автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Формирование надежности механических приводов при модернизации и ремонте сельскохозяйственных машин

На правах рукописи

О

САМОЙЛЕНКО Александр Николаевич

ФОРМИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ И РЕМОНТЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН (на примере машин животноводства)

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 АПР 2010

Москва 2010

004600437

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»

Научный руководитель: академик РАСХН, доктор технических наук, профессор Ерохин Михаил Никитович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Голубев Иван Григорьевич

кандидат технических наук, доцент Кононенко Александр Сергеевич

Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнолошческий университет имени П.А. Костычева»

Защита состоится 26 апреля 2010 г. в 1^700 на заседании

диссертационного совета Д 220.044.01 при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Лиственничная аллея, корпус 3, д. 16а, конференц-зал..

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина»

Автореферат разослан 24 марта 2010 г. и размещен на сайте ЫХр:1/у/\у\у .гп5аи .ги 24 марта 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Левшин А.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Надежность сельскохозяйственной техники является важным показателем качества ее работы на заданном интервале времени. Последствия рабочих отказов приводят не только к потерям качества продукции, дополнительному финансированию, но и во многих случаях к угрозе жизни персонала, занимающегося эксплуатацией техники агропромышленного комплекса.

Уровень надежности сельскохозяйственной техники определяется качеством проектирования, условиями изготовления, испытания и эксплуатации. Эта важная задача, как в научном, так и в практическом отношении решается весьма медленно по сравнению с темпами, достигнутыми в смежных областях техники.

Низкая надежность техники вынуждает сельскохозяйственные предприятия приобретать лишние агрегаты, огромное количество запасных частей и материалов, заставляет механизаторов тратить большую часть времени не на выполнение сельскохозяйственных операций, а на техническое обслуживание и ремонт.

Степень разработанности проблемы. Проблемы надежности сельскохозяйственной техники отражены в трудах многих известных ученых. Среди разработок отечественных и зарубежных исследователей особенно следует отметить работы И. Базовского, Р. Барлоу, А.И. Берга, Б.Е. Бердичевского, Н.Г. Брусевича, Б.В. Гнеденко, Г.В. Дружинина, A.C. Проникова, Ф. Прошана, P.C. Судакова, И.А. Ушакова, Р. Хевиленда, И.А. Шишонока, Я.Б. Шора и других ученых. Теоретическими разработками и экспериментальными

исследованиями вопросов надежности сельскохозяйственной техники занимались В.Я. Анилович, Ф.Х. Бурумкулов, И.Н. Величкин, Н.С. Ждановский, С.А. Иофинов, В.М. Кряжков, Р.В. Кугель, В.В. Лазовский, П.П. Лезин, В.М. Михлин, И.А. Мишин, Б.В. Павлов, В.П. Попов, Ф.П. Прибытков, М.М. Севернее, А.И. Селиванов, В.Я. Сковородин и др. На базе МГАУ им. В.П. Горячкина сформировалась отдельная школа ученых специалистов по надежности сельскохозяйственной техники: вопросами точности уделяли особое внимание И.Г. Голубев, O.A. Леонов, испытаниями занимался Н.И. Верещагин, ремонтом машин сельскохозяйственной техники - М.Н. Ерохин, Е.А. Пучин, С.П. Казанцев, В.В. Стрельцов, В.И. Большаков, В.Ф. Карпенков. Можно выделить отдельный класс работ в области эксплуатации машин А.Н. Скороходова, А.Г. Левшина, В.Ф. Федоренко. Высоко оценивая полученные ими результаты, следует отметить, что в современных условиях проблема повышения надежности машин сельскохозяйственной техники остается актуальной и требует системного подхода и решения.

Цель и задачи исследования.

Цель исследования - разработка методик и алгоритмов компьютерной модели механического привода при формировании надежности приводов сельскохозяйственных машин на примере машин животноводства с учетом специфики и условий их работы. Для достижения цели поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ видов отказов в механических приводах сельскохозяйственных машин на примере машин животноводства.

2. Провести анализ условий работы механических приводов сельскохозяйственных машин, их конструктивных узлов и элементов на примере машин животноводческого комплекса.

3. Разработать алгоритмы для расчетов узлов приводов сельскохозяйственных машин.

4. Изучить закономерности изменения геометрических, силовых, прочностных характеристик в процессе эксплуатации. Дать рекомендации по применению различных узлов механических приводов в зависимости от условий работы.

5. Разработать методику расчета и выбора рациональных допусков и посадок на размеры деталей сборочных единиц механических приводов.

6. Разработать рекомендации по восстановлению элементов соединений с целью обеспечения работоспособности проектируемого элемента.

Объектом исследования являются механические привода сельскохозяйственных машин на примере агрегатов животноводческого комплекса.

Предметом исследования являются процессы и средства повышения надежности машин животноводческого комплекса.

Теоретической и методологической основой диссертационного исследования являются отечественные и зарубежные научные работы по проблемам надежности, организации и повышения эффективности сельскохозяйственного оборудования.

Основные методы исследования. При проведении теоретических исследований использовали системный анализ, теорию надежности, математическую статистику с применением электронно-вычислительной техники. Для проектных и прочностных расчетов узлов механических приводов и расчетов допусков на размеры сборочных единиц разрабатывались специальные программные модули, которые интегрировались в глобальный программный комплекс.

Научная новизна результатов исследования определяется следующими положениями:

1. Разработана модель формирования надежности приводов сельскохозяйственной техники на примере машин для механизации животноводства с учетом специфики и условий работы, позволяющая в автоматическом режиме модернизировать конструкции при их ремонте с необходимым ресурсом.

2. Новизна данных разработок подтверждена свидетельством РФ о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009614897.

3. Разработан алгоритм расчета предельных отклонений при обеспечении работы сборочных единиц на примере зубчатых цилиндрических, конических и червячных передач при выборе допусков на размеры.

Практическая ценность заключается в использовании на практике разработанных программно-инженерных методов расчета, защищенных свидетельством регистрации программы для ЭВМ, при организации обслуживания, проектирования и ремонта механических приводов сельскохозяйственных машин животноводческого комплекса. Обоснована экономическая эффективность автоматизированного компьютерного расчета при ремонте и эксплуатации сельскохозяйственных машин и агрегатов на примере машин животноводства.

Персональный вклад автора. Обобщены литературные данные, аргументированы научные гипотезы для программных компьютерных разработок, определены цели и задачи исследования, разработана компьютерная программная модель и ее алгоритмы. Самостоятельная разработка программного обеспечения, анализ, статистическая обработка полученных данных и их обобщение.

На защиту выносятся следующие научные результаты:

1. Результаты анализа отказов механических приводов сельскохозяйственных машин на примере машин животноводческого направления.

2. Теоретические основы расчета отдельных узлов механических приводов' и результаты анализа работы программного комплекса, разработанного для автоматизации процессов проектирования, ремонта и модернизации приводов на примере цепных и цилиндрических передач.

3. Расчет допусков на размеры деталей сборочных единиц на примере зубчатых цилиндрических, конических и червячных передач и теоретические подходы к выбору набора компенсаторов для обеспечения требуемого уровня надежности и точности узлов механических приводов.

Апробация и реализация результатов исследования. Основные положения и результаты исследовании обсуждены и одобрены на:

1. III М1жнародна науково-практична конференщя «Перспективна техшка i технологи - 2007». 19 — 21 вересня 2007 року, г. МиколаТв.

2. Основы проектирования и Детали машин — XXI век. Всероссийская научно-методическая конференция. 9-10 октября 2007 г., г. Орел.

3. IV М1жнародна науково-практична конференщя молодих вчених i студентов. «Перспективна техшка i технологи - 2008». 24 - 26 вересня 2008 року, г. МиколаТв.

4. Международная научно-практическая конференция «Научные проблемы развития ремонта, технического обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей». 7-8 октября 2008 г., г. Москва.

5. V М1жнародна науково-практична конференщя молодих вченцх 1 студенев. «Перспективна техшка 1 технологи - 2009». 23 - 25 вересня 2009 року, г. МиколаТв.

Публикации. Результаты научных исследований нашли отражение в 7 публикациях, из них б по теме диссертации, общим объемом 2,1 п,л. (личный вклад автора 1,65 п.л.), в том числе статья в журнале, рекомендуемом ВАК для опубликования результатов диссертационной работы; получено свидетельство РФ на программу для ЭВМ № 2009614897.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав (основная часть), выводов, списка цитируемой литературы (238 наименования из них 53 латиницей) и приложений. Общий объем работы составляет 169 страниц машинописного текста, включает 14 таблиц, 42 иллюстрации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования, сформулированы научная новизна и практическая значимость полученных результатов и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ» приведены результаты изучения состояния вопроса, раскрыта степень ее изученности, определены цель и задачи, объект и предмет исследования.

Установлено, что механические приводы сельскохозяйственных машин относятся к системам многократного действия, для эксплуатации которых характерна цикличность. Срок службы машины в зависимости от ее типа колеблется в пределах 5...10 лет. Следовательно, расчетная долговечность привода и его составных частей должна составлять 450...2500 ч. В конструкции механических приводов необходимо использовать коррозионно-, износо- и температуростойкие материалы повышенной прочности и надежности, а также защитные покрытия и уплотнения.

Анализ узлов механических приводов животноводческой техники показал, что в данной области сельского хозяйства применяется относительной узкий спектр видов передач и узлов. Как и ожидалось, используется большое количество цепных и ременных передач. Необходимо отметить, что в последнее время цепные передачи вытесняют ременные передачи, так как, зачастую, преждевременные отказы ременных передач, влекут за собой непредвиденные экономические затраты, связанные не только с дополнительным ремонтом и техническим обслуживанием оборудования, но и потерями сельскохозяйственной продукции из-за простоев техники при ремонте. Обзор приводов показал, что в машинах животноводства применяют цилиндрические одноступенчатые редуктора (8 %), двухступенчатые по соосной и развернутой схеме (12 %), коническо-цилиндрические (9 %), конические (18 %), червячные (16 %) и другие (37 %).

Рисунок 1 - Схема компоновки привода

Представленное выше процентное соотношение позволяет систематизировать и представить в виде блочной структуры механический привод сельскохозяйственной машины животноводства. Такой анализ и взят за основу разработанного программного комплекса (рисунок 1).

Во второй главе «ОБЗОР МАШИН ЖИВОТНОВОДЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА И АНАЛИЗ ОТКАЗОВ ИХ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ» классифицированы машины животноводства по областям применения в зависимости от функционального назначения, принимая во внимание специфику работы и наличия механических приводов различной мощности; ! представлены материалы по отказам и сформулированы пути повышения надежности узлов механических приводов на этапе проектирования, эксплуатации и ремонта. Животноводческие фермы и комплексы располагают I электрифицированными машинами, агрегатами и поточными линиями, что позволяет в значительной степени механизировать основные технологические процессы, а в ряде случаев полностью механизировать и автоматизировать весь процесс производства молока и мяса. Анализ работ показывает, что на фермах уровень механизации раздачи кормов составляет 70 %, уборки навоза - 90 %, а комплексная механизация превышает 65 %. На свинофермах соответственно 75 %, 92 % и 75 %; на птицефабриках - 95 %, 95 % и 90 %.

Общий анализ надежности машин животноводческого комплекса показал, что наибольшее число отказов связанно с отказами в узлах механических приводов (69 %).. В свою очередь, детальный анализ отказов механических приводов животноводческих машин показал, что наиболее уязвимым узлами являются ременные передачи (46 %). Как показало исследование, отказы основных составных частей редуктора составляют 34 %, цепных передач -20 % от общего числа отказов (рисунок 2).

Рисунок 2 - Отказы в сельскохозяйственных машинах животноводческого комплекса по узлам, %

Отказы редуктора можно разделить не несколько основных групп: отказы корпусных деталей (18 %), отказы валов и опор (39 %) и отказы зубчатых передач (57 %). Отказы отдельных узлов и соединений редуктора вызваны различными факторами: конструктивно-прочностными (65 %), эксплуатационными (5 %), параметрическими (15 %), производственными (15 %). Отказы корпусных деталей: деформация и перегрев корпуса (29 %), течь масла из корпуса редуктора (43 %), недостаточно жесткое закрепление корпуса (28 %) -- в основном возникают из-за некачественного изготовления или ошибок при эксплуатации. Отказы валов и опор машин происходят из-за перекоса валов (18 %), смещения подшипников (23 %), несоосности валов (21 %), загрязнения и изнашивания подшипников (26 %), биения валов (12. %) Отказы зубчатых передач возникают путем механического износа (19 %), абразивного износа (22 %), усталостного износа (29 %), коррозионно-механического износа (30 %). Все перечисленные повреждения обусловлены влиянием механических, термомеханических, вибрационных, усталостных и других видов процессов, протекающих в отдельных узлах и сборочных единицах редукторов. В процессе работы механического привода износ зубьев по толщине достигает 1,5...2,0 мм, развиваются трещины в ступице, увеличиваются размеры шпоночной канавки и отверстия под стопорный винт. Выбор материала с учетом специфики работы привода (режимы нагружения, химически активные среды, перепады тем:ператур, активность микроорганизмов) для узлов редуктора, их термообработка снижает риск преждевременных отказов и увеличивает ресурс работы деталей. При техническом обслуживании контролируют состояние зубчатых колес, а также выявляют причины, вызывающие интенсивный износ и увеличение

радиального и осевого биения. Чаще всего колеса и шестерни не ремонтируют, а заменяют новыми, что отрицательно влияет на себестоимость продукции животноводства.

Отказы цепных передач следует разделить на две основные группы: отказы цепи: соскальзывание (11 %), обрыв (89 %) - и отказы опор и звездочек: износ (42 %), отклонение от соосности (37 %), слабое натяжение цепи (21 %). В сельскохозяйственных приводах, в том числе и на животноводческих фермах, цепные передачи эксплуатируются в довольно тяжелых условиях, что вызывает повышенный износ их деталей, приводит к удлинению и разрыву цепи. Как правило, основным видом отказа цепной передачи является выход из строя цепи из-за соскальзывания или обрыва. Как показали исследования причин отказов цепных передач, более 75 % повреждений связаны именно с повреждениями самой цепи, лишь 25 % поломок можно отнести ко второму основному типу отказа - повреждению опор и звездочек цепной передачи. Это связано с тем, что при проектировании цепной передачи конструктор особое внимание уделяет расчету на прочность и долговечность звездочкам и опорам передачи, зачастую подробно не останавливаясь на прочностном расчете и выборе вида цепи для привода машины АПК.

В процентном отношении более 80 % всех видов отказов ременных передач можно отнести к отказам ремня, и только около 20 % отказов связаны с отказами опор и шкивов. Это объясняется прочностной слабостью материалов, применяемых для изготовления ремня, в то время как шкивы и опоры изготавливаются из высокопрочных сталей, что позволяет выдерживать высокие нагрузки и сохранять работоспособность на протяжении всего срока службы узла. Отказы ременных передач можно разделить на два основных вида: повреждение ремня: недостаточное натяжение (29 %), повреждение или разрыв (71 %) — и повреждение опор и шкивов ременных передач: отказ натяжных устройств (39 %), перекос осей передачи (61 %). Ременные передачи в процессе эксплуатации испытывают не только механические нагрузки, но и воздействие агрессивной окружающей среды. В период использования и технического обслуживания следят за тем, чтобы ведущий и ведомый шкивы находились в одной плоскости, а радиальное и торцевое биение в зависимости от диаметра шкива не превышало в среднем 0,4...3,0 мм. Однако в реальных передачах данный параметр зачастую не выдерживается и превышает допускаемую норму иногда в 2 и более раза.

Анализ отказов механических передач показал, что необходимо особое внимание уделить процессу проектирования отдельных узлов приводов. Правильный выбор материалов, геометрических параметров, проверка кинематических и силовых характеристик позволит уменьшить количество отказов и продлить срок службы анализируемой передачи. Для снижения затрат разработки и внедрения новых конструкций экономически оправдано использовать специализированные программные продукты, которые позволяют в кратчайшие сроки внедрять в производство инновационные конструкторско-технологические решения.

В третьей главе «МЕТОДОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ПРОЕКТНЫХ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ» раскрыты теоретические положения по теме исследования; систематизированы факторы, влияющие на надежность сельскохозяйственных машин; приведено детальное описание программного комплекса для анализа узлов механических приводов, на основе которого были проведены расчеты и даны методические рекомендации по модернизации конструкции ременных, цепных и зубчатых передач.

Разработка программного обеспечения позволяет проводить расчеты по многим определяющим показателям за сравнительно небольшой период времени. Для решения поставленной задачи разработан программный комплекс, позволяющий проводить расчет различных приводов (30 типов), применяемых в сельском хозяйстве (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009614897). Комплекс представляет собой продукт, который предназначен для выполнения определенных групп расчетов узлов приводов. Программа интегрирована в программный комплекс MS Excel, который относится к категории продуктов электронных таблиц. Неоспоримым преимуществом электронных таблиц является то, что при изменении содержимого какой-либо ячейки, используемой в формуле, результат автоматически пересчитывается. Данная программа позволяет в зависимости от выбранных параметров получать искомые характеристики конструкции приводов. Для описания особенностей работы программного комплекса и его поведения, то есть возможных действий системы, целесообразно представить процесс в виде диаграммы деятельностей (рисунок 3). В теоретическом плане диаграммы деятельности являются обобщенным представлением алгоритма (рисунок 4), реализующего расчет отдельного конструктивного узла привода.

-/ га-гг. /

ЕГ

Cirw—и' чинвсми:

СмбтхеобщегоЧ перед«точиого 1 йп» по ступвняу

l—l^-i.

Рисунок 3 - Диаграмма деятельностей программного комплекса

Рисунок 4 - Блок-схема расчета ременной передачи

В автоматическом режиме проводятся сложные расчеты и сохраняются в специальном файле результатов, которые для наглядности могут быть представлены в графическом варианте. Полученные расчетно-аналитическим методом криволинейные зависимости позволяют определить наиболее рациональные варианты компоновки проектируемого привода сельскохозяйственной машины. Используя разработанный программный продукт, был проведен анализ конструкций ременных, цепных и зубчатых передач, в общей сложности более 400 вариантов типов приводов машин животноводства.

Анализ результатов расчетов цепных передач показал, что величина коэффициента запаса по критерию разрушающей нагрузки уменьшается с увеличением передаточного отношения передачи и увеличению значения мощности узла привода. Предложенная зависимость коррелируется с силовыми характеристиками исследуемой передачи. Значение действующих нагрузок в цепной передаче значительно меньше величины допускаемых величин. Только на больших величинах передаточного числа и мощности одновременно, существует вероятность того, что анализируемая цепная передача не пройдет по критерию запаса по разрушающей нагрузке. В тоже время, если сравнивать вероятность отказа между роликовой и зубчатой цепной передачами, то из-за больших величин полезного усилия на зубчатых цепных передачах, вероятность отказа больше именно у данного типа узла привода. Значение коэффициента запаса по критерию удельного давления в шарнирах значительно превышает аналогичные зависимости по критерию разрушающей нагрузки цепи. Анализ работы цепных передач позволяет сделать вывод, что при проектировании и модернизации данного узла механического привода, после получения геометрических и силовых величин, в обязательном порядке необходимо проводить проверку разработанного узла не только по критерию удельного давления в шарнирах цепи, но и по критерию разрушающей нагрузки. Обработка данных по условиям работы, характера износа и повреждений цепей, валов и других металлических деталей показала, что наиболее эффективными способами, позволяющими получить на поверхности металла защитное покрытие, обладающее высокой коррозионно-механической стойкостью, являются защитные покрытия на основе диффузии карбидов химически нейтральных металлов, например, хрома, титана и бора. Такие покрытия, наряду с хорошей износостойкостью, обладают высокой коррозионной стойкостью, что особенно важно для машин животноводческого комплекса, принимая во внимание их условия работы. Испытания показывают, что ресурс цепей, упрочненных диффузионной металлизацией, в два раза превышает ресурс серийных. Износ цепей в период приработки снижается в 2,3...2,7 раза. Эксплуатационные испытания упрочненных цепей на сельскохозяйственных машинах, включая машины животноводства, подтвердили эффективность термодиффузионных методов упрочнения. Износостойкость цепей, упрочненных диффузионным хромированием, в

2,5...3,6 раза выше, чем у серийных, а износостойкость титанированных цепей - в 2,3...3,2 раза

Анализ результатов при расчете механических зубчатых передач позволил рекомендовать упрочнять материалы зубчатых пар (как шестерни, так и колеса). На стадии ремонта и модернизация конструкции механического привода, когда необходимо уточнить или рекомендовать заменить материапы зубчатой пары, расчет целесообразно начинать с определения значения контактного напряжения, полагаясь на значение межосевого расстояния. Как видно из рисунка 5, максимальные расчетные значения контактных напряжений наблюдаются при минимальных габаритах механической зубчатой передачи и одновременно при максимальных передаточных числах.

Рисунок 5 — Гистограмма изменения значения контактного напряжения в зубчатой цилиндрической передаче в зависимости от значения передаточного отношения и межосевого расстояния исследуемой конструкции

В тоже время, сопоставление результатов аналитических расчетов, а также, используя данные по условиям работы передач на животноводческих предприятиях, можно рекомендовать применение поверхностного упрочнения для материалов зубчатых пар (как шестерни, так и колеса), что одновременно позволит обеспечить требуемый уровень (до 600 МПа) прочности, и спрогнозировать повышение надежности и долговечности зубчатой пары за счет уменьшения количества отказов из-за абразивного изнашивания, поверхностного выкрашивания поверхности зубчатых цилиндрических колес; избежать проблем с досрочной заменой дорогостоящих узлов. Аналитические

1 Работы проведены М. В. Степановым

расчеты и результаты проведенных испытаний позволяют заключить, что нанесение покрытий на поверхность механической передачи повышает не только прочностные характеристики привода, но и износостойкость соединения в целом в 2,0...2,3 раза. Полученный уровень износостойкости удовлетворяет требованиям к новым комбинированным технологиям восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственных машин и техники. Анализ данных показал, что упрочнение одной из деталей приводит к уменьшению износа менее твердой поверхности; это подтверждается не только аналитическими расчетами, но и проведенными испытаниями. Ресурс опытного образца, восстановленный путем нанесения покрытий, в 1,7 раза выше, чем у серийной модели 2.

Работа в программном модуле по расчету ременных передач позволила уже на первом этапе расчета обеспечить работоспособность 95...97 % анализируемых ременных передач. Для клиноременных передач минимальный коэффициент запаса 0,87 (-13 %), для плоскоременных передач данный показатель находится в районе 0,94 (-6 %). Минимальные значения коэффициента запаса наблюдаются при больших геометрических размерах ременной передами, а также при низких частотах вращения ведущего шкива. Отметим, что в некоторых расчетных случаях происходит значительное изменение площади поперечного сечения ремня, что приводит к резкому падению величины расчетного полезного напряжения. Такое конструктивное изменение при фиксированном значении допускаемого полезного напряжения повышает значение коэффициента запаса в ременной передачи. Подобная тенденция прослеживается как в плоскоременных, так и в клиноременных передачах. Увеличения геометрии сечения ремня или выбор более прочного материала ременной передачи приводит к повышению коэффициента запаса, однако данная процедура приводит к перераспределению геометрических и силовых характеристик, что, в свою очередь, требует дополнительного перерасчета, чтобы подтвердить правильность предложенных модификаций, соответствие проектируемого узла всем требованиям проектирования, ремонта и модернизации.

В четвертой главе «РАСЧЕТ ДОПУСКОВ НА РАЗМЕРЫ ДЕТАЛЕЙ СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ НА ПРИМЕРЕ ЗУБЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ, КОНИЧЕСКИХ И ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ» приведены теоретические модели расчета допусков на размеры сборочных единиц; дано описание программного модуля для подбора компенсаторов при обеспечении точности работы зубчатых передач; обозначены рекомендации по допускам и посадкам для различных видов механических приводов. Рассеяние конечного размера в основном зависит от точности изготовления. Рассеяние уменьшается при повышении точности. Основные составляющие ^ - рассеяния векторных и скалярных

2 Работы проведены М.Н. Ерохиным и С.П. Казанцевым

величин, при повышении точности отношение между векторными величинами и зазорами уменьшается. Изменение точности изготовления оказывает существенное влияние на векторные величины, которые через расчетные формулы связаны со скалярной величиной итогового размера Б9. Учитывая, что

и=1 - А!«4> - _ Кк/Ь /к> 5 (1)

где - допуск на межосевое расстояние зубчатой цилиндрической передачи в плоскости расположения колес, К^ /у - характеристика рассеяния аргумента обобщенной функции, К^у^ - характеристика рассеяния векторных величин, - характеристика рассеяния сопряжений деталей с зазором, К~ характеристика рассеяния функционально зависимых величин, К9 -коэффициент относительного рассеяния размера, можно сделать вывод, что при повышении точности изготовления деталей зубчатой цилиндрической передачи происходит перераспределение соотношения между векторными и скалярными величинами в сторону уменьшения векторных и увеличения скалярных. При этом общий фон значений величин с зазором и функционально зависимых величин остается практически неизменным. В свою очередь изменение точности изготовления сказывается на итоговом размере. Из приведенного графика (рисунок 6) видно, что суммарное рассеяние зазоров при уменьшении точности изготовления монотонно возрастает, что при больших величинах квалитетов вызывает риск выхода итогового отклонения за пределы величин допускаемых ГОСТ 1643-81.

Рисунок 6 — Расчетные и допускаемые отклонения на межосевое расстояния для цилиндрических зубчатых передач

Для цилиндрических зубчатых передач такого рода несоответствие начинаег наблюдаться при переходе от 8 к 9 квалитету. Резкое увеличение

допуска на исходный размер объясняется значительным повышением уровня векторных величин. Принимая во внимание вышесказанное, рекомендуется применение 7 или 8 квалитета для отдельных узлов цилиндрических зубчатых передач. Влияние зазоров в пределах исследуемых посадок в спряжениях втулка-корпус относительно невелико, поэтому для облегчения регулирования зацепления можно рекомендовать посадку Н7/Ь6.

При повышении точности уменьшается рассеяние конечного размера, уменьшается его верхнее и нижнее расчетные отклонения.

В радиально-упорных подшипниках необходимо обеспечить осевой зазор в рекомендуемых пределах. Для удобства расчетов допускаемые пределы осевого зазора в подшипнике относят к расстоянию между торцами крышки и наружного кольца подшипника.

При наличии в расчетной схеме компенсаторов уравнение

Л 1 ,(2)

где - математическое ожидание функции для скалярной величины, -

коэффициент приведения скалярной величины, етБ — среднее отклонение на размер, а31, - величина, характеризующая асимметрию рассеяния размера (а, - коэффициент относительной асимметрии рассеяния размера) примет вид

ету +а/1)+С,(ет, +а„1к)

ь ^ ь ,(3)

В качестве компенсатора применяют набор прокладок разной толщины. В этом случае толщины прокладок определяют по формулам таблицы

Функциональные зависимости определения толщин _ прокладок в компенсаторе_

Толщина первой самой тонкой прокладки Толщина других прокладок набора Толщина последней ш-й прокладки набора

!\Ск\ Л =2Л„_, Л.* 0.5

где А - толщина прокладки, У>шх - наибольший расчетный размер компенсатора.

Практика показывает, что более чем в 90 % случаев число прокладок разной толщины, найденное по предложенной методике, не превышает пяти.

Рассеяние конечного размера для конических зубчатых передач в основном зависит от точности изготовления и соотношения длин ЬЛь где Ь -расстояние от вершины делительного конуса до ближайшего подшипника. Рассеяние уменьшается при повышении точности и увеличении расстояния между опорами вала (рисунок 7). Суммарное рассеяние 1:2 значительно превышает допускаемое значение ОД, особенно при малых отношения 12/\\ и грубых квалитетах. Увеличение отношения !2/1! значительно уменьшает отклонения всех видов. Рекомендуется 12/11=0,6...0,8. Основные составляющие

Ге - рассеяния зазоров, при повышении точности отношение между векторными величинами и зазорами уменьшается, I

12/11

Рисунок 7 - Влияние точности изготовления на конечный размер от отношения расстояния в опорах в конических зубчатых, передачах

При совместном повышении точности, увеличении отношения Ь/Ь и уменьшения рассеяния конечного размера уменьшается его верхнее и нижнее расчетные отклонения. Однако допуски по ГОСТ 1758-81 очень жесткие и в реальных передачах не выдерживаются. Основные составляющие конечного размера (математического ожидания и рассеяния) - размеры-зазоры и векторные величины. Общее повышение точности межосевого расстояния конической зубчатой передачи связано с уменьшением размеров-зазоров и векторных величин.

В пятой главе «ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ» проведен анализ экономической эффективности использования компьютерных моделей для проектирования и ремонта механических приводов сельскохозяйственных машин, расчет затрат на разработку программного комплекса, его внедрения и эксплуатации в реальных условиях. Разработанный программный продукт был использован в ГНУ ВНИМС (г. Рязань) при модернизации и проектировании сельскохозяйственных машин, в частности узлов механических приводов (ременная передача, цепная передача, зубчатая цилиндрическая и коническая передачи). Программный продукт применялся при модернизации 74 приводов различной мощности и комплектации для 2-х кормоцехов смешанных свиноводческих ферм и 2-х комплектов оборудования комбикормовых цехов Экономический эффект от внедрений новых разработок составил 859 ООО руб.

В заключении обобщены основные результаты проведенного диссертационного исследования, обозначены перспективные направления для дальнейших этапов научных работ.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В результате проведенных теоретических исследований разработаны новые компьютерные модели, обеспечивающие повышение технико-экономического уровня механических приводов сельскохозяйственных машин животноводства.

1. Установлено, что основной причиной недостаточной эффективности работы приводов являются нарушения их технологического процесса, вызванного специфическими условиями работы узлов машин животноводства. Существующие методы, средства проектирования и ремонта узлов приводов недостаточно совершенны и не отвечают современным техническим требованиям.

2. На основе разработанного алгоритма для расчета отдельных узлов приводов машин животноводческого комплекса изучены закономерности изменения геометрических, силовых, прочностных характеристик в процессе эксплуатации, проектирования и ремонта.

3. Разработана методика расчета зубчатых передач, которая позволяет подбирать различные материалы и виды обработки в зависимости от режима эксплуатации и особенностей работы приводов. Выявлено, что наиболее перспекгивным направлением повышения долговечности является комбинированная технология поверхностного упрочнения материалов путем нанесения железоборидных покрытий.

4. Рассчитано, что у зубчатых цепных передач при больших величинах полезного усилия вероятность отказов выше по сравнению с аналогичными по геометрическим параметрам конструкциями роликовых цепных передач.

5. Установлено, что в процессе модернизации ременных передач предложенный программный продукт позволяет уже на первом этапе расчета обеспечить работоспособность 95...97 % анализируемых конструкций. Для клиноременных передач минимальный коэффициент запаса - 0,87 (-13 %), для плоскоременных передач данный показатель находится в районе 0,94 (-6 %). Минимальные значения коэффициента запаса наблюдаются при больших геометрических размерах ременной передачи и при низких частотах вращения ведущего шкива.

6. На основе предложенной методики расчета показано, что для зубчатых конических и цилиндрических передач рассеяние конечного размера в основном зависит от точности изготовления. Рассеяние уменьшается при повышении точности. Влияние зазоров в пределах исследуемых посадок в сопряжениях втулка-корпус и стакан-корпус относительно невелико, поэтому для облегчения регулирования зацепления следует рекомендовать посадки 6-8 квалитетов.

7. Для нормальной работы цилиндрической зубчатой передачи с радиально-упорными подшипниками достаточно 3-5 прокладок для обеспечения осевого зазора в узле в рекомендуемых пределах.

8. Для компенсации погрешностей составляющих размеров рассматриваемых расчетных схем червячных передач в 90 % случаев число прокладок разной толщины из указанного набора не превышает пяти.

9. Процесс автоматизации при проектировании, ремонте и эксплуатации внедрен в ГНУ ВНИМС (г. Рязань). Экономический эффект от внедрений новых разработок составил 859 ООО руб. при эксплуатации 74 приводов различной мощности и комплектации при модернизации оборудования для 2-х кормоцехов смешанных свиноводческих ферм и 2-х комплектов оборудования комбикормовых цехов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Самойленко, А.Н. Анализ выбора степени элементов в зонах контакта при расчетах в пакете конечно-элементного анализа SAMCEF/ М.Н. Ерохин, А.Н. Самойленко// Bîchhk аграрноУ науки Причорномор'я. Спещальний випуск 2 (41).- Микола\'в, 2007. - С. 90 - 94 (0,125 пл./ 0,1 п.л.),

2. Самойленко, А.Н. Совершенствование расчета приводов сельскохозяйственных машин на примере машин животноводства/ М.Н. Ерохин, С.П. Казанцев, А.Н. Самойленко// Основы проектирования и Детали машин - XXI век: Материалы Всероссийской научно-методической конференции 9-10 октября 2007 года- г. Орел, 2007. - С. 448 - 553 (0,375 п.л./ 0,3 пл.).

3. Самойленко, А.Н. Рационализация расчета ременных передач сельскохозяйственных машин/ С.П. Казанцев, А.Н. Самойленко// Доклады ТСХА. Выпуск 280. - М.: ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, 2008.-С. 155 - 159 (0,156 п.л./0,1 п.л.).

4. Самойленко, А.Н. Автоматизация проектирования зубчатых цилиндрических передач приводов сельскохозяйственных машин с использованием программного комплекса на базе MS EXCEL/ М.Н. Ерохин, А.Н. Самойленко// MOTROL. Motorization and power industry in agriculture. Vol. 10В,- Lublin, 2008.-P. 147- 155 (0,56 п.л./0,4 пл.).

5. Самойленко, А.Н. Рационализация проектного расчета цепных передач сельскохозяйственных машин с использованием программного комплекса MS Excel/ А.Н. Самойленко// Международный научный журнал, №3, ООО «Спектр», 2009,- М.- С. 90 - 96 (0,375 п.л.).

6. Самойленко, А.Н. Выбор материалов зубчатой пары при модернизации и ремонте механических приводов машин животноводческого комплекса/ А.Н. Самойленко// Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Агроинженерия. - 2009. - №4 (35). -С. 61 -64(0,25 п.л.)

По результатам исследований в 2009 г. получено свидетельство РФ о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009614897 «Проектный расчет механических приводов сельскохозяйственных машин_\71». Автор и правообладатель Самойленко А.Н.

Подписано к печати 22.03.2010

Формат 60x84/16.

Печать трафаретная

Уч.-изд. л. 1.0

Тираж 100 экз.

Заказ № 482

Отпечатано в издательском центре

ФГОУ ЕШО МГАУ

127550, Москва, Тимирязевская, 58

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Надежность сельскохозяйственной техники на примере машин животноводческого направления.

1.2. Формирование надежности машин животноводства на стадии их конструирования, модернизации или ремонта.

1.3. Совершенствование методов проектирования и ремонта животноводческих приводов.

1.4. Выводы по главе.

1.5. Цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ОБЗОР МАШИН ЖИВОТНОВОДЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА И

АНАЛИЗ ОТКАЗОВ ИХ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ.

2.1. Специфика агрегатов и машин животноводческого комплекса.

2.2. Классификация машин животноводческого комплекса.

2.3. Анализ отказов механических приводов машин животноводства.

2.3.1. Отказы редуктора.

2.3.2. Отказы цепных передач.

2.3.3. Отказы ременных передач.

2.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ПРОЕКТНЫХ ЗАДАЧ С

ПОМОЩЬЮ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ.

3.1. Задачи автоматизации процесса проектирования и модернизации.

3.2. Схема решения проектно-консгрукторских задач с помощью средств вычислительной техники.

3.3. Описание программного комплекса для проектного расчета приводов сельскохозяйственных машин.

3.4. Автоматизация процессов проектирования и ремонта цепных передач.

3.5. Способы восстановления и упрочнения деталей машин диффузионными покрытиями.

3.6. Автоматизация процессов проектирования и ремонта цилиндрических зубчатых передач.

3.7. Автоматизация процессов проектирования и ремонта ременных передач.

3.8. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ДОПУСКОВ НА РАЗМЕРЫ ДЕТАЛЕЙ

СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ НА ПРИМЕРЕ ЗУБЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ, КОНИЧЕСКИХ И ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ.

4.1. Цилиндрические зубчатые передачи.

4.1.1 .Точность межосевого расстояния.

4.1.2. Обеспечение необходимого зазора между торцами крышки и наружного кольца подшипника.

4.2. Конические зубчатые передачи. Отклонение между осями вращения конических колес.

4.3. Червячные передачи. Совпадение средней плоскости зубчатого венца червяного колеса с осью вращения червяка.

4.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

5.1. Практическая реализация разработанного програмного обеспечения.

5.2. Выводы по главе.

Возрождение российской экономики немыслимо без подъема сельскохозяйственного производства, которое зависит от качества применяемой техники. Повышение качества ремонта сельскохозяйственных машин, их надежности и долговечности - одно из важных направлений технического прогресса.

Низкая надежность отечественной сельскохозяйственной техники вынуждает сельхозпроизводителей приобретать лишние машины, покупать большое количество запасных частей, затрачивать средства на внеочередной ремонт и иметь потери от простоя техники. Это отрицательно сказывается на себестоимости сельскохозяйственной продукции.

Проблема обеспечения надежности и ресурса приводов сельскохозяйственных машин в последнее время приобретает особую остроту в связи с интенсификацией их развития по напряженности рабочего цикла, с целью улучшения характеристик по экономичности и массе. Это приводит к повышению стоимости сельскохозяйственной машины. Тенденции повышения стоимости привода машин во всем мире примерно одинаковы и составляют около 10 % за каждое пятилетие. Большой ресурс и повышенная и надежность приводов помимо решения основной задачи повышения безопасности эксплуатации, обеспечивает экономию за счет уменьшения количества и стоимости ремонтов, уменьшения времени простоев приводов и затрат на замену отработавших ресурс машин. Недостаточная надежность конструкции приводит к огромным затратам на ремонт, перебоям в эксплуатации. В техническом задании на проектирование нового привода или ремонт уже существующего наряду с параметрическими и функциональными параметрами задаются количественные характеристики надежности. Требуемый уровень надежности механического привода требует научно-теоретического, инженерного и экономического обоснования, что можно сделать на основе статистического анализа количественных показателей надежности приводов-прототипов и методов схемного обеспечения надежности. Более половины всех дефектов имеют прочностной характер. Связано это не с недостаточным уровнем развития науки о прочности, а с очень "жесткими" условиями работы деталей в составе того или иного типа привода сельскохозяйственной машины и часто с невозможностью на стадии проектирования достоверно оценить уровни температур и внешних нагрузок на детали нового типа машины, а также с неполным объемом информации о конструкционных свойствах новых материалов в реальных условиях работы деталей в составе нового конструктивного узла.

Тенденции развития приводов направлены на неуклонное повышение параметров (а, следовательно, и напряженности узлов), увеличение ресурса и снижение веса. Все это приводит к ужесточению внешних воздействий на детали, повышению их температуры и напряженности. Одновременно повышаются требования по безотказности и надежности.

Большинство отказов и дефектов сельскохозяйственных приводов приводят к поломкам тех или иных деталей, поэтому большое значение в обеспечении надежности придается созданию деталей, способных воспринимать не только штатные нагрузки, но и экстремальные, из-за функциональных или параметрических отказов изделия или технологических дефектов при их некачественном изготовлении. С позиции обеспечения прочностной надежности для обеспечения высоких параметров приводов наряду с малым весом, большим ресурсом и повышенной надёжностью большое значение приобретают свойства применяемых материалов. При этом применяемые материалы должны обладать некоторыми специфическими свойствами в зависимости от условий работы конкретных деталей. При выборе материалов важно правильно оценить условия работы деталей и применять материалы, наиболее полно соответствующие условиям нагружения.

Следует отметить, что в деталях, как правило, одновременно действуют несколько видов нагрузок, т. е. имеет место так называемое многокомпонентное нагружение. При этом различные виды нагрузок оказывают друг на друга взаимное влияние. Так циклирование нагрузок снижает статическую прочность, наложение вибрационных нагрузок снижает малоцикловую долговечность. Характер повреждения и фрактография излома связаны с превалирующей нагрузкой.

Так как проявление большинства дефектов имеет прочностной характер и приводит к разрушению материала деталей, то важным аспектом обеспечения надежности привода в целом является обеспечение высоких характеристик конструкционной прочности применяемых материалов. Под конструкционной прочностью материалов подразумевается прочность в реальных условиях нагружения с учетом геометрических, металлургических и технологических факторов. Правильный выбор используемых материалов, изучение и разработка методов обеспечения высоких характеристик их конструкционной прочности является актуальной проблемой и направлением работ по обеспечению высокой надежности сельскохозяйственных машин в целом и приводов сельскохозяйственной техники в частности.

Очевидно, назрела необходимость широко использовать вычислительные программные продукты (CAD/CAE системы) при проектировании, модернизации и ремонте сельскохозяйственной техники. В настоящее время существующие программы не учитывают специфику отрасли: условия работы, режимы нагружения. Таким образом, необходимо заниматься разработкой специализированного программного продукта, позволяющего работать в области сельскохозяйственной техники, принимая во внимания всю сложность и специфику данной отрасли.

Применение ЭВМ при проектно-конструкторских работах в своем развитии прошло несколько стадий и претерпело значительные изменения. С появлением вычислительной техники был сделан акцент на автоматизацию проектных задач, имеющих четко выраженный расчетный характер, когда реализовывались методики, ориентированные на ручное проектирование. Затем, по мере накопления опыта, стали создавать программы автоматизированных расчетов на основе методов вычислительной математики (параметрическая оптимизация, метод конечных элементов и т. п.). С внедрением специализированных терминальных устройств появляются универсальные программы для компьютерных станций для решения как расчетных, так и некоторых рутинных проектных задач (изготовление чертежей, спецификаций, текстовых документов и т. п.). В последние годы большое внимание уделяется автоматизации расчетно-конструкторских работ при проектировании типовых узлов и агрегатов сельскохозяйственных машин, когда синтез конструкции проводится эвристически, а основные параметры выбираются и оптимизируются в интерактивном режиме диалога проектировщика и ЭВМ.

Однако на всех этих стадиях автоматизации проектирования инженеру помимо изучения инструкций по эксплуатации и написанию программ приходится познавать ряд по сути дела ненужных ему подробностей системных программ и языков программирования. Кроме того, при использовании в проектировании специализированных по объектам разрозненных пакетов прикладных программ (ППП) инженер вынужден каждый раз вновь кодировать и вводить информацию согласно инструкции ППП. Отмеченные недостатки приводят к тому, что частичная («позадачная») автоматизация не оказала существенного влияния на повышение качества и производительности проектирования технических систем и средств в целом.

Решение проблем автоматизации проектирования с помощью ЭВМ основывается на системном подходе, т. е. на создании и внедрении САПР — систем автоматизированного проектирования технических объектов, которые решают весь комплекс задач от анализа задания до разработки полного объема конструкторской и технологической документации. Это достигается за счет объединения современных технических средств и математического обеспечения, параметры и характеристики которых выбираются с максимальным учетом особенностей задач проектно-конструкторского процесса. САПР представляет собой крупные организационно-технические системы, состоящие из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с подразделениями конкретной проектной организации.

В процессе написания диссертационной работы использовались методы теории вероятностей, математической статистики, теории надежности, вычислительной математики, статистического моделирования, системного анализа.

Научная новизна полученных результатов диссертационной работы заключается в научно-обоснованном установлении принципиально новых функциональных зависимостей геометрических, силовых и прочностных показателей механических приводов сельскохозяйственных машин, которые оказывают существенное влияние на надежность исследуемых узлов.

Достоверность полученных результатов обеспечивается математической строгостью доказанных утверждений, а также установлением гарантированных и точечных оценок для показателей ресурса, ремонта и эксплуатации.

На защиту выносятся следующие научные результаты:

1. Результаты анализа отказов механических приводов сельскохозяйственных машин на примере машин животноводческого направления.

2. Теоретические основы расчета отдельных узлов механических приводов и результаты анализа работы программного комплекса, разработанного для автоматизации процессов проектирования, ремонта и модернизации приводов на примере цепных и цилиндрических передач.

3. Расчет допусков на размеры деталей сборочных единиц на примере зубчатых цилиндрических, конических и червячных передач и теоретические подходы к выбору набора компенсаторов для обеспечения требуемого уровня надежности и точности узлов механических приводов.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее научные результаты на основе системного подхода объединены общей методологией, позволяющие на основе разработанных методов обработки информации об надежности эксплуатируемых узлов определить безопасные периоды продлеваемого срока эксплуатации технических объектов и дать рекомендации по модернизации элементов механических приводов, что позволит продлить срок использования сверх назначенных уровней.

Разработанные в диссертации методы на основе системного анализа позволяют:

• Увеличить безопасные сроки эксплуатации анализируемых объектов.

• Усовершенствовать номенклатуру составных частей путем замены на более надежные и перспективные аналоги на основе сопоставительного анализа показателей надежности.

• Проводить анализ условий и режимов применения и эксплуатации технических объектов.

Результаты научных исследований нашли отражение в 7 публикациях (6 по теме диссертационной работы), общим объемом 2,1 п.л. (личный вклад автора 1,65 п.л.), в том числе статья в журнале, рекомендуемом ВАК для опубликования результатов диссертационной работы; получен патент № 2009614897 РФ на программный комплекс.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка цитируемой литературы и приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В результате проведенных теоретических исследований разработаны новые компьютерные модели, обеспечивающие повышение технико-экономического уровня механических приводов сельскохозяйственных машин животноводства.

1. Установлено, что основной причиной недостаточной эффективности работы приводов являются нарушения их технологического процесса, вызванного специфическими условиями работы узлов машин животноводства. Существующие методы, средства проектирования и ремонта узлов приводов недостаточно совершенны и не отвечают современным техническим требованиям.

2. На основе разработанного алгоритма для расчета отдельных узлов приводов машин животноводческого комплекса изучены закономерности изменения геометрических, силовых, прочностных характеристик в процессе эксплуатации, проектирования и ремонта.

3. Разработана методика расчета зубчатых передач, которая позволяет подбирать различные материалы и виды обработки в зависимости от режима эксплуатации и особенностей работы приводов. Выявлено, что наиболее перспективным направлением повышения долговечности является комбинированная технология поверхностного упрочнения материалов путем нанесения железоборидных покрытий.

4. Рассчитано, что у зубчатых цепных передач при больших величинах полезного усилия вероятность отказов выше по сравнению с аналогичными по геометрическим параметрам конструкциями роликовых цепных передач.

5. Установлено, что в процессе модернизации ременных передач предложенный программный продукт позволяет уже на первом этапе расчета обеспечить работоспособность 95.97 % анализируемых конструкций. Для клиноременных передач минимальный коэффициент запаса - 0,87 (-13 %), для плоскоременных передач данный показатель находится в районе 0,94 (- 6 %). Минимальные значения коэффициента запаса наблюдаются при больших геометрических размерах ременной передачи и при низких частотах вращения ведущего шкива.

6. На основе предложенной методики расчета показано, что для зубчатых конических и цилиндрических передач рассеяние конечного размера f в основном зависит от точности изготовления. Рассеяние уменьшается при повышении точности. Влияние зазоров в пределах исследуемых посадок в сопряжениях втулка-корпус и стакан-корпус относительно невелико, поэтому для облегчения регулирования зацепления следует рекомендовать посадки 6-8 квалитетов.

7. Для нормальной работы цилиндрической зубчатой передачи с радиально-упорными подшипниками достаточно 3-5 прокладок для обеспечения осевого зазора в узле в рекомендуемых пределах.

8. Для компенсации погрешностей составляющих размеров рассматриваемых расчетных схем червячных передач в 90 % случаев число прокладок разной толщины из указанного набора не превышает пяти.

9. Процесс автоматизации при проектировании, ремонте и эксплуатации внедрен в ГНУ ВНИМС (г. Рязань). Экономический эффект от внедрений новых разработок составил 859 ООО руб. при эксплуатации 74 приводов различной мощности и комплектации при модернизации оборудования для 2-х кормоцехов смешанных свиноводческих ферм и 2-х комплектов оборудования комбикормовых цехов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Научная деятельность, посвященная изучению комплекса вопросов, связанных с обеспечением надежности узлов приводов сельскохозяйственных машин, имеет два взаимосвязанных направления — теоретическое и практическое. В первом направлении исследования ведутся как по совершенствованию математического аппарата методов расчета, так и новых подходов к решению поставленных теорией и производством задач. Второе направление базируется на практических исследованиях и опыте машиностроительного и ремонтного производства.

Разработанные алгоритмы и компьютерные модели - большой шаг на пути создания глобального расчетного комплекса по проектированию и оптимизации конструкций приводов машин сельскохозяйственного направления. Нельзя не отметить, что предложенный программный продукт обладает рядом недостатков: работает только со стационарным режимом нагружения, не позволяет в автоматическом режиме предложить лучший вариант из ранее представленных, так как не обладает встроенной оптимизационной функцией.

Однако, на первом этапе проектирования и ремонта, данный недостаток нельзя считать критическим, так как инженер-конструктор, опираясь на опыт эксплуатации и ремонта машин, может самостоятельно выбрать рациональный вариант узла, который будет полностью отвечать всем поставленным условиям проектирования. На сегодняшний день, программа позволяет работать только с металлическими конструкциями, но, не вызывает сомнения, что композиционные материалы постепенно придут в АПК, что потребует дополнительных средств для создания методик и алгоритмов при расчетах конструкций из композиционных материалов. Принимая во внимание, что предложенный комплекс базируется на платформе MS Excel (электронные таблицы), создание дополнительного модуля для работы с композиционными материалами таюке видится перспективным направлением при усовершенствовании предложенного программного продукта.

В настоящее время практически все современные расчёты на прочность проводят с использованием метода конечных элементов. В последующих работах по данному направлению на первом этапе при проведении расчетов по повышению надежности машин сельскохозяйственного сектора представляет несомненный интерес использование специализированных программных модулей, которые учитывают специфику работы отдельных узлов и агрегатов. На своей финальной стадии работы программное обеспечение формирует входные данные для современных высокотехнологичных программ (графические редакторы и расчетные пакеты). На последующих этапах применение численных методов решения задач в соответствующих программах будет способствовать дальнейшей проработке конструкции и ее локальному совершенствованию.

Такой методологический подход позволит минимизировать в значительной степени необходимость применять дорогостоящие эксперименты на промежуточном этапе модернизации конструкции механических приводов сельскохозяйственных машин. Необходимо отметить, что данное направление исследования существенно сокращает временной интервал, связанный с проектированием, производством и испытанием новых и перспективных образцов.

На технологическом этапе повышения надежности не вызывает сомнение необходимость учета реальных действующих температур в различных конструктивных элементах механических приводов при расчете допусков на размеры деталей сборочных единиц.

Таким образом, данное направление исследования позволит связать воедино, посредством компьютерных моделей, этапы создания конструкторской документации при проектировании и ремонте узлов приводов сельскохозяйственных машин.

1. Абдулаев Б.М. Восстановление нагнетательных клапанов рядных топливных насосов диффузионным хромированием: Дис. канд. техн. наук. М., 1989.

2. Александров В.М., Чебаков М.И. Аналитические методы в контактных задачах теории упругости. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.

3. Алешин В.Р., Рощин П.М. и др. Механизация животноводства. М.: Агропромиздат, 1985.

4. Антипов В.В. Износ прецизионных деталей и нарушение характеристики топливной аппаратуры дизелей. М.: Машиностроение, 1972.

5. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. 8-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2001.

6. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой. Л.: Машиностроение. 1989.

7. Ачкасов К.А., Богачев Б.А., Бугаев В.Н., и др. Ремонт машин / Под ред. Н.Ф. Телькова.-М.: Афопромиздат, 1992.

8. Бардадын Н.А. Восстановление и упрочнение прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры диффузионным бороникелированием: Дис. канд. техн. наук. -М., 1994.

9. Батищев А.Н. Восстановление деталей гальваническими покрытиями. Учебное пособие и производственные рекомендации. М.: ВСХИЗО, 1991.

10. Батищев А.Н. Обоснование рационального способа восстановления деталей // Механизация и электрификация сельского хозяйства 1992. - № 9. -С. 30-31.

11. Батищев А.Н. Перспектива развития технологии восстановления деталей гальваническим покрытием // Механизация и электрификация сельского хозяйства 1995. - № 8. - С. 24-27.

12. Батищев А.Н., Голубев И.Г., Лялякин В.П. Восстановление деталейсельскохозяйственной техники.-М.: Информагротех, 1995.

13. Белянчиков Н.Н., Смирнов А.И. Механизация животноводства. М.: Колос, 1983.

14. Богачев Б.А. Восстановление распылителей форсунок автотракторных дизелей диффузионным контактным хромированием в вакууме: Дис. канд. техн. наук. М., 1988.

15. Богачев Б.А. Гаджиев А.А. Кравченко И.Н. Мазаев Ю.В. Новиков B.C. Очковский Н.А. Пучин Е.А. Чванов К.Г. Практикум по ремонту машин. М.: Изд-во Колосс, 2009.

16. Бокштейн Б.С. Диффузия атомов и ионов в твердых телах. М.: МЯСИС, 2005.

17. Болдин Н.И. Диффузионное борохромирование, как метод восстановления и упрочнения деталей топливной аппаратуры дизелей (на примере плунжерных пар топливных насосов типа УТН): Дис. канд. техн. наук. -М., 1991.

18. Бородачев Н.А. Обоснование методики расчета допусков и ошибок кинематических цепей. Ч 1. М.: Изд-во АН СССР, 1943.

19. Бугаев А.В. Разработка технологии упрочнения режущих органов промышленных мясорубок: Автореф. дис. канд. техн. наук. -М., 2005.

20. Бугаев В.Н. Восстановление деталей и повышение ресурса топливной аппаратуры тракторных и комбайновых дизелей диффузионной металлизацией: Дис. докт. техн. наук. М., 1987.

21. Бугаев В.Н., Казанцев СП., Мазаев Ю.В. и др. Способ диффузионного хромирования в вакууме. А. С. № 1803469 РФ, 1993. Б.И. -№ 3.

22. Буланже А.В., Палочкина Н.В., Часовников Л.Д. //Методические указания по расчёту зубчатых передач редукторов и коробок скоростей. Ч. I, Ч. И. М.: Изд. МВТУ, 1980.

23. Варнаков В.В. Попов В.Н. Стрельцов В.В. Организация и технология технического сервиса машин: Учебное пособие для вузов. М.: Изд-во Колосс, 2007.

24. Варнаков В.В. Попов В.Н. Стрельцов В.В. Технический сервис машин сельскохозяйственного назначения: Учебник для вузов. М.: Изд-во Колосс, 2007.

25. Виноградов Б.В. Изнашивание зубьев открытых пар рудоразмольных мельниц // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 1982. - № 2.-С. 31-37.

26. Виноградов Б.В. О повышении долговечности открытых зубчатых передач барабанных мельниц // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2001. - № 4. - С. 70-72.

27. Виноградов Б.В., Кирнос В.Д., Зайченко В.И., Трясучев JI.M., Алексеев В.А., Попов Т.И. О рациональных режимах эксплуатации открытых зубчатых передач рудоразмольных мельниц // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1986. - № 1. - С. 51-52.

28. Виноградов Б.В., Трясучев JI.M. Опыт эксплуатации приводов мельниц «Роксайл 30*10» в условиях Удачнинского ГОКа // Днепропетровский горный ин-т, 1988. - 12 с. Деп. в УкрНИИТИ, 17.01.89., № 321 -Ук. 89.

29. Виноградов Б.В., Трясучев JI.M., Кирнос В.Д. Контроль работы открытой зубчатой передачи барабанной мельницы пирометрическим способом // Горный журнал. Известия высших учебных заведений. 1985. - №12. - С. 6062.

30. Воловик E.JI. Справочник по восстановлению деталей. М.: Колос,1981.

31. Воробьев В.А. и др. Практикум по механизации и электрификации животноводства. М.: Агропромиздат, 1989.

32. Воронов Ю.И., Ковалев Л.Н., Устинов А.Н. Сельскохозяйственные машины. М.: Агропромиздат, 1990.

33. Ворошнин Л.Г. Антикоррозионные диффузионные покрытия. М.: Наука и техника, 1980.

34. Ворошнин Л.Г. Борирование промышленных сталей и чугунов. -Минск, 1981.

35. Ворошнин Л.Г. Исследование борирования среднеуглеродистых конструкционных сталей: Автореф. дис. канд. техн. наук. Минск, 1966.

36. Ворошнин Л.Г., Хусид Б.М. Диффузионный массоперенос в многокомпонентных системах. Минск: Наука и техника, 1979.

37. Булгаков Э.Б. Высоконапряженные зубчатые передачи. Геометрическая теория. Расчет. М.: Машиностроение, 1968.

38. Булгаков Э.Б. Теория эвольвентных зубчатых передач. М.: Машиностроение, 1995.

39. Гапоненко B.C., Войтюк Д.Г. Сшьськогосподарсью машина та ix використання. К.: Урожай, 1982.

40. Голего Н.Н., Ворошнин Л.Г., Лабунец В.Ф., Мартынюк М.Н. // Вопросы повышения надежности и долговечности деталей и узлов авиационной техники. К: КНИГА, 1972. - Вып. 3. - С. 44-48.

41. Голубев И.Г. Обеспечение долговечности восстановления деталей и соединений сельскохозяйственной техники увеличенными допусками размеров и посадок: Дис. докт. техн. наук. М.: РГАУ, 1997.-285 с.

42. Готовцев Б.Н., Дубов В.И. Механизация работ в животноводстве: Справочник. М.: Агропромиздат, 1991.

43. Гржибовский СП. Эксплуатационные и лабораторные исследования влияния загрязненности рабочей жидкости на износ деталей гидросистем тракторов: Автореф. дис. канд. техн. наук. Елгава, 1971.

44. Гузенков П.Г. Детали машин. М.: Высшая школа, 1982.

45. Гуревич Ю.Е. , Жуков К.П. Проектирование деталей и узлов машин М.: Издательство «СТАНКИН» 1999.

46. Гусейнов А.Г. Восстановление плунжерных пар топливного насоса УТН-5 диффузионным хромированием в вакууме с последующей механической обработкой: Дис. канд. техн. наук. -М., 1987.

47. Давыденко Е.А. Повышение надежности топливных насосов типа НД восстановлением деталей регулятора скорости титанированием в условиях сельскохозяйственных ремонтных предприятий: Дис. канд. техн. наук. М., 1984.

48. Дажин В.Г., Курдюмов В.А. и др. Рекристаллизация электролитического железа // МиТОМ, 1970. № 1. - С. 79-80.

49. Деркач В.Д. и др. ХТО металлов и сплавов. Минск, 1971.

50. Дроздов Ю.Н. Определение интенсивности изнашивания // Вестник машиностроения 1980. -№ 6. - С. 12-15.

51. Дубинин Г.Н. Диффузионное хромирование металлов и сплавов. М.: Машиностроение, 1964.

52. Дунаев П.Ф. Размерные цепи. М.: Машгиз, 1963.

53. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для вузов. 8-е изд., перераб. и доп. М: Издательский центр "Академия", 2003.

54. Дунаев П.Ф., Леликов О.П., Варламова Л.П. Допуски и посадки. Обоснование выбора. -М.: Высшая школа, 1984.

55. Ерохин М.Н. Повышение коррозионной устойчивости деталей машин диффузионным борохромированием // Механизация и электрификация сельского хозяйства 1991. - № 9. - С. 18-23.

56. Ерохин М.Н. Принципы повышения надежности и эффективности эксплуатации сельскохозяйственной техники (на примере картофелеуборочных комбайнов): Дис. докт. техн. наук. М., 1994.

57. Ерохин М.Н., Григорьев А.В. Изменение износостойкости цепей при обработке импульсным магнитным полем // Механизация и электрификация сельского хозяйства 1993. -№ 10. - С. 17-21.

58. Ерохин М.Н., Григорьев А.В. Прогнозирование ресурса деталей приводов на стадии проектирования сельскохозяйственных машин // сб. трудов МИИСП «Технический сервис в программированном комплексе». М.: издательство МИИСП, 1993. - С. 45-49.

59. Ерохин М.Н., Казанцев С.П. Диффузионные покрытия в ремонтном производстве. М.: Издательство ФГОУ ВПО МГАУ, 2006. - С. 34-37.

60. Ерохин М.Н., Судаков Р.С. Инженерные методы оценки и контроля надежности сельскохозяйственной техники (Монография). М.: Издательство МСХА, 1991.

61. Завражнов А.И., Николаев Д.И. Механизация приготовления и хранения кормов. -М.: Агропромиздат, 1990.

62. Земсков Г.В., Кайдаш Н.Г., Правенькая JI.JI. Борирование в вакууме / Научные записки Одесского политехнического института. Одесса, 1963. -№50. -С. 99-101.

63. Зорин А.А., Каспарова О.В., Хохлов Н.И. Исследование коррозионного и электрохимического поведения борированных сталей // Защита металлов. М., 1989. - Т. 25, вып. 1. - С. 390-398.

64. Иванов А.И. Повышение эффективности ремонта и эксплуатации сельскохозяйственных машин (путем оптимизации размерных параметров): Дис. докт. техн. наук. -М.: МИИСП, 1973.

65. Иванов А.И., Полещенко П.В., Бабусенко С.М. и др. Взаимозаменяемость в ремонте и эксплуатации машин. М. Колос, 1969.

66. Иванов М.Н. Детали машин. М.: Высшая школа, 1984.

67. Ильин В.К. Восстановление и упрочнение деталей сельскохозяйственной техники методами термодиффузионного насыщения: Дис. докт. техн. наук. Казань, 2004.

68. Истомин С.Н. Проектирование мелкомодульных передач приборов с применением ЭВМ. М.: Машиностроение, 1985.

69. Казанцев С.П. Восстановление плунжерных пар топливных насосов распределительного типа диффузионными хромонитридными покрытиями: Дис. канд. техн. наук. М., 1989.

70. Казанцев С.П., Кочетов Э.Й., Понин А.В. Изменение шероховатости поверхности при диффузионном хромировании стали / Труды МИИСП. М.: МИИСП, 1997.-С. 41-43.

71. Казанцев С.П., Прилепин В.А. Восстановление изношенных деталей многокомпонентной диффузионной металлизацией // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1998. - № 4. - С. 31-32.

72. Кайдаш Н.Г., Правенькая JI.JI. Борирование в вакууме // МИТОМ. -1964. -№3.- С. 61-63.

73. Карепин П. А. Обоснование технических требований на предремонтное диагностирование тракторного двигателя (на примере кривошипно-шатунного механизма двигателя СМД-14): Дис. канд. техн. наук. -М.: МИИСП, 1981.

74. Карепин П.А. Теоретические законы распределения и их обоснование в задачах анализа точности многогранных размерных цепей. М.: МГАУ, 1999.

75. Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. -М.: Агропромиздат, 1989.

76. Киси Мото Хироси. Борирование / Тютандзо. Cast and Ford. 1978. -№1. -С. 37-40.

77. Климов Ю.Е. Термодиффузионное хромирование порошковых материалов на основе железа с применением нагрева ТВЧ: Автореф. дис. канд. техн.наук. Новосибирск, 2000.

78. Ковалев Ю.Н. Молочное оборудование животноводческих ферм и комплексов / Справочник. М.: Россельхозиздат, 1987.

79. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин. -М.: Высшая школа, 1991.

80. Комацу Набору, Арак Тору, Эндо Дзюндзи. Борирование сплавов железа. Тоета Тюо Кэнкюсё. Япон. пат. Jfs 53-4502. 17.02.78.

81. Комацу Нобору, Араи Тору, Эндо Дзюндзи. Получение диффузионного борированного слоя на поверхности железа и его сплавов. Тоёта Тюо Кэпкусё. Япон. пат. № 53-4501. 17.02.78.

82. Кононенко А.С. Герметизация неподвижных фланцевых соединений анаэробными герметиками при ремонте сельскохозяйственной техники. Дис. канд. техн. наук. -М., 2001.

83. Кононенко А.С., Чепурин А.В., Орлов A.M. Теория надежности и диагностики. Расчетные уравнения и таблицы. (Методические рекомендации) М. : ФГОУ ВПО МГАУ. 2006, - 32 с.

84. Конструирование механической системы. Построение сборочного чертежа: учебно-методическое пособие О. Ф. Трофимов; Федеральное агентство по образованию, Московский гос. индустриальный ун-т. Москва: Изд-во МГИУ, 2006.

85. Кочарян Е.В. Азотирование электролитических железных покрытий: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1977.

86. Кочетов Э.И. Восстановление и упрочнение деталей сельскохозяйственной техники диффузионным хромированием с применением термоциклической обработки: Дис. канд. техн. наук. -М., 1992.

87. Кравцова Е.А. Влияние вакуумно-диффузионного процесса упрочнения на стойкость штампового инструмента для горячего деформирования: Автореф. дис. канд. техн. наук. Тольятти, 1998.

88. Крагельский И.В. Трение и износ. -М.: Машиностроение, 1968.

89. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. -М.: Машиностроение, 1977.

90. Краснов И.Н. и др. Эксплуатация машин и оборудования на фермах и комплексах КРС: Справочник. -М.: Росагропромиздат, 1991.

91. Кудрявцев В.Н., А.Л.Филипенков А.Л. Проблемные вопросы в области оценки несущей способности зубчатых передач // Вестник машиностроения. -1986. — № 9. С. 12-16.

92. Кузнецов Ю.А., Коровин А.Я. Восстановление деталей газотермическими покрытиями с последующим микродуговым оксидированием / Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию МГАУ. М.: МГАУ, 2000, ч. 3. С. 143144.

93. Курдюмов В.А. Исследование особенностей науглероживания электролитического железа: Автореф. дис. канд. техн. наук. Владивосток, 1969.

94. Курсовое проектирование деталей машин / В.Н. Кудрявцев, Ю.А. Державец, И.И. Арефьев и др.; Под общей ред. В.Н. Кудрявцева. Л.: Машиностроение, 1983.

95. Лауш П.В. Практикум по техническому обслуживанию и ремонту машин. -М.: Агропромиздат, 1985.

96. Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов-М.: Металлургия, 1985.

97. Леонов О.А. Обеспечение качества ремонта унифицированных соединений сельскохозяйственной техники методами расчета точностных параметров: Дис. докт. техн. наук. М.: МГАУ, 2004.

98. Лоскутов В.Ф., Пермяков В.В., Труш И.Х., Писаренко В.Н. Влияние борирования на коррозионную стойкость сталей // Защита металлов. — 1976. -Т. И, вып. 1.-С. 47-49.

99. Луцюк B.I. Оргашзацш i технология мехашзованих po6iT сшьськогосподарського виробництва: Навч. пос!бник-К.: ТОВ "ЛДП", 2008.

100. Лялякин В.П., Пантелеенко Ф.И., Иванов В.П., Константинов В.М. Восстановление деталей машин. М.: Машиностроение, 2003.

101. Ляхович Л.С., Брагилевская С.С. Формирование боридных покрытий на гальванических железненных металлах и сплавах // Металловедение и термическая обработка металлов. 1972. - № 6. - С. 49-50.

102. Ляхович Л.С., Ворошнин Л.Г. Борирование стали. М.: Металлургия, 1978.

103. Мазаев Ю.В. Исследование работоспособности и надежности распылителей форсунок энергонасыщенных тракторов, восстановленных диффузионным титанированием: Дис. канд. техн. наук. М., 1982.

104. Мамаев А.Д. Исследование износостойкости восстановленных плунжерных пар топливных насосов дизелей: Дис. канд. техн. наук. -Ленинград-Пушкин, 1970.

105. Машиностроение. Энциклопедия. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка. Т. IV-1 / Д.Н. Решетов и др. М: Машиностроение, 1995.

106. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. Л.: Агропромиздат, 1985.

107. Мехашзацхя та автоматизащя у тваринництв1 i птах1внищш / О.С. Марченко, та ш. К.: Урожай, 1995.

108. Михлик В.М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1984.

109. Мщшсть на надшшеть машин / В.Я. Аншович та ш. К.: Урожай,1996.

110. Мочалов И.И. и др. Ремонт сельскохозяйственных машин. М.: Колос, 1984.

111. Мошкович АД. Повышение надежности регулятора частотывращения при ремонте топливных насосов типа УТН: Автореф. дис. канд. техн. наук.-М., 1989.

112. Новиков А.Н. Технологические основы восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники из алюминиевых сплавов электрохимическими способами: Дис. докт. техн. наук. М., 1999.

113. О методах оценки несущей способности цилиндрических зубчатых передач / В.Н. Кудрявцев, Д.Н. Решетов, И.С. Кузьмин, А.Л. Филипенков // Вестник машиностроения. 1989. -№ 10. - С. 16-21.

114. Окоча A.I., Антипенко A.M. Паливно-мастилып та iHini експлуатацшш матер1али. К.: Урожай, 1996.

115. Пермяков В.В., Лоскутов В.Ф., Лабунец В.Ф. и др. Некоторые свойства и термообработка углеродистых сталей, борированных в техническом карбиде бора // Металлургия. 1973. - Вып. 4. - С. 112-118.

116. Повышение надежности и снижение металлоемкости зубчатых передач и редукторов общего машиностроительного применения (Тез. докл. респ. науч.-техн. конф.) / Под ред. Павленко А. В. Харьков, 1983.

117. Подшипниковые узлы современных машин и приборов: Энциклопедический справочник / В.Б. Носов, И.М. Карпухин, Н.Н. Федотов и др.; Под общ. ред. В.Б. Носова. М.: Машиностроение, 1997.

118. Полевой С.Н., Евдокимов В.Д. Упрочнение металлов. Справочник. -М.: Машиностроение, 1987.

119. Поляков Г.А. Важный резерв увеличения срока службы машин // Техникав сельском хозяйстве. 1985. -№ 1. -С. 31-34.

120. Поляченко А.В. Увеличение долговечности восстанавливаемых деталей контактной приваркой износостойких покрытий в условиях сельскохозяйственных ремонтных предприятий: Дис. докт. техн. наук. М., 1984.

121. Пономаренко Е.П., Домио А.А., Григорчук Д.П. Вакуумное бориро-вание стали / Профессивные методы химико-термической обработки. Под ред.

122. Ю.И. Лахтина и Я.Д. Когана. М.: Машиностроение. - 1972. - С. 151-156.

123. Прейсман В.И. Основы надежности сельскохозяйственной техники. -К.: Высшая школа, 1988.

124. Прогрессивные методы термической и химико-термической обработки. / Под ред. Лахтина Ю.М., Когана Я.Д. М.: Машиностроение, 1972.

125. Прочность и надежность механического привода / Под ред. В.Н.Кудрявцева, Ю.А.Державца. Л.: Машиностроение, 1977.

126. Пучин Е.А., Кушнарев Л.И., Петришев Н.А., Семейкин В.А. и др. Техническое обслуживание и ремонт тракторов. М.: Издательский центр "Академия", 2005.

127. Расчет деталей машин на ЭВМ / Под редак. Д.Н. Решетова. М.: Высшая школа, 1985.

128. Дорофеев В.Л. Расчет динамического распределения контактных нагрузок в косозубых передачах // Вестник машиностроения. 1987. - №1. - С. 9-11.

129. Расчет и конструирование одноступенчатого зубчатого редуктора: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по машиностроит.специальностям / Ш. Мигранов и др. М.: Изд-во МАИ, (РИК УГАТУ, 2002.

130. Расчет и проектирование зубчатых редукторов: Справочник / В. Н. Кудрявцев, И. С. Кузьмин, А. Л. Филипенков . СПб.: Политехника, 1993.

131. Расчет редукторов технологических машин на надежность / Ю. М. Дунаев, Е. Н. Хрусталев. Тверь: Изд-во Твер. гос. техн. ун-та, 1999.

132. Редукторы и мотор-редукторы общемашиностроительного применения Справочник / Л. С. Бойко, А. 3. Высоцкий, Э. Н. Галиченко и др. -М.: Машиностроение, 1984.

133. Редукторы и мотор-редукторы общемашиностроительного применения. Методика выбора в зависимости от режимов нагружения: Метод, рекомендации: MP 210-86 ВНИИ по нормализации в машиностроении. М.: ВНИИНмаш. 1986.

134. Редукторы и мотор-редукторы общемашиностроительного применения. Методика выбора в зависимости от режимов нагружения / Метод, рекомендации Всесоюз. н.-и. и проект.-конструкт. ин-т редукторостроения. Исполн. Л. С. Бойко и др. М.: ВНИИТЭМР, 1986.

135. Редукторы червячные цилиндрические общемашиностроительного применения. Расчет коэффициента полезного действия (Метод, рекомендации) Всесоюз. н.-и. и проект.-конструкт. ин-т редукторостроения. Исполн. Е. М. Ушаков. М.: ВНИИТЭМР, 1985.

136. Решетов Д.Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1989.

137. Риле М. Причины образования трещин в боридных слоях стали // МиТОМ. 1974. - № 10. - С. 20-23.

138. Самсонов В.А., Дидманидзе О.Н, Геометрическое программирование в инженерных задачах. М.: МГАУ "Агроинженерная газета", 1998.

139. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соединения. М.: Металлургия, 1976.

140. Самсонов Г.В., Эпик А.П. Тугоплавкие покрытия. М.: Металлургия, 1973.

141. Свойства элементов. 4 1./ Под ред. Самсонова Г.В. М.: Металлургия, 1976.

142. Сергеев В.З. Восстановление плунжерных пар топливных насосов распределительного типа диффузионным хромотитанированием: Дис. канд. техн. наук. М., 1985.

143. Сшьськогосподарсью машини. Основи теорп та розрахунку: Пщручник / Д.Г. Войтюк, В.М. Баратовський, В.М. Булгаков та ш. За ред. Д.Г. Войтюка. К.: Вища освгга, 2005.

144. Сщашенко О.Ш. та ш. Ремонт машин. К.: Урожай, 1994.

145. Скворцова Н.А. Некоторые особенности внутреннего станочного зацепления. // Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. В сб. Вопросы теории механизмов и машин. М.: Машгиз, 1953. - Вып 23. - С. 18-24

146. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики. -М.: Наука, 1965.

147. Справочник по механизации животноводства / С.В. Мельников и др. -Д.: Колос, 1983.

148. Справочник по механизации и автоматизации в животноводстве и птицеводстве / Под ред. А.С. Марченко. К.: Урожай, 1990.

149. Степанов М.В. Повышение эксплуатационной надежности цепных передач сельскохозяйственных машин. Дис. канд. техн. наук. М.: МГАУ, 1986.

150. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. М.: Мир,1977.

151. Тененбаум Н.Н. Сопротивление абразивному изнашиванию. -М.: Машиностроение, 1976.

152. Тененбаум М.М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин при абразивном изнашивании. М.: Машиностроение, 1966.

153. Тескер Е.И. Повышение контактной прочности поверхностно упрочненных колес за счет оптимизации параметров упрочненного слоя // Вестник машиностроения. 1986. - №7. - С. 9-15.

154. Тимофеев Г.А., Костиков Ю.В. Динамические характеристики передач с гибкими и жесткими звеньями. Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. «Теория механизмов» / Под ред. Фролова К.В., Никонорова В.А.; М.: Изд. МВТУ. - 1984. -№ 498, вып. 10. - С. 55-59

155. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Наука, 1979.

156. Ткачук Н.Н. Оценка контактных напряжений в сопряжениисложнопрофильных деталей // Вестник НТУ "ХПИ". Тем. вып.: Машиноведение и САПР. Харьков: НТУ"ХПИ". - 2006. - Вып. 24. - С. 137151.

157. Трение, изнашивание и смазка. Справочник / Под ред. И.В. Крагельского и В.В. Алисина. Кн. 1. -М.: Машиностроение, 1978.

158. Туров Ю,В. Исследование особенностей формирования и свойств боридных покрытий на сталях: Дис. канд. техн. наук. Минск, 1974.

159. Тылкин М.А. Справочник термиста ремонтной службы. М.: Металлургия, 1981.

160. Федосьев В.И. Сопротивление материалов. -М.: Наука, 1979.

161. Федюкин В.К. Метод термоциклической обработки металлов. Л.: Издательство ЛГУ, 1984.

162. Филоненко Б.А. Комплексные диффузионные покрытия. — М.: Машиностроение, 1981.

163. Фортуна В.И., Миронюк С.К. Технология механизированных сельскохозяйственных работ. М.: Агропромиздат, 1986.

164. Фридлендер И.Г., Иванов В.А., Барсуков М.Ф. Размерный анализ технологических процессов обработки. Л.: Машиностроение, 1987.

165. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Минск: БПИ,1971.

166. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Справочник / Под ред. Л.С. Ляховича. М.; Металлургия, 1981.

167. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. М.: Наука,1973.

168. Цепи размерные. Методы суммирования векторных погрешностей.-М.: Наука, 1976.

169. Цепи размерные. Обеспечение точности замыкающего звена методом групповой взаимозаменяемости. МР-11-81. М., 1981.

170. Часовников Л.Д. Методические указания по расчёту червячнойпередачи. М.: Издат. МВТУ, 1979.

171. Червячные редукторы / Справочник: Ю. В. Левитан, В. П. Обморнов, В. И. Васильев. Л.: Машиностроение: Ленингр. отд-ние, 1985.

172. Черноиванов В.И. О некоторых вопросах технической политики в АПК России на период 2003-2005 гг. // МТС Машинно-технологическая станция. 2003. -№1. - С. 4-7.

173. Чесаков С.П. Исследование и разработка путей повышения работоспособности фильтров тонкой очистки тракторных дизелей: Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов, 1976.

174. Чоглонгийн Нанжа. Повышение долговечности почворежущих деталей в условиях МНР (на примере сеялок-культиваторов СЗС-2,1): Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1988.

175. Шадричев В. А. Основы выбора рационального способа восстановления автомобильных деталей металлопокрытиями. М.: Машгиз (Ленинградское отделение), 1962.

176. Шаповалов С.Р. Исследование восстановления штифтовых распылителей форсунок тракторных двигателей методом борирования: Дис. канд. техн. наук. М., 1976.

177. Шевелева Г.И., Волков А.Э., Медведев В.И. Программное обеспечение производства конических и гипоидных зубчатых передач с круговыми зубьями // Техника машиностроения. 2001. - № 2. - С. 40-51.

178. Эксплуатация технологического оборудования ферм и комплексов / Л.Е Агеев и др. М.: Агропромиздат, 1986.

179. Эскизная компоновка механических приводов: Учеб. пособие для студентов, обучающихся по специальности 190201 (150100) "Автомобиле- и тракторостроение" С.Л. Лебский, М.М. Матлин. Волгоград: Политехник, 2005.

180. Юдин В.М. Восстановление неподвижных сопряжений вал -подшипник качения энергонасыщенных тракторов контактным электролитическим железнением на сельскохозяйственных ремонтныхпредприятиях: Дис. канд. техн. наук. М., 1982.

181. Юкин Г.И. Химико-термическая обработка сталей и сплавов / Под ред. 3.JI. Регира. JI: Машгиз, 1961.

182. Юрьев С.Ф. Проблема деформации стали при химико-термической обработке: Дис. докт. техн. наук. Л., 1949.

183. Яник Й., Ремшеи Н. Система технического облуживания сельскохозяйственных машин / Пер с венг. П. Мари. М.: Колос, 1984.

184. Arvin J., Manesh A., Michaud М., Sroka G., Winkelmann L. // The Effect of Chemically Accelerated Vibratory Finishing on Gear Metrology AGMA Paper 02FTM1, AGMA Fall Technical Meeting, St. Louis, MO - October 2002. - P. 1-18.

185. Barone S. Gear Geometric Design by B-Spline Curve Fitting and Sweep Surface Modelling // Engineering with Computers. Springer-Verlag London Limited. -2001. Vol. 17. - P. 66-74.

186. Beghini M., Bragallini G.M., Presicce F. and Santus C. // Influence of the Linear Tip Relief Modification in Spur Gears and Experimental Evidence. -Proceedings of ICEM12. September 2004, Bari.

187. Deger M., Riechle M., Schatt W. Untersuchungen zur Herstellung ribtreier und festhofrender boridschichten auf stahl // Neue Hutte. 1972. № 6. P. 341-348.

188. Degussa // 7 Hart -Techn. Mitt., 1973. Bd. 28. H. 2. - P. 113-117.

189. DeVos, Leon N. "Roll Forming of Gears at Ford Motor Company," Gear Design, Manufacturing and Inspection Manual, AE-15, SAE International. 1990. -P. 335-343.

190. Fichti Waiter. Uber neche Erkenntnisse auf dem Gebief des oberflaehen borierens // Oberfiachetentechnik. 1974. Jfe 12. - PP. 535-543.

191. Fichti Walter. Das oberflacher boriren und seine teehnische Anwendung // Ber Otsch Keram Ges. 1975. Fe 4. - P. 79-83.

192. Fusch Flermann. Termische behandlung durch borieren // 7 Deutsch. Hasdhinenwelt, 1977. № 11. P. 5-8.

193. Harris S. Dynamic Loads on the Teeth of Spur Gears // ProcIMechE. -1958. 3.-PP. 172-187.

194. Houser D.R., Vaishya M. and Sorenson J. Vibro-Acoustic Effects of Friction in Gears: An Experimental Investigation // 2001 SAE Noise & Vibration Conference & Exposition, Traverse City, MI, 2001-01-1516. April 2001. - P. 1-9.

195. ISO 1328-1, Cylindrical Gears-ISO System of Accuracy-Part 1: Definitions and Allowable Values of Deviations Relevant to Corresponding Flanks of Gears, International Organization for Standardization. 1995.

196. ISO 6336, Calculation of Load Capacity of Spur and Helical Gears, International Organization for Standardization. 1996.

197. Jiang J.C., Meng W.J., Evans A.G. and Cooper C.V. Structure and mechanics of W-DLC coated spur gears // Surface and Coatings Technology. -November-December 2003. Vol. 176. No. 1. P. 50-56.

198. Johnson K.L. Contact Mechanics // Cambridge University Press. 1985.

199. Jones P.K. Advances in High Performance Powder Metallurgy Applications. 2001 International Conference on Power Transmission Components. -Oct. 16-17. 2001.

200. Kalin M. and Vizintin J. A comparison of the tribological behavior of steel/steel, steel/DLC and DLC/DLC contacts when lubricated with mineral and biodegradable oils // Wear. 2006. Vol. 261. No. 1. July 20. P. 22-31.

201. Kazakov V.V. Ultrasonic phase meters of vibrodisplacements //

202. Vibroacoustic fields of complex objects and their diagnostics. IAP USSR. Gorky. -1989.-P. 178-190.

203. Krzan B. and Vizintin J. Tribological properties of an environmentally adapted universal tractor transmission oil based on vegetable oil // Tribology International. November 2003. Vol. 36. No. 11. - P. 827-833.

204. Krzan B. and Vizintin J. Use and development of biodegradable oils // Tribology of mechanical systems; a Guide to present and future technologies, ed. J. Vizintin, M. Kalin, K. Dohda, and S. Jahanmir, New York, ASME Press. 2004. -P. 107.

205. Lawcock R., Buckley-Golder K. and Sarafinchan D. Testing of High Endurance PM Steels for Automotive Transmission Gearing Components // SAE Paper 1999-01-0293, SAE International Congress & Exposition, Detroit, MI. -March 1999.

206. Link R. and Kotthoff G. Suitability of High Density Powder Metal Gears for Gear Applications // Gear Technology. Jan/Feb 2001. Vol. 18. No. 1. - P. 1518.

207. Litvin F.L. and Fuentes A. Gear Geometry and Applied Theory // Cambridge University Press. 2004.

208. Matuschka A. Borieren. Ein verfahren zuv Hevstelhmg hartsv und verscbJeibfestev oberfiachcnschichten // Chem. Anlagen Verfahren. 1972. - P. 93-94.

209. Matuschka A. Borieren. Entwicklung und verschleissfesien Qberflachen-scnicht am Beispiel der Eisenboride // Kanstr. Elem. Meth. 1973. № 5. - P. 54-58.

210. Matuschka A. Stahlaharten durch borieren // VDI-Nachr. 1973. Ks 4.1. P. 10.

211. Munro R.G., Yildirim N., Hall D.M. Optimum Profile Relief and Transmission Error in Spur Gears // Proceedings of the First International Conference on Gearbox Noise and Vibration. 1990. - P. 35-41.

212. Niskanen P., Manesh A. and Morgan R. Reducing Wear with Superfinish

213. Technology // The AMPTIAC Quarterly 2003. Vol. 7. No. 1. - P. 3-9.

214. OrnigH., Schaaber O. // Harterci-Techn. Mitt. 1962. H. 3. - P. 131140.

215. Radulovic S. Bonranje metaJa u granujatu za boriranje // 7 Za5t. Mater. -1974. №9.-P. 241-248.

216. Rao S.B. and McPherson D.R. Experimental Characterization of Bending Fatigue Strength in Gear Teeth. // PennState Drivetrain Technology Center Newsletter. State College, PA. 2002. Vol. 5. No 12. - P. 2-4.

217. Reichle M. Erhohung des verschleibwiderstands von Eisenwerk-stoffen durch borieren // Schrnierungstechnik. 1978. - Ms 10. - P. 306-309.

218. Shaw B.A., Korsunsky A.M. and Evans J.T. Surface Treatments and Residual Stress Effects on the Fatigue Strength of Carburised Gears // University of Newcastle-upon-Tyne, United Kingdom. 2001.

219. Singhal S.C.A. Hard diffusion boride coating for ferrous materials // Thin solid films. 1977. - Jfe 2. - P. 321, P. 329.

220. Smith J.D. Gears and Their Vibration A. Basic Approach to Understanding Gear Noise // The Macmillan Press Ltd. 1983.

221. Sroka G. and Winkelmann L. Superfinishing Gears -The State of the Art. Gear Technology. - 2003 November/December. Vol. 20. No. 6. - P. 28-33.

222. Stadtfeld H.J. Dry Cutting of Bevel and Hypoid Gears // Gear Technology. 1998. Vol. 15. No. 3. - P. 39^-3.

223. Stadtfeld H.J. Zukunftsweisende Kegelrad-Verzahntechnik Herstellung, Messung und Optimierung // Corporate Publication, The Gleason Works, Rochester, NY.-2001.

224. Starzhinsky V.E., Osipenko S.A., Shalobaev E.V. Optimization of

225. Multistage Toothed Mechanisms // Mechanics in Design"98: Proceedings of the International Conference, 6-9 July 1998, Nottingham. 1998. - P. 111-119.

226. Strehl R. Load Capacity of Gears Made From High Strength Powder Metal Steel // Doctorate thesis study, Technical University of Aachen, Germany. -2001.

227. Strehl R. Tooth Root Fatigue of a High Density Gear // Technical University of Aachen, Germany. 1997.

228. Tavakoli M.S. and Houser D.R. Optimum Profile Modification for the Minimization of Static Transmission Errors of Spur Gears // Proceedings of ASME 84-DET-173. -1986.

229. Terauchi Y., Tahara M. and Wakaoka N. A Study of Rolling Finish // Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. 1977. Vol. 43. - P. 4327-4336.

230. Ozaki, Т., Funatsu K. and Fuchi I. Theoretical Analysis of Finish Rolled Gear Tooth Profiles // Bulletin of JSME. 1986. Vol. 29. No. 255. - P. 3182-3188.

231. Uematsu S., Kato M. Involute Profile Error in Finish Roll Forming of Spur Gears-Formation of Pressure Angle Error // Transactions of the Japan Society of Precision Engineering. 1989. Vol. 55. - P. 1839-1844.

232. Kazakov V.V., Korotin P.I., Chohlov V.G., Chichagov P.K., Shereshevsky I.A., Shmelev I.I. Investigation of geometry of bodies of rotation by a method ultrasonic location // Ultrasonic diagnostic, IAP AS of USSR. Gorky. -1983.-P. 200-209.

233. Vijayakar S.M. and Houser D.R. Contact Analysis of Gears Using a Combined Finite Element and Surface Integral Method // Proceedings of AGMA Technical Meeting. 1991.

234. Wagaj P. and Kahraman A. Impact of Tooth Profile Modifications on the Transmission Error Excitation of Helical Gear Pairs // Proceedings of ESDA2002: 6th Biennial Conference on Engineering Systems Design and Analysis. Istanbul, Turkey. July, 2002.

235. Walker H. Gear Tooth Deflections and Profile Modifications // Engineer. (1938). - P. 409-412, P. 434-436.

236. Willing A. Lubricants based on renewable resources // Chemosphere. -April, 2001. Vol. 43. No. 1. P. 89-98.