих и шлицефрезерных станков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. Вып. 5. С. 77-84.
8. Finochenko T., Yizkov I, Dergacheva L. Risk Management in Transportation Safety System. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021. Volume 2. P. 144-145. DOI: 10.1088/1755-1315/666/2/022050.
Набоков Александр Евгеньевич, старший преподаватель, [email protected], Россия, Ростов-на-Дону, Ростовский государственный университет путей сообщения
RESEARCH OF VIBRATION WHEN PERFORMING THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF PROCESSING WORKPIECES ON THREAD-MAKING AND SPLIT-MILLING MACHINES IN MACHINERY ENGINEERING PRODUCTIONS
A.E. Nabokov
On the machines of the milling group, various operations were revealed for processing metal blanks with end, end, groove, cylindrical cutters. With the use of additional tools and the ability to customize the threading operation. One of the main sources of noise and vibration is the "required tool - perceived workpiece" system. The article presents the results of experimental studies of the patterns of formation of vibration spectra at the workplaces of machine operators in the normalized range of sound frequencies when working on machine tools of models 5991, 5993, 5994, 5B63, 5B64, and 5B65 and the main elements of the vibroacoustic system of the examined machines in real operation
Key words: slot milling machines, threading machines, vibration spectra, workpiece processing.
Nabokov Alexander Evgenievich, senior lecturer, [email protected], Russia, Rostov-on-Don, Rostov State Transport University
УДК 533.15; 620.1; 621.643
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-11-430-431
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В.М. Волгин, А.А. Потапов, П.Э. Калиш, А.П. Малахо
Широкое применение уплотнений из полимерных и углеродных материалов требует точного определения комплекса физико-механических свойств, используемых при расчетах уплотняемых узлов. Настоящая работа посвящена анализу современной научно-технической литературы, посвященной теоретическому и экспериментальному исследованиям физико-механических свойств уплотнительных материалов.
Ключевые слова: уплотнительные материалы, физико-механические свойства, циклическое нагружение, экспериментальное исследование, аналитическая аппроксимация.
Надежная работа оборудования, находящегося под давлением рабочей среды, во многом определяется герметичностью его разъемных соединений [1 - 6]. Герметичность разъемных соединений зависит от большого числа факторов: особенностей конструкции, физико-механических свойств материалов сопрягаемых элементов, состояния уплотняющих поверхностей, давления и температуры уплотняемой среды и ее агрегатного состояния (газ или жидкость), качества изготовления, технического обслуживания и оснастки, необходимой для этого обслуживания и др.
Среди различных конструкций неподвижных разъемных соединений, наибольшее распространение получили фланцевые соединения, уплотнение которых достигается за счет обжатия плоской прокладки [1, 7, 8].
Довольно часто применяются прокладки из полимерных и углеродных материалов, которые обладают упруго-вязко-пластичными свойствами, что необходимо учитывать при определении условий обеспечения заданной степени герметичности фланцевых соединений. На рис. 1 представлены зависимости давления сжатия пластичных прокладок из разных материалов от величины их сжатия, которое определяется как разница исходной толщины прокладки и ее толщины под нагрузкой [10].
Восходящие части кривых соответствует нагружению прокладки давлением сжатия, а нисходящие части кривых соответствуют разгружению прокладки при уменьшении давления сжатия. Из рис. 1 хорошо видны основные особенности пластичных прокладок:
- нелинейная зависимость напряжений от перемещений (деформации);
- наличие пластических деформаций, в результате которых после снятия нагрузки толщина прокладки не восстанавливается до первоначального значения;
- существенное различие упругих свойств материала прокладки при нагружении и при разгружении прокладки.
В общем случае утечки уплотняемой среды через фланцевое соединение обусловлены двумя причинами:
- утечки по зазорам между контактирующими поверхностями фланцев и герметизирующей прокладки;
- утечки через поры в материале герметизирующей прокладки.
430
