CC BY
82
_______МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2015 ISSN 2410-700Х______
4. Иванов А.А. Инвестиционная политика государства как основа стабильного развития экономики // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. Москва. - 2009. - № 7. - С. 122 -128
© В.Д. Басаргин, 2015
УДК 621.9.06-52
Бешевли Олег Борисович
Аспирант БГТУ им. В.Г. Шухова Г. Белгород, РФ E-mail: [email protected]
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА РЕМОНТНОЙ ОБРАБОТКИ БАББИТОВЫХ ВКЛАДЫШЕЙ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ
Аннотация
Предложена технология ремонтной обработки антифрикционной опорной поверхности крупногабаритных подшипников скольжения с использованием разработанного специализированного приставного оборудования, которая позволяет существенно сократить время обработки, повысить качество обрабатываемой поверхности и увеличить срок межремонтного цикла работы крупногабаритных вращающихся агрегатов. Представлен кинематический анализ работы кривошипно-кулисного механизма предложенной конструкции приставного станка и алгоритм расчета основных технологических параметров его исполнительных элементов.
Ключевые слова
крупногабаритные подшипники скольжения, ремонтная обработка, фрезерование, кинематический анализ,
режимы резания
В связи с интенсивной работой агрегатов и непрерывной значительной нагрузкой на подшипники, в процессе эксплуатации возникают характерные неисправности подшипников, которые, как правило, связаны с износом и различными дефектами поверхности скольжения, в качестве антифрикционного материала которой наибольшее распространение получили баббиты - легкоплавкие антифрикционные сплавы на основе олова или свинца.
Для повышения эффективности ремонтной обработки антифрикционного слоя крупногабаритных подшипников скольжения предлагается использовать фрезерование, а для его реализации специальный переносной станок (рис. 1), конструкция которого защищена патентом [1]. Замена традиционно используемого ручного шабрения на фрезерование обеспечивает существенное повышение производительности обработки при возможности обеспечения стабильных параметров точности выдерживаемого размера и качества обрабатываемой поверхности [2, 43].
Рисунок 1 - Общий вид станка
34
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2015 ISSN 2410-700Х
Для обеспечения требуемого качества обрабатываемой поверхности скольжения (точность по 8 квалитету и шероховатость Ra1,6-3,2) процесс механической обработки баббита необходимо проводить в определенном заданном интервале технологических параметров [2,48]. Скорость резания и величина подачи режущего инструмента при фрезеровании баббита определяют температуру в зоне резания, формируют микрорельеф поверхности. Кинематические параметры специального оборудования, используемого при ремонтной обработке, должные обеспечивать заданные технологические параметры, в свою очередь обеспечивающие требуемое качество обрабатываемой поверхности.
Расчетная схема станка для определения кинематических параметров механизма [3,78] ,
определяющих технологические режимы резания, представлена на рис. 2.
Входными параметрами для расчетов являются: а - угловая скорость вращения кривошипа OjA ;
соответственно;
а - угол при вершине коромысла;
l, h - смещение оси коромысла O 2 относительно опоры Oj по горизонтали и вертикали, соответственно.
Положение фрезы (точка С на рис. 2) будем определять углом у, отсчитываемым от вертикали. При этом, когда фреза находится на правой половине обрабатываемой поверхности, угол У будем считать положительным, когда на левой - отрицательным.
Перед тем как определять положения кривошипа OjA в зависимости от угла у , необходимо определить пределы изменения этого угла.
Начало системы координат расположим в точке O2, направления осей показаны на рис. 2. Тогда координаты шарнира A в зависимости от угла поворота кривошипа р определяются формулами
Рисунок 2 - Расчетная схема
11,12,13,14 - длины кривошипа OjA, связующего звена AB, плеч коромысла O2B и o2c
2C ?
(1)
а координаты шарнира B могут быть определены из условий, что он находится на расстоянии I2 от шарнира A и на расстоянии I3 от оси коромысла O2 :
2 . 2 _ ,2
xB + yB -13
(xB - xA ) 2 + (.УВ - УА ) 2 - l2 .
(2)
Полученная система уравнений имеет следующее решение:
35
международный научный журнал «символ науки»
№8/2015
ISSN 2410-700Х
xB
Ув
АхА - д/ A х2л -(хА + у2А)(А2 - y^li)
2 . 2
хА + уА
(3)
.А^ХлХв
УА
где
А - 2 (l3 -12 + хА + у1А ).
(4)
Предельные положения фрезы достигаются тогда, когда координата по оси у шарнира B - ув, достигает максимума и минимума. Поскольку координата ув является непрерывной функцией угла ф ,
в точках экстремума должно выполняться условие:
д Ув
дф
— 0.
Дифференцируя первое равенство в (1), получим
д_хв = -Ув_д у а
дф Хв дф
используя которое, а также формулы, вытекающие из (1):
д ХА
дф
дул
дф
— lj cos ф,
- lj sinф,
(5)
(6)
(7)
из продифференцированного второго равенства (2), найдем:
Л
- — (Хв - Хл) + (Ув - УА) дУв — (Хв - ХА)llCOSф+ (Ув - Ул) 1^тф.
V Хв ) дф
Таким образом, условие (5) выполняется, если
(Хв -ХА)c°sф + (Ув -УА)sinф — 0.
Уравнение (9) на интервале изменения угла ф от 0 до 2п имеет два решения, для каждого набора входных параметров решается численно, поскольку в нем и ХА, УА , и Хв, Ув являются функциями угла ф.
Зависимость получена при следующих значениях входных параметров:
l — 0,0049 м, h — 0,271 м, I1 — 0,12 м, 12 — 0,274 м, I3 — 0,124 м . (10)
Полученные в результате решения уравнения (9) два значения угла ф обозначим как ф1 (для минимального значения угла У ) и ф a (для максимального значения угла У ).
Соответствующие им значения угла у определяются следующим образом. Уравнение прямой, на которой лежит отрезок О2 в , имеет вид
У — — Х , (11)
Хв
(8)
(9)
а уравнение прямой, на которой лежит отрезок O2C :
У — -ctgy Х.
Поскольку угол между O2в и O2C - а , то
- ^gy-
tga —-
Ув_
Хв
(12)
(13)
1 - ^gy
Ув_
Хв
откуда следует, что
36
международный научный журнал «символ науки»
№8/2015
ISSN 2410-700Х
tgy =
Ув tga - xB
(14)
хв tga + Ув
Таким образом, если вычислить Хв и Ув (формулы (3)) при значениях ty, равных tyi и tya, по
формуле (14) находятся граничные (предельные) значения угла у - У i и У a ,
Так, для значений входных факторов (10) и угла а = 90° ,
tya = 12,54°; У a = 76,69°; tyi = 183,85°; yi =-79,98°.
При а = 90° формула (14) может быть записана в виде
(15)
Хв
tgy = -
Ув
tga _ Хв)
(16)
- Ув Ув
tga
Вычислив пределы изменения угла у - yi и ya , далее необходимо, с целью вычисления скорости подачи, вычислить, для любого значения угла y в интервале yi ^ У ^ ya соответствующее ему значение угла ty .
Задавшись значением угла У , преобразованием формулы (16), находим
Ув 1 + tgatgy
Хв
(17)
tga- tgy
добавив к полученному уравнению первое уравнение (2), из системы двух уравнений определяем
координаты точки в :
[хв = -I3 sin(a - у)
1У в = -l3 cos(a -y).
Координаты точки A определяются из системы уравнений
|(хв - ХА )2 + (Ув - УА )2 = l2 [(х01 - ХА )2 + (у01 - УА )2 = l32,
(18)
(19)
По вычисленным значениям Ха и Уа , являющимся функциями угла y , определяется искомое значение угла по формулам, обратным формулам (1):
ХА -1
Sinty = -
cos ty = -
l1
Уа + h I1 '
(20)
В выражении (20) знак "+" принимается при изменении угла y от ya до у- (холостой ход) и знак "-
" при изменении угла у от yi до ya (фрезерование).
Дальнейшие расчеты - расчет скорости перемещения (величина подачи) фрезы для вычисленного угла ty , производится следующим образом:
- определяются координаты точки P (мгновенного центра скоростей звена Ав) :
(hxA + 1УА ) хв__
У л )
(21)
Хр =
Ув(l - ХА) + хв(h + Уа )
У = Ув х
yP = --ХР ;
хв
- рассчитываются расстояния от точек А и в до точки Р:
<
37
международный научный журнал «символ науки»
№8/2015
ISSN 2410-700Х
AP - д/(xA - xP )2 + (yA - yP )2 , BP — V(xb - xP)2 + (yB - ур)2 ;
- вычисляется скорость подачи фрезы:
VC
l, l4 BP I3 AP
(22)
(23)
Для приведенных выше значений входных параметров и двух значений угловой скорости вращения кривошипа O,A а — 0,021 с-1 и а — 0,031 с 1 (n — 0,2 об/мин и n — 0,3 об/мин) на рис. 3 и 4 представлены зависимости скорости подачи фрезы Ус в зависимости от угла поворота плеча O2C коромысла 7. На рис. 3 - скорость "холостого" хода, на рис. 4 - скорость подачи фрезы в процессе фрезерования.
Для заданного размера обрабатываемого подшипника с предельными углами 7p, 7p,
разработанная методика позволяет, кроме расчета скорости подачи фрезы, рассчитать "выход" фрезы за пределы обрабатываемой поверхности (для обеспечения поперечного перемещения фрезы вне обрабатываемой поверхности подшипника) и, кроме того, время нахождения фрезы вне обрабатываемой поверхности (для расчета скорости поперечного перемещения фрезы).
Представленная методика кинематического анализа механизма специального станка для ремонтной обработки опорной поверхности крупногабаритных подшипников скольжения позволяет конструктивно
38
_______МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2015 ISSN 2410-700Х______
предусмотреть необходимые технологические параметры механической обработки, обеспечивающие заданное качество обрабатываемой поверхности.
Список используемой литературы
1. Станок для обработки вкладышей крупногабаритных подшипников скольжения: пат. 132012 Рос. федерация: МПК7 B23D 1/20, B23D 9/00 / Дуганов В.Я., Бешевли О.Б. и др.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Белгородский гос-й технологический ун-т им. В.Г. Шухова. - № 2013100863/02; заяв. 09.01.13; опубл. 10.09.2013 Бюл. №25
2. Дуюн, Т.А. Влияние технологических параметров на температурный режим и получаемое качество поверхности при фрезеровании баббитов/ Т.А.Дуюн, О.Б.Бешевли // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2015. - №2. - С.112-116.
3. Воробьев Н.Д. Кинематика/ Н.Д. Воробьев, Л.Н. Спиридонова, А.Н. Дегтярь. - Белгород, БГТУ им.В.Г. Шухова, 2003. - 60 стр.
© О.Б. Бешевли, 2015
УДК 004:612.084
Брумштейн Юрий Моисеевич
канд. техн. наук, доцент Астраханского государственного университета,
г.Астрахань, РФ E-mail: [email protected] Жирнова Татьяна Александровна магистрант Астраханского государственного университета,
г.Астрахань, РФ E-mail: [email protected]
НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ АНАЛИЗА ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ДЕТЕЙ В ВОЗРАСТЕ ДО ГОДА
Аннотация
Проанализированы существующие и перспективные направления использования информационных технологий для получения и обработки данных о двигательной активности детей в возрасте до года. Рассмотрены некоторые аппаратно-программные решения. Обсуждены вопросы информационного менеджмента данных, получаемых при исследования.
Ключевые слова
Двигательная активность, методы оценки, информационные технологии, аппаратно-программные средства,
информационный менеджмент, базы данных
Типичные цели исследования двигательной активности (ДА) детей в возрасте до года: общая оценка ДА ребенка; изучение ее суточной динамики, соотношения периодов сна и бодрствования; выявление на ранних стадиях заболеваний организма в целом и/или отдельных конечностей; с оговорками - оценка подвижности отдельных частей тела. Проведение исследований предполагается, когда ребенок находится не в «стесненном» состоянии, т.е. он свободно располагается в кроватке/манеже, может управлять своими конечностями, головкой. Возможны исследования ДАД как при отсутствии, так и при наличии стимулирующих воздействий (звуковых, визуальных, тактильных, комбинированных). В последнем случае могут оцениваться как изменения показателей ДА, так и скорости реакций в ответ на стимулы.
Качественные оценки ДА ребенка могут быть сделаны путем непосредственного визуального наблюдения со стороны родителей или медработников - в т.ч. и дистанционного (с использованием программ типа SKYPE). Возможна также видеофиксация ДАД с записью одной камерой, расположенной над кроваткой - с последующим просмотром записей (в т.ч. медработниками). Автоматизированная
39
