Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Бугаевский Михаил Анатольевич. Статистический анализ размерных цепей ротационных агрегатов сельхозмашин на базе моделирования настроенной размерной обработки их деталей : диссертация... кандидата технических наук : 05.20.01 Ростов-на-Дону, 2007 195 с. РГБ ОД, 61:07-5/2641

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

стр.
ВВЕДЕНИЕ 4

1.АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 10

1.1 .Особенности конструкции, производства, эксплуатации и

балансировки ротационных агрегатов сельскохозяйственных

машин 10

1.2.Первичные погрешности исполнения деталей ротационных

агрегатов и способы их описания 14

1.3.Методы расчета размерных цепей 22

1 АВыводы по обзору литературы. Постановка научных задач

исследования 28

2.МОДЕЛИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ НАСТРОЕННОЙ РАЗМЕРНОЙ

ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬХОЗМАШИН 31

2.1.Описательное содержание модели настроенной размерной

обработки 31

2.2.Математическая модель точности настроенной размерной

обработки 34

2.3.Анализ математической модели точности настроенной размерной

обработки 37

2.3.1.Полнота распределения 38

2.3.2.Математическое ожидание 39

2.3.3. Дисперсия 40

2.3.4.Асимметрия распределения 41

2.3.5.Вероятность попадания случайного размера в заданный

интервал значений 44

2.3.6.Сравнение модели (2.7) с нормальным распределением 45

2.3.7.Сравнение динамической модели процесса с композиционным
законом распределения 48

2.4.0боснование значения критического износа и стойкости

инструмента 52

2.4.1 .Обработка охватываемой размерной поверхности 60

2.4.2.0бработка охватывающей размерной поверхности 61

2.4.3 .Обобщение и анализ результатов, формализация расчетов 61

2.5.Идентификация параметров модели точности при настроенной

обработке размерной поверхности 64

2.6.Числовые характеристики рассеивания размеров генеральной
совокупности кондиционного множества изделий, прошедших
настроенную размерную обработку 68

2.7.Практическая апробация методики 77

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 90

З.СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИНЕРЦИОННОЙ РАЗМЕРНОЙ

ЦЕПИ РОТАЦИОННОГО АГРЕГАТА 93

3.1 .Постановка задачи 93

3.2.Ротационный агрегат сборной конструкции 96

3.3 .Анализ локальной инерционной размерной цепи ротора 100

ЗАОбщее уравнение инерционной размерной цепи ротора

сельскохозяйственной машины 109

3.5.Алгоритм анализа инерционной размерной цепи ротора на ЭВМ 115

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 121

4.АНАЛИЗ КОМПЛЕКСНОЙ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ РОТОРА 123

4.1.Постановка задач 123

4.2.Уравнение размерной цепи геометрии j-й передачи ротационного

агрегата 126

4.3.Уравнение размерных цепей геометрии полного множества передач

ротора 132

4.4.Статистическая модель комплексной размерной цепи ротора 135

4.5.Формализация расчетов при анализе размерных цепей ротационных

агрегатов сельхозмашин 144

4.6.Примеры расчетов, анализ результатов 156

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 167

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 171

ЛИТЕРАТУРА 175

ПРИЛОЖЕНИЯ 181

Приложение /.Программа расчета вероятности попадания случайного

размера, полученного настроенной обработкой, в заданный интервал 181

Приложение 2. Программа расчета стойкости Т и критического износа 1кр

инструмента при настроенной размерной обработке 183

Приложение 5. Результаты замеров диаметра 040+Ю"3* (мм) посадочных отверстий шкивов, обработанных зенкером по существующей

технологии 187

Приложение 4. Результаты замеров диаметра 040+10" х (мм) посадочных отверстий шкивов, обработанных зенкером по предложенной

технологии 189

Приложение 5. Программа расчетов по анализу комплексной размерной цепи

ротационного агрегата сельхозмашины 190

Приложение б.Акт внедрения результатов исследования 194

Пприложение 7. Расчет экономичекой эффективности исключения операции

балансировки из технологического процесса изготовления шкива

РСМ-10.01.30.160 195

Введение к работе:

Актуальность темы. Качество продукции - наиболее актуальная проблема отечественного сельскохозяйственного машиностроения, которая стояла как в доперестроечные времена, так и стоит в настоящее время, характеризующееся вытеснением отечественных производителей с рынков (не только внешнего, но и внутреннего), свертыванием и ликвидацией производств, не выдерживающих конкуренции в сбыте своей продукции по причине ее низкого качества.

Достоверно установлено, что точность исполнения агрегатов машины, определяемая значениями допустимых (для кондиционных изделий) или недопустимых (для некондиционных изделий) погрешностей изготовления их деталей, погрешностей их сопряжений при сборке агрегата и погрешностей монтажа последнего на машине, является превалирующим фактором, наиболее сильно влияющим практически на все показатели качества функционирования агрегата в работающей машине Именно поэтому все созданные в мире системы контроля и управления качеством продукции (SQC, TQC, UQC - соответственно статистический, общий и универсальный контроль качества) возникли путем развития и совершенствования принципа Ф Тейлора (1905г), впервые связавшего качество изделия с характеристиками точности (допусками) его изготовления Также это аргументируется тем, что отмеченные погрешности могут генерировать при работе машины динамические нагрузки и вибрации, оказывающие прямое влияние на качество функционирования как отдельных агрегатов, так и машины в целом Особенно это характерно для сельхозмашин, при проектировании и производстве которых традиционно закладываются и реализуются низкие квалитеты точности исполнения агрегатов, что в условиях массового и серийного производства этих машин объективно обосновывается экономическими соображениями. Однако это приемлемо и дает эффект лишь в случае, когда конструктор и технолог обосновывают принимаемые решения точностными расчетами как конструкции машины, так и технологии её производства, используя для этого методы расчета, дающие результаты высокой достоверности и надежности

Существующая теория точности решает задачи анализа конструкции и технологии ее изготовления с использованием гипотетически принимаемых типовых законов распределения случайных значений погрешностей, что не обеспечивает достоверность результатов расчетов размерных цепей агрегатов сельхозмашин Кроме того, эти методы разработаны лишь для скалярных (одномерных) линейных и угловых (геометрических) цепей, имеющих одно замыкающее звено Практически отсутствуют разработки этой теории по анализу векторных (многомерных) связанных размерных цепей, имеющих конечное множество замыкающих звеньев Именно такие цепи характерны для ротационных агрегатов, получивших широкое использование в

сельхозмашинах, благодаря известным достоинствам таких агрегатов Уровень вибраций, как и качество выполняемых ротационным агрегатом технологических функций в работающей сельхозмашине, определяется погрешностями геометрии исполнения передач привода агрегата и его неуравновешенностью (инерционными погрешностями) Последние служат компонентами вектора замыкающего звена размерной цепи ротационного агрегата, значения которых зависят от комплекса одних и тех же составляющих звеньев этой цепи - погрешностей исполнения деталей, их сопряжений, погрешностей сборки агрегата и его монтажа на машине Разработка достоверных и надежных методов анализа таких размерных цепей, построенных на использовании обоснованных, а не гипотетических законов распределения случайных значений погрешностей исполнения их составляющих звеньев, крайне актуально для современного отечественного сельхозмашиностроения, т к это создает реальную основу системного подхода к управлению качеством машин сельскохозяйственного назначения при их проектировании и производстве и, в конечном счете, обеспечивает подъем эффективности производства и использования, а значит и конкурентоспособности отечественной сельскохозяйственной техники

Цель исследований - разработка и совершенствование методов контроля и управления качеством и эффективностью создания и работы технических средств механизации сельского хозяйства путем обеспечения надежности и достоверности проектных расчетов векторных многосвязных размерных цепей ротационных агрегатов сельхозмашин на базе развития и уточнения существующих теоретических основ этих расчетов, что обеспечивает рост эффективности производства продукции сельского хозяйства

Объект исследования — ротационные агрегаты машин сельскохозяйственного назначения, особенности конструкции, технологии изготовления и эксплуатации которых заставляют их рассматривать как объект отдельного исследования

Предмет исследования — точностные расчеты в процессах
проектирования и производства ротационных афегатов сельхозмашин,
закономерности управления качеством и эффективностью

функционирования создаваемых сельхозмашин

Научная новизна исследования состоит в обосновании оригинального нєгауссового распределения случайных значений размера изделия и числовых характеристик этого распределения, посредством моделирования точности настроенной размерной обработки этого изделия, преимущественно используемой в серийном и массовом производстве сельхозмашин, и решения задач управления качеством такой обработки, в разработке методики статистического анализа инерционной размерной цепи ротационного агрегата сельхозмашины с принципиально новым векторным представлением замыкающего звена, наиболее полно описывающим

неуравновешенность агрегата, в разработке не имеющей аналога методики построения модели и анализа комплексной размерной цепи ротационного агрегата сеньхозмашины с вектором замыкающего звена, компоненты которого учитывают все функциональные (вызывающие при работе машины динамические нагрузки и вибрации) погрешности исполнения ротационного агрегата на машине, определяющие надежность, производительность и качество вырабатываемого машиной сельскохозяйственного продукта и другие показатели качества создаваемой сельхозмашины

Практическая значимость и реализация.

Разработанные методы расчета векторных многосвязных размерных цепей ротационных агрегатов сельхозмашин и программы для ЭВМ по их реализации служат эффективным средством управления качеством этих агрегатов при проектировании, производстве сельхозмашин и рост их эффективности при эксплуатации Их использование позволяет с гарантированной достоверностью и надежностью обосновать значения всех компонентов вектора замыкающего звена агрегата и отразить их в технических требованиях на машину До настоящего времени такая информация не приводилась в технической документации, что не позволяло на объективной основе осуществлять диагностический контроль качества исполнения ротационных агрегатов на полнокомплектной сельхозмашине при ее заводских испытаниях Эффективность таких расчетов подтверждена их проведением для молотильного барабана и заднего контрпривода зерноуборочного комбайна «Дон-1500Б»

Разработанная математическая модель точности настроенной обработки изделия и программные средства ее моделирования служат эффективным инструментом управления качеством и эффективностью процесса такой обработки Их использование позволяет не только исключить брак обработки и практически ликвидировать контрольную операцию, но и существенно уточняет характеристики рассеивания случайных значений размеров обработанной поверхности изделий Это крайне важно в обеспечении достоверности расчета размерной цепи агрегата, включающего обработанную таким образом деталь Практическая апробация полученных теоретически результатов осуществлена для процесса обработки посадочного отверстия шкива привода барабана измельчителя зерноуборочного комбайна «Дон-1500Б» на заводе «Сельмаш-Калитва»

На защиту выносятся решения таких новых научных задач как

- обоснования нового негауссова закона распределения значений
размеров деталей сельхозмашин на основе моделирования точности и
управления качеством настроенной размерной обработки этих деталей,

- анализ инерционных размерных цепей роторов с конечным числом
локальных дисбалансов, что характерно для сборных конструкций роторов
сельхозмашины,

І - анализ векторной многосвязной размерной цепи ротационного

( агрегата сельхозмашины с учетом геометрических и инерционных

I погрешностей

Апробация работы и публикации. Основные результаты исследования докладывались, обсуждались и были одобрены на ежегодных научных конференциях ДГТУ (2002-2006гг), на Всероссийских научно-исследовательских конференциях «Научные основы решения проблем сельскохозяйственного машиностроения», г Тула, ТулГУ (2003-2004гг), на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 100-летию И.И Смирнова, «Теория и проектирование сельскохозяйственных машин и оборудования», г Ростов н/Д, ДГТУ, 2004г По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе две работы - в издательствах, определенных списком ВАК РФ для докторских диссертаций

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, общих выводов, списка литературы из 53 наименований и приложений Работа изложена на 195 стр , содержит 16 рисунков и 5 таблиц

Подобные работы
Рахимов Ильдар Раисович
Совершенствование рабочих органов машин для основной обработки почвы на основе моделирования процесса взаимодействия клина с почвой
Мударисов Салават Гумерович
Повышение качества обработки почвы путем совершенствования рабочих органов машин на основе моделирования технологического процесса
Чуйко Сергей Сергеевич
Многофакторный анализ и моделирование точности технологических процессов обработки деталей машин на примере колец подшипников
Искра Дмитрий Евгеньевич
Повышение эффективности обработки деталей на основе моделирования и управления движениями формообразования
Солнцев Денис Владимирович
Численное моделирование процесса виброударной обработки в плоском сечении системы станок-инструмент-деталь
Гвирц Михаил Анатольевич
Разработка геометрических моделей формирования поверхностей по результатам анализа и обработки измерения деталей сложной формы
Павленко Игорь Евгеньевич
Структурно-кинематический и динамический анализ семейства рычажных механизмов активного контроля деталей при обработке на станках
Приходько Сергей Викторович
Совершенствование процесса абразивно-струйной обработки деталей машино- и приборостроения путем воздействия на основу ориентированных ультразвуковых колебаний для повышения качества плазмонапыленных покрытий
Токмакова Татьяна Владимировна
Исследование влияния факторов электроэрозионного фрезерования на его технические показатели и технологические возможности при обработке деталей ГТД
Глоба Лариса Сергеевна
Система автоматизированного проектирования технологических процессов обработки деталей фрезерованием

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net