CC BY
2
13. Асминин В.Ф., Енин И.В., Самофалова А.С., Сазонова С.А. Теоретическое и экспериментальное обоснование применения вибродемпфирующих вставок в вариативном исполнении для снижения звуковой вибрации от тонкостенных металлических кожухов и ограждений // Техносферная безопасность: научные тенденции, средства обеспечения, специальное образование. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Отв. редактор И.М. Казбанова. Воронеж, 2023. С. 120-124.
Асминин Виктор Федорович, д-р техн. наук, профессор, [email protected], Россия, Воронеж, Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова,
Сазонова Светлана Анатольевна, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Воронеж, Воронежский государственный технический университет,
Самофалова Алевтина Сергеевна, аспирант, [email protected], Россия, Воронеж, Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова
PROTECTION AGAINST NOISE OF VIBRATION EXCITATION OF THIN-WALLED STRUCTURAL ELEMENTS OF MACHINE TOOLS BY DISCRETE VIBRATION DAMPING INSERTS
V.F. Asminin., S.A. Sazonova, A.S. Samofalova
Thin-walled metal structures (made of plates) are widespread in mechanical engineering and are found in the form of equipment housings, technological cabinets and casings for various purposes. When operating machines and other equipment, thin-walled metal structures are subject to vibration, which is accompanied by intense noise radiation. The results of theoretical and experimental studies of noise reduction from excited metal thin-walled structures by using discrete vibration-damping inserts placed through perforations in the plates are presented.
Key words: protective covers of machine tools, noise, vibrations, excited thin-walled metal structures, noise reduction, damping.
Asminin Viktor Fedorovich, doctor of technical sciences, professor, professor, [email protected], Russia, Voronezh, Voronezh State Forestry Engineering University named after G.F. Morozov,
Sazonova Svetlana Anatolyevna, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Voronezh, Voronezh State Technical University,
Samofalova Alevtina Sergeevna, postgraduate, [email protected], Russia, Voronezh, Voronezh State Forestry University named after G.F. Morozov
УДК 67.05
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-12-169-170
РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ШУМА И ТРАВМОБЕЗОПАСНОСТИ ОПЕРАТОРОВ
МНОГОПИЛЬНЫХ СТАНКОВ
А.А. Сизо, А.Е. Литвинов, А.Н. Чукарин
В данной статье представлены результаты разработки устройства, которое внедрено в конструкцию многопильных станков и одновременно решает две важные задачи: снижение шума при работе многопильных станков и снижение травматизма операторов, работающих на этих станках. В статье представлены результаты разработки устройства, внедряемого в конструкцию многопильных отрезных станков, и выполняющего стразу две важные задачи: обеспечение снижения шумов при работе многопильных станков и уменьшение травматизма операторов при работе на данных станках.
Ключевые слова: многопильный станок, дисковая пила, травматизм, вибрация, шум.
В настоящее время металлообрабатывающее и деревообрабатывающее производство, часто использующее устаревшее оборудование и технологии, характеризуется неудовлетворительным положением области охраны труда. Участки и цеха металлорежущих и деревообрабатывающих станков можно отнести к категории опасных, т.к. у этого оборудования в большинстве случаев на рабочих местах наблюдаются повышенные уровни шума. Среди всей гаммы металло- и деревообрабатывающих станков следует обратить особое внимание на станки пильной группы, которые отличаются высокими уровнями шума в высокочастотной части спектра(что обусловлено конструкцией узла резания, высокими скоростями и геометрией режущего инструмента), где превышение над предельно-допустимыми значениями достигает 15-25 дБ и повышенной концентрацией мелкодисперсной пыли, что вызывает такие профессиональные заболевания как шумовая болезнь, пневмокониоз, силикоз и т.д.[1-3].
Следует отметить, что на отечественных станках пильной группы системы защиты, работающих от шума и пыли, не предусматривалось при проектировании и весьма редко применяются при эксплуатации.
В связи с этим, важной задачей является правильный выбор технологии и комплексной организационной и инженерной систем защиты от шума, вибрации и травматизма, еще на стадии проектирования станков пильной группы [2-4].
Известия ТулГУ. Технические науки. 2023. Вып. 12
С целью уменьшения звукового излучения и защиты от травматизма для многопильных станков разработана конструкция, представляющая собой защитный прозрачный кожух из полимерного материала с высоким коэффициентом звукопоглощения. В результате внедрения данной конструкции снижается интенсивность звукового излучения пил т.е. в самом источнике возникновения излучения звуковой энергии.
Такая конструкция позволяет уменьшить травматизм операторов станков и снизить шум при работе до санитарных норм.
Устройство представлено на рисунке 1 и включает в себя: защитный кожух (1), пружины (2) и принудительный отвод меткой стружки (3).
Станок, оснащенный таким устройством, работает следующим образом. В процессе работы пилы полностью закрываются защитным кожухом (1) плотно прижимаемым, за счет пружин (2), к заготовке. Мелкая стружка принудительно удаляется из зоны резания отводом (3). Снижение шума достигается за счет конструкции защитного кожуха, который полностью локализует шум в самом источнике их возникновения, т.е. в системе "инструмент-заготовка". Кроме того, защитный кожух выполнен из полимера с высоким коэффициентом звукопоглощения [6-8].
Рис. 1. Устройство снижения шума и уменьшения травматизма многопильных станков
Заключение. В результате снижается интенсивность звукового излучения пилы в самом источнике возникновения излучения звуковой энергии, позволяя снизить шум при работе многопильных станков, и снизить травматизм операторов таких станков [2,4-6].
Финансовая поддержка. Работа выполнена при поддержке Совета по грантам Президента Российской Федерации (Соглашение № мД-2727.2022.4).
Список литературы
1. Литвинов А.Е. Повышение стойкости инструмента и точности обработки в ленточнопильных станках. Российские инженерные исследования, 2016. № 9. С. 761-760.
2. Литвинов А.Е., Корниенко В.Г., Сухоносов Н.И. Резка ленточнопильными станками // Российские инженерные исследования, 2011. №1. С. 59-61.
3. Литвинов А.Е., Чукарин А.Н. Исследование шумов и вибрации отрезных круглопильных станков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) №122/026 2016. С. 357-365.
4. Литвинов А.Е., Корниенко В.Г. Исследование процесса резания на ленточнопильных станках // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) №9(91), 2013. С. 570-579.
5. Литвинов А.Е. Методика расчета ленточной пилы на прочность и усилия натяжения для обеспечения устойчивости резания // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) №9(113), 2015. С. 492-501.
6. Литвинов А.Е. Оценка влияния резонансной частоты колебаний системы "пила-направляющая пилы" на процесс резания ленточными пилами // Научный журнал КубГАУ №2(96), 2014. С. 432-441.
7. Литвинов А.Е., Корниенко В.Г., Чукарин А.Н. Экспериментальные исследования шумов и вибрации на ленточнопильных станках // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) №69(05), 2011. С. 164-173.
Сизо Алан Анзорович, аспирант, [email protected]. Россия, Краснодар, Кубанский государственный технологический университет (КубГТУ),
Литвинов Артем Евгеньевич, д-р техн. наук, профессор, а^Меопе^таИги, Россия, Краснодар, Кубанский государственный технологический университет (КубГТУ),
Чукарин Александр Николаевич, д-р техн. наук, профессор, Россия, Ростов-на-Дону, Ростовский государственный университет путей сообщения
DEVELOPMENT OF EQUIPMENT FOR NOISE REDUCTION AND INJURY SAFETY OF OPERATORS OF MULTI-SAW MACHINES
A.A. Sizo, A.E. Litvinov, A.N. Chukarin
The article presents the results of the development of a device implemented in the design of multi-saw cutting machines, and performing two important tasks: ensuring noise reduction during operation of multi-saw machines and reducing operator injuries when working on these machines.
Key words: multi-saw machine, circular saw, injury, vibration, noise.
Sizo Alan Anzorovich, postgraduatem, [email protected], Russia, Krasnodar, Kuban State Technological University (KubSTU),
Litvinov Artyom Evgenievich, doctor of technical sciences, professor, [email protected], Russia, Krasnodar, Kuban State Technological University (KubSTU),
Chukarin Alexander Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, Russia, Rostov-on-Don, Rostov State University of Railway Engineering
УДК 621.762
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-12-171-172
ВЛИЯНИЕ ПЛАСТИФИКАТОРА НА ПРОЦЕССЫ ПРЕССОВАНИЯ И СПЕКАНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНОЙ СМЕСИ ВК10-ХОМ
В. И. Юршев, С. В. Бойко, А. С. Кириленко, И. В. Юршев
Рассмотрены пластификаторы - полиэтиленгликоль марки ПЭГ-1500, синтетический цис-бутадиеновый каучук СКДII и натрий-бутадиеновый каучук СКБ-50Р для изготовления твердого сплава по критериям коэффициентов упругого последействия, усадки, спекаемости и плотности. Результаты могут быть использованы для оптимизации режимов прессования и спекания при производстве твердых сплавов на основе порошковой смеси ВК10-ХОМ при внедрении в производство металлорежущих пластин и других изделий.
Ключевые слова: твердый сплав, пластификатор, прессование, спекание, плотность, упругое последействие, усадка, микроструктура.
В условиях интенсивного импортозамещения твердосплавного режущего инструмента необходимо обоснование параметров и режимов процесса его изготовления.
Изготовление высокопроизводительного инструмента с заданными служебными характеристиками включает в себя ряд операций, влияющих на его качество [1-3], главным критерием которого является стойкость инструмента с учетом обрабатываемого материала.
При оптимизации процессов прессования и спекания твердосплавных смесей одной из важных задач является выбор пластификатора. Данные, приведенные в литературных источниках [3-5], противоречивы, поэтому исследование по выбору пластификатора для конкретной смеси является актуальным.
Каждая операция технологического процесса влияет на конечный результат. Упругое последействие после прессования или точнее после распрессовки, величина усадки после спекания - это факторы, которые необходимо строго учитывать на этапе проектирования требуемых размеров пресс-формы.
Исследуемым материалом является твердый сплав ВК10-Х0М, состоящий из ультратонких (0,2-0,5 мкм), субмикронных (0,5-0,9 мкм) и тонких (1,0-1,5 мкм) зерен карбида вольфрама. По мнению многих исследователей [1, 3], снижение размеров зерен карбида вольфрама приводит к улучшению физико-механических свойств твердых сплавов и достижению высокоэффективных режущих свойств инструмента за счет обеспечения радиуса режущей кромки до 1,0 мкм.
Основное преимущество порошка ВК10-Х0М - мелкодисперсность его компонентов (Co, WC, СГ3С2, C), обеспечивающая высокоэффективные режущие свойства, но имеющиеся технологические ограничения: сложность формования и смешивания до гомогенного состояния, поверхностная активность частиц к адсорбции паров воздуха и продуктов разложения пластификатора, повышенная агломерированность - недостаточно исследованы для получения качественного инструмента.
Мелкодисперсность порошка приводит к необходимости увеличения усилия прессования и коррекции температуры спекания.
Прессование образцов осуществлялось на прессах с нагрузкой до 1250 кН. Спекание проводилось в вакуумной печи при температуре 1380 °С. Гранулометрический состав исходного порошка контролировали анализатором размера и формы частиц Bettersizer S3 Plus и микроскопическими методами. Для сравнительного анализа применены три марки пластификатора и контролировались: упругое последействие, плотность образцов после прессования и спекания, коэффициент усадки после спекания, а также коэффициент спекаемости по плотности, как наиболее обобщенная характеристика (так как очевидна взаимосвязь плотности с пористостью, твердостью, прочностью). Измерения плотности образцов после прессования и спекания проводили согласно ИСО 3369-75. Коэффициент спе-каемости определяли, как отношение плотности спеченного образца к плотности прессовки до спекания. Коэффициент упругого последействия определялся как отношение разности диаметров прессовки в свободном состоянии (dx)
и отверстия пресс-формы (d^) к величине dx. Расчет коэффициента усадки при спекании производился по объему.
