Удосконалено технологію безвідходного розділення в штампах з метою підвищення геометричної точності та якості поверхні розділення у разі відрізання П-подібних профілів. На підставі виконаного аналізу механічних схем розділення та виконаної класифікації рухів рухомого ножа стосовно фасонних профілів визначено фактори, які мають вплив на геометричну точність та якість поверхні розділення. Показано, що для якісного різання профілів, які мають складну форму поперечного перерізу, потрібний складний рух рухомого ножа. Зазначено, що розроблені технологічні та конструктивні рішення під час відрізання профілів П-подібного перерізу можуть бути використаними для розробки технології різання в штампах профілів складної геометричної форми, у тому числі гнутих профілів, сортових, листових, гофрованих і спеціального призначення, які мають різну форму поперечного перерізу.

  Скачати повний текст

Розроблено технології електроерозійного дротяного виготовлення складнопрофільних різальних частин інструменту, яка разом з автоматизованою системою проектування технологічних процесів різання таким інструментом на високих обертах забезпечує підвищення ефективності обробки рельєфних поверхонь. Побудовано математичну модель та проведено розрахунки теплофізичних процесів у зоні різання фасонними фрезами, що дало можливість встановити вплив параметрів електроерозійного виготовлення на допустимі режими різання такими фрезами та прогнозувати їх період стійкості.

  Скачати повний текст

Досліджено напружено-деформований стан пружного тіла з системами взаємонерухомих тонких абсолютно жорстких включень за умов поздовжнього зсуву. Сформульвано нові крайові задачі антиплоскої деформації пружного простору з системою жорстких стрічкових включень, з'єднаних в один каркас. Показано, що окрім умов недеформівності контурів включень, ідеально зчеплених з матрицею, є необхідним виконання додаткових умов єдиності розв'язку. Замість класичних умов рівноваги кожного окремого включення записано умови їх заданого взаємного переміщення та глобальної рівноваги ансамблю. Задачі зведено до систем сингулярних інтегральних рівнянь стосовно стрибків дотичних напружень на контурах включень. Побудовано числово-аналітичні розв'язки задач для колінеарних, паралельних і перпендикулярних стрічкових включень за умов навантаження однорідним полем напружень на безмежності та погонними силами, прикладеними безпосередньо до включень. Описано монтажні напруження, спричинені примусовим взаємним переміщенням включень. Досліджено вплив зв'язності включень на напружено-деформований стан композиції. Показано, що зв'язність армувальних елементів істотно змінює характер залежності напружено-деформованого стану матриці від розташування включень. Розроблено методику дослідження концентрації напружень поздовжнього зсуву тонкостінних фасонних профілів (тавра, кутника, двотавра, швелера), яка полягає у здійсненні регулярного межового переходу в розв'язках задач за умов зближення взаємонерухомих включень в цілісний об'єкт.

  Скачати повний текст

Запропоновано метод проектування технологічних систем, який забезпечує подолання протиріччя між високою продуктивністю та гнучкістю. Розроблено класифікацію рівнів варіативності. Сформульовано принципи забезпечення високої продуктивності. Виявлено закономірності зміни основ інформаційного забезпечення машинобудування у разі зміни засобів і способів виробництва. Створено високопродуктивну гнучку технологічну систему (ВГТС) для механічної обробки фасонних поверхонь великогабаритних лопаток і моноколіс. Вдосконалено технології створення формотвірного оснащення для виготовлення лопаток турбін і компресорів. Показано, що створення ВГТС сприяє підвищенню конкурентної якості продукції.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання створення нової установки для одержання губчастого титану з цикловим зніманням 3,8 т у порівнянні з 0,87 т/цикл у промисловості України. Розроблено нові технології відновлення титану з тетрахлориду титану магнієм і вакуумної сепарації реакційної маси, що утворюється в процесі відновлення, з одержанням губчастого титану вищих сортів. Проаналізовано розподіл домішкових елементів у об'ємі блоку губчастого титану. Визначено кореляційну залежність між збільшенням вмісту залишкового хлору в губчастому титані та вмістом водню в газовій фазі над розплавом. Доведено, що в процесі індукційної плавки вміст водню в зливку підкоряється закону Сівертса, а в процесі плазмової плавки вміст водню в металі перевищує рівноважний. Описано нову технологію виплавки зливків з підвищеним вмістом хлору на основі першої переплавки губчастого титану в індукційній печі з секційним кристалізатором та другої переплавки у вакуумно-дугових, електронно-променевих та плазмово-дугових печах. Проведено дослідження щодо виготовлення фасонного титанового литва з застосуванням комбінованого електрода.

  Скачати повний текст

Розроблено прогресивні технологічні процеси виготовлення профільних гвинтових заготовок з використанням відповідного технологічного оснащення, якого можна швидко переналагоджувати для широкого спектра розмірів профільних заготовок залежно від потреб ринку. Виведено аналітичні залежності для визначення конструктивних і силових параметрів процесів формоутворення даних заготовок різними способами. Розроблено математичну модель поверхні профільних гвинтових гофрованих заготовок, з'ясовано взаємозв'язок її параметрів з параметрами процесу формоутворення та наведено конкретні приклади. Досліджено процес розточування даних заготовок і розроблено динамічну модль цього процесу, яка дозволяє визначити величину деформації листового матеріалу профільної гвинтової заготовки залежно від технологічних параметрів. Експериментально виведено емпіричну залежність шорсткості поверхні внутрішнього діаметра зазначеної заготовки від технологічних факторів і товщини матеріалу під час розточування. Досліджено відпружинення профільних гвинтових заготовок та визначено радіус відпружинення у разі формоутворення різними способами. Наведено результати експериментальних досліджень впливу матеріалу та геометричних параметрів профільних гвинтових заготовок на зусилля формоутворення. Розроблено нові конструкції технологічного оснащення та методику їх розрахунку. Запропоновано технологію виготовлення дископодібних деталей машин з фасонними впадинами даних заготовок, що значно підвищує коефіцієнт використання матеріалу.

  Скачати повний текст

Удосконалено методологію розрахунку динамічних процесів у насосних агрегатах бурових установок. Досліджено шляхи підвищення ефективності їх експлуатації завдяки використанню обгрунтованих раціональних режимів пуску. Розроблено математичні моделі динамічних явищ у насосних агрегатах з урахуванням електромагнітних процесів в асинхронному двигуні та механічних коливань у привідній системі, а також несталості зведеного моменту інерції кривошипно-повзунних механізмів насоса. Обгрунтовано раціональні експлуатаційні параметри шинопневматичної муфти, які дозволяють зменшити динамічні зусиля у деталях і вузлах під час пуску агрегата. Розроблено конструкцію самокерованої фрикційної муфти. Розроблено математичну модель динамічних явищ у насосних агрегатах з пневмокомпенсатором. З використанням методу скінченних елементів з урахуванням динамічних навантажень здійснено розрахунок фланцевого з'єднання трійника з пневмокомпенсатором насосного агрегату бурової установки. Запропоновано практичний захід, спрямований на зменшення напружень у місцях переходу від фланця до стінки корпусної деталі за рахунок застосування двох фасонних кілець. Проведено експериментальну перевірку теоретично одержаних часових залежностей швидкостей двигуна і трансмісійного вала насоса, а також моментів сил пружності муфти.

  Скачати повний текст

В дисертації наводяться результати теоретичних та експериментальних досліджень, пов'язаних з розробкою ефективних умов одержання крученоподібної пряжі скороченим засобом. Технологічний процес одержання дослідної крученої нитки з двох рівниць дасть можливість розширення асортименту простих і фасонних кручених ниток за рахунок використання рівниць з даними видами волокон, волокон різноманітної довжини і товщини. Теоретичним аналізом і проведеними дослідженнями встановлено, що одним з основних резервів збільшення продуктивності кільцепрядильних машин є застосування на цих машинах нового засобу прядіння і крутіння.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання створення та використання порошкового магнітно-абразивного інструменту (МАІ), який формується у великих магнітних щілинах для фінішної обробки деталей зі складними фасонними поверхнями типу лопаток газотурбінних двигунів, осьового різального інструменту. Розроблено новий комплексний підхід для вивчення процесів, що відбуваються у ході формування порошкового інструменту під час магнітно-абразивної обробки (МАО), який базується на континуальному уяленні про порошкове середовище. Запропоновано фізичну модель МАІ, сформованого з моно- та полідисперсних порошкових магнітно-абразивних матеріалів. Визначено оптимальні склади МАІ та його властивості - геометричні, тріботехнічні та реологічні. Досліджено межі застосування МАІ у процесі МАО у вигляді розмірної, полірувальної, підготовчої або зміцнювальної операції для виготовлення та ремонту деталей, в комбінації з нанесенням зносостійких покриттів. Описано нові методи об'ємної МАО та методику розрахунків основних вузлів верстатів для МАО лопаток і різального інструменту, яка враховує їх складну форму, кінематику руху та спеціальні властивості МАІ. Доведено, що використання методу МАО з спеціальним МАІ забезпечує підвищення експлуатаційних властивостей деталей.

  Скачати повний текст

Розроблено загальну теорію проектування торцевих фасонних фрез. Розроблено основні принципи формоутворення поверхні деталі під час обробки торцевими фрезами. Визначено вихідні інструментальні поверхні у процесі обробки даними інструментами фасонних циліндричних поверхонь, а також поверхонь обертання та гвинтових поверхонь постійного кроку. Вирішено задачу визначення геометричних параметрів різальної частини торцевих фасонних фрез з циліндричною задньою поверхнею, з задньою поверхнею обертання, затилованих за архімедовою спіраллю та по колу. На основі аналізу імовірних положень і форм передніх і задніх поверхонь розроблено теорію профілювання торцевих фасонних фрез. Встановлено вплив конструкційних параметрів фрез на геометрію вздовж різальної кромки. Розроблено рекомендації щодо вибору конструкційних характеристик, які забезпечують раціональні геометричні параметри інструмента. Нові конструкції й алгоритми профілювання торцевих фасонних фрез впроваджено на підприємстві "Механік".

  Скачати повний текст

На підставі результатів дослідження пружної динамічної моделі бічного супорта та відомостей про фактичне відхилення від циліндричної форми зовнішньої поверхні ободу й гребеня прокатної колісної заготовки встановлено, що особливості навантаження супорта та повзуна, які обробляють гребінь реального (з бігармонійним припуском) колеса зумовлюють виникнення ділянок обробки, на яких відбувається багаторазове розкриття зазорів у передачах приводів подач і збільшується помилка копіювання. Уточнено залежності для визначення складових технологічної сили під час точіння круглим інструментом залізничних коліс-заготовок різної форми з урахуванням геометрії оброблюваного фасонного профілю колеса та змінності на криволінійних ділянках профілю подачі та глибини різання. Вперше одержано аналітичні залежності для визначення швидкості руху врівноваженого супорта до замикання у приводі поступового руху супорта за різних умов розгону без урахування пружності зв'язків. Проведено структурний аналіз і синтез механізмів правильного визначення рухомостей і надлишкових зв'язків і запропоновано вважати однобічні неутримуючі зв'язки дробовими, що необхідно враховувати під час раціонального конструювання механізмів. За результатами проведених натурних досліджень одержано дані про дійсні навантаження за різних режимів експлуатації колесообробних верстатів, що є базою для успішної реконструкції їх окремих механізмів.

  Скачати повний текст

Вирішено проблему підвищення зносостійкості металорізального інструменту з легованих і швидкорізальних сталей недорогими багатокомпонентними дифузійними покриттями на основі Cr, Ti, V, Mn, що наносяться на основу за простими технологіями. Відзначено, що покриття утворюють міцні захисні зносостійкі карбідні шари завтовшки до 120 мкм з мікротвердістю до 17,5 ГПа. Запропоновано технологію нанесення покриттів, яка дозволила запобігти їх відшаруванню під час навантажень, характерних для низьких режимів різання складним фасонним інструментом. На підставі дослідження доведено зростання стійкості інструменту на 50 - 150 %. Визначено раціональні значення режимів різання та геометричних параметрів інструментів з нанесеними покриттями.

  Скачати повний текст

Здійснено математичне моделювання й експериментальне дослідження формозміни металу й енергосилових параметрів за умов прокатки штаб у кутових калібрах. Розроблено методику розрахунку калібровок валків для прокатки кутових профілів. Удосконалено варіаційний метод досліджень процесу їх прокатки за умов різної конфігурації. Проведено числові експерименти процесів прокатки штаб різної конфігурації у кутових калібрах. На підставі обробки експериментальних даних і результатів математичного моделювання одержано нові вирази для визначення коефіцієнтів формозміни та безрозмірної потужності прокатки. Установлено, що випрямлення полиць у чистовому кутовому калібрі за умов гарячої прокатки практично не позначається на деформованому стані металу та енергосилових параметрах процесу. Розроблено методику розрахунку калібровки кутових профілів, яка передбачає використання прикладної комп'ютерної програми, що дозволяє знизити інтенсивність зносу валків у середньому за всіма фасонними проходами на 17,6 % і зменшити кількість фасонних калібрів.

  Скачати повний текст

Розроблено єдиний системний підхід до вирішення задач пластичного плину металу в складних фасонних калібрах, який полягає у предсталенні профілів і формувальних їх фасонних калібрів як сукупності окремих типових базових елементів. Досліджено прокатку в кутових, пластових і ребрових таврових елементах калібрів. Розроблено універсальні методи розрахунку формозміни й енергосилових параметрів прокатки у складних калібрах. Установлено основні фізичні закономірності плину металу. Розроблено нові ефективні способи прокатки та калібрування економічних фасонних профілів, що враховують особливості їх малотоннажного виробництва. Розроблено універсальний метод розрахунку температурно-швидкісних, енергосилових і інших параметрів прокатки. Вдосконалено методи автоматизованого проектування універсальних калібрувань валків у чистових і чорнових клітях станів і технології прокатки фасонних профілів.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено актуальним питанням розширення діючих сортаментів прокатних станів з метою збільшення габаритних розмірів вироблених швелерів без реконструкції головних ліній робочих клітей. На основі аналізу способів прокатки фланцевих профілів сформульовано принцип конструювання швелерних калібрів, що мають перемінний згин стінки, який полягає в тому, що конфігурація калібра повинна забезпечувати сполучення під час послідовного проходження процесів розтягування стінки й обтиснення її за висотою. Розроблено методику побудови швелерних калібрів зі змінним згином стінки, на базі якої отримано математичну модель технологічного процесу виробництва швелерів. З використанням нової методики розроблено спосіб виробництва швелерів, що дозволяє за умов невеликих збільшень горизонтальної проекції середньої лінії стінки одержати її значне уширення. Проведено теоретичні й експериментальні дослідження температурного режиму прокатки швелерів за звичайним і запропонованим способами. Уточнено формули визначення кутових коефіцієнтів випромінювання елементів розкату. Досліджено напружено-деформований стан профілю під час розгинання.

  Скачати повний текст

Розроблено та створено промислові електрошлакові тигельні печі для переплавки різних типів відходів металу. За методом математичного моделювання, базуючись на даних експериментів, визначено основні параметри одержання порожнистих відливок електрошлакового кокільного лиття в кокілі з рухомим дорном. З'ясовано, що стійкість відновлених великогабаритних виробів устаткування й оснащення відповідає стійкості таких же виробів з поковок.

  Скачати повний текст

На підставі методу електроконтактного наварювання порошків (ЕКНП) розроблено технологію нанесення зносостійких покриттів з рівномірними властивостями з перерізу. Досліджено особливості ущільнення та нагрівання порошкового шару в процесі електроконтактного наварювання. Визначено причини нерівномірного розподілення фізико-механічних властивостей покрить з перерізу покриття, запропоновано схему ущільнення порошку. Розроблено електрод з фасоною контактною повнрхнею. Розв'язано теплову задачу в процесі наварювання фасонним електродом. Доведено, що використання композиційних дифузійно-легованих порошків системи Fe - B - C у ході ЕКНП сприятливо впливає на процес спікання покриття в твердій фазі за рахунок локального нагрівання боридних оболонок, а виділення тепла підвищує швидкість дифузії та забезпечує схоплення поверхонь, які дотикаються і призводять до утворення дифузійно-легованого покриття з чарунковою структурою. Досліджено фізико-механічні властивості покрить, отриманих наварюванням.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено геометричному моделюванню зняття припуску, формоутворенню і проектуванню інструментів при обробці в машинобудуванні. Розроблено нову узагальнену тривимірну модель зняття припуску, засновану на багатопараметричних відображеннях. Модель об'єднує процеси формоутворення і зняття припуску у взаємозв'язку з моделями оброблюваних деталей та інструментів. Виявлено найбільш суттєві геометричні ознаки способів обробки. Запропоновано новий алгоритм конкретизації моделей та основи їхньої систематизації. Рекомендовано алгоритми моделювання різальних інструментів регламентованим відніманням і формуванням композицій з точкових і фасонних елементів. Розроблено методику розрахунку площі плями контакту, швидкості, шляху і тривалості різання, об'ємів шару, що зрізається, інтенсивності зняття. Отримані моделі, алгоритми і методики забезпечують компактність формалізації. Вони можуть бути використані в геометричному забезпеченні CAD/CAM систем технологічного призначення і при моделюванні процесів різання матеріалів.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий підхід щодо вирішення важливої науково-технічної проблеми розробки методів оцінки тріщиностійкості та несучої здатності металевих конструкцій за умови циклічних навантажень. Проведено експериментальні дослідження механічних, акустичних, енергетичних параметрів кінетики руйнування, одержаних з використанням повних діаграм деформацій малогабаритних зразків. Запропоновано засоби розрахунку критичного параметра тріщиностійкості, несучої здатності, розрахункового опору утоми з урахуванням впливу попереднього циклічного навантаження. Розроблено розрахункову модель оцінки напружено-деформованого стану стиснуто-зігнутих стрижнів за умови малоциклового навантаження. Запропоновано новий спосіб визначення розрахункового опору утоми, що дозволяє враховувати розходження у ресурсі пластичності сталей за статичного та циклічного навантажень. Наведено оцінку ефективності визначення несучої здатності за критерієм тріщиностійкості металевих конструкцій за умови циклічного навантаження методом математичного моделювання. Розроблено оптимальне конструктивне рішення фасонного прокатного профілю верхнього поясу підкранових балок, що усуває причини виникнення тріщин утоми у навколошовній зоні.

  Скачати повний текст

Розроблено новий метод прогнозування зміни глибини поверхневих дефектів під час гарячої прокатки в фасонних калібрах на основі аналізу поля швидкостей, одержаного в результаті розрахунку деформованого стану металу за допомогою методу скінченних елементів. Метод визначає зміну глибини дефекту з використанням значень поперечної та вертикальної складових швидкості течії металу в конкретній точці смуги та дозволяє визначати глибину дефектів після деформації за їх розташування в зонах з різним характером течії металу, а також виявляти зони калібру, де можливе поглиблення дефекту. Розроблений метод дозволяє досліджувати характер формозміни поверхневих дефектів (включаючи їх глибину) в калібрах різних форм і конструкцій. Одержали подальший розвиток уявлення про вплив нерівномірності деформації по ширині калібру на формозміну поздовжніх поверхневих дефектів під час гарячої прокатки профілів. Вперше одержано залежності ступеня викатування дефектів від параметрів форми гребенів розрізних калібрів для прокатки двотаврів і швелерів.

  Скачати повний текст