Разработка поводкового устройства для закрепления детали "Вал газотурбинного двигателя" в процессе токарной обработки

составила 94,04 В. Сдвиг по фазе между основными гармониками искаженного фазного напряжения и скорректированного фазного напряжения составляет 3,2 градуса, что вызвано работой вспомогательного пассивного фильтра.

Приведенные результаты моделирования подтверждают работоспособность предлагаемого алгоритма расчета основной гармоники. Система ведет себя устойчиво при сильно искажённом питающем напряжении и входит в рабочий режим менее чем за два периода сигнала, что обеспечивает эффективное подавление искажений. Требование к вычислительным ресурсам у предлагаемого алгоритма существенно ниже, чем у алгоритма быстрого преобразования Фурье.

Список литературы

1. J. G. Pinto; Helder Carneiro, Bruno Exposto, Carlos Couto, Joao L. Afonso, "Transformerless Series Active Power Filter to Compensate Voltage Disturbances", Proceedings of the 14th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE 2011), pp. 1-6, Birmingham, United Kingdom, Aug. 30 - Sept. 1 2011.

2. Litran P. Salmeron P. Vazquez J. R. and J. L. Flores,(2005) „Compensation of voltage unbalance and current harmonics with a series active power filter" Renewable Energy & Power Quality Journal, no. 3

3. Charles S. and Bhuvaneswari G. (2010) „Comparison of three phase shunt active power filter algorithms " International Journal of Computer and Electrical Engineering, vol. 2, no. 1, pp. 175-180.

4. Vikash Anand, Dr.S.K.Srivastava / International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) ISSN: 2248-9622 www.ijera.com Vol. 2, Issue4, July-August 2012, pp.1073-1080.

5. Y.Sato, T.Kawase, M.Akiyama, and T.Kataoka, A control strategy for general - purpose active filters based on voltage detection, IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 36, no.5, pp.1405-1412, Sep / 0ct.2000.

РАЗРАБОТКА ПОВОДКОВОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛИ «ВАЛ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ» В ПРОЦЕССЕ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ Антипов Александр Александрович, магистрант Юго-Западный государственный университет, г.Курск, Россия

В статье рассмотрена разработка поводкового устройства для осуществления обработки детали «Вал газотурбинного двигателя», с применением информации, полученной из патента РФ. Дано подробное описание конструкции и принцип работы проектируемого устройства.

При разработке технологического процесса изготовления детали «Вал газотурбинного двигателя» (Рис.1) основной задачей является обработка всей поверхности заготовки на токарном станке, исключив при этом открепление и переворот детали на 180°.

> Масса готовой детали равна 52.59 кг; Масса заготовки-75.9 кг

Материал-Сталь 40ХГОСТ 4543-71 Габаритные размеры детали-620*154 мм

Рисунок 1 Вал газотурбинного двигателя

российская федерация

<13, ким„ (51) МПК

В23ВЗЗ/00

2372169 С1

федеральная служба по интеллектуальной собственности. патентам и товарным знакам

(12>ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

1 Статус: по данным на 17.04.2015 - прекратил действие! Пошлина:!

(21), (22) Заявка: 2008113609У02, 07.04,2008 (72}Автор(ы):

(24} Дата начала отсчета срока действия патента: Ильицкий Валерий Борисович (РШ),, Ерохин Виктор Викторович (Ри),

07.04.2008 Пыриков Игорь Лаврентьевич

(45) Опубликовано: 10.11.2009 (73} Патентообладатель (и):

Адрес для переписки:

241035, г.Брянск, б-р 50-летия Октября, 7, ГОУ

ВПО "Брянский государственный технический

университет", патентная группа

(м, lir.1iI.lilK.lir.ld ДЙ.1МШ:?.

(57) Реферат:

Устройство содержит неподвижный центр и поводковый диск. Для повышения точности обработки и надежности закрепления заготовки на многоцелевых токарных станках оно снабжено поводками, размещенными в поводковом диске, опорной шайбой, жестко соединенной с поводковым диском, и центрирующей шайбой, подпружиненной относительно опорной шайбы для фрикционного сопряжения с ней. При этом поводковый диск соединен с неподвижным центром посредством левой упорной резьбы. 2 ил.

Фиг 1

Рисунок 2. Патент № Яи 2372169

Для решения поставленной задачи необходимо спроектировать станочное приспособление, которое осуществляло бы торцевую передачу крутящего момента заготовке. С целью нахождения информации для проведения проектирования необходимого приспособления был проведен патентный поиск по патентам Российской Федерации и найден патент № ЯИ 2372169, «Поводковое устройство» (Рис.2), на основе которого и будет проводиться разработка.

Конструкция проектируемого устройства

Устройство содержит неподвижный центр и поводковый диск. Для повышения точности обработки и надежности закрепления заготовки на токарных станках оно снабжено поводками, которые размещены в поводковом диске, опорной шайбой, жестко соединенной с поводковым диском, и центрирующей шайбой, подпружиненной относительно опорной шайбы для фрикционного сопряжения с ней. При этом поводковый диск соединен с неподвижным центром посредством левой упорной резьбы (Рис. 3).

5 6 13 2

Рисунок 3 Устройство поводковое

Спроектированное поводковое устройство содержит неподвижный центр 1, по упорной резьбе которого крепиться поводковый диск 2, опорная шайба 3, гидропластмассовое кольцо 4, пружина 5, центрирующая шайба 6, поводки 7, винты 8. Гидропластмассовое кольцо 4 в опорной шайбе 3 предназначено для опоры поводков 7 и их равномерного усилия внедрения в торец заготовки. Опорная шайба 3 с помощью винтов 8 жестко соединена с поводковым диском 2, в котором размещены поводки 7, и имеет возможность поворачиваться вместе с поводковым диском 2 на упорной резьбе, что обеспечивает внедрение поводков 7 в торец обрабатываемой заготовки на глубину, необходимую для передачи крутящего момента заготовке. Пружина 5 способствует облегчению начального внедрения поводков 7 в торец заготовки. Это внедрение выполняется вручную, и пружина 5, контактируя с центрирующей шайбой 6, в дальнейшем обеспечивает фрикционное стопорение поводков 7, внедренных в торец обрабатываемой заготовки. Резьба на жестком центре 1 выполняется упорной од-

ноходовой левой, что позволяет воспринимать большие осевые нагрузки, а также обладать высокими стопорящими свойствами.

Принцип работы проектируемого устройства

Устройство работает следующим образом: поводковый центр 1 вставляется хвостовиком в шпиндель станка. Заготовка, перемещаемая центром задней бабки, надвигается центровым отверстием на неподвижный центр 1 с усилием, достаточным для обеспечения беззазорного сопряжения базирующих конических поверхностей технологических центров с базируемыми коническими поверхностями центровых отверстий в торце заготовки. Далее ручным вращением поводкового диска 2, совместно с опорной шайбой 3, поводки 7 внедряются в торец заготовки на относительно небольшую глубину. При воздействии на заготовку моментом резания поводки 7 автоматически внедряются в ее торец на необходимую глубину за счет совместного их поворота с поводковым диском 2 и осевого перемещения по опорной резьбе на торец обрабатываемой заготовки. Глубина внедрения поводков 7 инициируется моментом резания, и ее максимальное значение определяется максимальным значением момента резания при выполнении токарных технологических переходов. В дальнейшем при выполнении фрезерных и сверлильных технологических переходов эта глубина внедрения поводков 7 в торец обрабатываемой заготовки сохраняется вследствие стопорящих свойств упорной резьбы и дополнительного фрикционного контакта опорной шайбы 3 с центрирующей шайбой 6.

Техническая эффективность заключается в том, что проектируемое устройство позволяет увеличить надежность передачи крутящего момента от шпинделя станка к обрабатываемой заготовке, исключить переворот детали в процессе обработки, обеспечить передачу крутящего момента через торец заготовки, существенно сократить время на обработку и повысить качество обработки поверхностей заготовок.

Список литературы

1. Патент Российской Федерации № RU 2372169

2. Моделирование номинальной поверхности тонкостенной детали с малыми углами конусности/ Куц О.Г., Емельянов С.Г., Горохов А.А.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 2 (2). С. 74-80.

3. Моделирование профиля производящей поверхности набора фрез, предназначенного для обработки тонкостенной детали с малыми углами конусности/ Куц О.Г., Емельянов С.Г., Горохов А.А.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 2 (2). С. 81-87.

4. Синтез вариантов схем установки сменных многогранных пластин относительно профиля производящей поверхности фасонных фрез/ Куц О.Г., Горохов А.А.// В сборнике: Прогрессивные технологии и процессы, Сборник научных статей 2-й Международной молодежной научно-практической конференции в 3-х томах. Ответственный редактор: Горохов А.А.. Курск, 2015. С. 122-130.

5. Новый способ обработки валов с равноосным контуром дисковой фрезой с радиальной конструктивной подачей/ Мальнева Ю.А., Куц В.В., Горохов А.А.// В сборнике: Молодежь и XXI век - 2015 материалы V Международной молодежной научной конференции: в 3-х томах. Ответственный редактор: Горохов А.А.. 2015. С. 142-145.

6. Конструкционные материалы, используемые в машиностроении/ Агеева Е.В., Горохов А.А.// Учебное пособие для студентов вузов / Курск, 2014.

7. Моделирование производящей линии в CAD/CAM-системе трехсторонней сборной фрезы/ Емельянов С.Г., Горохов А.А., Куц В.В./ Информатика-машиностроение. 1999. № 2. С. 34-35.

8. Моделирование конструкции сборных фасонных фрез/ Куц В.В., Горохов А. А., Умрихин Е.В.// В сборнике: Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации, материалы V Международной научно-технической конференции. Ответственный редактор Е. И. Яцун. 2007. С. 247-250.

9. Выявление точек режущих кромок сменных многогранных пластин проектируемых сборных фасонных фрез, участвующих в процессе срезания припуска/ Куц В.В., Горохов А.А.// В сборнике: Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации, материалы III Международной научно-технической конференции. Курский государственный технический университет; ответственный редактор Е. И. Яцун. 2005. С. 66-68.

10. Методика расчета главного угла в плане и угла наклона главной режущей кромки сменных многогранных пластин сборных фасонных фрез при которых искажение обрабатываемого профиля будет минимальным/ Горохов А.А., Куц В.В., Кучеряев И.В.//В сборнике: Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации, материалы IV Международной научно-технической конференции в 2-х частях. Ответственный редактор: Е.И. Яцун. 2006. С. 55-57.

11. Методика расчета величин шероховатости в различных точках обрабатываемой поверхности при проектировании сборных фасонных фрез с учетом возможности подреза гребешка/ Куц В.В., Горохов А.А., Кучеряев И.В.// В сборнике: Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации, материалы IV Международной научно-технической конференции. Ответственный редактор Е. И. Яцун. 2006. С. 97-101.

12. Графовый подход к проектированию, конструированию и изготовлению сборных дисковых фрез/ Емельянов С.Г., Горохов А.А.// Автоматизация. Современные технологии. 1999. № 6. С. 21-24.

13. Моделирование процесса фрезерования сборными дисковыми фрезами/ Куц В.В., Горохов А.А.// В сборнике: Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве Труды 3-й научно-практической конференции. 2001. С. 442-444.

14. Моделирование фрезерования дисковыми фрезами со сменными многогранными пластинами/ Емельянов С.Г., Горохов А.А., Куц В.В.// Техника машиностроения. 2001. № 1. С. 42-43.

15. Автоматизированный расчет параметров наладки делительных головок для изготовления корпусов сборных фрез/ Куц В.В., Горохов А.А.// В сборнике: Физические и компьютерные технологии Труды 10-й Международной научно-технической конференции. Харьковский политехнический институт. 2004. С. 106-107.

16. Повышение точности горизонтально-фрезерного станка/ Максименко Ю.В., Горохов А.А.// В сборнике: Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации, материалы VIII Международной научно-технической конференции: в 2 частях. Ответственный редактор: Е.И. Яцун. Курск, 2011. С. 320-321.

17. Методика проектирования и изготовления сборных дисковых фрез на основе математического моделирования/ Горохов А.А.// диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Тульский государственный университет. Курск, 2000

18. Компьютерное моделирование производящей линии инструмента при создании САО/САМ системы трехсторонней сборной дисковой фрезы, оснащенной сменными многогранными пластинами/ Емельянов С.Г., Горохов А.А.// В сборнике: Материалы и упрочняющие технологии-98, VI Российская научно-техническая конференция. Кур-

ский государственный технический университет; под редакцией: В. Н. Гадалова, Н. А. Кореневского, В. С. Титова. 1998. С. 75-77.

19. Определение размеров остаточных слоев при фрезеровании сборными дисковыми фрезами/ Емельянов С.Г., Горохов А. А., Куц В.В.// В сборнике: Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве, I Всероссийская научно-техническая конференция. 1999. С. 15-18.

20. Подсистема автоматизированного расчета режимов резания при фрезеровании в CAD/CAM системах сборного металлорежущего инструмента/ Емельянов С.Г., Горохов А.А.// В книге: Научная конференция студентов, сборник тезисов докладов. 1998. С. 205-206.

21. Геометрическая модель формирования поверхностей сборными дисковыми фрезами, оснащенных сменными многогранными пластинами/ Горохов А. А., Емельянов С.Г.// В сборнике: Прогрессивные технологии и системы машиностроения, Международный сборник научных трудов:. 1998. С. 212-214.

22. Структурно-параметрический синтез технологических систем/ Ивахненко А.Г., Куц В.В.// Курский государственный технический университет. Курск, 2010.

23. Базирование звеньев формообразующих систем металлорежущих станков на ранних этапах проектирования/ Ивахненко А.Г., Куц В.В., Сторублев М.Л., Струков

A.Н.// Вестник машиностроения. 2011. № 3. С. 54-57.

24. Математическое моделирование сборных фасонных фрез/ Емельянов С.Г., Куц

B.В .//Курск, 2008.

25. Обеспечение точности специализированной металлорежущей системы для обработки РК-профильных валов на раннем этапе проектирования/ Куц В.В., Максименко Ю.А.// Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2012. № 2-1. С. 065-069.

26. Формирование пространства проектных параметров металлорежущих станков с учетом статических деформационных смещений узлов/ Куц В.В.// Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. № 1 (34). С. 93a-99.

27. Графоаналитический метод проектирования сборных зенкеров, оснащенных сменными многогранными пластинами/ Емельянов С.Г., Куц В.В., Мержоева М.С.// Автоматизация. Современные технологии. 2003. № 11. С. 19-23.

28. Математические основы конструирования сборных дисковых фрез для обработки шеек коленчатых валов на основе графовых моделей/Емельянов С.Г., Куц В.В .//Автоматизация. Современные технологии. 1997. № 10. С. 17-19.

29. Графовые модели конструирования и изготовления сборных дисковых фрез/Емельянов С.Г., Куц В.В.// СТИН. 1999. № 5. С. 20-22.

30. Моделирование процесса обработки шейки коленчатого вала сборной дисковой фрезой, оснащенной сменными многогранными пластинами/ Емельянов С.Г., Куц

B.В.// Техника машиностроения. 1999. № 2. С. 28-31.

31. Фасонное фрезерование как один из способов получения рк-профильных валов/ Емельянов С.Г., Куц В.В., Шитиков А.Н.// В сборнике: Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве труды 6-й Международной научно-технической конференции. Публкащя: Харьков: ХНПК "ФЭД", 2002. С. 114-116.

32. Фреза сборная фасонная для обработки валов с равноосным контуром/ Шитиков А.Н., Куц В.В., Емельянов С.Г.// патент на полезную модель RUS 51358 21.05.2005

33. Моделирование движения фрезы и вала с равноосным контуром/ Емельянов

C.Г., Куц В.В., Шитиков А.Н.// В сборнике: Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации, материалы II Международной научно-технической конференции, посвященной 40-летию КурскГТУ. Курский государственный технический университет; под редакцией Е. И. Яцун. Курск, 2004. С. 147-151.