РОЗДІЛ 2
ОБҐРУНТУВАННЯ КОНСТРУКЦIЙ ТА ДИНАМІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ МАШИН ДЛЯ ВІБРАЦІЙНОЇ ОБРОБКИ ДЕТАЛЕЙ
2.1. Критерії вибору конструкцій машин для вібраційної обробки деталей
2.1.1. Основні положення розробки методики класифікації машин
Існуюча система аналізу обладнання регламентує як терміни i основні поняття, так i правила класифікації вібраційних машин. Основною метою класифікації конструкцій вібраційних машин є спрощення аналізу їх роботи, який дозволяє під час проектування визначити необхідну структуру обладнання і запропонувати його конструктивне вирішення (рис.2.1).
Рис.2.1. Етапи дослідження конструкції технологічного обладнання
Здійснюючи класифікацію за системою ознак з N груп‚ що відповідає меті створення класифікатора, повинні враховуватись наступні вимоги:
* кожен об'єкт‚ що підлягає класифікації‚ повинен мати систему ознак‚ які відповідають цілям класифікатора‚ при цьому число ознак не повинно бути меншим числа рівнів класифікатора;
* система ознак‚ що застосовується на вищому рівні‚ не повинна повторюватись на наступних рівнях;
* ознаки‚ які застосовуються на одному рівні‚ не повинні перетинатись і дублюватись, тобто повинна забезпечуватись однозначність визначення за даною ознакою.
При цьому слід виходити з відомих iнженерно-технiчних рішень [22], що можуть забезпечити класифікацію, тобто при сукупності ознак (параметрів) першою повинна вказуватись інформація про відомі iнженерно-технiчнi рішення, вже матерiалiзованi у ефективні конструкції, якi при відомих проектанту показниках здатні втілюватись у необхідні функції технологічного обладнання (рис.2.2).
Якість промислових виробів необхідно розглядати, як поняття комплексне‚ що включає в себе конструктивні‚ технологічні‚ економічні‚ ергономічні‚ естетичні та інші показники. Причому, на кожному етапі деталізації проектованого об'єкту вони мають свої конкретні значення і структуру. Після цього необхідно розглянути різновидність обладнання‚ параметри структури‚ механізми дії на хід технологічного процесу‚ типи приводу‚ характеристики обладнання та режими роботи.
Рис.2.2. Граф параметричного простору класифікації машин вібраційної обробки деталей:
Універсальність: У - універсальні; Сп - спеціальні; С - спеціалізовані. Механізація: М - механізовані або автоматизовані; А - автоматичні; Н - неавтоматизовані. Параметри: К - конструктивний; Т - технологічний; Е - економічний; Д - дизайнерський. Різновидність: ЗП - загального призначення; ПМ - з просторовим маніпулятором; БЧ - багаточастотні; ОК - з обертовою робочою камерою; ЕХ - електрохімічні; ЕМ - електромагнітні; МТ - механотермічні; КБ - комбіновані. Параметри структури: КП - конструктивний; ТП - технологічний; ЕП - економічний; ДП - дизайнерський. Механізм дії: МО - механізм основної дії; МД - механізм додаткової дії; Мд - механізм допоміжної дії; КН - робоча камера; ВД - взаємодія деталі. Тип приводу: МХ - механічний; ЕЛ - електричний; ПН - пневматичний; ГД - гідравлічний; СП - спеціальний. Характеристика: СТ - статична; ДН - динамічна. Режим роботи: НП - неперервний‚ ПР - періодичний
Дослідження параметричного простору можна проводити за допомогою матриць, розбиваючи його на три групи: І - загальні параметри машин; ІІ - технологічні параметри; ІІІ - конструктивні параметри
де
де рijk - параметр машини.
Аналізуючи наведений вище граф (рис.2.2) за допомогою ЕОМ можна зробити висновок‚ що кількість можливих комбінацій параметрів складає понад 12 тисяч, і дозволяє найбільш повно врахувати вплив різноманітних параметрів на вибір необхідної конструкції машини та здійснити її оптимізацію. Під час аналізу враховуються не тільки існуючі різновидності процесу, але й перспективи розробки нових напрямків вібраційної обробки і зміцнення‚ а також різноманітних конструкцій верстатів. При цьому, для реалізації процесу можна використовувати одночасно дію декількох різних фізичних чинників‚ а також суміщення різних способів привода.
Аналізуючи конструкції достатнім може виявитися використання лише деяких з наведених параметрів, а саме параметрів‚ які характеризують ступінь технологічних можливостей даного обладнання, оскільки вони певним чином є комплексними показниками, i з ростом ступеня складності обладнання адекватно змінюється решта показників.
Проводячи аналіз характеристик оброблюваних деталей та машин, для реалізації обробки на стадії проектування за допомогою запропонованого параметричного простору, можна максимально точно підібрати параметри машин для реалізації необхідного технологічного процесу.
2.1.2. Доповнення класифікації машин для вібраційної обробки деталей
Для спрощення аналізу вібраційних машин доцільно користуватись системою класифікації, яка відображає вплив різноманітних конструктивних чинників на хід технологічного процесу обробки. Аналізуючи дані чинники впливу на робочий процес обробки‚ слід зазначити, що під час проектування конструкції і розробки динамічних схем обробки, необхідно також враховувати особливості руху робочого середовища, а саме: характер руху його внутрішніх шарів‚ рух відносно внутрішньої стінки робочої камери‚ поведінку середовища у коливальному русі робочої камери навколо її горизонтальної повздовжньої осі та основні види взаємодії середовища з поверхнею робочої камери та оброблюваними деталями.
Під час розгляду технологічного процесу обробки слід враховувати відносне розташування оброблюваних деталей в робочому середовищі, та вплив додаткових чинників на продуктивність, оскільки в процесі обробки деталі можуть знаходитися як вільно, так і бути закріпленими жорстко (відносно робочої камери чи основи)‚ або ж мати можливість переміщатись з декількома ступенями вільності. Відносний рух оброблюваних деталей та робочого середовища визначає протікання робочого процесу обробки [2, 17, 21, 32, 81], і тому нами запропоновано доповнити існуючу класифікацію параметром, що характеризує вплив оброблюваних детале