CC BY
37
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2015 ISSN 2410-700X
Был рассмотрен баланс теплоты на элементарном участке для холодного теплоносителя, получено уравнение, описывающее изменение температуры холодного теплоносителя [1, с.30; 2, с.31].
Расчет системы кондиционирования воздуха выполнен для гребнечесального цеха ОАО «Троицкая камвольная фабрика», находящегося в г. Троицке Московской области. Рекомендован кондиционер типа КТ-200 расчетной производительностью 182000 м3/ч.
Список использованной литературы:
1.Кочетов О.С., Сошенко М.В., Булаев В.А. Расчет систем кондиционирования воздуха с теплообменными аппаратами. Глобализация науки: проблемы и перспективы: сборник статей Международной научно-практической конференции (13 октября 2014 г., г.Уфа). - Уфа: РИО МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2014.-112с. С. 25-30.
2. Кочетов О.С., Сошенко М.В., Булаев В.А. Расчет системы искусственного микроклимата с теплоутилизатором кипящего слоя. Глобализация науки: проблемы и перспективы: сборник статей Международной научно-практической конференции (13 октября 2014 г., г.Уфа). - Уфа: РИО МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2014.-112с. С. 30-33.
3. Кочетов О.С., Сошенко М.В., Щербаков А.А. Аппарат кипящего слоя для систем вентиляции // Роль науки в развитии общества: сборник статей Международной научно-практической конференции (13 декабря 2014 г., г.Уфа).- Уфа: РИО МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2014.-158 с. С. 18-21.
4. Кочетов О.С., Булаев В.А., Гапоненко А.В. Расчет эффективности снижения аэродинамического шума вентиляционных систем // Роль науки в развитии общества: сборник статей Международной научно-практической конференции (13 декабря 2014 г., г.Уфа).- Уфа: РИО МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2014.-158 с. С. 21-25.
5. Кочетов О.С., Стареева М.О. Система оборотного водоснабжения с теплообменными аппаратами// Патент РФ на изобретение № 2442936. Опубликовано 20.02.2012. Бюллетень изобретений № 5.
© М.В.Сошенко, В.М.Зубкова, А.В.Гапоненко, 2015
УДК 621.73.079, 621.73.043
Телегин Игорь Викторович
ассистент ЛГТУ, г. Липецк, РФ E-mail: [email protected]
СТРУКТУРНАЯ ФОРМУЛА И ОЦЕНКА МЕТАЛЛОЁМКОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКОВКИ ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ ДЕТАЛИ
Аннотация
Предложена методика оценки массы круглых в плане поковок, изготавливаемых на кривошипных горячештамповочных прессах. Приводится описание программы для ЭВМ, позволяющей автоматизировать процесс разработки чертежа её поковки, назначения припусков, допусков и кузнечных напусков в соответствии с ГОСТ 7505-89.
Ключевые слова
Горячая объёмная штамповка, поковка, припуски на механическую обработку, кузнечные напуски.
В рамках данного исследования будем рассматривать поковки осесимметричные, часто именуемые круглыми в плане. По классификации, предложенной в работе [1], они относятся ко всем подгруппам группы I и подгруппам 1 и 3 группы V.
На рисунках 1 и 2 представлены этапы построения некоторых структурных схем деталей, получаемых из осесимметричных поковок.
58
международный научный журнал «символ науки»
№5/2015
ISSN 2410-700X
Строительными блоками при создании внешних форм являются кольца, с внутренним диаметром D— и наружным - Di. Высота кольца - Hi, размер, определяющий его положение - Li. Начальная или исходная форма - цилиндр диаметром Do и высотой Но.Теоретически количество колец неограниченно, на практике 0 < i < 3. Количество вариантов внешних форм деталей достаточно велико: при i = 0 — 1, i = 2 — 4, i = 3 —16, i = 3 — 64.
Рисунок 2 - Этапы построения структурной схемы внутренней формы поковки
Формулу структурной схемы исследуемой детали (формулу детали) в общем случае запишем следующим образом:
K M N
Д(K,M,N) = UD,,Hi,Li - £eDm,eLm - £uD„,нЦ, (1)
i=0 m=0 n=0
59
международный научный журнал «символ науки»
№5/2015
ISSN 2410-700X
где K - количество элементов внешней формы, M, N - количество отверстий сверху и снизу, определяющих внутреннюю форму детали, символ “Д” - любое сочетание слов, например, наименование детали.
б
Рисунок 3 - Автоматизация процесса разработки чертежа поковки: а - окно ввода и обработки данных, б - окно результатов Формула детали достаточно точно определяет её размеры и конфигурацию, без учёта, естественно, радиусов закруглений, фасок, различного рода проточек, например, шпоночных пазов, шлицов, зубьев зубчатых колёс и других подобных элементов. Наличие структуры данных, представленной формулой детали, необходимое условие для создания чертежа поковки. Основное отличие чертежа поковки от чертежа детали, - наличие припусков на механическую обработку, допусков и кузнечных напусков в соответствии с ГОСТ 7505-89. На рисунке 3 показано окна ввода и обработки данных формулы детали и окно результатов программного решения [2], позволяющего автоматизировать процесс разработки чертежа поковки на основании формулы детали.
Припуски и напуски являются варьируемыми параметрами. Их наибольшие значения устанавливается ГОСТ 7505-89, реальные - определяют эффективностью технологического процесса. Металлоёмкость технологического процесса ГОШ будем оценивать с помощью следующего коэффициента:
нКм
Мм
М,
МД
> 1,
(2)
60
международный научный журнал «символ науки»
№5/2015
ISSN 2410-700X
где Ммп, Мщ - массы поковки и детали. Масса детали или считается известной, или определяемые в соответствии с формулой детали (1). Масса поковки рассчитывается с учётом припусков, допусков и кузнечных напусков. При выводе зависимостей для их расчёта автором использованы известные формулы для расчёта площадей и координат центров тяжести прямоугольника, треугольника, сектора, а также вторая теорема Гульдена для вычисления объёма тела вращения.
Расчёт массы поковки и её составляющих автоматизирован [2]. На рисунке 4 показано окно корректировки значений припусков на механическую обработку, допусков и кузнечных напусков поковки детали “Шестерня” (рис. 6), назначенных в соответствии с ГОСТ 7505-89, и результаты одного из вариантов исследования их влияния на металлоёмкость поковки (рис. 5).
Рисунок 4 - Окно определения варьируемых параметров при исследовании металлоёмкости технологического
процесса ГОШ круглых в плане поковок
Рисунок - 5 Результаты исследования влияния размеров припусков, допусков и напусков на металлоёмкость поковки
детали “Шестерня”
61
международный научный журнал «символ науки»
№5/2015
ISSN 2410-700X
а
086 5
Фаг:!',
в
Рисунок 6 - Деталь ‘Шестерым’: а - 3Б-модель и чертёж детали, б - формула и структурная схема, в - 3Б-модель и чертёж поковки детали В таблице 1 представлены результаты исследования влияния на массу поковки (рис 6, в) - значение коэффициента металлоёмкости нКм припусков, штамповочных уклонов (напусков) и штамповочных радиусов.
Как следует из приведённых данных, с увеличением массы поковки доля припусков и напусков, рассчитанная в соответствии с ГОСТ 7505-89, уменьшается. Наибольшее влияние на металлоёмкость поковки оказывают припуски на механическую обработку, наименьшее - штамповочные радиусы. Данное утверждение справедливо, если в дальнейшем, при механической обработке, допускается наличие радиуса на наружной кромке детали, в противном случае размер припуска, возможно, потребуется увеличить.
Таблица 1
Результаты исследования влияния на массу поковки припусков, напусков и штамповочных радиусов
Масса поковки, кг Доля в процентах Коэффициент металлоёмкости нКм
припусков штамповочных уклонов штамповочных радиусов
0.47 16.48 5.10 0.4 1.341
3.77 13.98 5.18 0.33 1.284
12.75 11.71 5.21 0.32 1.238
22.96 10.64 5.24 0.23 1.215
62
международный научный журнал «символ науки»
№5/2015
ISSN 2410-700X
а б
Рисунок 7 - Расчёт значений припусков для механической обработки: а - величина припусков достаточна, б - недостаточна
На рисунке 7 показаны два возможных варианта, возникающие при разработке чертежа поковки:
• значение ё > 0 - установленные припуски и напуски позволяют корректно выполнить механическую обработку (рис. 7, а);
• значение ё < 0 - корректное выполнение механической обработки поковки невозможно (рис. 7, б). Требуется увеличение значение припуска на боковую поверхность на величину ёд или торцевую - на величину ёт.
Значения ё, ёд, ёт могут быть рассчитаны по формулам (3):
S = R (R - PT)2 + (R • cosa- R • tga- Рд)2,
Sff = R • cosa- R • tga- Рд -^ (2 • R - PT ) • PT, (3)
S = R - P ~^R2 - (R • cosa - R • tga - Рд )2,
R > PT, R > Рд,
где R - радиус закругления наружного угла поковки, а - штамповочный уклон, Рт и Рд - припуски на торцевую и боковую поверхности цилиндра, уменьшенные на величины их нижних минимальных отклонений (рис. 4).
Следует отметить, что современные технологические процессы ГОШ, реализуемые на КГТТТП. проектируются со значениями припусков на механическую обработку и штамповочными уклонами меньшими, чем рекомендует ГОСТ 7505-89. Это обусловлено появлением новых, более качественных штамповых сталей, увеличением стойкости гравюр штампов, применением более современных выталкивателей, созданием новых технологических схем ГОШ, снижающих технологические усилия штамповки [3]. В результате задача уменьшения значений припусков на механическую обработку, соответственно, - снижения металлоёмкости технологического процесса ГОШ, оказывается напрямую связанной с задачей уменьшения штамповочных радиусов.
Список использованной литературы:
1. Ковка и объёмная штамповка: справочник. В 4 т. Т. 2. Горячая объёмная штамповка. - 2-ое изд., перераб. и доп. [Текст] / Под общ. ред. Е.И. Семёнова. - М.: Машиностроение, 2010. 720 с.: ил.
2. Телегин И.В. Поковки круглые в плане (осесимметричные). Анализ металлоемкости // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2014661697 от 11.11.2014.
3. Телегин И.В. Исследование и совершенствование технологического процесса горячей объёмной штамповки круглых в плане поковок [Текст] / И.В. Телегин, И.М. Володин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, том 14, №4(5), 2012. С. 1310 - 1312.
© И.В. Телегин, 2015
63
