Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего

Скачать 4.24 Mb.

Название	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего
страница	1/34
Тип	Исследование

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 34

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего

образования «Великолукская государственная

сельскохозяйственная академия»

МАТЕРИАЛЫ
Международной научно-практической конференции
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ РАЗВИТИЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

19-20 апреля 2018 г.

Великие Луки

2018

УДК 63

ББК 4

Н 34

Актуальные вопросы развития агропромышленного производства (материалы международной научно-практической конференции, 19-20 апреля 2018 г., г. Великие Луки), 288 с.
В книге рассматриваются актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного производства, на основе достижений аграрной науки.

Для научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов вузов.

Редакционная коллегия:
Председатель: Морозов В.В. - ректор ФГБОУ ВО Великолукская ГСХА, д.т.н., профессор.
Фёдорова Ю.Н. – проректор по научной работе и международным связям,

д.с.-х.н., профессор;

Квашина О.Н. – декан экономического факультета, к.э.н., доцент;

Павлов А.Н. – декан инженерного факультета, к.т.н., доцент;

Воробьёв В.А. – декан факультета технологии животноводства и агроэкологии;

Фёдоров Д.А. – начальник НИЧ;

Чернявская Е.В. – редактор.

Статьи представлены в авторской редакции. Авторы опубликованных материалов несут ответственность за достоверность приведенных в них сведений.

© ФГБОУ ВО Великолукская ГСХА, 2018

Механизация и электрификация технических систем в растениеводстве

=============================================================

УДК 621.9

Е.А. Берденников, К.А. Ерофеева

ФГБОУ ВО «Вологодская государственная молочнохозяйственная

академия имени Н.В. Верещагина»,

Вологда

E.A. Berdennikov, K. Erofeeva

FGBOU VO «Vologda State Dairy Farming Academy

named after N.V. Vereshchagin»

Vologda

E-mail: dinaminator@yandex.ru
Исследование жесткости устройства для смещения коленчатых валов при шлифовании

The study of the rigidity of the device for displacement of the crankshaft when grinding
Аннотация: Проведено сравнение экспериментальных значений жесткости технологической системы «Станок – приспособление – инструмент – деталь» специализированного круглошлифовального станка 3А423 с использованием стандартного патрона - центросместителя и с использованием универсального фланцевого центросместителя.

Abstract: The experimental values of the rigidity of the technological system "Machine – device – tool – detail" of the grinding machine 3A423 are compared using a standard device for displacement of crankshafts and using a universal flange device.
Ключевые слова: универсальный фланцевый центросместитель, жесткость, технологическая система, шлифование, коленчатый вал, ремонтное производство.

Key words: universal flange device for displacement of crankshafts, rigidity, technological system, grinding, crankshaft, repair production.
Неотъемлемой частью технической службы сельскохозяйственного предприятия является ремонтно-механическая мастерская, где осуществляется текущий ремонт техники. Для восстановления базовых деталей машин существуют специализированные ремонтные предприятия. Разработка и внедрение прогрессивных технологий восстановления деталей позволит повысить качество ремонтов и продлить срок службы сельскохозяйственной техники.

Универсальный фланцевый центросместитель – это устройство 1, предназначенное для смещения детали относительно ее оси вращения перед механической обработкой, например, перед шлифованием шеек коленчатых валов.

1 – корпус; 2 – поворотный стол; 3 – мостик; 4 – регулировочный болт

Рисунок 1 - Универсальный фланцевый центросместитель

В отличие от стандартного центросместителя круглошлифовального станка 3А423 универсальный фланцевый центросместитель (УФЦ) обладает меньшей массой, что позволяет снизить момент инерции при пуске станка и, соответственно, уменьшить деформации кручения коленчатого вала. Кроме этого, УФЦ позволяет смещать заготовку при базировании в двух плоскостях. Совокупность этих преимуществ позволяет повысить точность шлифования шеек коленчатого вала.

УФЦ (рис. 1) состоит из корпуса, который крепится с помощью болтов к фланцу коленчатого вала в продольных отверстиях корпуса. Размеры конструктивных элементов таковы, что обеспечивается возможность крепления корпуса к фланцам коленчатых валов различной конструкции. По окружности на наружной поверхности корпуса изготовлен Т-образный паз, в котором с помощью болтового соединения к корпусу крепится поворотный стол. В торцевой части поворотного стола изготовлены два Т-образных паза, в которых к столу с помощью болтового соединения крепятся два мостика с центровыми отверстиями, в которых коленчатый вал поджимается центром задней бабки шлифовального станка. Путем поворота стола вокруг своей оси и перемещения мостиков в радиальном направлении центровые отверстия мостиков перемещаются в положение, требуемое для предварительного базирования коленчатого вала. При последующей затяжке болтовых соединений и поджатии центром задней бабки в центровом отверстии мостика обеспечивается закрепление коленчатого вала перед шлифованием шеек. Окончательное базирование в соответствии с требуемыми допусками осуществляется регулировочными болтами.

Одним из факторов, влияющих на точность механической обработки резанием, является жесткость технологической системы «станок – приспособление – инструмент – деталь» (СПИД). Под жесткостью технологической системы понимается способность оказывать сопротивление действию деформационных сил 2.

, (1)

где γ – жесткость технологической системы, Н/мкм,

P_y – радиальная составляющая силы резания, Н,

y – смещение заготовки относительно шлифовального круга,

отсчитываемое по нормали к обработанной поверхности, мкм.

P_y = 2P_z, (2)

где P_z – касательная составляющая силы резания при шлифовании 3], [4.

, (3)

где С_о – коэффициент, учитывающий способ шлифования (для врезного

шлифования с радиальной подачей С_о = 0,0184),

s_рад – радиальная подача, мм/мин,

v_д – окружная скорость детали, мм/мин.

D_д – диаметр заготовки, мм,

n – показатель степени (для наружного шлифования n = 0,2),

k₁ – поправочный коэффициент на твердость круга (k₁ = 1,16),

k₂ – поправочный коэффициент на ширину круга (при ширине круга

B = 24 мм k₂ = 0,8),

k₃ – поправочный коэффициент на материал заготовки (для стали k₃ = 1),

v_к – окружная скорость шлифовального круга, м/с.

Нормативное значение жесткости для круглошлифовальных станков 3 находится в пределах γ = 20 … 33. Также возможно определение жесткости отдельных элементов системы СПИД. Например, жесткость технологической пары «приспособление – заготовка» можно выразить следующим образом:

, (4)

где γ_пз – жесткость технологической пары «приспособление – заготовка»;

y_з – смещение заготовки относительно станины станка, мкм.

Следует указать на возможность создания таких условий обработки, при которых жесткостью заготовки можно пренебречь, например, минимизировав изгибающий момент от действия на заготовку силы P_y. Тогда жесткость приспособления γ_п = γ_пз.

В нашем случае представляет интерес сравнение экспериментальных значений жесткости технологической системы СПИД специализированного круглошлифовального станка 3А423 с использованием стандартного патрона - центросместителя и с использованием универсального фланцевого центросместителя. В связи с этим возникла необходимость проведения испытаний, основные этапы которых следующие:

1. Закрепление коленчатого вала слева с помощью стандартного патрона - центросместителя, а справа – с помощью УФЦ.

2. Создание измерительных баз шлифованием крайних шатунных шеек коленчатого вала с целью обеспечения отсутствия радиального биения поверхностей в местах контакта мерительного штифта индикатора часового типа.

3. Измерение смещения левой шатунной шейки коленвала y₁ относительно станины станка при врезном шлифовании (рис. 2, а).

4. Измерение смещения правой шатунной шейки коленвала y₂ (рис. 2, б).

5. Вычисление радиальной составляющей силы P_y по формулам 2 и 3.

6. Определение и сравнение значений жесткости соответственно стандартного патрона - центросместителя и УФЦ.

Испытания проводились при следующих условиях: коленчатый вал двигателя УМЗ 406; индикатор часового типа с ценой деления 0,001 мм; режим шлифования: s_рад = 12 мм/мин; v_к = 28 м/с, v_д = 4 м/мин.

Расчетное значение радиальной составляющей силы резания (формулы 2 и 3) P_y = 87 Н.

а и б – измерение смещения соответственно левой и правой шатунных шеек;

1 – стандартный патрон - центросместитель; 2 – шлифовальный круг;

3 – коленчатый вал; 4 – универсальный фланцевый центросместитель;

5 – индикатор часового типа

Рисунок 2 - Измерение смещения шатунных шеек коленвала при испытании на жесткость патронов – центросместителей:

В результате испытаний были получены экспериментальные значения смещений крайних шатунных шеек коленчатого вала при врезном шлифовании под действием радиальной составляющей силы резания P_y: левой шейки y₁ = 2 мкм; правой шейки y₂ = 2,5 мкм.

Таким образом, жесткость стандартного патрона – центросместителя

(5)

жесткость универсального фланцевого центросместителя:

(6)

По результатам испытаний жесткость УФЦ на 20% меньше, чем жесткость стандартного патрона - центросместителя. Но, тем не менее, значение _уфц > 33, то есть несколько больше нормативного. Кроме этого, значение упругой деформации y₂ может достигать 20 … 80% от суммарной погрешности обработки 5, которая не должна превышать допуск на сторону шлифуемой шатунной шейки T_d/2 = 0,01 мм. В нашем случае значение деформации y₂ составляет 25 % от этого значения.

Таким образом, можно утверждать, что жесткость универсального фланцевого центросместителя вполне достаточна для обеспечения требуемой точности шлифования шеек коленчатых валов, а преимущества УФЦ, описанные выше, позволяют использовать центросместитель в ремонтном производстве.
Список литературы

1. Пат. 2481940 Российская федерация, МПК B 24 B 5/42. Универсальный фланцевый центросместитель /Берденников Е.А. – N 2011134100/02 (050502); заявл. 12.08.2011.

2. Зуев, А.А. Технология машиностроения/ А.А. Зуев. – СПб.: Издательство «Лань», 2003. – 496 с.

3. Грановский, Г.И. Резание металлов/ Г.И Грановский, В.Г. Грановский. – М.: Высшая школа, 1985. – 304 с.

4. Берденников Е.А. Проектирование технологического процесса механической обработки конструкционных материалов резанием: учебно-методическое пособие/ Е.А. Берденников. – Вологда – Молочное: ИЦ ВГМХА, 2009. – 95 с.

5. Некрасов, С.С. Обработка материалов резанием/ С.С. Некрасов. – М.: Колос, 1997. – 320 с.

УДК 621.7

Е.А. Берденников, А.М. Смирнов

ФГБОУ ВО «Вологодская государственная молочнохозяйственная

академия имени Н.В. Верещагина»,

Вологда

E.A. Berdennikov, A.M. Smirnov

FGBOU VO «Vologda State Dairy Farming

Academy by N.V. Vereshchagin»,

Vologda

E-mail: dinaminator@yandex.ru
Обеспечение принципа постоянства базы при растачивании и гильзовании цилиндров блока ДВС

Ensuring the principle of constancy of the base when boring and installing the cylinder liners of the engine block
Аннотация: В статье предложены варианты обеспечения принципа постоянства базы при восстановлении цилиндров блока ДВС методом ремонтных размеров. Предложены устройства, позволяющие осуществлять запрессовку гильзы, как в рядный, так и в V-образный блоки цилиндров ДВС за один установ с предварительным растачиванием под гильзу и последующим – под поршень.

Abstract: The article suggests the use of the principle of the constancy of the database when restoring the cylinder block of the internal combustion engine by the method of repair sizes. The proposed device, allowing the user to press-fit the sleeve, as in in-line and V-shaped cylinder block of the internal combustion engine in a single setup with pre-boring under the sleeve and next – under the piston.
Ключевые слова: принцип постоянства базы, блок цилиндров, гильза, запрессовка, приспособление, взаимное расположение.

Key words: the principle of the constancy of the base, cylinder block, liner, fitting, fixture, mutual location.
Из курса технологии машиностроения [1], [2], [3], [4] следует, что принцип постоянства базы заключается в том, что при возможно большем числе операций используется одна и та же технологическая база. Простым примером соблюдения принципа постоянства базы является обработка различных поверхностей детали при неизменном закреплении заготовки, то есть за один установ. В этом случае исключается влияние погрешности закрепления заготовки на взаимное расположение предыдущих и последующих обрабатываемых поверхностей.

При восстановлении изношенной поверхности цилиндров блока ДВС широко используется растачивание цилиндров под ремонтный размер поршня с последующим хонингованием. Число ремонтных размеров ограничено. Поэтому, в том случае, когда следующего ремонтного размера поршня уже нет, применяют гильзование цилиндров. Процесс гильзования заключается в предварительном растачивании цилиндра блока под ремонтную гильзу и ее запрессовки с определенным натягом или установки после охлаждения в жидком азоте. После этого гильза подлежит растачиванию и хонингованию, но уже под номинальный размер поршня и ремонтные размеры снова впереди.

Сотрудниками кафедры «Энергетические средства и технический сервис» Вологодской ГМХА разработан комплект приспособлений, позволяющих осуществлять процесс растачивания цилиндров под гильзы как рядного, так и V-образного блоков ДВС, запрессовки гильз и последующего растачивания под размер поршня при неизменном закреплении блока на столе расточного станка.

Приспособление для запрессовки гильз цилиндров [5], [6] показано на рисунке 1. Приспособление состоит из винта 5, к которому в нижней части прикреплено кольцо 6 разъемным или неразъемным соединением, например, сваркой. В кольцо свободно вставлен валик 7, длина которого больше расстояния между соседними постелями блока цилиндров для коренных подшипников коленчатого вала двигателя и перекрывает их. Также в комплект приспособления входят: верхний упор 4 в виде диска, диаметр которого больше наружного диаметра запрессовываемой гильзы; упорный подшипник 3; шайба 2 и гайка 1, накручиваемая на винт для создания усилия запрессовки на гильзу через подшипник и верхний упор с учетом упора валика в поверхность постелей блока через кольцо. Наличие кольца в конструкции приспособления позволяет применять валик в качестве нижнего упора, причем имеется возможность вставки валика в кольцо и удаления из кольца перемещением под постелями блока без кантования блока и смены установа после растачивания цилиндров под гильзу перед запрессовкой и после запрессовки перед растачиванием под поршень.

Что касается запрессовки гильз в цилиндры V-образных блоков ДВС, то следует отметить внесение некоторых изменений в конструкцию приспособления, показанного на рисунке 1. Но, прежде необходимо уделить внимание способу установки блока на столе расточного станка. Одним из вариантов базирования V-образных блоков является использование приспособления, изображенного на рисунке 2. Приспособление представляет собой цилиндрическую оправку 1, которая находясь на призмах 2, установленных на столе расточного станка, служит опорой для постелей блока цилиндров под коренные подшипники коленчатого вала, что позволяет обеспечить перпендикулярность их оси к оси вращения шпинделя расточного станка.

Необходимость внесения изменений в конструкцию приспособления для запрессовки гильз в цилиндры V-образного блока ДВС обусловлена невозможностью установки валика, так как блок уже установлен на цилиндрической оправке. Поэтому, вместо кольца предлагается использовать разъемный элемент конструкции, например, нижнюю часть шатуна (рис. 3).

Рисунок 1 - Приспособление для запрессовки гильз цилиндров

Сотрудниками кафедры «Энергетические средства и технический сервис» Вологодской ГМХА также предложена универсальная оправка для базирования V-образных блоков [7], изображенная на рисунке 4. Приспособление состоит из винта 1, имеющего на концах цилиндрические поверхности для опоры на призмы, и нескольких, в зависимости от количества постелей блока цилиндров под коренные подшипники коленчатого вала, пар гаек 2. В каждой паре гайки ориентированы друг навстречу другу либо коническими (рис. 4), либо ступенчатыми (рис. 5) поверхностями. Наличие конической или цилиндрической поверхности на гайке позволяет использовать оправку для установки блоков цилиндров, имеющих различные диаметры постелей под коренные подшипники коленчатого вала, путем затягивания гаек и, соответственно, упора конической или ступенчатой поверхности гайки в круговую кромку постели блока и предварительно установленных крышек коренных подшипников коленчатого вала.

Рисунок 2 - Установка V-образного блока ДВС с использованием цилиндрической оправки

$d:\резерв\приспособления\v-блок\гильзовка_фото\s1052610.jpg$

Рисунок 3 - Приспособление для запрессовки гильз цилиндров в

V-образный блок ДВС
Для возможности запрессовки гильз в цилиндры с использованием универсальной оправки необходимо внести изменение в конструкцию приспособления, показанного на рисунке 3. Для предотвращения смятия резьбы оправки на внутренней поверхности нижней разъемной части приспособления следует нарезать резьбу с таким же диаметром и шагом, что у самой оправки.

Рисунок 4 - Универсальная оправка для базирования V-образных

блоков цилиндров

Рисунок 5 - Вариант конструкции гаек со ступенчатыми поверхностями

В заключении следует отметить, что применение предложенных выше приспособлений на основе соблюдения принципа постоянства базы не только повысит точность восстановления цилиндров, а также уменьшит технологическое время запрессовки гильз в блок и снизит риск производственного травматизма при кантовании. Предложенные приспособления внедрены в учебный процесс на кафедре «Энергетические средства и технический сервис» Вологодской ГМХА при подготовке бакалавров по направлению 35.03.06 «Агроинженерия» и при реализации программы профессионального обучения «Станочник широкого профиля».

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 34

	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Утверждено: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кемеровский государственный сельскохозяйственный...		Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования		Рабочие программы учебных дисциплин (модулей) министерство образования... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Методические указания Новокузнецк 2012 Министерство образования и... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Учебное пособие под редакцией проф. С. Н. Гаражи Ставрополь 2017... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ставропольский государственный медицинский...
	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования		Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования		Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования		Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования		Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
	Российской федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования		Российской федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего

Похожие: