Повышение надежности технологии изготовления зубчатых колес

производится расчет относительных значений по каждому оцениваемому показателю деятельности по всем предприятиям, участвующих в тестировании. Для определения интегрального показателя, характеризующего достигнутый за определенный период времени уровень деятельности по обеспечению качества и конкурентоспособности продукции на предприятиях региона в целом, используется способ образования комплексных показателей по принципу среднего взвешенного с учетом относительных значений и весовых коэффициентов по каждому квалификационному показателю.

Имеющийся трехлетний опыт применения представленной методики показал, что получаемые результаты могут служить объективной базой для проведения предприятиями самооценки и совершенствования деятельности по определенным аспектам обеспечения качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции. Так, в связи с планируемой интеграцией России в ВТО большое внимание в регионе уделяется увеличению количества предприятий, разрабатывающих и применяющих сертификационные системы менеджмента качества в соответствии с международными стандартами ИСО 9000:2000, а также росту доли продукции, сертифицированной в системе добровольной сертификации на соответствие требованиям международных стандартов. Важными резервами повышения эффективности всей деятельности в области качества являются снижение уровня дефектности продукции, развитие инновационной активности, широкое применение перспективных планов по повышению качества и конкурентоспособности продукции, развитие системы обучения персонала в области качества, увеличению числа работающих на предприятиях дипломированных и сертифицированных специалистов. Оценка предприятий по уровню обеспечения качества и конкурентоспособности осуществляется ежегодно. Применение данной методики показало, что в Курганской области существует устойчивая тенденция к повышению интегрального показателя уровня обеспечения качества и конкурентоспособности продукции. Одному из ведущих предприятий присвоен статус базового предприятия в регионе по проблематике вопросов обеспечения качества.

Список литературы

1. Никитин В.А. Управление качеством на базе стандартов ИСО

9000:2000. - СПб.: Питер, 2002. - 272 с.

2. ГОСТ24294-80. Определение коэффициентов весомости при

комплексной оценке технического уровня и качества продукции.

П.А. Гудков

Курганский государственный университет, г. Курган

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Одной из важнейших экономических, политических и технических проблем современного периода является эффективная и адекватная интеграции России в ВТО. Решение данной проблемы, главным образом, может быть обеспечено путем повышения качества и конкурентоспособности отечественной продукции. Особое значение в этом плане имеет первоочередное совершенствование базовых отраслей и технологических производств (автотракторостроение, станкостроение, приборостроение и др.), выпускающих технически сложные изделия, спо-

собные конкурировать в глобальной рыночной системе.

Основным из принципов менеджмента качества, установленных международными стандартами иСо 9000:2000, позволяющим повысить эффективность всех мероприятий по повышению качества и конкурентоспособности продукции является подход, направленный на совершенствование процессов. Реализация данного подхода наиболее целесообразна для повышения точности и стабильности технологических процессов изготовления зубчатых колес, поскольку до 80 % выпускаемой продукции в вышеуказанных отраслях конструктивно построены с использованием различных видов зубчатых передач и трансмиссий, в значительной мере определяющих общую эксплуатационную надежность изделий.

Технологические процессы изготовления зубчатых передач, образованные из совокупности типовых операций, в общем случае являются замкнутыми саморегулируемыми технологическими системами, функционирование которых определяется как взаимодействием внешних факторов, так и внутренними прямыми и опосредованными взаимодействиями технологических погрешностей. Данными причинами объясняется низкий уровень надежности выполнения установленных норм точности, особенно на финишных операциях зубообработки, основанных на методе свободного двухпрофильного обката. Известные теоретические и экспериментальные исследования в области технологии финишной зубообработки сводятся, главным образом, к изучению статистических характеристик прямых наследственных процессов образования технологических погрешностей зубчатых колес и не раскрывают специфичных закономерностей формирования надежности операций при обработке методом свободного двухпрофильного обката. По этим причинам используемые в настоящее время методы и средства повышения надежности обработки зубчатых колес на чистовых операциях не отражают реального механизма трансформирования и преобразования технологических погрешностей зубчатого венца и не обеспечивают достаточной их результативности.

Из изложенного выше следует, что разработка и исследование новых финишных процессов изготовления зубчатых колес, которые построены с учетом специфических особенностей обработки методом свободного двух-профильного обката, являются актуальными и представляют значительный научный и практический интерес. Актуальность данных исследований объясняется также и существенным повышением экономической эффективности производства за счет обеспечения конкурентоспособного качества выпускаемой продукции.

Технологические процессы изготовления зубчатых колес имеют сложное структурное и функциональное строение и предполагают многократную смену технологических баз в процессе обработки деталей. Это приводит к возникновению значительных погрешностей зубчатого венца и снижению надежности технологических операций. Особой нестабильностью выходных параметров точности деталей отличаются технологические операции зубообработки, основанные на применении метода свободного двухпрофильного обката: зубошевингование, зу-бохонингование, обкатка и др. Данные технологии имеют высокую производительность обработки, но не обеспечивают достаточную стабильность достижения требуемых норм кинематической точности, являющихся одним из основных показателей качества делительных, отсчетных, силовых, планетарных передач с несколькими сателлитами, точных кинематических цепей. Низкая параметрическая надежность таких технологий обусловлена действием в процессе обработки зубчатого венца сложных,

108

ВЕСТНИК КГУ, 2007. №4

вариабальных механизмов формирования, наследования и перераспределения действующих и наследуемых погрешностей [1]. Технологические процессы такого типа могут эффективно выполнять свои функции в том случае, если уровень их надежности по параметрам точности будет соответствовать требуемым пределам.

В настоящее время наиболее целесообразным при проведении работ по совершенствованию технологических процессов изготовления зубчатых колес является применение системного, комплексного подхода к рассмотрению закономерностей формирования точности на технологических операциях. В результате выполненных исследований разработан и применяется метод комплексного структурного представления как технологических погрешностей зубчатого венца, так и погрешностей элементов технологических систем зубообработки. Использование данного подхода позволило разработать методику анализа структуры технологических погрешностей, установить закономерности формирования погрешностей зубчатых колес на операциях чистовой обработки методом свободного двухпрофильного обката, а также разработать модель образования технологических погрешностей деталей на операциях зубообработки.

Из анализа результатов выполненных исследований [1], а также данных теории и практики зубообработки [2] определены основные направления повышения точности и стабильности операций чистовой обработки зубчатых колес. Данные направления в целом сводятся к трем подходам к совершенствованию технологии изготовления зубчатых колес:

- повышение точности технологических баз обрабатываемых деталей и точности базовых поверхностей элементов средств технологического оснащения;

- применению конструкторско-технологических методов уменьшения погрешностей при проведении операций зубообработки;

- применению методов устранения перераспределения технологических погрешностей в ходе обработки деталей.

На основании оценки эффективности методов и средств, применяемых в указанных направлениях, разработан способ центрирования зубчатых колес на операциях обработки свободным двухпрофильным обкатом [3], реализованный в виде технологии бесцентрового шевингования и устройства для центрирования зубчатых колес при шевинговании [4]. Применение бесцентровых финишных операций позволяет устранить принципиальные недостатки, присущие обработке методом свободного двухпрофильного обката, и в 1,5...1,7 раза повысить надежность технологии изготовления зубчатых колес.

Список литературы

1. Гудков П.А. Основные принципы обеспечения надежности обработки

зубчатых колес методом свободного обката//Теория реальных

передач зацеплением: Информ. материалы IV Всесоюзн. симпоз.-

Курган, 1988. -С. 42.

2. Производство зубчатых колес: Справочник / Под ред. Б.А. Тайца. -2-е

изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1975. -708 с.

3. А.с. 1002128 СССР, МКИ В23Q3/06. Способ центрирования зубчатых

колес при шевинговании /П.А. Гудков, В.П. Пономарев (СССР).

№ 3229613/25-08; Заявлено 04.01.81; Опубл. 07.03.83. Бюл. № 9. 3 с.

4. Патент РФ 2294820, МКИ 19/06. Устройство для центрования

зубчатых колес при шевинговании / П.А. Гудков, Д.И. Котохин,

С.В. Хрипунов (РФ). № 2005108885/02; Заявлено 28.03.05; Опубл.

10.10.06. Бюл. № 7. 5 с.

М.В. Давыдова, С.В. Хрипунов, А.М. Михалёв Курганский государственный университет, г. Курган

СТАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НЕРАВНОПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ДЕТАЛЕЙ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ ANSYS

На основании многочисленных экспериментальных исследований (тестовых испытаний), проводимых в производственных условиях машиностроительных предприятий трубопроводной арматуры (ОАО «Икар», г. Курган, ОАО «АК«Корвет», г. Курган), и многолетней эксплуатационной практики установлено, что многие изделия данной отрасли обладают низким уровнем конструкционной надежности, проявляющимся в виде протечек жидкости. Данное обстоятельство является причиной повышения себестоимости выпуска изделий вследствие увеличения затрат на проведение ремонтных и доводочных работ. В соответствии с этим возникла необходимость выявления причин появления указанного недостатка с последующим проведением оптимизационного синтеза конструкций изделий. В связи со значительными практическими трудностями и большими материальными затратами проведения натурных исследований работы по анализу и синтезу конструкций изделий трубопроводной арматуры наиболее целесообразно проводить посредством математического моделирования на основе метода конечных элементов, реализованных в программном комплексе ANSYS.

В качестве объекта исследования принят корпус задвижки (рис. 1) изделия ТЛ 13001-300.1 (данная задвижка является доминирующим изделием среди изделий этого класса) как деталь, оказывающая определяющее воздействие на уровень надежности изделия в целом. Корпус задвижки жестко закреплен по основным конструкторским базам. Внутренние полости корпуса равномерно нагружены давлением, принятым для испытания задвижки рассматриваемого типоразмера (1,6 МПа). Для построения математической модели корпуса задвижки использованы физико-механические свойства его материала (Сталь 25Л ГОСТ 977-88): модуль упругости - 21000 кг/мм2 [210000 Па (2,1е5 Па)], коэффициент Пуассона - 0,3 [1].

Проведенный анализ конструкции корпуса задвижки показал, что данное изделие вследствие наличия на одной из поверхностей выступа (бобышки) не является симметричным (рис. 1). Значительная величина выступа:

- площадь: 27972,83 мм2;

- периметр: 639,79 мм;

- величина наименьшего выступа: 21,2 мм;

- величина наибольшего выступа: 39,4 мм,

а так же его расположение на участке, определяющем уровень эксплуатационной надежности изделия, позволяет предположить, что корпус задвижки является не равнопрочным, в соответствие с чем возможно изменение расположения его лимитирующих элементов (неблагоприятных мест), а также значительное изменение величин напряжений и перемещений. Данное обстоятельство явилось причиной необходимости проведения испытаний модели корпуса задвижки (с крышкой) при наличии выступа (бобышки) на его поверхности.

СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 3

109