Теоретичні основи вдосконалення верстатного обладнання для тропіків та субтропіків

6.3. Сформульовано рекомендації для уточнення матеріалів деталей верстатів, покриття поверхонь, використання необхідних мастил та захисних сумішей, що підвищують стійкість верстатного обладнання в тропіках та субтропіках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНО В РОБОТАХ:

1. Петренко В.А., Струтинский В.Б. Совершенствование металлорежущего оборудования для тропиков и субтропиков: Монографія. - Кіровоград: КІСМ, 1998. - 236 с. (Монографія має вступ, закінчення і 11 розділів. Дев'ять розділів - 1, 2, 5-11 - написані одноосібно здобувачем Петренком В.А.)

2. Петренко В.А. Основні фактори впливу зовнішнього середовища тропіків і субтропіків на металорізальне обладнання // Труды таврической государственной агротехнической академии. - Мелітополь. - 1999. - Том 7, вип.2. - С. 6-11.

3. Петренко В.А. Заходи по зниженню негативного впливу тропічного та субтропічного клімату на роботу металорізального обладнання // Труды таврической государственной агротехнической академии. - Мелітополь. - 1999. - Том 7, вип.2. - С. 3-6.

4. Петренко В.А. Водно-солевые примеси в ограниченной замкнутой полости внутри станка // Вестник национального технического университета Украины "КПИ". Машиностроение. - Киев. - 1998. - №33. - С. 384-387.

5. Петренко В.А. Специальные камеры для проверки и ускоренных испытаний станков, направляемых в страны с тропическим климатом // Збірник наукових праць Кіровоградського інституту сільскогосподарського машинобудування. - Кіровоград. - 1998. - Вип.4. - С. 140-144.

6. Струтинський В.Б., Петренко В.А. Закономірності виникнення резонансних режимів під дією випадкових ударних навантажень (статистичні резонанси) та їх негативний вплив на роботу верстатного обладнання // Вісник Житомирського інженерно-технологічного інституту. - 1998. - №7. - С.60-66. (Здобувачем проведено математичний аналіз найбільш небезпечних резонансних коливань у нелінійних системах, зв'язок параметрів коливаючих елементів динамічної системи).

7. Петренко В.А, Жозе Бенвінду Жоау, Хюнь Дик Вьет Конструктивнивные меры защиты деталей от коррозии // Проблеми підвищення надійності та довговічності машин. - Кіровоград. - 1996. - С. 19-21. (Здобувачем запропоновані конструктивні заходи по захисту деталей).

8. Петренко В.А. Исследование работоспособности фасонных уплотнений станочного оборудования применительно к работе в жестких температурных условиях тропического климата // Збірник наукових праць Кіровоградського інституту сільскогосподарського машинобудування. - Кіровоград. - 1998. - Вип.2. - С. 157-161.

9. Петренко В.А. Особенности эксплуатации металлорежущего оборудования в специальных условиях стран Азии, Африки и Латинской Америки: Методичні вказівки до практичних занять з курсу. - Кіровоград: КІСМ, 1988. - 35 с.

10. Петренко В.А. Актуальность совершенствования станочного оборудования для работы в условиях тропического климата // Збірник наукових праць Кіровоградського інституту сільскогосподарського машинобудування. - Кіровоград. - 1998. - Вип.4. - С. 135-139.

11. Петренко В.А. Атмосферная коррозия металлических деталей станков в районах субтропиков и тропиков // Збірник наукових праць Кіровоградського інституту сільськогосподарського машинобудування. - Кіровоград. - 1997. - Вип.1. - С. 12-15. (Здобувач проаналізував досвід досліджень захисту детелей від корозії в умовах тропічного клімату).

12. Петренко В.А. Отрицательные явления, имеющие место в станочном оборудовании при транспортировании из Украины в страны с тропическим климатом // Збірник наукових праць Кіровоградського інституту сільскогосподарського машинобудування. - Кіровоград. - 1998. - Вип.2. - С. 195-201.

13. Петренко В.А., Петренко Н.Г., Келлерман Ю.І. Барский А.Б. Подбор аналогов на гидропривод импортных сельскохозяйственных машин // Проблемы разработки производства сельскохозяйственных машин. - Київ. - 1990. - С. 177-181. (Здобувачем проведено дослідження гідроприводу імпортних машин).

14. Струтинський В.Б., Петренко В.А. Основные источники виброакустической активности станочного оборудования // Збірник наукових праць Кіровоградського інституту сільскогосподарського машинобудування. - Кіровоград. - 1998. - Вип.4. - С. 129-134. (Здобувачем проведені досліди основних джерел віброакустичної активності різних вузлів верстатного обладнання).

15. Петренко В.А. Исследование характеристик упругих уплотнительных прокладок, применяемых в шестеренных гидронасосах // Конструирование и технология производства сельскохозяйственных машин. - К.: Техника. - 1986. - Вып. 16 - С. 90-94.

16. Петренко В.А. Выпадение конденсата в изолированных воздушних полостях переменного объема типа "палец-втулка" станочного оборудования //Збірник наукових праць Кіровоградського інституту сільскогосподарського машинобудування. - Кіровоград. - 1998. - Вип.2. - С. 201-206

17. Петренко В.А. Математические модели нестационарного температурного поля, возникающего в станочном оборудовании, работающем в условиях тропического климата // Праці, присвячені 100-річчю механіко-машинобудівного і 50-річчю зварювального факультетів, "Прогресивна техніка і технологія машинобудування, приладобудування і зварювального виробництва". - Київ. - 1998. - С. 168-176.

18. Петренко В. А. Основні фактори впливу зовнішнього середовища тропіків і субтропіків на металорізальне обладнання // Труды таврической государственной агротехнической академии. - Т. 7., вып. 2. - Мелитополь: ТГАТА, 1999. - С. 6-11.

19. Петренко В. А. Заходи по зниженню негативного впливу тропічного та субтропічного клімату на роботу металорізального та іншого обладнання // Труды таврической государственной агротехнической академии. - Т. 7., вып. 2. - Мели-тополь: ТГАТА, 1999. - С. 3-6.

20. А.с. 1565640 СССР, МКИ В 23 Q 3/08. Зажимное устройство / В.М.Пестунов, В.А.Петренко (СССР). - №4407896/25-08; Заявлено 25.01.88; Опубл. 23.05.90, Бюл. №19. - 4 с.

21. А.с. 1407649 СССР, МКИ В 21 Н 5/00. Способ востановления зубчатых колес / М.И.Черновол, В.А.Петренко, Ю.В.Кулешков и др. (СССР). - №3980869/30-27; Заявлено 19.11.85; Опубл. 07.07.88, Бюл. №25. - 2 с.

22. А. С. 672379 СССР, МКИ F04C1/04, F04 C 1/8. Шестеренная гидромашина / В. А. Петренко (СССР). - №2580535/25-06; Заявлено 15.02.78; Опубл. 05.07.79., Бюл. №25. - 3с.

23. Петренко В.А., Петренко Н.Г., Башта Е.Т. Опыт подбора аналогов на гидро(пневмо)системы импортных станков //Труды н.-т. конф. "Совершенствование и автоматизация производственных процессов гидравлическими и пневматическими устройствами". - Челябинск. - 1991. - С. 56-57. (Здобувач виклав досвід підпору аналогів на гідросистеми імпортних верстатів).

24. Петренко В.А., Келлерман Ю.И., Петренко Н.Г., Барский А.Б. Возможное применение промышленного централизованного гидроаккумуляторного привода // Труды II н.-т. конф. АСПГП. - Киев. - 1992. - С. 45.

25. Ткаченко В.А., Петренко В.А. Разработка и исследование новой конструкциии системы управления и предохранения от перегрузки гидростатической трансмиссии ГСТ-90 // Труды IV н.-т. конф. АС ПГП. - Киев. - 1994. - С. 22. (Здобувач запропонував направлення по дослідженню системи управління трансмісії ГСТ-90).

26. Петренко В.А., Жозе Бенвинду Жоау. Конструктивные методы защиты деталей от коррозии // Труды Международной научно-практической конференции "Автоматизация проектирования и производства изделий в машиностроении". - Луганск. - 1996. - С. 45. (Здобувачем запропоновані конструктивні заходи по захисту деталей).

27. Петренко В.А. Жозе Бенвінду Жоау. Особливості експлуатації машин у тропічному кліматі // Праці науково-практичної конференції. - Кіровоград. - 1996. - С.71-72. (Здобувачем запропоновані конструктивно-технологічні заходи для забезпечення працездатності деталей).

АНОТАЦІЯ

Петренко В.А. Теоретичні основи вдосконалення верстатного обладнання для тропіків та субтропіків. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.03.01 - процеси механічної обробки, верстати та інструменти. - Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Київ, 1998.

Дисертацію присвячено розробці теоретичних основ вдосконалення верстатного обладнання як заходів для захисту від жорстких умов тропічного та субтропічного клімату при його поставці й експлуатації. Уточнено коло наукових проблем, які стоять перед розробником при виготовленні верстатного обладнання для країн з тропічним та субтропічним кліматом. Запропоновано практичні заходи для зниження впливу на верстатне обладнання негативних дій вібрацій (зокрема, тих, що мають місце при транспортуванні). Встановлено конкретні температурні умови роботи обладнання, які враховують швидкість підвищення і зниження температури. Сформульовано конкретні пропозиції для зниження негативних наслідків впливу тропічного та субтропічного клімату на роботу верстатного обладнання. Розроблено стендове устаткування для перевірки і швидкісних випробувань верстатів, що постачаються в держави з тропічним та субтропічним кліматом. Результати роботи одержали виробничу апробацію.

Ключові слова: верстатне обладнання, тропіки, математичне моделювання, транспортування верстатів, вібрація, зміна температури, вологість, засоленість, забрудненість, кумуляція конденсату, корозія, захист, стенди, конструктивні заходи, покриття.

АННОТАЦИЯ

Петренко В.А. Теоретические основы совершенствования станочного оборудования для тропиков и субтропиков. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.03.01 - процессы механической обработки, станки и инструменты. - Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Киев, 1998.

Диссертация посвящена разработке теоретических основ совершенствования станочного оборудования как мер защиты от жестких условий тропического и субтропического климата при его поставке и эксплуатации. В работе сформулированы и детально обоснованы цель, задачи и методическое обеспечение исследований, рассмотрено состояние развития станочного оборудования в разных странах и сделан обзор литературных источников.

Станочное оборудование, которое эксплуатируется в странах с тропическим и субтропическим климатом, в случае недостаточного выполнения всех необходимых технических мер имеет срок работы значительно меньше указанного в паспортных данных. В работе уточнен круг научных проблем, которые стоят перед разработчиком при изготовлении станочного оборудования, поставляемого в страны с тропическим и субтропическим климатом. Для уточнения этих проблем изучался опыт ведущих станкостроительных фирм Германии, Франции, Италии, Швейцарии, США, Японии и др. Рассмотрены закономерности термических режимов работы станочного оборудования в условиях тропического климата. Путем экспериментальных измерений получены зависимости суточного изменения температуры в различных странах.

Установлено, что, кроме регламентации максимальной температуры и влажности работы металлорежущего оборудования в условиях тропического и субтропического климата, наиболее неблагоприятным фактором влияния внешней среды является скорость изменения температуры.

Предложено учитывать скорость изменения температуры внешней среды введением универсального нормализованного закона, в котором скорость изменения температуры имеет вид, приближающийся к прямоугольному импульсу, параметры которого получены путем теоретического обобщения изменения температурных условий различных стран.

В работе исследованы рабочие процессы проникновения влаги, образование конденсата и кумуляции агрессивных растворов в полостях станков. Все полости разделены на ряд разнородных групп, в частности: замкнутые и открытые полости, которые соединяются с атмосферой коротким отверстием или капиллярным каналом. Найдены закономерности детерминированных изменений температуры и статистические характеристики флуктуаций температуры в условиях тропиков и субтропиков. Показано, что при резком изменении температуры на протяжении суток в полостях станка возникают нестационарные стохастические температурно-влажностные режимы, которые отвечают суперпозиции широкополосного спектра температурных волн и случайных флуктуаций температуры.

Впервые предложены: метод и методика расчетной оценки случайных флуктуаций температуры внутри станка. Найдены закономерности рабочих процессов проникновения и кумуляции агрессивных растворов в полостях станков и доказано образование и накопление агрессивных растворов и конкрементов в щелях и полостях станков, что является очень опасным фактором, который приводит к резкому снижению надежности работы и ухудшению эксплуатационных характеристик станка.

Установлено, что проникновения агрессивных растворов веществ в полости различного вида имеют качественно различный характер: для пустот, которые вентилируются, они определяются закономерностями конвективного массопереноса, а для щелей и зазоров проникновение агрессивных растворов отвечает найденным закономерностям молекулярной диффузии.

Установлено также, что при продолжительном транспортировании в отдельных узлах станка, которые имеют люфты и зазоры, под действием вибрационных транспортных нагрузок возникают интенсивные нелинейные автоколебания.

Найдено условие существования долговременных автоколебаний под действием внешних случайных динамических нагрузок, которые определяют особенный, ранее неизвестный динамический режим работы узлов (статистический резонанс). Они характеризуются возникновением локальных, скачкообразных, интенсивных, многоцикловых ударных нагрузок в деталях станков. Предложены практические меры по снижению влияния на станочное оборудование отрицательных воздействий вибрации (в частности, имеющих место при транспортировании).

Установлены конкретные температурные условия работы оборудования, которые учитывают скорость повышения и снижения температуры. Сформулированы предложения для снижения отрицательных последствий влияния тропического и субтропического климата на работу станочного оборудования (защиты от коррозии узлов и деталей, для их совершенствования). Разработано стендовое оборудование для проверки и ускоренных испытаний станков, которые направляются в страны с тропическим и субтропическим климатом.

Результаты работы прошли производственную апробацию.

Ключевые слова: станочное оборудование, тропики, математическое моделирование, транспортирование станков, вибрация, смена температуры, влажность, засоленность, загрязненность, кумуляция конденсата, коррозия, защита, стенды, конструктивные меры, покрытия.

SUMMARY

Petrenko V.A. Theoretical grounds for the improvement of the machine equipment to be used in the tropics and subtropics. - Manuscript.

Thesis for a doctor's degree by speciality 05.03.01 - mechanical treatment processes, machines and tools. - The National Technical University of Ukraine "Kyiv Politechnical Institute", Kyiv, 1998.

The dissertation is devoted to the development of theoretical grounds for the machine equipment improvement to work out the ways to provide rigorous tropical and subtropical climate protection in the course of delivery and operation. A number of scientific problems that a machine equipment designer is faced with in manufacturing machines to be delivered to the countries with tropical and subtropical climate have been specified. Some technologies to reduce harmful influence of transportation vibration on machine equipment are proposed. The concrete temperature and dampness working regimes depending on the rate of temperature changes are determined. The ways to reduce negative consequences of the harmful tropical and subtropical climate influence upon machine equipment are formulated. Stand equipment to carry out examination and accelerated tests of the machine equipment to be sent to the countries with tropical and subtropical climate is worked out. The investigation results have got the industrial approvement.

Key words: machine equipment, the tropics, mathematical modeling, machine transportation, vibration, temperature changes, dampness, salinity, contamination, condensate cumulation, corrosion, protection, stands, the tropics climate simulation, constructive measures, coatings.

Размещено на Allbest.ru