CC BY
42
УДК 658.562:621.9
БУНКЕРНЫЕ ЗАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА С ВРАЩАЮЩИМИСЯ ВОРОНКАМИ
М.К. Галонска, А.О. Ионов
Рассматриваются пути совершенствования бункерных загрузочных устройств с вращающимися воронками, которые используются в структуре систем автоматической загрузки осесимметричными штучными предметами обработки технологических машин, в том числе, роторного типа.
Ключевые слова: бункерное загрузочное устройство, вращающаяся воронка, система автоматической загрузки, технологическая машина.
Эффективность функционирования технологических машин для изготовления штучной продукции во многом определяется надежностью функционирования систем автоматической загрузки (САЗ) штучных предметов обработки (заготовок, деталей, элементов и т.п.). Это требование многократно возрастает при сборке многоэлементных изделий массового выпуска, поскольку в структуре сборочной технологической машины имеется несколько параллельно работающих САЗ для подачи собираемых элементов в соответствии с технологическим процессом сборки [1].
Автоматическая загрузка штучными предметами обработки транс-ферных (линейных) технологических машин осуществляется стационарными САЗ [2, 3], а роторных технологических машин - стационарными или роторными САЗ [4, 5].
Надежность САЗ на этапе проектирования обеспечивается рациональным выбором её расчетных технических параметров с учетом функциональных и параметрических отказов, а также выбором эффективной стратегии обслуживания САЗ, обеспечивающей её надежность на этапе эксплуатации [6-8].
В структуре САЗ для загрузки осесимметричных предметов обработки применяют бункерные загрузочные устройства (БЗУ) с захватывающими органами в виде вращающихся воронок, которые являются достаточно универсальными и имеют высокую производительность. БЗУ с вращающимися воронками обладают структурной и кинематической простотой, что позволяет рационально компоновать их в многопозиционных САЗ, в том числе, и роторного типа, обеспечивая удобство обслуживания и ремонта.
В работах [9, 10] показано, что наиболее рациональным способом интенсификации процесса захвата предметов обработки, является синтез конфигурации приемной части вращающейся воронки, поскольку это не требует введения дополнительных элементов в конструкцию БЗУ, что обеспечивает наилучшие условия для их унификации.
129
Под руководством д-ра техн. наук, проф. В.В. Прейса были разработаны различные конструкции вращающихся воронок, обеспечивающих надежный захват осесимметричных предметов обработки формы тел вращения с различным отношением их габаритных размеров.
Для захвата равноразмерных и близких к ним предметов обработки с отношением габаритных размеров 1,2 £ l/d £ 1,5 были разработаны воронки, в которых геометрическая ось смещена относительно оси вращения, а приемная часть воронки выполнена из двух установленных последовательно усеченных конусов, соряженных между собой и направленных в одну сторону. Развитием конструкции стали воронки с приемной конической частью, имеющей криволинейную образующую, описываемую одной из стандартных математических функций (параболической, гиперболической, радиусной и т.п.) [11].
Для захвата стержневых предметов обработки с отношением габаритных размеров 2 < l/d £ 8 были разработаны воронки с одноэлементной приемной конической частью, геометрическая ось которой наклонена к оси вращения воронки. Развитием данной конструкции стали воронки с многоэлементной приемной конической частью, выполненные в виде нескольких (минимум двух) сопрягаемых между собой усеченных конусов с последовательно уменьшающимися углами при их вершинах [12, 13], позволившие обеспечить надежный захват тонких стержневых деталей с отношением габаритных размеров 6 < l/d £ 10.
Направлением дальнейшего развития конструкций вращающихся воронок является разработка условий синтеза наклонной приемной конической части с криволинейной образующей, сочетающей достоинства всех предыдущих конструкций воронок и обеспечивающей возможность надежной загрузки как равноразмерных, так и стержневых осесимметричных предметов обработки формы тел вращения.
В работах [14-18] были предложены математические модели, которые позволяют прогнозировать фактическую производительность БЗУ на стадии проектирования и выбирать его рациональные конструктивные и кинематические параметры. Результаты экспериментальных исследований фактической производительности БЗУ с вращающимися воронками для различных предметов обработки, проведенные на специально разработанных стендах, в целом подтвердили теоретические выводы, полученные на основе компьютерного моделирования производительности БЗУ по разработанным математическим моделям.
Математические модели, результаты компьютерного моделирования и экспериментальных исследований производительности БЗУ с вращающимися воронками различной конфигурации были положены в основу инженерных методик параметрического синтеза БЗУ на заданную производительность для загрузки различных типоразмеров осесимметричных предметов обработки формы тел вращения [19, 20].
130
Список литературы
1. Прейс В.В. Надежность автоматических роторно-конвейерных линий для сборки многоэлементных изделий // Сборка в машиностроении, приборостроении. № 10. 2003. С. 17-22.
2. Прейс В.В., Усенко Н.А., Давыдова Е.В. Автоматические загру-зочно-ориентирующие устройства. Ч. 1. Механические бункерные загрузочные устройства: учеб. пособие для вузов; под ред. В.В. Прейса. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. 125 с.
3. Давыдова Е.В., Прейс В.В. Автоматическая загрузка стрежневых предметов обработки с неявно выраженной асимметрией по торцам / Под науч. ред. В.В. Прейса. Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. 112 с.
4. Прейс В.В. Роторные системы автоматической загрузки штучных предметов обработки // Автоматизация и современные технологии. 2002. № 9. С. 3-8.
5. Прейс В.В. Системы автоматической загрузки штучных предметов обработки в роторные и роторно-конвейерные линии // Вестник машиностроения. 2002. № 12. С. 16-19.
6. Прейс В.В. Модели и оценка надежности роторных систем автоматической загрузки с функциональными отказами // Автоматизация и современные технологии. 2002. № 10. С. 3-8.
7. Прейс В.В. Модели и оценка надежности роторных систем автоматической загрузки с параметрическими отказами // Автоматизация и современные технологии. 2003. № 1. С. 9-15.
8. Галонска М.К., Прейс В.В. Повышение эффективности роторных бункерных загрузочных устройств с вращающимися воронками // Автоматизация и современные технологии. № 10. С. 8-15.
9. Прейс В.В., Галонска М.К. Бункерные загрузочные устройства с вращающимися воронками криволинейного профиля. Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. 128 с.
10. Ионов А. О., Прейс В.В. Роторные бункерные загрузочные устройства с вращающимися воронками для тонких стержневых предметов обработки: под науч. ред. В.В. Прейса. Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. 100 с.
11. Патент 42465 РФ. Бункерное загрузочное устройство / М.К. Галонска, В.В. Прейс. Опубл. 10.12.2004. Бюл. № 34.
12. Патент 100941 РФ. Роторный автомат питания / А.О. Ионов, В.В. Прейс. Опубл. 19.01.2011. Бюл. № 1.
13. Патент 102556 РФ. Роторное бункерное загрузочное устройство для тонких стержневых заготовок / А.О. Ионов, В.В. Прейс. Опубл. 10.03.2011. Бюл. № 7.
14. Прейс В.В. Основы теории производительности бункерных загрузочных устройств для автоматических роторных линий // Кузнечно-штамповочное производство. 1989. № 5. С. 23-25.
15. Прейс В.В. Математическая модель функционирования роторных бункерных загрузочных устройств поштучно-непрерывного захвата // Кузнечно-штамповочное производво. 1989. № 12. C. 25-27.
16. Бочарова И.В., Галонска М.К., Прейс В.В. Прогнозирование производительности роторного бункерного загрузочного устройства с вращающимися воронками криволинейного профиля // Автоматизация и современные технологии. 2008. № 1. С. 3-7.
17. Ионов А.О., Прейс В.В. Аналитическая модель производительности роторного бункерного загрузочного устройства для стержневых предметов обработки // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2010. Вып. 2: в 2 ч. Ч.1. С.79-85.
18. Ионов А.О., Прейс В.В. Совершенствование аналитической модели производительности роторного бункерного загрузочного устройства с вращающейся воронкой // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2011. Вып. 5: в 3 ч. Ч. 3. С. 27-40.
19. Галонска М.К., Прейс В.В. Программный модуль синтеза оптимальных конфигураций захватывающих воронок бункерного загрузочного устройства // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2011. Вып. 1. С. 123-133.
20. Ионов А.О., Прейс В.В. Параметрический синтез роторного бункерного загрузочного устройства с вращающимися воронками для тонких стержневых предметов обработки // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып. 6: в 2-х ч. Ч. 1. С. 230244.
Галонска Михаил Константинович, канд. техн. наук, начальник конструкторского отдела, [email protected], Россия, Тула, филиал ОАО ««Конструкторское бюро приборостроения» - «Центральное конструкторское исследовательское бюро спортивно-охотничьего оружия»,
Ионов Антон Олегович, канд. техн. наук, заместитель директора, [email protected], Россия, Тула, ООО «Солид»
HOPPER FEEDING DEVICES WITH GYRA TING FUNNELS M.K. Galonska, A.O. Ionovs
Fundamental theory ofprojection of rotor hopper feeding devices with gyrating funnels which one use in frame of rotor automatic feeding systems of rotor and rotary- conveyor lines for manufacture of units and assembling of multiple-unit products of mass production are considered.
Key words: projection, a hopper feeding device, an automatic feeding system, a rotor line, a rotary-conveyor line.
Galonska Michael Konstantinovich, candidate of technical sciences, the chief of department, galonska@,tula. net, Russia, Tula, branch of the Open Society «Design bureau of instrument making» - «Central designer exploratory bureau of the sports-hunting weapon»,
Ionov Anton Olegovich, candidate of technical sciences, the deputy the director, io-nov [email protected], Russia, Tula, Limited Company «Solid»
УДК 621.2.082.18
ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИГЕТЕРОАРИЛЕНА «Р-ОДФО»
С НАПОЛНИТЕЛЕМ ИЗ НАНОЧАСТИЦ ДИСЕЛЕНИДА
ВОЛЬФРАМА
А. Д. Бреки, Ю.А. Фадин, А. Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, О.В. Толочко,
Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, Д.А. Провоторов
Представлены результаты исследования триботехнических свойств композиционных покрытий с матрицей из полигетероарилена «Р-ОДФО» и наполнителем из наночастиц диселенида вольфрама. Для создания композиционного материала были использованы полученные методом газофазного синтеза наночастицы диселенида вольфрама со средним размером 60х5 нм.
Ключевые слова: полигетероарилены, композиционные покрытия, дихалькоге-ниды вольфрама, наночастицы, газофазный синтез, сухое трение, износ.
Полигетероарилены - это полимеры, содержащие в повторяющемся звене макромолекулы в качестве фрагментов ароматические карбоциклы (бензольные, нафталиновые) и гетероциклы (имидазольные, оксадиазоль-ные или др.). Наиболее распространены полигетероарилены, содержащие 5- и 6-членные циклы. Ароматические карбоциклы могут быть соединены с гетероциклами простой связью или конденсированы [1].
Известно широкое применение полигетероариленов в качестве материалов для различных узлов трения. В частности, для узлов трения используются полиимиды. Всё большую роль в технике приобретают различные композиционные материалы, поэтому всё чаще полиимиды используют в качестве матриц.
В таблице ниже приведены составы и основные свойства самосмазывающихся композиционных материалов на основе полиимидов. Коэффициент трения этих материалов с увеличением скорости скольжения снижается. Детали узлов трения получают горячим прессованием. Для изготовления пористых изделий, например, подшипников, к полиимиду добавляют полиформальдегид. При температуре до 340 °С наиболее эффективно работают композиции, содержащие 45 % графитированного волокна (коэффициент трения снижается до 0,05...0,10) при допустимом контактном давлении 350 МПа [2].
