Одержано диференціальне рівняння, що описує поперечні коливання в одновимірних нелінійно-пружних рухомих системах, у разі збурених крайових умов з використанням асимптотичного методу нелінійної механіки, аналітично досліджено вплив швидкості руху на її АЧХ.

У моделі розглянуто поперечні коливання одновимірних пружних систем (каната, струни, линви), які рухаються вздовж своєї недеформованої осі з постійною швидкістю. Одержано диференціальне рівняння, яке описує динамічні процеси в зазначених одновимірних системах. Запропоновано методику дослідження, яка дозволяє одержати залежності для визначення впливу фізико-механічних і кінематичних характеристик системи на амплітуду та частоту її коливань.

Побудовано математичні моделі для нелінійно-пружних систем, які характеризуються поздовжнім (для поперечних коливань) або обертальним (для крутильних коливань) рухом. Запропоновано залежності, з використанням яких є можливим визначення впливу кінематичних параметрів руху та нелінійних характеристик середовища на амплітудно-фазові характеристики широкого спектра динамічних систем. Одержано розрахункові формули, які дозволяють визначити вплив кінематичних і фізико-механічних параметрів на амплітудно-частотні характеристики середовища, шляхом узагальнення асимптотичного методу Кирилова - Боголюбова - Митропольського щодо нового класу диференціальних рівнянь. За допомогою програмного забезпечення вперше одержано залежності амплітуди та частоти коливання від кінематичних і фізико-механічних параметрів. Побудовано математичну модель для реально існуючої установки та проведено порівняльний аналіз теоретичних і практичних результатів. Проаналізовано одержані результати для різних швидкостей і натягів дроту за резонансного та нерезонансного випадків. Підібрано оптимальний режим перемотування дроту.

Розглянуто вплив конструктивних параметрів приймальної лійки пакувального автомата на характер руху завантажувального середовища з метою підвищення продуктивності процесу пакування. Встановлено чинники впливу на характер руху та проведено аналіз і розрахунок параметрів.

Розглянуто нелінійні поперечні коливання одновимірних пружних систем (балки, трубопроводу, стрижня), які закріплені, та враховано вплив сил, які діють на кінцях системи. Одержано диференціальне рівняння, яке описує динамічні процеси у зазначених одновимірних системах. Запропоновано методику його дослідження, яка надає змогу одержати залежності для визначення впливу фізико-механічних і кінематичних характеристик системи на амплітуду її коливань.

У межах уточненої моделі розглянуто поперечні коливання одновимірних пружних систем (канату, струни, линви), які рухаються вздовж своєї недеформованої осі зі змінною швидкістю. Одержано диференціальне рівняння, яке описує динамічні процеси у зазначених одновимірних системах. Запропоновано методику його дослідження, яка дозволяє одержати залежності для визначення впливу фізико-механічних і кінематичних характеристик системи на амплітуду та частоту її коливань. Визначено оптимальний закон зміни швидкості руху каната.

Розроблено математичну модель керованої вібраційної машини, яка враховує зміну коефіцієнта опору коченню в підшипниках дебалансного вала. Встановлено залежність між статичним моментом мас дебалансів, зміною властивостей оброблюваного середовища, моментом опору коченню в підшипниках і конструктивними особливостями машини.

Висвітлено пріоритетні напрями розвитку сучасних методів формоутворення деталей. Надано відомості про електрокорозійне, електрохімічне та ультразвукове оброблення металів. Розглянуто фізичні основи, основні технологічні операції, принципи роботи обладнання та інші питання, що стосуються лазерної технології оброблення металів, а також електронно-променевого, плазмового, гідроабразивного й електровибухового оброблення металів. Розкрито технологічні особливості магнітно-імпульсного оброблення деталей.

Розглянуто нелінійні поперечні коливання одновимірних пружних систем (струна, нитка, дріт) під час перемотування з одного барабана на інший, при цьому дріт перекинутий через натяжний ролик, який допускає переміщення (вібрує). Одержано залежність амплітуди та частоти коливання дроту від кінетичних і фізико-механічних параметрів. Виведено рівняння, яке описує динамічні процеси у зазначених одновимірних системах. Запропоновано методику його дослідження.

Встановлено, що за умов забезпечення наявною технологією нормального розподілу розмірів отворів у вінцях шарошок під вставні твердосплавні зубки створюються сприятливі умови для групування селективних груп за розмірами отворів і зубків. Запропоновано підхід для встановлення оптимальних параметрів натягів для проектування з'єднання "зубок-шарошка" у селективних групах.

Розглянуто нелінійні поперечні коливання одновимірних пружних систем (струна, нитка, дріт), під час перемотування з одного барабана на другий при цьому дріт перекинутий через натяжний ролик, який допускає переміщення (вібрує). Одержано залежність амплітуди та частоти коливання дроту від кінетичних та фізико-механічних параметрів. Виведено рівняння, яке описує динамічні процеси в зазначених одновимірних система; запропоновано методику його дослідження.

Мета дослідження - вирішити проблему підвищення якісних показників вставного породоруйнівного оснащення шарошок тришарошкових бурових доліт (ШТШБД). Дослідження проведено як за умов реального виробництва бурових доліт, так і на етапі моделювання у CAD-системі, з комплексним застосуванням експериментальних лабораторних, стендових і натурних експлуатаційних випробовувань. Теоретично й експериментально обгрунтовано розроблені підходи для вдосконалення комплексного підвищення якісних показників вставного породоруйнівного оснащення шарошок бурових доліт на етапах проектування, конструювання та виготовлення. Розв'язано задачу вдосконаленням конструкторських параметрів і способу розміщення породоруйнівного оснащення ШТШБД, що враховує фізико-механічні показники матеріалів і конструкторсько-технологічні параметри спряжених поверхонь "зубок - шарошка".

Встановлено, що за забезпечення існуючою технологією нормального розподілу розмірів отворів у вінцях шарошок під вставні твердосплавні зубці типорозміром 14 мм створюються сприятливі умови для групування селективних груп по розмірах отворів і вставних зубців. Запропоновано підхід для встановлення раціональних параметрів натягів для проектування з'єднання "зубець - шарошка" у дев'яти селективних групах. Такий підхід уможливлює забезпечити стале середнє значення натягу на рівні 0,103 мм. Формування селективних груп зубців і отворів під них забезпечує отримання заданої точності під час складання з'єднання "зубець - шарошка" за умов заданої точності оброблення отворів у вінцях шарошок. Це усуває виникнення нераціональних значень натягів, які знижують надійність з'єднання "зубець - шарошка".

Встановлено розподіл напруженого стану в з'єднанні "комбінований зубок - шарошка", яким обгрунтовано ефективність застосування конструкцій вставного породоруйнівного оснащення, що реалізовує ефект раціонального розподілу значень натягів по всій довжині спряженої поверхні. Це не тільки забезпечує високу надійність вставного породоруйнівного оснащення, але й істотно спрощує технологію виготовлення отворів у шарошках під твердосплавне оснащення. Встановлено раціональну величину натягу у разі посадки твердосплавних зубків із комбінованим хвостовиком у тіло шарошки. Результати моделювання напруженого стану в з'єднаннях підтвердили те, що підвищити жорсткість з'єднання можна збільшенням сили натягу за рахунок зменшення запасу міцності завдяки сприятливим умовам спряження у контакті максимально однорідних матеріалів (у цьому випадку "сталь - сталь").

Розроблено комплексний підхід до моделювання елементів породоруйнівного оснащення (ПРО) шарошок бурових доліт (ШБД). Встановлено характер впливу форми вражаючої частини вставних твердосплавних зубків на руйнування породи вибою. Сформульовано комплекс рекомендацій щодо забезпечення сітки вертикальних тріщин, які перетинаються у площині вибою, раціонального розташування породоруйнівних вставок та орієнтації їхньої вражаючої частини. Встановлено характер динамічних навантажень на ПРО ШБД. Аналізом характеру відпрацювання ПРО доліт 244,5ОК-ПГВ під час буріння порід міцністю 16 - 18 за шкалою М. М. Протодьяконова показано, що твердосплавні зубки руйнуються найбільше на периферійному та передпериферійному рядах і у вершині шарошок. Встановлено характер руйнування ПРО з поєднанням твердосплавних зубків різної міцності. Такий підхід забезпечує належні умови працездатності ПРО під час буріння гірських порід міцністю 12 - 19 за шкалою М. М. Протодьяконова.

Розроблено комплексний підхід до моделювання елементів породоруйнівного оснащення (ПРО) шарошок бурових доліт (ШБД). Встановлено характер впливу форми вражаючої частини вставних твердосплавних зубків на руйнування породи вибою. Сформульовано комплекс рекомендацій щодо забезпечення сітки вертикальних тріщин, які перетинаються у площині вибою, раціонального розташування породоруйнівних вставок та орієнтації їхньої вражаючої частини. Встановлено характер динамічних навантажень на ПРО ШБД. Аналізом характеру відпрацювання ПРО доліт 244,5ОК-ПГВ під час буріння порід міцністю 16 - 18 за шкалою М. М. Протодьяконова показано, що твердосплавні зубки руйнуються найбільше на периферійному та передпериферійному рядах і у вершині шарошок. Встановлено характер руйнування ПРО з поєднанням твердосплавних зубків різної міцності. Такий підхід забезпечує належні умови працездатності ПРО під час буріння гірських порід міцністю 12 - 19 за шкалою М. М. Протодьяконова.

У ході аналізу відпрацьованих шарошок виявлено ефект від проковзування твердосплавних зубків навколо своєї осі. Поставлено задачу вивчити причини цього явища. Для оцінки параметрів міцності сталі в ділянках отвору виміряно твердість із наступним встановленням градієнта розподілу твердості в ділянці отвору. Застосовуючи добре апробовану методику, а саме спосіб послідовних різниць, визначено оцінку середньоквадратичного відхилення та критерій оцінки. Перевірено вибіркові середні значення на предмет їхньої однорідності. Для цього оцінювали характер і величину розходження суміжних вибіркових середніх значень. При проведені такого аналізу, було застосовано критерій Стьюдента. Отримані дані надають змогу констатувати, що швидкість різання в досліджуваних межах суттєво не впливає на величину розбивки отворів при розвірчуванні отворів у тілі вінців шарошки під посадку твердосплавних зубків. Вивчено характер впливу технологічних параметрів на статистичний зв'язок між величиною розбивки отвору та показниками шорсткості оброблених поверхонь. Аналізом встановлено, що по нейтральних лініях розтягу-стиску в ділянці робочої клинової поверхні зубка утворюються площини ковзання. За несприятливих умов розподіл напружень у спряженні "зубок-отвір" відбувається раптове зародження поширення магістральних тріщин що призводить до раптового руйнування зубка з твердого сплаву. Тому точність виконання з'єднання має вирішальне значення. Овальність отворів необхідно зменшити до 0,02 мм, бо зі збільшенням допуску навколо отвору виникає несприятливий розподіл напружень що призводить до руйнування спряжених елементів зубка та отвору вінця шарошки. Параметри пресування мають вибиратися відповідно до показників міцності та пластичності сталі шарошок. При цьому необхідно враховувати характер розподілу напружень у близько розташованих не тільки двох зубках, а групах зубків у вінцях шарошки.

Мета роботи - проаналізувати стан у галузі нової технології Power skiving, межі її раціонального використання, її переваги та недоліки, сформувати основні напрями розвитку даного методу зубонарізання та оптимізації будови та геометрії його різального інструменту. Методика досліджень полягає в аналізі багаточисельних праць, які присвячені новому ефективному методу зубообробки, систематизації наукових знань та практичного досвіду, розроблених методів математичного моделювання та комп'ютерного симулювання процесу Power skiving для подальшого його вдосконалення та застосування у виробництві зубчастих коліс. Результати аналізу та систематизації даних про Power skiving надали змогу виявити недоліки відомих методів і підходів до моделювання та окреслити основні напрями для їх удосконалення. Наукова новизна та практичне значення полягає у тому, що на основі опрацьованої інформації розроблено нові підходи до кінематичного описання процесу та оптимізації геометрії чашкових різців, а також обгрунтовано напрями вдосконалення технології Power skiving та різального інструменту для цього методу для максимально ефективного використання у виробництві зубчастих коліс.

Застосовуючи методи математичної статистики, в дослідженні складено математичну модель процесу складання з'єднань "твердосплавний зубок - шарошка", яка надає змогу за вибірками складових ланок визначати параметри розподілу замикаючої ланки - натягу. Досліджено тип впливу величин натягу, який характеризує точність складання на міцність з'єднання "зубок - шарошка", яку прийнято оцінювати за значеннями зусиль випресовування зубків. Аналізом твердосплавних зубків та отворів у шарошках доліт установлено, що похибки розмірів складових ланок розмірних ланцюгів розподіляються згідно з законами, що подібні до нормального закону розподілу випадкових величин. Перевірку здійснено за критеріями Пірсона і Колмогорова. Зростання зусилля випресовування зі збільшенням величини натягу обумовлено збільшенням пружної деформації, як у цементованому шарі, так і у шарах серцевини вінців. Установлено екстремальний тип залежності зусилля випресовування від величини натягу для з'єднання "твердосплавний зубок - шарошка". Цю залежність як характеристику міцності з'єднання можна застосовувати для проєктування технологічних операцій пресування для долотних сталей із різними показниками міцності. Складено математичну модель процесу складання з'єднань "твердосплавний зубок - шарошка", яка надає змогу за вибірками складових ланок визначати параметри розподілу замикаючої ланки - натягу. Встановлені залежності надають змогу обгрунтовано та найточніше підходити до формування селективних груп зубків і маркування під них отворів. Призначення натягів, величина яких перевищує значення екстремальної точки, спричинює виникнення несприятливої пластичної деформації чи руйнування шарів шарошки (які спряжені по висоті хвостовика вставного зубка), а також виникнення нераціональних напружень у тілі твердосплавного вставного зубка. Встановлено, що величини натягів мають більший вплив на зусилля запресування твердосплавних зубків в отвори долотної сталі 14ХН3МА, коли значення її твердості HRC 59-60, у порівнянні з HRC 48-50. У межах досліджуваних величин натягів ця залежність має лінійне спрямування.