04 марта 2016г.
Баббиты в основе своей состоят из свинца или олова и различных примесей, используются в большом количестве изделий самых различных предназначений и размеров, но в литературе, которая находится в свободном доступе практически не встречаются рекомендации по режимам обработки баббитов [2]. Для подбора оптимальных режимов резания и изучения влияния различных факторов на процесс фрезерования баббитов марок Б 83 и Б16 была проведена серия экспериментов. Использование баббитов для вкладышей подшипников скольжения накладывает жесткие ограничения на качество поверхности, которое необходимо достигнуть после обработки [4].
Для достижения
высокого
качества
обработки
и
снижения
времени
простоя
на ремонте на кафедре
«технология машиностроения»
БГТУ им. В.Г. Шухова был спроектирован специальный переносной станок [5], который позволяет обрабатывать поверхность баббита в заданный размер
и с необходимой точностью (Рисунок 1). Конструкция предлагаемого переносного станка поясняется графическими материалами.
Построим план положений механизма. За нулевое
примем крайнее правое положение механизма; траектория точки A кривошипа 1 будет отображаться на плане положений
окружностью радиуса lAВ. Разделив эту окружность на 12 равных частей,
начиная от нулевого
положения, выполним построение
кинематической схемы механизма в соответствующих 12 положениях. Положения механизма нумеруются
в соответствии с направлением вращения кривошипа 1. Результат построений приведен на Рисунке 2. План положений позволяет визуально оценить
взаимное расположение звеньев при движении механизма, определить его крайние положения и диапазон перемещения выходного звена.
В связи с возможностью применения станка на подшипниках скольжения с различными размерами и марками баббита
необходимо составить расчетную схему станка, которая будет показывать изменения выходных параметров от входных.
Это означает возможность подбора режимов резания,
угла качания станка, в зависимости от длин звеньев
подачи, угла при вершине коромысла
и смещения оси коромысла [1].
Расчетная схема станка представлена на Рисунке
3. Входными параметрами для расчетов
являются:
w – угловая
скорость вращения кривошипа O1A (константа);
l1 , l 2 , l 3 , l 4 – длины кривошипа О1А, связующего звена АВ, плеч
коромысла О2В и О2С, соответственно;
a – угол при вершине
коромысла;
h – смещение оси коромысла О2 относительно опоры О1 по вертикали.
Вычисляется скорость подачи
режущего инструмента:
vC = wO2 l4 . (10)
Представленные выше формулы являются, фактически,
алгоритмом расчетов. На их основании
была составлена программа,
позволяющая
для
любого
набора
входных параметров, указанных в самом начале, вычислять скорость vC как функцию угла поворота
кривошипа О1А.
Перед тем как представить результаты расчетов, отметим, что формула
(9) позволяет вычислить только модуль угловой скорости, соответственно, и формула
(10) – только модуль скорости
подачи режущего инструмента.
Угловая скорость w O2 меняет знак при тех значениях
угла поворота кривошипа
j , при которых
величина yB принимает экстремальные – минимальное и максимальное – значения. Получить аналитические выражения для вычисления соответствующих значений
j весьма затруднительно,
но эта
задача
относительно
просто решается программными средствами [3].
На
Рисунок 4 приведен пример
расчета скорости vC – скорости подачи режущего инструмента.
К обсуждению влияния
входных параметров на величину
vC мы вернемся чуть позже, а сейчас
необходим еще
расчет положения режущего инструмента в зависимости от все того же угла j , то есть координат точки С. Уравнение прямой,
проходящей через точки О2 и С, поскольку она проходит через начало
координат, имеет следующий вид: y = k x. (15)
Угол между прямыми задан – a , тогда, используя еще и уравнение
прямой, проходящей через точки О2 и В, формула, получим
На Рисунке 5 приведен
пример расчета координат режущего
инструмента.
Разработанное оборудование позволит заменить непроизводительный ручной труд при ремонтной обработке вкладыша крупногабаритного подшипника скольжения на механический, что значительно сократит время обработки, повысит качество
обработанной поверхности и, соответственно, увеличит срок межремонтного цикла оборудования. а разработанная программа позволит обеспечивать оптимальные режимы резания, необходимые для фрезерования баббита;
позволит использовать станок на различных типо-размерах подшипников с минимальными конструктивными изменениями.
Список литературы
1.
Воробьев Н.Д. Кинематика/ Н.Д. Воробьев, Л.Н. Спиридонова, А.Н. Дегтярь.
– Белгород, БГТУ им.В.Г. Шухова, 2003. – 60 стр.
2.
Дриц М.Х., Ильин А. Антифрикционные материалы в машиностроении -Гостехиздат Украины. 1947 164 с;
3. Дуюн Т.А. Математическое моделирование технологических процессов в машиностроении/ Т.А. Дуюн, А.В. Гринек
(ред). – Белгород: Изд-во БГТУ, 2008. – 196 с.
4.
Лозовая С.Ю. Надежность горных машин и оборудования – учебное пособие для ВУЗов/ Лозовая
С.Ю. – Белгород,
БГТУ им. В.Г. Шухова, 2010. - 185 стр.
5.
Станок для обработки вкладышей крупногабаритных подшипников скольжения: пат. 132012
Рос. федерация: МПК7 B23D 1/20, B23D 9/00 / Дуганов
В.Я., Бешевли О.Б. и др.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Белгородский гос-й технологический ун-т им. В.Г. Шухова. - № 2013100863/02; заяв. 09.01.13; опубл. 10.09.2013 Бюл. №25
