Наукові основи підвищення технічного рівня машин для гідроочищення деталей на базі переналагоджуваних модулів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля

УДК 621.865.6

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

Наукові основи підвищення технічного рівня машин для гідроочищення деталей на базі переналагоджуваних модулів

05.02.02 - Машинознавство

Нигора Володимир Миколайович

Луганськ - 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному університеті харчових технологій Міністерства освіти і науки України. деталь гідроочисний технічний

Науковий консультант:

доктор технічних наук, професор Кіндрачук Мирослав Васильович, Національний авіаційний університет, завідувач кафедри “Машинознавство”.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Кузьо Ігор Володимирович, Національний університет "Львівська політехніка", завідувач кафедри "Теоретична механіка",

доктор технічних наук, професор Шишов Валентин Павлович, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, м.Луганськ, професор кафедри “Машинознавство”,

доктор технічних наук, професор Дубинець Олександр Іванович, Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут” завідувач кафедри "Технічна механіка".

Провідна установа:

Хмельницький національний університет Міністерства освіти і науки України, кафедра "Машинознавство".

Захист відбудеться 19 травня 2006р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д29.051.03 при Східноукраїнському національному університеті імені Володимира Даля за адресою: 91034, м.Луганськ, кв.Молодіжний, 20а, зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля за адресою: 91034, м.Луганськ, кв.Молодіжний, 20а.

Автореферат розісланий "_______" квітня 2006р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, д.т.н., проф. Носко П. Л.

Загальна характеристика роботи

Вступ. В сучасному машинобудуванні позначилась тенденція до пошуку шляхів підвищення показників технічного рівня машин на етапі проектування. При цьому основна увага приділяється конструктивно-технологічним рішенням резервування потенційних можливостей за рахунок удосконалення технологічних процесів в напрямку їх трансформованості до зміни номенклатури оброблюваних деталей та підвищення їх працездатності. Однією з істотних проблем для багатьох галузей машинобудування є підвищення ефективності машин та пристроїв для очищення деталей від технологічних та експлуатаційних забруднень. Робота присвячена розробці науково-практичних основ проектування технологічно гнучких машин для гідроочищення (ГМ) внутрішніх поверхонь деталей складної форми, що базуються на способах активізації гідроочисної дії гідроструминних робочих органів (ГРО) та принципах синтезу гідроочисних пристроїв блочно-модульної структури.

Актуальність теми. Збільшення продуктивності праці, поліпшення якості продукції, зниження енерговитрат потребує подальшого удосконалення технології та засобів очищення від забруднень внутрішніх поверхонь деталей складної форми в технологічних процессах машинобудівної, хімічної та переробних галузях промисловості.

Підвищення показників технічного рівня широкого класу ГМ для гідроочищення внутрішніх поверхонь деталей складної форми шляхом розширення їх функціональних можливостей та працездатності, в умовах відсутності етапу виготовлення дослідного зразка, обумовлює розробку нових методів прогнозування та конструктивного забезпечення цих показників на етапі проектування.

Експлуатаційна ефективність ГМ залежить від структурно-конструктивної досконалості та рівня гнучкості (переналагоджуваності) функціональних вузлів і в значній мірі визначається способами генерування ГРО інтенсифікуючої гідроруйнівної дії, схемою їх компоновки та взаємодії із забрудненою поверхнею деталей.

Дослідження і конструктивні розробки, присвячені удосконаленню елементів та вузлів різних типів ГМ, що зорієнтовані на певні галузі промисловості, виконуються з урахуванням галузевих вимог, чим і пояснюється відсутність загальної концепції їх розрахунку та проектування. Подальше удосконалення ГМ потребує розглядати їх, як загальний клас технологічно однорідних об`єктів, структура та функціонування яких підлягає єдиним закономірностям та принципам.

Таким чином, підвищення технічного рівня багатогалузевого класу ГМ шляхом розробки нових узагальнених теоретичних принципів проектування універсальних функціональних пристроїв блочно-модульної структури з урахуванням способів генерування ГРО інтенсифікуючої гідроочисної дії та методів прогнозування і цілеспрямованого керування показниками технічного рівня на всіх етапах життєвого циклу є актуальною проблемою, як для проектування цього класу машин, так і для вирішення прикладних проблем машинознавства.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась згідно з напрямами міжгалузевої програми у відповідності з Постановою ДКНТ СРСР № 607 від 04.91 р., в якій передбачена розробка багатономенклатурного переналагоджуваного обладнання Мінлегхарчомаша СРСР на 1986 - 1990 рр. Вона також відповідає пріоритетним напрямкам розвитку науки і техніки, які затверджені Постановою ВР України №27057 - ХІ від 10.92 р., Урядовою програмою “Україна - 2010” (проект 4 - “Технологія і технічне оновлення виробництва”).

Роботу виконано згідно з планом науково-дослідних та держбюджетних робіт УДУХТ по темі “Дослідження та розробка уніфікованого ряду мийно-очисних машин для обробки багатооборотної тари” і включає результати досліджень, отриманих при проведенні госпдоговірних робіт ДР № 01870051284, № Г42-86-90 та ін. В ній також використані результати робіт, виконаних під керівництвом автора на основі договорів про науково-технічне співробітництво з рядом машинобудівних заводів, проектно-конструкторських бюро та підприємств АПК.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є комплексне розв'язання проблеми підвищення технічного рівня багатогалузевого класу машин для гідроочищення внутрішніх поверхонь деталей шляхом розробки теоретичних основ розрахунку та проектування переналагоджуваних гідроочисних пристроїв блочно-модульної структури та виконання типових варіантів уніфікованих конструктивних схем, що утворюють загальну конструктивну базу для створення високоефективних зразків цих машин. У відповідності до мети поставлено такі задачі дослідження:

обгрунтувати вибір критеріїв функціональної загальності та структурно-параметричної подібності різних типів ГМ і розробити метод їх декомпозиції на конструктивно подібні функціональні модулі;

вдосконалити метод формування показників гнучкості модулів гідроочищення (МГО), що базуються на узагальнених моделях генерування ГРО інтенсифікуючих гідроруйнівних зусиль при очищенні внутрішніх поверхонь складної форми;

дослідити механізм взаємодії інтенсифікуючих ГРО із забрудненнями різної структури при очищенні внутрішніх поверхонь узагальнених груп деталей;

розробити методи синтезу раціональної структури та конструктивних параметрів базових моделей переналагоджуваних МГО, прогнозування і контролю рівня їх продуктивності, гнучкості та працездатності;

розробити основні принципи автоматизованого конструювання машин для очищення змінної номенклатури деталей на основі створення раціональних типорозмірних рядів базових моделей переналагоджуваних МГО.

Об'єкт дослідження. Процеси очищення гідроочисними робочими органами інтенсифікуючої дії внутрішніх поверхонь деталей.

Предмет дослідження. Принципи та методи синтезу системи керування показниками технічного рівня ГМ на основі комплекса взаємопов`язаних технологічних, конструктивних та експлуатаційних факторів.

Методи дослідження. Поставлені задачі вирішуються на основі системного підходу, що включає методи кластерного аналізу, формування модульних структур, гідромеханіки, механіки пружно-пластичного деформування, розрахунку та оцінки працездатності технічних систем. Експериментальні методи містять в собі фізичне моделювання в лабораторних умовах та натурні дослідження нових конструкцій переналагоджуваних МГО в промислових умовах, методи тензометрії та статистичної обробки експериментальних даних.

Достовірність теоретичних положень, висновків і рекомендацій роботи підтверджено результатами експериментальних досліджень та практикою промислового впровадження нових конструкцій переналагоджуваних МГО.

Наукова новизна отриманих результатів. Шляхом комплексних теоретичних і експериментальних досліджень вперше розроблено теоретичні основи, як єдину систему моделей, розрахункових схем та принципів. Це дозволяє синтезувати структуру та параметри МГО керованої гідроочисної дії, які грунтуються на наступних результатах:

Запропоновано і обгрунтовано формалізовані критерії структурно-параметричної подібності та функціональної загальності конструктивних схем ГМ, що базуються на кодовому опису елементів структури функціональних вузлів і дозволяють здійснити обгрунтований вибір конструктивних прототипів для розробки базових моделей функціональних модулів;

На основі дослідження механізму генерування ГРО інтенсифікуючих гідроочисних зусиль, вперше розроблено метод керування показниками гнучкості переналагоджуваних МГО, що забезпечує обгрунтований вибір діапазону розмірів деталей, які обробляються МГО одного типорозміру;

Вперше розроблено теоретичні основи методу прогнозування параметрів гідроруйнування ГРО інтенсифікуючої дії забруднень узагальнених структур, які базується на моделях опису їх деформованого стану в зоні формування активного контакту, що і дозволяє значно підвищити точність визначення площі поверхні очищення залежно від типу забруднень та режимних параметрів ГРО;

Дістала подальшого розвитку теорія продуктивності стосовно ГМ модульної структури, і вперше встановлено вплив рівня уніфікації, схеми компоновки та інтенсифікуючих режимів на продуктивність переналагоджуваних МГО, що дозволяє збільшити до 35% точність прогнозування цього показника на етапі проектування;

На базі отриманих теоретичних моделей формування та діагностування показників працездатності переналагоджуваних МГО, вперше обгрунтована система контролю та керування працездатністю ГМ модульної структури, що дозволяє підвищити до 30% точність прогнозування та зменшити до 45% витрати, пов`язані з пошуком та усуненням контрольованих відмов;

Вперше розроблено теоретичні принципи створення конструктивної бази автоматизованого проектування ГМ блочно-модульної структури, в основі яких лежать формалізовані моделі синтеза раціональних типорозмірних рядів переналагоджуваних модулів гідроочищення та геометричні моделі опису стикування поверхонь їх спряження.

Практичне значення отриманих результатів. На основі виконаних теоретичних досліджень і узагальнень запропоновано комплекс науково-методичного забезпечення проектування високоефективних ГМ блочно-модульної структури, з урахуванням змінних умов експлуатації, що містить методи: обгрунтування структури базових моделей функціональних модулів за критеріями функціональної загальності та структурної подібності; структурно-параметричного синтезу конструктивних схем базових моделей переналагоджувальних МГО з регульованим рівнем продуктивності та гнучкості; формування елементної бази проектування ГМ блочно-модульної структури на основі раціональних типорозмірних рядів базових моделей МГО; прогнозування рівня показників ефективності функціонування (коефіцієнтів гнучкості, ефективності та готовності) модульних ГМ з урахуванням витрат та часу, пов'язаних з відновленням їх працездатності.

Впровадження цього комплексу методів розрахунку і нових технічних рішень уніфікованих ГРО та МГО в розробку нових моделей ГМ забезпечує зниження трудомісткості проектно-конструкторських робіт у 2…2,5 рази, підвищення їх якості у 1,5…2 рази, збільшення достовірності прогнозування та підвищення рівня показників ефективності функціонування за рахунок використання конструктивно та технологічно апробованих уніфікованих переналагоджуваних МГО.

Розроблені та впроваджені у виробництво нові конструктивні схеми уніфікованих переналагоджуваних МГО.Р роторної [33], та лінійної МГО.Л [32] компоновок з ГРО, що генерують пульсуючі, закручені та трансформовані очищуючі струмені [31], а також модуля завантаження з регульованим ходом фіксатора деталі [30], використання яких в нових моделях ГМ дозволяє знизити до 30% собівартість і підвищити на 30…35% продуктивність очищення поверхонь деталей, скоротити на 35…45% витрати на пошук та усунення відмов. При цьому до 40% розширюється діапазон зміни розмірів деталей, що очищуються на МГО одного типорозміру.

Протягом 1987-2004р. результати роботи у вигляді рекомендацій по розрахунку і проектуванню та проектно-конструкторської документації впроваджені на ПО ”Гродторгмаш” (республіка Бєларусь), заводі ”Продмаш” (м.Донецьк), ГСКБ АО “Херсонські комбайни”, ВАТ ”Коростеньхіммаш”, та ПКБ АСУ (м.Кам'янець-Подільский).

Нові моделі модульних ГМ та пристроїв для очищення внутрішніх поверхонь деталей та виробів багатогалузевого призначення, що створені на базі уніфікованих переналагоджуваних МГО, розроблені та впроваджені на Білоцерковському рибокомбінаті, Кременчуцькому та Дніпропетровському м'ясокомбінатах, Берестовицькому маслосирзаводі (республіка Бєларусь) і ряді інших підприємств.

Результати роботи впроваджені в навчальний процес НУХТ при читанні курсу лекцій “Машинна графіка в автоматизованому конструюванні модульного технологічного обладнання” та виконанні магістрантами та аспірантами науково-дослідної роботи.

Особистий внесок здобувача. Усі наукові результати, що виносятся на захист, одержано автором особисто і в основному викладені в роботах, опублікованих одноосібно. Автор приймав особисту участь у проведенні експериментальних досліджень, виконанні розрахунків, розробці конструкторської документації на нові моделі модульних гідроочисних пристроїв та ГМ, у впровадженні результатів досліджень в промисловість.

У спільних роботах здобувачу належить наступне: обгрунтування моделі формування узагальнених витрат при розробленні типорозмірних рядів [15]; формалізований опис компоновочних схем модульних очисних станцій [18]; обгрунтування застосування методів графів та динамічного програмування [23]; визначення узагальненого показника експлуатаційної гнучкості модульних гідроочисних машин [29]; розроблення принципів композиційного проектування гідроочисних машин блочно-модульної структури [31]; розроблення загальної моделі вибору рівня продуктивності [33]; обгрунтування показників ефективності функціонування на етапі проектування [35]; визначення напрямів удосконалення гідроочисного обладнання [36]; обгрунтування способу інтенсифікації гідроочищення пульсуючими струменями [44]; розроблення концептуальних положень, підготовка матеріалів до публікації [45]; визначення структури системи діагностування [49].

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідались, обговорювались та одержали позитивну оцінку на конференціях і семінарах: на науково-технічних конференціях НУХТ (м.Київ, 1989-2005р); науково-методичних конфереціях “Геометричне моделювання. Інженерна та комп'ютерна графіка” (м. Львів, 1994, 1996 р.); міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні проблеми геометричного моделювання” (м. Мелітополь, 1995 - 1998 р.); ІХ міжнародній конференції “Удосконалення процесів та апаратів хімічних, харчових та нафтохімічних виробництв” (м. Одеса, 1996 р.); VI науковій школі держав СНД “Вибротехнология - 96” (м. Одеса, 1996 р.); VI та VII міжнародних симпозіумах “Методы дискретных особенностей в задачах математической физики” (м.Херсон, 1996, 1997р.); Міжнародній конференції “Прикладные проблемы математического моделирования” (м.Херсон, 1999 р.); IV, V та VI міжнародних конференціях по математичному моделюванню (м.Херсон, 2001-2004 рр.); 6-му міжнародному симпозіумі українських інженерів-механіків у Львові (м.Львів, 2003 р.); на технічних нарадах ПО “Гродторгмаш”, Донецькому заводі “Продмаш”, ГСКБ ПО “Херсонські комбайни”, ВАТ “Коростеньхіммаш” і ряду інших підприємств; на наукових семінарах Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля (м.Луганськ, 2001-2005 рр.).

Дисертація у повному обсязі доповідалась та отримала схвалення в Національному університеті харчових технологій (м.Київ) у 2005р., Хмельницькому національному університеті у 2004р., Херсонському національному технічному університеті у 2004р., Східноукраїнському національному університеті імені Володимира Даля (м.Луганськ) у 2005, 2006рр., Національному університеті "Львівська політехніка" у 2005р.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 49 друкованих наукових праць, що включають: 1 навчальний посібник; 35 статей у наукових фахових журналах та збірниках наукових праць (з них 28 без співавторів); 1 збірку; 1 авторське свідоцтво і 3 патенти України на винахід; 9 тез доповідей в матеріалах науково-технічних конференцій та симпозиумів.

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, шести розділів, загальних висновків, списку використаних джерел з 270 найменувань та додатків. Загальний обсяг дисертації становить 372 сторінки, включаючи 108 рисунків на 62 сторінках, 42 таблиці на 25 сторінках.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основний зміст роботи

У вступі обгрунтовано важливість проблеми, якій присвячено дисертацію, визначені об'єкт і предмет дослідження, сформульовані мета і задачі дослідження. Вказано результати, що виносяться на захист, визначені їхня новизна, вірогідність і практична значущість. Визначено особистий внесок автора в спільних наукових працях, надано відомості про апробацію результатів.

Перший роділ містить аналіз сучасного стану виконаних досліджень, присвячених поліпшенню питомих показників машин для гідроочищення деталей та виробів багатогалузевого призначення та перспективам підвищення надійності їх функціонування.

Аналіз схем очищення та структурно-конструктивних схем різних типів ГМ, які розроблялися для очищення деталей певного галузевого призначення, показав наявність великої різноманітності конструктивно-технологічних рішень функціонально подібних вузлів та їх елементів, що реалізують операції очищення деталей з ідентичними геометричними та масово-габаритними характеристиками. Цим пояснюється той факт, що більшість досліджень машин цього класу не носило системного характеру і було направлено на вирішення локальних задач по удосконаленню конструкції окремих функціональних вузлів та методів розрахунку. Метою проектування ГМ при традиційному декомпозиційному підході було, як правило, поліпшення окремих експлуатаційних показників шляхом модернізації функціональних вузлів, та очисних гідроструминних робочих органів.

Останнім часом з'явилися дослідження, направлені на створення ефективних ГРО, що значно підвищують якість та продуктивність очищення деталей складної форми за рахунок генерування інтенсифікуючої гідроруйнівної дії. Це створює передумови для розробки нових моделей уніфікованих вузлів інтенсивного гідроструминного очищення блочно-модульної структури, що дозволить підвищити технічний рівень ГМ шляхом розширення функціональних можливостей, збільшення гнучкості та показників працездатності.

Результати теоретичних і екпериментальних досліджень отриманих у роботах В.С. Гуєнко, Ю.С. Козлова, Р.І. Сіліна, О.М. Свиридова, О.Ф. Тельнова, І.Ф. Петко, П.М. Бєляніна, Ю.В. Савицького та ін., а також розробки відомих закордонних фірм “Waterjet”, “Gobel KG”, “Uraca”, “Buhman System GmbH” переконливо підтвердили можливість та доцільність застосування ГРО інтенсивної гідроруйнівної дії для підвищення таких показників процесу гідроочищення, як продуктивність, гнучкість та якість. Питанням дослідження впливу агрегатно-модульної структури вузлів металообробних верстатів, складальних автоматів та робототехніки на надійність функціонування присвячені роботи О.І.Авер'янова, Б.М.Базрова, П.М.Беляніна, В.В.Бушуєва, А.Л.Васильєва, А.П.Гавриша, Б.М.Гевко, А.І.Дащенко, Ю.М.Кузнєцова, Ю.В.Тимофієва, Б.О. Пальчевського, В.Є. Карпуся та ін.

Аналіз цих робіт свідчить про те, що принципи створення агрегатно-модульних конструкцій одержали значний розвиток для обладнання, що характеризується традиційно високим рівнем галузевої уніфікації, усталеними параметричними та типорозмірними рядами функціональних блоків і модулів, а також типовими технологічними процесами.

Однак, потенційні можливості, закладені в цих принципах та методах, у зв'язку із їх галузевою орієнтацією розкриті ще не повністю і потребують подальшого розвитку та узагальнення стосовно використання для проектування широкого класу ГМ багатогалузевого призначення, ефективність функціонування яких міститься в можливості очищення на ГМ одного типу деталей, що відрізняються формою поверхні, партії однотипних деталей, ритмом їх подачі та режимом експлуатації (автономно або в складі лінії).

У результаті дослідження стану питання запропоновано вирішення проблеми підвищення показників технічного рівня багатогалузевого класу ГМ здійснювати шляхом розробки науково-практичних основ проектування ефективних переналагоджуваних механізмів блочно-модульної структури, яка базується на типових процесах гідроочищення та способах генерування ГРО інтенсифікуючої гідроруйнівної дії. Це дозволить значно підвищити такі показники ефективності функціонування, як продуктивність, гнучкість і працездатність, та збільшити точність прогнозування їх рівня.

Ця проблема по своїй суті входить до загальних проблем машинознавства, пов'язаних з розробкою методів підвищення питомих показників машин шляхом використання модульних конструкцій, що розгядається на прикладі широкого класу машин для гідроочищення деталей багатогалузевого призначення. На підставі вищевикладеного сформульовані мета та задачі дослідження, вирішення яких наведено в наступних розділах.

У другому розділі розглянуто комплекс питань, пов'язаних з розробленням теоретичних принципів формування структури МГО інтенсифікуючої дії, яка забезпечує їх гнучкість (оперативне переналагодження) шляхом регулювання режимних і кінематичних параметрів та варіювання структури. Вирішення цих питань здійснюється на основі розробленої структурної класифікації виробів як об'єктів гідроструминного очищення внутрішніх поверхонь, що охоплює широку номенклатуру деталей міжгалузевого призначення, виготовлених штампуванням, обробкою тиском та профілюванням листового прокату. Узагальненими класифікаційними ознаками є вид, форма, діапазон габаритних розмірів поверхні та доступ робочого органу до зони обробки (рис.1). Клас визначає вид поверхні: К1 - коробчаста; К2 - обичаїста; К3 - трубчаста. Підклас визначає форму поверхні виробів кожного класу: 1.1 - багатогранна; 1.2 - циліндрична; 1.3 - кульового шару; 2.1 - циліндрична; 2.2 - сферична; 2.3 - сферично-циліндрична; 3.1 - циліндрична; 3.2 - тороподібна. Група характеризує діапазони зміни габаритних розмірів і відповідно маси виробів в межах кожного підкласу: Г1 - малогабаритні; Г2 - середньогабаритні; Г3 - крупногабаритні. Підгрупа визначає можливість доступу робочого органу до оброблюваної поверхні (1 - однокоординатний, 2 - двокоординатний, 3 - трьохкоординатний) та його розташування відносно неї (0 - поза зоною обробки, 1 - в зоні обробки).

Запропоновано критерій аналізу функціональної загальності Кф.з та структурної збіжності Кс.з структурно-компоновочних схем (СКС) різних типів ГМ в умовах невизначеності структури, конструктивних та режимних параметрів типових моделей функціональних модулів (ФМ).

Кількісна оцінка критеріїв ФМ здійснюється шляхом аналізу умовних кодів формалізованого опису їх структурної моделі за основними функціональними та конструктивними показниками.

Оцінка рівня структурної близкості ФМ двох СКС за критерієм: ФМ ідентичні - =1,0; ФМ прототипи - 1,0>0,7; ФМ аналогічні - 0,7>0,5; в інших випадках =0.

Критерій характеризує близькість ФМ по упорядкованому набору конструктивно-технологічних ознак.

Для визначення критерію збіжності СКС, вони описуються орієнтованим графом, який складається із множин вершин (модулів) та ребер (зв'язків).

Вибір раціональних технічних рішень із конструктивних схем вузлів існуючих ГМ для розробки базових моделей ФМ за критеріями та. Залежно від області, обмеженої значеннями критеріїв та, розробка ФМ може базуватися на структурно-конструктивних схемах ГМ, що реалізують: І - декілька типів схем гідроочистки; ІІ - одну схему гідроочистки ; ІІІ - немає конструктивної бази.

На основі типових процесів гідроочищення обгрунтовані і запропоновані раціональні схеми базових конструкцій універсальних (переналагоджуваних) МГО, блоків формування інтенсифікуючих струменів (БСФ) та контурів очищення (БКО) з урахуванням форми та габаритів поверхонь виробів.

Розробка структури, конструктивної схеми та визначення конструктивних і режимних параметрів базових моделей МГО основується на розрахункових моделях механізму гідроочищення, який включає два взаємопов'язані етапи: формування нормальних і дотичних напружень тертя при ударі та розтіканні струменя, та руйнування забруднень з урахуванням їх структурно-міцністних характеристик. Інтенсифікуюча дія ГРО створюється шляхом генерування ними закручених потоків, пульсуючих та трансформованих струменів, що формують в зоні контакту із забрудненням підвищені швидкості розтікання струменю та напруження тертя.

Це дозволяє збільшувати та регулювати зону активної гідроруйнівної дії інтенсифікуючих ГРО на забруднення і, відповідно, підвищує гнучкість МГО до зміни розмірів очищуваної поверхні та адгезійно-когезійної міцності забруднень.

На основі припущення, що закручений потік суцільного перерізу подібний схемі гвинтового потоку Громеки для наближеного опису його було використано функції Бесселя, що дозволило уникнути значних математичних труднощів при збережені фізичної суті формування його структури.

Запропоновано розрахункову схему формування ГРО з аксіальним вводом рідини структури закрученого потоку суцільного перерізу в циліндричному каналі деталі класу К3.1. Рішення рівняння руху рідини в функції компонентів вихору.

Аналіз розподілу складових швидкості та вздовж радіуса циліндра в перерізі, що відстоїть від входу на відстані здійснюється за допомогою графіка бесселевих функцій: ординати кривої будуть пропорційні, а кривої -.

Напруження тертя на стінці каналу від тангенційної складової швидкості з достатнім для практичного використання наближенням.

Для встановлення затухання тангенційної швидкості по довжині каналу за формулою отримано залежності, що визначають коефіцієнт затухання швидкості з урахуванням показника опору макрошорсткості забруднень та осереднений коефіцієнт турбулентної кінематичної в'язкості.

Для визначення залежності відносних параметрів закрученого потоку, від кута закрутки розроблено діаграму, яка дозволяє з урахуванням залежностей (5)ч(7) орієнтовно прогнозувати розподіл на циліндричній поверхні складових швидкостей та дотичних напружень тертя, що забезпечують збільшення зони активної гідромеханічної дії ГРО. Но основі ряду припущень запропоновано розрахункову схему формування ГРО з тангенційним вводом закрученого пристінного потоку при очищенні циліндричних поверхонь деталей класу К2.1. Стосовно запропонованої схеми з урахуванням припущень, що обумовлюють зв'язок між тангенційними напруженнями тертя та тангенційною складовою швидкості, рішення рівняннь руху Нав'є-Стокса дозволило одержати залежності розподілу в пристінній зоні поверхні де - тангенційна швидкість на границі ядра прикордонного турбулентного шару; - коефіцієнт пропорційності; - відносний радіус циліндричної поверхні; - відносний радіус зони ядра турбулентного прикордонного шару;;; - відносний радіус прикордонного ламінарного шару.

Уточнено модель формування ГРО пульсуючого струменя рідини при очищенні поверхонь внутрішніх деталей класу К2 габаритів Г1-Г3.

Із інтегрального рівняння імпульсів враховуючи залежність між осередненими швидкостями, у вхідному потоці та турбулентному прикордонному шарі товщиною визначено розподіл пульсуючої складової швидкості по перерізу прикордонного шару де - параметр, що характеризує інтенсивність пульсацій; - тривалість дії пульсацій; - частота пульсацій; - показник ступеня, що характеризує структуру пульсуючого потоку; - поперечна координата прикордонного шару.

З урахуванням залежності, визначено коефіцієнт турбулентного тертя, що характеризує рівень тангенційних напружень тертя на поверхні: де, - товщина пристінного прикордонного шару, що дорівнює товщині зони розтікання струменя, після його удару його по поверхні; - число Кармана.

Варіювання параметрів ГРО пульсуючої дії дозволяє збільшити величину дотичних напружень тертя на поверхні, розширити зону їх дії та прискорити руйнування забруднень.

Для збільшення далекобійності струменя та забезпечення можливості її регулювання на основі аналізу стійкості струменя запропоновано розрахункову схему формування трансформованого струменя в кільцевому соплі ГРО з конічним концентратором потоку. При витіканні конусоподібного струменя з кутом розкриття в приторцьовій циркуляційній зоні виникає розрідження, що викликає викривлення траєкторії руху мікрочастинок рідини струменя, деформації та "прилипання" його до поверхні формуючого конуса, після сходу з якої він трансформується в струмінь суцільного перерізу.

На основі розрахункової схеми формування ГРО структури трансформованого струменя розроблено нову конструктивну схему блоку БСФ2 [38], яка забезпечує підвищення гнучкості за рахунок розширення діапазону зміни кута струменя та довжини компактної частини (далекобійності) шляхом регулювання параметрів, , , та с, що визначаються експериментальним шляхом.

Таким чином, розроблені моделі генерування ГРО закручених, пульсуючих та трансформованих струменів, що дозволяють визначити дотичні напруження тертя на поверхні, за наявністю значень адгезійної міцності забруднень на зсув, дозволяють визначити конструктивні та режимні параметри ГРО та базових схем універсальних МГО.

У третьому розділі представлені результати теоретичного обґрунтування структури та конструктивних параметрів базових моделей гнучких МГО на основі уточненого механізму гідроруйнування забруднень, який відрізняється тим, що замість емпіричних залежностей запропоновані аналітичні обчислювальні моделі. Це дозволяє враховувати структуру забруднень та вид зони їх контакту з поверхнею і збільшити точність розрахункових схем. Враховуючи ряд припущень, для узагальнених структур забруднень запропоновано залежності, що встановлюють зв'язок між силою гідроудару ГРО, напруженнями та об'ємом зони деформації.

Розроблені нові конструктивні схеми базових моделей гнучких модулів гідроочищення колекторного (МГО.К) та ротаційного (МГО.Р) типів, що забезпечують обробку широкої номенклатури деталей класів К1 та К2. Для деталей підкласів К1.1 і К1.2 габаритів Г1 та Г2 процес очищення носить, як правило, потоковий характер і гнучкість МГО до зміни розмірів та форми деталі досягається за рахунок застосування способу базування на бічну поверхню із гнучкою фіксацією блоком базування та фіксації (ББФ), що забезпечує його оперативне переналагодження.

Умова збереження точності базування деталі при взаємодії із ГРО де M?(Ph) - сумарний момент, що утворюється від сили тиску Ph ГРО відносно опори О1; M(G) - момент сили тяжіння G деталі відносно опори О1; М(Т) - момент сили тертя Т в опорі відносно центра мас С0 деталі.

Момент М(G), що забезпечує постійний контакт деталі з опорами установчої та напрямної баз визначається.

Величина та напрям зміщення ? опори О1 установчої бази ББФ відносно центра мас С0 деталі визначають кут в і відповідно радіус с.

Момент М(Т), що протидіє зміщенню нижньої грані деталі відносно опори О1, визначається: де f - коефіцієнт тертя сковзання матеріалу деталі.

На основі аналізу надійності функціонування ББФ запропоновано три варіанти конструктивно-компоновочних схем базових моделей МГО.К: МГО.К11 - вісь колектора паралельна установчій базі; МГО.К12 - вісь перпендикулярна установчій базі; МГО.К13 - вісь розміщена під нахилом до установчої бази.

Запропоновано розрахункову та конструктивну схему переналагоджуваного модуля ротаційного типу МГО.Р2.

Обгрунтовані та визначені конструктивні і кінематичні параметри гідромеханічного приводу [40], в конструкції якого застосовано гвинтовий паз арочного профілю; зменшення тертя в зоні контакту. Зміщення центрів та радіуса кривизни арочного профілю в нормальному перерізі відносно центра кульової п'яти радіуса визначається де - кут контакту п'яти з профілем; - зазор між поверхнею п'яти і неробочою частиною профілю, що вимірюється вздовж центрової лінії.

Залежності для визначення діаметрів кінематичної пари кульова п'ята - арочний профіль мають вигляд: де - внутрішній діаметр гвинтової поверхні визначається із умови міцності на стиск.

Момент сил тертя у кінематичній парі кульова п'ята - арочний профіль визначається: де - кут підйому гвинтової поверхні; - приведений кут тертя кочення; - приведений коефіцієнт тертя кочення.

Співвідношення при відомих конструктивних параметрах і масі МГО дозволяють визначити геометричні і кінематичні параметри його приводу, та вибрати величину привідного реактивного моменту за параметрами: діаметр, кількість та кут атаки привідних форсунок (6).

Підвищення гнучкості та продуктивності МГО.Р2 при очищенні партій деталей із змінними габаритними розмірами (D, H) забезпечується шляхом регулювання величини переміщення БКО та зони очищення bK за рахунок зміни кута нахилу і довжини активної зони струменя h гнучких ГРО.

Рівень переналагоджування БКО в значній мірі визначається можливістю зміни витрат рідини через розподільчий колектор. З урахуванням принципів дискретного розподілу змінних витрат рідини розроблено розрахункову та конструктивну схеми колектора з регульованим розподілом витрат рідини через отвори штуцерів ГРО на основі залежності: де - змінний діаметр -го отвору; - діаметр колектора; - коефіцієнти гідравлічного опору отвору та повного опору колектора з отворами; - коефіцієнт гідравлічного опору ділянки колектора; - порядковий номер отвору; - кількість отворів.

У четвертому розділі - представлені результати комплексу експериментів по визначенню адекватності запропонованих моделей генерування ГРО інтенсифікуючих гідромеханічних зусиль та розрахункових схем взаємодії цих ГРО із забрудненнями узагальнених структур. Експериментальні дослідження виконувались на вимірювальних стендах та дослідних зразках переналагоджувальних МГО з використанням методів тензометрії та вимірювання параметрів струминних потоків.

Обробка результатів досліджень виконувалась із використанням стандартних програм статистичної обробки експериментальних даних.

Експериментальній перевірці підлягало визначення розподілу полів швидкостей , і напружень та ефективності очищення при взаємодії ГРО із чистими та забрудненими внутрішніми поверхнями.

Ефективність очищення поверхонь оцінювалась показниками якості (відношення маси видалених та первинних забруднень) і продуктивності очищення. Результати експериментальних досліджень свідчать, що використання ГРО інтенсифікуючої дії у порівнянні із відомими конструкціями дозволяє підвищити продуктивність очищення при якості : до 20% для закручених потоків суцільного перерізу; до 30% для закручених пристінних струменів; до 35% для пульсуючих струменів, та до 40% для суцільних трансформованих струменів.

Встановлено діапазон зміни конструктивних та режимних параметрів ГРО як базового елемента струминноформуючих блоків БСФ, в межах яких запропоновані розрахункові моделі формування інтенсифікуючих потоків очищаючої рідини та руйнування ними узагальнених видів забруднень адекватні реальним процесам очищення. При цьому усереднена похибка розрахунку з використанням запропонованих моделей, у бік збільшення значення параметрів, склала до 20% по швидкостям , та до 25% по напруженням .

Діапазони варіювання керуючих параметрів, що визначають межі використання запропонованих розрахункових моделей формування ГРО інтенсифікуючих гідроочисних струменів.

У п'ятому розділі розглядаються принципи прогнозування показників ефективності та надійності функціонування ГМ блочно-модульної структури, що формується на елементній базі оптимізованих параметричних рядів гнучких МГО.

Розроблені розрахункові схеми та формалізовані алгоритми формування оптимізованих одно- та двовимірних ПР базових моделей МГО на основі мінімізації цільової функції умовних зведених витрат де - матриця попиту на МГО з параметрами та ; - матриця витрат на проектування і підготовку до виробництва МГО з параметрами та ; - матриця витрат на виготовлення та експлуатацію МГО з певними параметрами; - обсяг випуску МГО.

Реалізація алгоритму здійснюється шляхом автоматизованого пошуку на сітьовому графі найкоротшої відстані, що відповідає мінімуму умовних витрат .

Запропоновані методи прогнозування показників працездатності ГМ блочно-модульної структури, теоретичною основою яких є: обчислювальні залежності для оцінки рівнів уніфікації МГО; імовірнісна модель діагностування технічного стану уніфікованих ФМ; узагальнені критерії обгрунтування раціонального рівня працездатності.

Уніфікації ФМ визначається трьома рівнями.

1-й - внутрішньомашинна уніфікація передбачає наявність модулів одного типу в кожній з ГМ, j-ої групи . При цьому qoj - питома вага модулів, число яких більш двох, - середнє число уніфікованих модулів.

2-й - міжтипова уніфікація характеризується наявністю модулів однієї конструктивної схеми в різних типах ГМ j-ої групи і визначається показниками qij і .

3-й - міжгрупова уніфікація модулів ГМ j - ої і k - ої груп характеризується відповідно показниками qij і .

Запропоновано універсальну обчислювальну модель, що дозволяє визначити питому вагу уніфікованих ФМ для всіх рівнів уніфікації ГМ:

Розрахунок необхідної кількості резервних уніфікованих модулів для відновлення працездатності ГМ j - ої групи необхідно виконувати послідовно з урахуванням питомої ваги модулів кожної частини q1j, q2j, q3j, q4j при цьому напрацювання на відмову ФМ кожної частини приймається рівним середньому напрацюванню ГМ j - ої групи, помноженому відповідно на показник .

Враховуючи імовірнісний характер відмов запропонована обчислювальна залежність для визначення математичного очікування кількості блоків mд, які підлягають діагностуванню для виявлення непрацездатних m0 блоків, із загальної кількості уніфікованих блоків mN, що входять до складу всіх ФМ ГМ блочно-модульної структури.

За умови однакового рівня працездатності всіх блоків mN, який забезпечується їх структурно-конструктивною подібністю, математичне очикування кількості блоків, що діагностується, визначається: де N - кількість уніфікованих ФМ; - розміщення moj непрацездатних блоків серед загальної кількості mj блоків j - го ФМ.

Залежність (31) дозволяє оцінити витрати і тривалість на діагностування непрацездатних блоків модульних ГМ при їхній відмові. Якщо вартість діагностики одного блоку дорівнює СБ, час пошуку , тоді очікувані трудозатрати на діагностику всіх блоків ФМ визначаються , а час - відповідно .

Запропонована методика діагностування працездатності модульних ГМ, дозволяє на початкових етапах проектування попередньо оцінити вплив рівня уніфікації на трудозатрати, зв'язані з діагностуванням непрацездатних блоків уніфікованих модулів.

Обґрунтовано залежність, що дозволяє прогнозувати рівень коефіцієнта відновлення відмов KВП ГМ блочно-модульної структури з урахуванням терміну окупності витрат ТП на підвищення працездатності: де - тривалість функціонування; - коефіцієнт, що характеризує питомі витрати на підвищення показників працездатності до заданого рівня.

Запропоновано модель керування працездатністю ГМ інваріантної структури, що базується на факторах формування та контролю управляючої дії на технологічну систему гідроочищення (рис.7). Реалізація заданих вхідних параметрів (Х) здійснюється блоками МГО, що формують параметри процесу гідроочищення шляхом генерування ГРО керованих гідроруйнівних зусиль, регулювання розподілу витрат рідини вздовж колектора БКО та регулювання ББФ установчої бази фіксації деталі на позиції очищення.

Система багатоваріантного діагностування модульних ГМ, що розроблена на основі принципу допускового контролю параметрів, дозволяє визначити відхилення параметрів на виході () та фомувати управляючу дію на блоки МГО та технологічну ситему. При цьому, залежно від діапазону відхилення параметрів можуть бути ідентифіковані рівні працездатності ГМ.

У шостому розділі подано матеріали про практичне використання результатів дослідження, представлених у вигляді рекомендацій по підвищенню показників технічного рівня (продуктивності, гнучкості і працездатності) багатогалузевого класу машин для гідроочищення деталей та методів їх раціонального проектування на елементній базі переналагоджуваних уніфікованих модулів гідроочищення, структура яких базується на ГРО інтенсифікуючої дії.

Запропоновано конструктивні схеми базових моделей уніфікованих МГО лінійного (МГО.Л1) та роторного (МГО.Р2) типів, для яких розроблено раціональні типорозмірні ряди, що забезпечує перспективу їх широкого використання при створені ГМ заданого рівня гнучкості в різних галузях промисловості.

На базі переналагоджуваних модулів типу МГО.Л1 та МГО.Р2 розроблені і впроваджені в промисловість нові моделі ГМ блочно-модульної структури для очищення внутрішніх поверхонь деталей. До структури машини лінійної компоновки типу МГМ.Л входять модулі ММТ.Л, МГО.Л1/1, МГО.Л1/2, МГО.Л1/3, які складаються із блоків: завантаження БЗ та розвантаження БР; контуру гідроочищення БКО.Л1; стоку рідини БСР; підготовки розчину БПР; базування та фіксації деталі ББФ.Л. Структура машини кругової компоновки типу МГМ.Р складається із модулів МГО.Р2/1, МГО.Р2/2, МГО.Р2/3 та ММТ.Р, що включають блоки: контуру гідроочищення БКО.Р2; приводу контуру БПК.Р; приводу модуля транспортування БПТ.Р; базування та фіксації деталі ББФ.Р; підготовки розчину БПР та стоку рідини БСР.

Аналіз результатів експлуатації цих машин показав, що їх використання дозволяє знизити собівартість до 30% та підвищити до 35% продуктивність очищення та збільшити коефіцієнт технічного використання kТ.В. до 0,93-0,95. Підвищення показників, які характеризують технічний рівень ГМ блочно-модульної структури, підтверджено економічною ефективністю, що за даними Донецького заводу "Продмаш" на 1987р., становила 618 тис. крб., та актами впровадження в експлуатацію на ряді підприємств АПК.

Про багатогалузеву направленість запропонованих методів проектування ГМ модульної структури на базі універсальних конструктивних схем та типорозмірних рядів свідчить той факт, що на протязі 1987-2004р. вони були впроваджені на ПО "Гродторгмаш" (Республіка Бєларусь), заводі "Продмаш" (м.Донецьк), ГСКБ АО "Херсонські комбайни", ВАТ "Коростеньхіммаш" та ПКБ АСУ (м.Кам'янець-Подільський).

Висновки

На основі проведених комплексних досліджень вперше розв'язана важлива науково-технічна проблема розширення функціональних можливостей та підвищення працездатності багатогалузевого класу машин для гідроочищення внутрішніх поверхонь деталей від забруднень, що складається в розробці науково-практичних основ розрахунку та проектування переналагоджуваних гідроочисних пристроїв блочно-модульної структури, дослідженні і створенні нових базових конструкцій модулів гідроочищення з регульованим рівнем продуктивності та гнучкості.

Проведено системний аналіз методів розрахунку та конструювання різних типів гідроочисних машин, який дозволив встановити, що існуючі конструктивні рішення, що направлені на модернізацію окремих вузлів, а методи розрахунку носять частковий характер, тому для системного удосконалення цього класу машин необхідна розробка нових принципів їх розрахунку та проектування на базі гідроочисних пристроїв блочно-модульної конструкції та прогнозування параметрів їх функціонування.

Запропоновано формалізовані критерії структурно-параметричної подібності та функціональної загальності конструктивних схем гідроочисних машин на основі кодового опису типових процесів гідроочищення та елементів структури функціональних вузлів, що дозволяють здійснити обґрунтований вибір конструктивних прототипів для розробки базових моделей основних функціональних модулів.

Розроблено узагальнені моделі генерування ГРО інтенсифікуючих гідроруйнівних зусиль шляхом формування в шарі забруднень підвищених напружень та збільшення до 30…35% зони їх активної дії, що дозволило створити методику прогнозування показників гнучкості переналагоджуваних МГО залежно від зміни діапазону розмірів очищуваних поверхонь та структурно-міцнісних характеристик забруднень.

Дістав подальшого розвитку метод обґрунтування параметрів гідроочищення внутрішніх поверхонь деталей ГРО інтенсифікуючої дії, що базується на уточнених моделях опису формоутворення зон деформації та руйнування забруднень узагальнених структур і дозволяє підвищити точність визначення цих параметрів.

Розроблено критерії оцінки рівня продуктивності переналагоджуваних МГО залежно від типу ГРО, їх кількості, схеми компоновки та коефіцієнта технічного використання, що забезпечують підвищення до 35% точності прогнозування коефіцієнта запасу по продуктивності ГМ блочно-модульної конструкції на етапі проектування.

Запропоновано науково обґрунтовані залежності для визначення показників працездатності ГМ блочно-модульної структури, які враховують тип структури переналагоджуваних МГО, рівень їх уніфікації та спосіб реалізації гнучкості. Це дозволяє підвищити до 30% точність прогнозування зазначених показників, та збільшити контролепридатність МГО шляхом зменшення до 45% витрат, пов'язаних з пошуком і усуненням відмов.

Розроблено теоретичні принципи створення елементної бази автоматизованого конструювання високоефективних гідроочисних машин блочно-модульної структури, в основі яких лежать формалізовані моделі формування раціональних типорозмірних рядів переналагоджуваних модулів гідроочищення та геометричні моделі опису стикування елементів спряження, що є конструктивно-методичною основою для побудови систем автоматизованого проектування цього класу машин.

Розроблені і впроваджені у виробництво нові типи гідроочисних машин на базі уніфікованих переналагоджуваних МГО роторної [33], та лінійної [32] компоновок, дозволили знизити до 30% собівартість і підвищити до 35% продуктивність очищення поверхонь складної форми. При цьому застосування МГО блочно-модульної структури із значенням коефіцієнта уніфікації , дозволяє підвищити коефіцієнт технічного використання ГМ в цілому до рівня .

Результати розробки нових типів машин та пристроїв модульної структури для гідроочищення внутрішніх поверхонь багатьох видів деталей та експериментальні дослідження, проведені в лабораторних і промислових умовах, підтвердили високу ефективність запропонованих методів розрахунку та проектування переналагоджуваних модулів гідроочищення з регульованим рівнем продуктивності та працездатності.

Запропоновані методи структурно-параметричного синтезу переналагоджуваних модулів гідроочищення, що апробовані практикою проектування та впровадження, можуть бути рекомендовані до використання при розробці високоефективних гідроочисних машин інваріантної структури для очищення деталей складної форми в різних галузях промисловості.

Список опублікованих праць за темою дисертації

Нігора В.М. Машинна графіка в автоматизованому конструюванні технологічного обладнання: Навч. посібник. Ч.1. - К.: ІЗМН, 1996. - 138 с.

Нигора В.Н. Символьно-геометрические модели конструктивных схем стыковки модульных конструкций // Прикл. геом. и инж. графика. - К., 1994. - Вып.57. - С. 103 - 106.

Нігора В.М. Модульні машини // Харчова і переробна пром-ть. 1995. - №1. - С. 20 - 21.

Нігора В.М. Гідроструминне очищення тари // Харчова і переробна пром-ть. 1995. - №3. - С. 22 - 23.

Нігора В.М. Інформує база даних // Харчова і переробна пром-ть. 1995. - №.11. - С. 24 - 25.

Нигора В.Н. Геометрическое моделирование формирования модульных конструкций // Прикл. геом. и инж. графика. - К., 1995. - Вып.58. - С. 97 - 99.

Нігора В.М. Визначення параметрів модуля гідроструменевої обробки багатооборотної тари // Харчова пром-сть: Міжвід. темат. наук. зб. - К.: Врожай, 1995. - Вип. 41. - С. 76 - 78.

Нігора В.М. Метод вибору галузей модульного проектування машин на основі кластерного аналізу // Харчова пром-сть: Міжвід. темат. наук. зб. - К.: Урожай, 1995. - Вип. 41. - С. 78 - 83.

Нигора В.Н. О моделировании полей напряжений при гидроструйной очистке поверхностей // Прикл. геом. и инж. графика. - К., 1996. - Вып.59. - С. 125 - 128.

Нигора В.Н. Моделирование винтового движения жидкости в цилиндрическом канале // Прикл. геом. и инж. графика. - К., 1996. - Вып.60. - С. 117 - 119.

Нігора В.М. Графові моделі формування структур модульних конструкцій // Прикл. геом. та інж. графіка. - К., 1997. - Вип. 61. - С. 99 - 101.

Нігора В.М. Модель функціонування модульних систем гідроструминної обробки поверхонь // Прикл. геом. та інж. графіка. - К., 1997. - Вип. 62. - С. 115 - 118.

Нігора В.М. Алгоритм вибору оптимального параметричного ряду функціональних модулів // Прикл. геом. та інж. графіка. - К., 1998. - Вип. 63. - С. 107 - 109.

Нігора В.М. Формування геометричної моделі синтезу технологічного процесу в САПР // Зб. наук. праць УДУХТ. - К., 1998. - № 4. Ч.2. - С. 91 - 93.

Нигора В.Н., Кравець В.В. Математическая модель формирования оптимального типоразмерного ряда модулей гидроочистного оборудования / Сб. научных трудов: Математическое моделирование. Ин-т математики НАН Украины. - К., 1996. - С. 186 - 189.

Нигора В.Н. Математическая модель распределения расхода жидкости в многосопловом коллекторе // Зб. наук. праць: Інтегральні перетворення та їх застосування до крайових задач. Ін-т математики НАН України. - К., 1997. - № 16. - С. 199 - 204.

Нигора В.Н. Моделирование полей напряжений при взаимодействии струи с изотропным полупространством / Сб. научных трудов: Прикладная математика и математическое моделирование. - Херсон: ХГТУ, 1997. - С. 147 - 150.

Нігора В.М., Кравець В.В. Багаторівнева оптимізація компоновочних схем модульних очисних станцій “Сімбіотенк” // Зб. наук. праць УДУХТ. - К., 1993. - № 1. - С. 228 - 236.

Нигора В.Н. Моделирование струйных циркуляционных течений жидкости // Вестник Херсонского гос. техн. ун-та. Спец. выпуск. прикладные проблемы математического моделирования. - Херсон: ХГТУ, 1999. - С. 122 - 125.

Нігора В.М. Інформаційне забезпечення автоматизованого проектування модульних систем гідроструминного очищення поверхонь // Техніка будівництва: Наук.-техн. журнал АБ України. - К., 1999. - № 6. - С. 92 - 95.