ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.7
DOI: 10.18503/1995-2732-2022-20-1-105-111
Аннотация
Постановка задачи. В процессе работы узлы и элементы ковочных машин различного назначения подвергаются воздействию переменных во времени нагрузок, что связано с характером взаимодействия инструмента с обрабатываемым металлом. Динамические расчеты конструкций ковочных машин позволяют оценить характер и величину этих нагрузок, проводить расчет деталей машин на выносливость путем определения коэффициентов запаса по действующим в них напряжениям. В случае получения малых расчетных значений коэффициентов запаса появляется необходимость в корректировке либо технологического режима обработки металла, либо, что производится чаще, в изменении конструкции ковочной машины. Путем изменения геометрии, масс деталей и т.п. в ряде случаев удается снизить нагруженность узлов ковочной машины и тем самым повысить безотказность и долговечность ее работы, снизить металлоемкость оборудования. Поэтому тема данной статьи, заключающаяся в поиске рациональных геометрических параметров рычагов рычажной радиально-ковочной машины, является актуальной. Используемые методы. Для нахождения значений моментов от технологической нагрузки, действующей при ковке на рычаги радиально-ковочной машины с закрепленными на них бойками, решалась задача по определению силы ковки прутков с использованием метода совместного решения приближенных уравнений равновесия и пластичности металла в очаге деформации. Затем было произведено построение динамической модели привода, составлена система дифференциальных уравнений, описывающих динамику привода рычажной РКМ по каждой из веток, осуществлено решение. Результаты. Результаты решения использованы для нахождения коэффициентов динамичности нагрузок, действующих на рычаги радиально-ковочной машины, и коэффициентов запаса по напряжениям, действующим в теле каждого из рычагов при различных значениях их геометрических параметров. Практическая значимость. Проведенные в представленной работе исследования позволили определить рациональные геометрические параметры рычагов радиально-ковочной машины. Использование данных параметров на практике позволит снизить действующие на рычаги динамические нагрузки, увеличить их стойкость и уменьшить металлоемкость конструкции.
Ключевые слова
радиальная ковка, радиально-ковочная машина, динамика привода, коэффициент динамичности, коэффициент запаса прочности.
Для цитирования
Некрасов И.И., Паршин В.С., Федулов А.А. Выбор рациональных параметров геометрии рычагов радиально-ковочной машины // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2022. Т. 20. №1. С. 105–111. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2022-20-1-105-111
1. Подготовка концов труб перед волочением на радиально-ковочной машине AVS / А.П. Карамышев, И.И. Некрасов, В.С. Паршин, В.А. Сыстеров // Металлург. 2008. №9. С. 40–41.
2. Исследование деформационного упрочнения и поврежденности заготовок из тяжелых сплавов на основе вольфрама / Карамышев А.П., Некрасов И.И., Паршин В.С., Федулов А.А., Нестеренко А.В., Смирнов С.В., Швейкин В.П., Вичужанин Д.И. // Нанотехнологии функциональных материалов (НФМ-16): тр. междунар. науч.-техн. конф. В 2 т. Т. 1. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2016. С.148–153.
3. Некрасов И.И., Федулов А.А., Паршин В.С. Определение неоднородности деформации при ковке прутков на рычажной радиально-ковочной машине // Заготовительные производства в машиностроении. 2020. № 3. С.115–118.
4. Радюченко Ю.С. Ротационное обжатие. М.: Машиностроение, 1972. 176 с.
5. Закарлюкин С.И., Коваль Г.И. Получение труб горячим редуцированием на радиально-ковочной машине SSK-14 // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. №2. С. 242–246.
6. Jianglin Huang, Carl D. Slater, Anap Mandral, Paul Blackwell. A Dynamic Model for Simulation of Hot Radial Forging Process. International conference on the Technology of the Plasticity. ICTP 2017. Cambridge. United Kingdom. 2017. C. 479–483.
7. Чалова М.Ю., Мишин А.В., Шепелина П.В. Основы динамики машин: учеб. пособие. Ч. 1. М.: РУТ (МИИТ), 2017. 81 с.
8. Вульфсон И.И. Краткий курс теории механических колебаний. М.: ВНТР, 2017. 241 с.
9. Ванин В.А., Колодин А.Н., Однолько В.Г. Расчет и исследование динамических характеристик приводов металлорежущих станков: учеб. пособие. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. 120 с.
10. Динамика и прочность прокатного оборудования: учеб. пособие / Ф.К. Иванченко, П.И. Полухин, М.А. Тылкин, В.П. Полухин. М.: Металлургия, 1970. 487 с.
11. Федосьев В.И. Сопротивление материалов: учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. 542 с.
12. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Наук. думка, 1988. 736 с.