Звіт по науково-дослідній роботі. Бардачов Юрій Миколайович. Створення нової техніки і технологій машинобудування з робочими процесами взаємодії твердих, плинних і сипких тіл та середовищ.

Реєстраційний номер

0217U000325, 0115U003062 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Створення нової техніки і технологій машинобудування з робочими процесами взаємодії твердих, плинних і сипких тіл та середовищ.

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Бардачов Юрій Миколайович,

Дата реєстрації

26-01-2017

Організація виконавець

Херсонський національний технічний університет

Опис етапу

Розроблено наукові положення, визначені закономірності і встановлено технологічні процедури створення промислового устаткування нового рівня для реалізації і удосконалення технологій промисловості із специфічними матеріалами за своїми властивостями та формою. Розширено галузь застосування багатокоординатних просторових шарнірно-стрижневих систем із замкненими кінематичними ланцюгами при обробці і отриманні нових матеріалів та виробів їх використання в машино і верстатобудуванні, хімічній, будівельній і енергетичній галузях, а саме: - позиціонуюче обладнання для складальних, зварювальних і фарбувальних технологій; - технології виготовлення трубчастих товстостінних довгомірних виробів складного внутрішнього профілю обробкою тиском методом гідроекструзії на рухомій гладкій оправці в середовищі високого гідростатичного тиску; - технології отримання покриттів широкого використання композиційними порошками, які застосовуються у вигляді механічних сумішей металу і кераміки або у вигляді порошкових сплавів. Проведені теоретичні і експериментальні дослідження нових компоновок верстатів з механізмами паралельної структури, їх вузлів і механізмів головного, робочого і допоміжного рухів. Розроблено математичну модель, що з єдиних позицій описує структуру і поведінку твердих, плинних і сипких середовищ в різних умовах, що дозволяє спрогнозувати поведінку середовищ в цілому для широкого спектру впливаючих чинників: фізичних властивостей сипкого матеріалу та газового середовища, геометрії робочого органу, параметрів вібровпливів, особливостей взаємодії фаз між собою та з вантажонесучими поверхнями. Математичну модель реалізовано програмно у вигляді багатомодульного прикладного пакету, що дозволяє аналізувати процеси взаємодії сипких і плинних середовищ і за результатами аналізу проектувати обладнання з приводами механізмів паралельної структури. Розроблено унікальні постпроцесори (програма "ToolsGlide") для аналізу кінематики верстатів з паралельною структурою, що є індивідуальною розробкою. Програма "ToolsGlide" дозволяє спрогнозувати поведінку верстатів, проаналізувати кінематичні характеристики, розрахувати координати кареток несучої системи, тощо. Особливістю програмного модуля проектування обладнання є можливість в інтерактивному режимі: обирати структуру механізму, тобто штанги змінної або постійної довжини (біпод або біглайд, трипод або триглайд і т. ін.) без змін в конструкції моделі обладнання; обирати характер руху виконавчого органу уздовж просторової траєкторії; отримувати числові дані про довжину штанг, положення опор і шарнірів у системі координат верстату, кути Ейлера для кінематичних ланок, кути між штангами механізму; отримувати траєкторії будь-якої характерної точки кінематичних ланок механізму, наприклад габаритів рухомої платформи механізму, а також сліди штанг при русі виконавчого органу за заданою траєкторією; визначати динамічні характеристики об'єктів, що досліджуються. На основі проведених досліджень створено дослідний зразок обладнання з шарнірно-стрижневими маніпуляторами для обробки різанням та роботи з сипкими і плинними середовищами. Запропоновано підхід побудови динамічного відгуку за набором заданих складних технологічних умов обробки як різанням так і іншими способами для спрямованого проектування компоновок обладнання з МПС. За допомогою, розробленої програми "ToolsApp" визначено вібропереміщення, віброшвидкість, віброприскорення, власні частоти і числові значення коефіцієнтів демпфування та динамічні особливості обладнання з МПС за умов роботи з циклічними вібраційними навантаженнями. Запропоновано прийоми раціонального вибору схеми навантаження та розташування напрямних МПС в компоновці технологічного обладнання, за рахунок чого забезпечується удосконалення пружних характеристик виконавчого органу обладнання.

Опис продукції

Розроблено алгоритми розв'язання зворотньої та прямої задач кінематики для нетипових технологічних рухів робочого органу технологічного обладання, створено оригінальні математичні моделі оцінки пружно-напруженого стану каркасних компоновок на рівні стрижневих систем без деталізації конструкції обладнання, але з урахуванням фізичнитх властивостей і матеріалу ланок з яких побудовано каркасну компоновку.

Автори роботи

Дмитрієв Дмитро Олексійович
Кеба Павло Васильович
Лобов Олександр Олександрович
Півень Сергій Миколайович
Рачинський Володимир Віталійович
Розов Юрій Георгійович
Русанов Сергій Аркадійович
Селіверстов Ігор Анатолійович
Ткач Віра Олексіївна

Додано/оновлено в НРАТ

2020-04-02