Розроблено бікритеріальну математичну модель процесу одновимірного розкрою матеріалу різних довжин на базі лінійного програмування (ЛП) з використанням методів дискретної оптимізації, яка дозволяє одержувати оптимальні розв'язки задачі майже у 4 раза швидше у порівнянні з існуючими однокритеріальними математичними моделями. Удосконалено математичну модель одновимірного розкрою матеріалу різної довжини за рахунок введення в неї коригувальних коефіцієнтів, які враховують вплив факторів зовнішнього середовища та підвищують точність одержуваного розв'язку до 10 %. Модифіковано критерій, за яким здійснюється процедура перевірки оптимальності розв'язків, що забезпечує можливість застосування методу послідовного уточнення оцінок для випадку групових одновимірних розкроїв матеріалу різної довжини. Розвинуто метод генерування карт розкрою за наявності такого матеріалу з використанням методу січних перерізів за неявно заданої матриці обмежень, що полягає в комбінації методу ЛП й евристик безперервної релаксації та дозволяє одержувати точний розв'язок задачі генерування групових одновимірних розкроїв засобами ЛП. Запропоновано метод розрахунку верхньої межі цільової функції за умов застосування методу січних площин і евристик, що дозволяє одержати межі цільової функції та конкретизувати математичну модель одновимірного розкрою матеріалу різної довжини.

  Скачати повний текст

На підставі вивчення фізичних явищ, що супроводжують фрикційну розрізку круглих труб з обертанням, встановлено ефективну структуру технологічного процесу та оптимальні параметри його реалізації. Одержано оригінальні теоретичні рівняння опису температурного поля заготовки, які відрізняються від відомих обмеженістю джерела тепла по ширині, нахилом його відносно напрямку руху, розташуванням на відстані від поверхні заготовки. Адекватність даних рівнянь підтвердежно експериментальними дослідженнями. Визначено умови підвищення ефективності технологічного процесу за рахунок максимального зосередження теплової енергії у стружці. Обгрунтовано оптимальний спосіб розподілу тепла між заготовкою та стружкою. На базі аналітично-експериментального рішення повного теплового балансу розв'язано задачу розрахунку температури нагріву диска - інструмента фрикційної розрізки як обмеження умов підвищення продуктивності процесу. Розроблено оригінальну структуру технології фрикційної розрізки (31300 А новий спосіб розрізки сталевих заготовок) з використанням конічного фрикційного диска з урахуванням результатів теоретичного рішення задачі його сталості. Запропоновано методику й алгоритм вибору оптимальних параметрів технології розрізки товсто- та тонкостінних труб з обертанням шляхом мінімізації питомої технологічної собівартості процесу з обмеженням за температурою диска та його сталості.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена підвищенню ефективності відрізування круглих заготовок-прутків та труб дисковими пилами. Підвищення працездатності дискових пил досягнуто за рахунок розробки та дослідження нових конструкцій пил з криволінійним профілем стружкових канавок та нерівномірним кроком зубів. Вирішені задачі профілювання дискових пил з криволінійним профілем, вишліфовки стружкових канавок на верстатах з ЧПК; вивчено динамічний стан пили в процесі відрізування, розроблені рекомендації по вибору конструктивних параметрів дискових пил. Приведені результати практичного використання розроблених пил в промисловості.

  Скачати повний текст

Синтезовано нейромежову систему стабілізації потужності різання пилою гарячого різання сортового прокату та розроблено методику навчання такого різання, яке забезпечує задані статичні та динамічні показники якості за широкої зміни параметрів процесу металообробки, що дозволяє скоротити витрату пильних дисків, збільшити продуктивність прокатного стану та якість прокату. Запропоновано методику розрахунку швидкості подачі під час врізання диска, грунтуючись на забезпеченні необхідного максимального перерегулювання. Проаналізовано вплив стрибкоподібної зміни коефіцієнта передачі процесу різання на максимальне перерегулювання. Досліджено системи стабілізації потужності різання з традиційними коригувальними пристроями. Надано рекомендації щодо їх настроювання. Розроблено систему стабілізації потужності різання зі змінною вставкою та методику її настроювання, що забезпечує відсутність статичної похибки у разі зміни коефіцієнта передачі процесу різання. Вперше для синтезу системи автоматичного управління процесом різання запропоновано використовувати штучні нейронні мережі. Наведено методику настроювання нейроконтролера з використанням методу затриманого стимульованого навчання за допомогою паралельного генетичного алгоритму. Розроблено схемну реалізацію синтезованої нейромежової системи стабілізації потужності різання з обчислювальним пристроєм.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні методи проектування дискових відрізних фаз з урахуванням умов їх експлуатації на підставі критерію динамічної сталості. Вперше на базі уніфікованої конструкції зубця відрізної фрези розроблено загальну теорію визначення геометричних параметрів відрізних фрез у різних системах координат, на підставі якої встановлено загальні залежності розрахунку геометричних параметрів вздовж різальної кромки у процесі відрізання. Розроблено математичну модель, яка включає моделі різальної частини відрізної фрези, контакту фрези та заготовки, а також визначення площі та товщини зрізуваного шару для відрізних фрез довільної конструкції. Показано можливість використання даної моделі для розрахунку миттєвих значень складових сили різання у процесі відрізання дисковими фрезами. Уточнено теорію розрахунку критерію динамічності сталості відрізної фрези з урахуванням теоретичних часових залежностей сили різання протягом усього періоду відрізання. Вперше розроблено імітаційну модель процесу відрізання дисковими відрізними фрезами та програмне забезпечення для її реалізації. Із використанням даної моделі експериментально досліджено вплив параметрів фрезерування на динамічний стан відрізної фрези.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблеми підвищення технічного ресурсу пил гарячого різання прокату на підставі вдосконалення обладнання для підготовки дисків і методів проектування їх різальної частини. Запропоновано метод визначення геометричних параметрів зубів пиляльних дисків для гарячого різання прокату, який забезпечує необхідний технічний ресурс дисків, а також дозволяє визначати та вибирати раціональну форму зубів дисків залежно від технологічних режимів різання та виду прокату, що розрізається.

  Скачати повний текст

З використанням розвинутих методик розрахунку та програмних засобів з автоматизованого проектування, а також експериментальних даних досліджено проблему підвищення товщини гарячих листів, розрізаних дисковими ножицями, з метою одержання високої якості готової продукції. Запропоновано практичні рекомендації щодо вдосконалення технології та обладнання гарячого різання товстих листів. Розроблено числову математичну модель напружено-деформованого стану товстих листів у процесі їх гарячого різання дисковими ножицями на підставі рекурентного розв'язання умов статичної рівноваги з урахуванням реальної геометрії, механічних властивостей і зовнішнього контактного тертя. З використанням інженерних підходів одержано модель напруженого стану контактної поверхні різання, на підставі якої визначено залежність питомої роботи різання від відносної ширини різальної рамки ножа й оцінено її функціональну здатність. Установлено вплив відносної ширини контактної поверхні ножа на значення сил і моментів різання. Експериментально підтверджено достатню міру вірогідності одержаних теоретичних рішень. За методами планового експерименту встановлено вплив факторів на геометричну форму прикромкової зони товстих листів після гарячого різання дисковими ножицями.

  Скачати повний текст