автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение быстродействия и точности гидромеханических поворотно-делительных устройств станочных систем

003461659

На правах рукописи

Аль-Кудах Ахмад Мохаммад

ПОВЫШЕНИЕ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ И ТОЧНОСТИ, ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПОВОРОТНО-ДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ СТАНОЧНЫХ СИСТЕМ

Специальность: 05.03.01.-Технологии и оборудование

механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 2009

003461659

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования<(Донской государственный технический университет^

Научный руководитель: Сидоренко Валентин Сергеевич

доктор техн. наук, профессор

Официальные оппоненты: Тугенгольд Андрей Кириллович

доктор техн. наук, профессор, Чубукин Анатолий Владимирович канд.техн. наук, доцент

Ведущая организация:

Южно-Российский государственный технический университет

Защита состоится «22» февраля... 2009 г. ё «10°°» часов на заседании диссертационного совета Д212.058.02 Донского государственного технического университета по адресу: 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина 1, ДГТУ, ауд. 252 (главный корпус)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Донского государственного технического университета.

Автореферат разослан « 2Я-» января 2009 года.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес совета.

Ученый секретарь

диссертационного совета - / <■-">

доктор техн.наук, профессор

Чукарин А.Н

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современные станочные системы характеризуются многообразием целевых механизмов, обеспечивающих формообразующие движения инструмента и обрабатываемой детали, их базирование, фиксацию, загрузку, разгрузку и организацию процесса металлообработки в реальном времени и пространстве. Время вспомогательных движений выполняемых целевыми механизмами достигает 30% оперативного времени, что является важным резервом повышения производительности станочных систем (СС). Наиболее жесткие требования предъявляются к поворотно-делительным исполнительным движениям. Поэтому повышение эффективности металлообработки неразрывно связано с совершенствованием действующих и созданием новых целевых механизмов (координатные столы, револьверные головки, инструментальные магазины, шпиндельные блоки и др.) повышенного быстродействия и точности, обеспечивающих требуемые производительность и качество обработки с меньшими затратами времени и средств. Это по-прежнему остается актуальной научно-технической проблемой. Особое значение в современных условиях приобретает и модернизация действующего оборудования, создание на его основе автоматизированных станочных комплексов оснащением их перспективными целевыми механизмами и системами управления.

Обладая известными преимуществами, гидромеханические устройства позиционирования наиболее полно решают задачи такого класса. Среди них успешно применяются гидромеханические устройства позиционирования (ГМУП) с вращающимися распределителями и контуром гидравлического управления траекториями движения целевых механизмов. Однако известные решения с фиксированными структурами имеют ограничения в параметрическом управлении быстродействием и точностью. Решение этой задачи стало предметом научного и схемотехнического поиска выполненных автором исследований.

Целью работы повышение эффективности и качества станочных систем путем создания гидромеханических поворотно-делительных позиционирующих устройств повышенного быстродействия и точности.

Для достижения поставленной цели, в работе решались следующие задачи:

1. Обоснование и реализация способа повышения быстродействия и точности, гидромеханических поворотно-делительных механизмов станочных систем.

2. Разработка схемотехнического решения и идентификация рабочих процессов контура гидравлического управления гидромеханического устройства позиционирования на основе модульного принципа построения техники.

3. Создание обобщенной математической модели динамической системы быстродействующего гидромеханического поворотно-делительного устройства с многофункциональным управляющим устройством (МФУУ).

4. Исследование процесса позиционирования, влияния кинематических и силовых параметров устройства на быстродействие и точность исполнительных движений.

5. Оптимизация параметров управления процессом позиционирования по быстродействию и точности.

6. Практическая апробация и разработка рекомендаций для проектирования рациональной конструкции гидромеханического поворотно-делительного устройства.

Автор защищает:

1. Способ и схемотехническое решение повышения быстродействия поворотно-делительных механизмов на основе ГМУП с изменяе-мой(интегрированной) структурой, организуемой многофункциональным управляющим устройством.

2. Обобщенную математическую модель динамической системы гидромеханического устройства позиционирования с изменяемой (интегрированной) структурой в цикле позиционирования.

3. Расходно-перепадные и регулировочные характеристики МФУУ, описывающие его поведение во всем диапазоне изменения площади проточной части в процессе позиционирования.

4. Рекомендации по практическому применению предлагаемых решений, сокращающие затраты времени и средств на этапе проектирования гидрофицированных поворотно-делительных механизмов СС.

5. Зависимости, устанавливающие влияние силовых и кинематических характеристик поворотно-делительных механизмов СС на время и точность позиционирования.

Методы исследования. Схемотехнический поиск рациональных структур и конструкции ГМУП, идентификация гидромеханических процессов методом проливки, математическое моделирование процесса позиционирования численным методом Рунге-Кутта, осциллографирова-ние компьютерного и натурного эксперимента в реальном времени и пространстве, многофакторный эксперимент, статистическая обработка и анализ результатов.

Научная новизна работы заключается:

1. В создании гидромеханических устройств позиционирования с изменяемой (интегрированной)структурой, обеспечивающих рациональные циклы позиционирования целевых механизмов СС.

2. В синтезе оригинального многофункционального управляющего устройства, существенно расширяющего возможности и эффективность автоматизированного управления процессом позиционирования.

3. В интеграции структуры контура гидравлического управления.

4. В создании обобщенной математической модели гидромеханического устройства позиционирования поворотно-делительных механизмов с изменяемой(интегрированной) структурой и МФУУ, что позволило моделировать рациональные позиционные циклы и установить зависимости быстродействия и точности от кинематических и силовых характеристик механизмов позиционирования.

5. В установлении зависимости быстродействия и точности ГМУП ПДМ от кинематических и силовых характеристик процесса позиционирования.

Практическая ценность работы заключается:

1. В повышении быстродействия гидромеханических поворотно-делительных устройств при заданной точности, применением многофункциональных гидравлических управляющих устройств, реализующих параметрическое управление исполнительными движениями СС.

2. В сокращении затрат времени и средств на поиск и разработку рациональных конструкций механизмов позиционирования применением рекомендаций и программной поддержки для расчета рациональных траекторий движения поворотно-делительных механизмов позиционирования.

3. В технической реализации ГИУП ПДМ повышенного быстродействия и точности в составе гидрофицированного координатно-сверлйльного полуавтомата.

Реализация работы. Результаты научного и технического поиска могут применяться в различных позиционных системах автоматизированного технологического оборудования, в том числе ПДМ СС, внедрены на завод металлоконструкции ЗАО «ЗМК» (г.Кисловодск) в проекте гидрофицированного координатно-сверлильного полуавтомата(привод подачи инструмента и координатный поворотный стол).

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на:

• Международной научно-технической и научно-методической конференции (Гидрогазодинамика, гидравлические машины и гидро-пневмосистемы) - МЭИ, 2006;

• VIII Международной научно-технической конференции по динамике технологических систем, ДГТУ, 2007;

• XII международной научно-технической и научно-методической конференции студентов и аспирантов (Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика) - МЭИ, 2008;

• международной научно-технической конференции (Перспективные направления развития технологии машиностроения и металлообработки) - ДГТУ, 2008;

• Всерос. науч. конф. Студентов, аспирантов и молодых ученых - Нальчик, Каб. Балк., Перспектив 2006;

• ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Донского Государственного Технического Университета,2006,2007,2008 .

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, одна из них в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, содержащего общие выводы, списка литературы изЮО наименований, 4 приложения, 52 рисунков, 15 таблиц и изложена наНО страницах машинного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, направленной на решение важной научно-технической задачи повышения эффективности и качества обработки автоматизированного технологического оборудования (на примере их поворотно-делительных механизмов). Предлагается и обосновывается способ решения этой задачи на основе синтеза рациональных гидромеханических позиционеров повышенного быстродействия и точности, обеспечивающих субоптимальные траектории движения целевых механизмов СС.

В первой главе Анализом Российского и зарубежного автоматизированного металлообрабатывающего оборудования выделены основные тенденции его развития: интенсификация и автоматизация рабочих процессов, модульный принцип построения механизмов и машин. С этих позиций выполнен анализ целевых механизмов СС, обеспечивающих исполнительные движения инструмента и заготовки в процессе обработки. В этих условиях активно развиваются интеллектуальные самонастраивающиеся и адаптивные системы, сохраняющие заданный режим формообразования поверхностей детали без прямого участия оператора.

Вопросам динамического анализа, синтеза и автоматизированного проектирования гидромеханических систем ГМС автоматизированного технологического оборудования посвящены работы: Попова Д.Н., Цуха-новой Е.А., Лещенко В.А., Шошиашвили М.Э., Сидоренко B.C., Ермакова С .А., и других. Они рассматривают системы с фиксированными структурами с параметрическими управлениями исполнительных движений. Возможности структурно-параметрического оптимального управления ГМС позиционирования исследуются в работах: Трифонова О.Н., Коро-бочкина Б.Л., Сидоренко B.C. Однако полученные результаты требуют дополнений и уточнений в условиях задач настоящей работы в создании многофункциональных гидромеханических устройств позиционирования и исследовании, гидромеханических поворотно-делительных устройств станочных систем с изменяемой структурой. В известных решениях, организация позиционного цикла для заданной траектории движения осуществляется подсистемой управления с разветвленным контуром гидравлического управления, включающим цепи разгона, замедления, торможения и фиксации исполнительных механизмов ИМ, что ограничивает быстродействие подсистем управления при формировании точек переключения управлений и увеличивает время позиционирования. Для структур ГМУП с управляемым сливом, не исследованы траектории движения, близкие к субоптимальным, недостаточно полно исследованы разгонные характеристики ГМУП. Форсирование процесса разгона при сохранении динамического качества может также сократить время позиционирования, что особенно важно для целевых механизмов вспомогательных и поворотно-делительных движений станочных систем.

Во второй главе обоснован способ повышения быстродействия и сформулированы принципы схемотехнического поиска ГМУП с изме-

няемой структурой и многофункциональным управляющим устройством позиционирования:

• поэлементное построение более сложных устройств на основе простейших, когда обеспечивается интеграция элементов и гидравлических линий связи в подсистеме управления ГМУП;

• создание многофункциональных управляющих устройств, упрощающих гидравлической подсистемой, и форсирующих позиционные циклы;

• модульное построение интегрированной структуры ГМУП из ограниченного состава функциональных блоков.

На основе анализа требований к поворотно-делительным механизмам СС, диапазонов изменения их кинематических, силовых и энергетических характеристик и указанных выше принципов, из известных структур ГМУП принята комбинированная (изменяемая) структура: на участке разгона - гидравлическая передача, обеспечивая максимальную мощность гидромотору; на участке замедления-дроссельный гидропривод с управляемым сливом гидромотора. Эта структура обеспечивает эффективное замедление и равномерное движение особенно при малых скоростях, меньшие потери мощности в напорной гидролинии. В точке позиционирования реализуется структура гидравлического упора, создаваемого перекрытием слива гидромотора, а при повышенной точности позиционирования включается еще и гидроуправляемый тормоз. Во втором случае сохраняется точность достигнутого положения от последующих технологических нагрузок при обработке или утечке сливной линии гидромотора.

Организация позиционного цикла для всех известных фиксированных структур осуществлялась разветвленным контуром гидравлического управления включающим, автономные цепи разгона, замедления, торможения, и фиксации исполнительного механизма. В каждой из них устанавливались свои управляющие исполнительные элементы, объединяемые линиями связи. Это ограничивала быстродействие контура гидравлического управления, стабильность времени переключения управлений и в конечном итоге качество процесса позиционирования. Обобщенная структурная схема ГМУП составлена с учетом предлагаемого направления поиска решения задач и представлена на рис.1. Она поясняет состав и взаимные связи механической, гидравлической, и управляющей подсистем ГМУП. Механическая подсистема передает крутящий момент от выходного звена гидромотора ГМ через передаточно-преобразующий механизм ППМ, поворотно-делительному механизму ПДМ. В дальнейшем формализуется двухмассовой упругой динамической системой.

Гидравлическая подсистема включает энергосиловую установку ЭСУ, гидромотор ГМ, блок распределителей БР и обеспечивает поток рабочей жидкости с давлениями р{ р2 и расходами <21,(22 преобразует его энергию во вращательное движение вала гидромотора выходного звена гидромотора с заданными скоростью со\ и крутящим моментом Мгм .

Управляющая подсистема обеспечивает выполнение позиционного цикла и изменение структуры гидравлической подсистемы в автоматическом режиме. Последовательность управляющих воздействии обеспечивают автономный задатчик перемещений АЗП, вращающийся распределитель ВР, кинематически связанный с валом гидромотора ГМ, гид-роуправляемый клапан и гидроуправляемый тормоз. Многофункциональное объединяет указанные элементы в единый модульный блок.

Рис.1. Обобщенная структурная схема поворотно-делительного механизма с ГМУП: ЭСУ - энергосиловая установка; ГМ - гидромотор; ПДМ - пово-ротно-делительныи механизм; ГУК - гидроуправляемый клапан; УПЗ -устройство предварительного замедления; ППМ - передаточно-преобра-зующий механизм; ГУТ - гидроуправляемый тормоз; АЗП - автономный задатчик перемещений; ВР - вращающийся распределитель; БУС - блок управления скоростью; БР - блок распределителей; ДДО - дискретный датчик оборотов гидромотора.

Принципиальная гидрокинематическая схема (рис.2) составлена на основе структурной с учетом типового цикла позиционирования поворотно-координатного стола: исходное положение (Стоп) с фиксацией положения планшайбы стола, разгон стола до заданной угловой скорости

(У,, замедление движения, останов вала ГМ и стола в точке позиционирования перекрытием сливной гидролинии гидромотора, фиксация вала гидромотора гидроуправляемым тормозом. Организация позиционного цикла с максимальным быстродействием при заданной точности обеспечивается построением ГМУП с автоматически изменяемой структурой при выполнении позиционного цикла. Угловые координатные перемещения стола обеспечивает гидромотор ГМ, управляемый вращающимся распределителем, кинематически связанным с валом гидромотора. Положение гидроуправляемого клапана определяется управляющим давлением Ру,

подводимым в его заклапанную полость и формируемого распределителем Р4. Положение его золотника определяется управляющими сигналами рУ1 и рУ2, соответственно от распределителя РЗ и ВР при совпадений его рабочих окон.

ГУТ-

Рг.вг \

Qltó

JM

о

¡>í-

ai

т

ВР

ж

Ша #

\ЗУТ

IТж%.ат

Р( fa

-¡ и, | Г*

к

jm--cmíJ¡n=rossi

m

Рис.2. Гидрокинематическая схема ГМУП с изменяемой структурой

Очередное угловое перемещение стола задается автономным за-датчиком перемещения АЗП. При подаче сигнала на электромагнит УАЗ распределителя РЗ жидкость поступает к распределителю Р4, обеспечивая рУ1 в заклапанной полости ГУК, открывая его. При этом обеспечивается разгон ГМ до заданной скорости. За один оборот до останова, система управления обеспечивает отключение электромагнита УАЗ распределителя РЗ. Гидроуправляемый клапан переходит в режим подпорного клапана, создавая требуемое противодавление на сливе гидромотора и траекторию замедления движения. Скорость вращения вала уменьшается. За один оборот ВР до останова включается электромагнит YA2 распределителя Р2. При движении с замедлением происходит совмещение рабочих окон ВР, что соответствует координате, заданной АЗП. На выходе ВР, формируется давление управления рУ2, переключающее распределитель Р4. При этом жидкость из заклапанной полости сбрасывается на слив, клапан закрывается под действием пружины, перекрывая сливную линию, гидромотор останавливается. В данный момент переключается распределитель Р1 (на схеме не показан), который подает сигнал на гидроуправляемый тормоз ГУТ для фиксации положения стола.

В качестве исполнительного элемента МФУУ, был принят клапан прямого действия ПГ54-32, доработан конструктивно и установлен на плите гидропанели с РЗ, Р4, образуя модуль МФУУ. Проточная часть клапана представлена на рис.3.

На специально разработанном стенде, методом проливки определяли расходно-перепадные характеристики проточной части ГУК рис.3 во всем диапазоне перемещения клапана(подпорный и тормозной режимы). Обработка результатов проливки осуществлена с программной поддержкой excel. Зависимость коэффициента расхода от перемещения золотника клапана X после аппроксимации программной поддержкой statistic^ использовали в виде эмпирической математической зависимости (1) при моделировании процесса позиционирования.

ц = -l,0135xs + 3,4454х4 - З,4177х3 + 1Д82Х2 - 0,0343х - 0,0049. (1)

X, мм

Рис.4. Зависимость коэффициента расхода м от перемещения клапана X

Третья глава посвящена формированию обобщенной математической модели динамической системы ГМУП поворотно-делительного механизма СС, с изменяемой структурой.

Моделирование гидромеханических процессов динамической системы, включающей механическую, гидравлическую силовую и управляющую подсистемы, осложняется нестационарностью потока рабочей жидкости, упругими демпфирующими связями механической подсистемы, нестабильностью реальных воздействий на гидравлическую подсистему. Поэтому при формировании математической модели ГМУП, обобщенная гидрокинематическая схема которой представленная на рис.2 были принятые допущения:

• рабочая жидкость сжимаемая, капельная, в гидролиниях связи присутствует нерастворенный воздух;

• силы вязкого трения в подвижных сопряжениях пропорциональны скорости;

• трубопроводы короткие (/ <0,5м)> гладкие, жесткие, что

позволяет не учитывать волновые процессы на этом этапе исследования;

• в гидроуправляемом клапане пренебрегаем гидродинамическими силами потока, из-за малых на участке замедления расходов и диаметра золотника клапана;

• жесткость и демпфирующие свойства механической подсистемы постоянны, зазоры в кинематической цепи отсутствуют;

• динамические процессы рассматриваются при <Зн=сопз1, рн=ркп= сопб^ соответственно расход и давление насоса ЭСУ);

• коэффициент расхода управляющего устройства ГУК представлен аппроксимированной зависимостью(1) от перемещения золотника клапана р=р(х). Обобщенную математическую модель составляют следующие уравнения:

1. Уравнения движения двухмассовой механической подсистемы:

71~Т<Т = Мгм ~Мс\ ~М\-г ~мгз ~МВР; ш

Мгм = "¿Г9д/ (Л - Рг) ">ма = Мт^п+ квт й<Рх

(2.1)

2лг " " ° А Л

МС2 = М^ + квт ; М,_2 = - + С <р2), ш ад ш ш

где /,,/2 - моменты инерции ведущих и ведомых масс, Н*м*с2;

координаты их угловых перемещений, рад; МГМ - момент гидромотора, Н*м; МС1, МС2 - моменты сил сопротивления, Н*м;

М,_2- упругий момент, Н*м; М„- момент технологической нагрузки, Н*м; /г,С- коэффициенты демпфирования и жесткости механической подсистемы; МВР~ момент вращающегося распределителя, Н*м; Мп - тормозной момент, Н*м;

мп = мп.шх ПРИ (Р>(Рц ;МП = 0 при (р<(рк ; Мп(тах) - максимальное значение тормозного момента; - рабочий объем гидромотора, м3; МТ[, МГ2 - моменты сухого трения, Н*м.

2. Гидравлическая силовая подсистема с дроссельным управлением описывается уравнениями баланса расходов напорной и сливной линий:

С2н=(2гм+дп+1(3у1+(2сж1 (2.2)

(}гм = С}гук+ 0сж2-(}п+ЗДу2 где (^н - расход гидронасоса; (2гм= дм .¿у, - расход идущий на вращение

вала гидромотора; 1(}у1= г .рн - расход на компенсацию утечек;

С}п= г„(р1 - р2) - расход на перетечки рабочей жидкости;

гу ' гп -коэффициенты утечки и перетечки, мг.с~х.Па~1;

Л а.. !2л + IV. с1р; ,

Qcж= —-— * —^ - расход на компенсацию деформируемого/ А

го объема жидкости в полостях гидромотора и подводящих каналах; Есм - модуль объемной упругости смеси жидкости и воздуха,Па; IVш - объем гидролиний соответственно м3; - прира-

ск

щение давления в полостях ГМ или в каналах управления; (^гук -расход проходящий.через гидроуправляемый клапан. Расходы жидкости Оз через проточную часть распределителей,

связывающие их изменение от перемещения золотника хР и перепадами давлений Др определяются следующим выражением:

С2з = кР. хр. • sign(Ap).

После подставления значений слагаемых уравнения (2.2), получим следующую систему дифференциальных уравнений:

dpi _ ккп • Есм

dt qH +qM +Щ

и

■ хкп • 71^1 ~!'c»\ ■ siSn(Pi -PcJ-

• t£>, + ---——--ft>„ ,

—---- U/| f — —

dt qM +

xVb^j • «««(л - a. )+y2*• щ; r7 ?

Фз __ *од • Есм v крл • Я,

■Jlft -P4I -sign{p3 -р4)~

Р 4 см

• л7ч 'VIл — PA I s>g»(Pi - PA У,

dp4 kPA ■ Еа

dt ХГУК ' SГУК +

4л

' ХР4

S ГУК ' Есм _ v

у ¡УК >

ХГУК ' $ГУК + ^4 л

dpyi _ kP3 • Есм

dt xn-Sn+WyU Sp4 ' Есм у .

" ' /М 5

ХРА ' SpA + Wу\л

dp у г _ kUP • Eai

KDP

х/к^рД:

dt xPA-SPt+WyU

S • E

xsign(Pi -py2) +-P4 • VPA,

XPA ' "Я4 + "yU

(2.2.3)

(2.2.4)

' л/| А - Py\I' si8»(Pi - Рул) -

(2.2.5)

(2.2.6)

где Win - объем гидролинии соответственно, м3; X/ -перемещение запорно-регулирующего элемента соответствующего гидроаппарата, м; щ -частота вращения вала гидромотора, с"1; ,Spi - эффективная площадь

ЗРЭ соответствующего гидроаппарата, м2; kl ~¡.t}-D-ку ■

удельная проводимость окна соответствующего гидроаппарата;

- коэффициент расхода соответствующего гидроаппарата; р - плотность рабочей жидкости, кг/м3; D - характерный размер соответствующего гидроаппарата, м; г]0- объемный КПД; гу -

коэффициент утечки; рн - давление создаваемое насосом, Па; qM -рабочий объем гидромотора, м3/об; ф - угол поворота вала гидромотора.

Управляющую механическую подсистему описывают уравнения:

3. Уравнение движения золотника гидрораспределителя Р4

d2Xpt _ г \ dxPA

mn,).P4 7Т~ ~ ''4 \ Ру\ Ру2 I квт ' ,,

dt dt (2.3)

dx

-С (х{) ± хРЛ)~- Fy - Ftr ■ sign —f1.

dt

4. Уравнение движения золотника гидроуправляемого клапана

d2x

тпр.гук ■ ЛК = $ГУК ■ Ра - С,ч, U ± xrvK) -

dt (2.4)

~кВт ——- Ftr ■ sign - Fy, dt dt где mnpi - приведенная масса золотника соответствующего гидрораспределителя, кг; Ftr - сила сухого трения, Н; Fy - реакция упоров в конце хода клапана, Н; квт -коэффициент вязкого трения; Спр - жесткость пружины распределителя Р4, Н/м; xt - перемещение золотника соответствующего гидрораспределителя Р4, м; у0 -

предварительное сжатие пружины ГУК, м. Исследование модели выполнено с использованием программной поддержки matlab численным методом ode4 Рунге-Кутта четвертого порядка точности. Введение в модель динамической системы ГМУП уравнений, описывающие нелинейные изменения давлений р при дросселировании потока на сливе заметно усложняет модель. На этом уровне модели игнорируется уравнение для реального управления BP заменой его релейными или квазирелейными значениями, устанавливаемые предварительным экспериментом.

Осцилографирование исследуемых позиционных циклов натурного эксперимента проводилось с использованием программной поддержки Ро\тегСгар(1 к плате ЦАП/АЦП (Е20-100). Вычислительный эксперимент проводили в программе МаиаЬ7 различными численными методами интегрирования (Эйлера и Рунге-Кутта). При этом получены близкие результаты вычислительного и натурного экспериментов, что подтверждает и адекватность математической модели (рис.5).

V. (шд

-

— — А А — --------- -...........—

и — — ..............

о от 01 пи а? «¿б аз ох о* о^ /■ (

ко ьц

ГШ

У< ------------ 1 ------- ----------

------------ --------- ---------- V ---- ------ : 1 1

пня а /

сиз /и а* К ■

Рис.5» Графическое представление результатов натурного и вычислительного экспериментов

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям ГМУЛ с МФУУ, для предварительной оценки правильности функционирования и работоспособности предлагаемых конструкций, исследования процесса позиционирования, исследования влияния кинематических

и силовых параметров ПДМ на быстродействие и точность позиционирования, и проверки адекватности теоретических исследований. Для решения этих задач, было разработано специальное стендовое оборудование (рис.б).

Рис.б. Стенд для исследования ГМУП: 1 - датчик перемещения ВЕ-175А; 2 - порошковый тормоз; 3 - тахогенератор ТМГ- ЗОП; 4 - передаточно-лреобразующий механизм; 5 - гидроуправляемый фрикционный тормоз; 6 - гидромотор Г15-23; 7 - гидроуправляемый клапан; 8 - распределитель грубого отчета; 9 - датчики давления; 10 - вращающийся распределитель

Натурным экспериментом установлено, что основное влияние на быстродействие и точность оказывают: момент инерции (/ ), и скорость вращения ш. На рис.7 представлен график изменения выбега вала гидромотора в зависимости от разных моментов инерции приводимы масс.

(Рв,УГЛ.МИН.

0,08

0,07

0,06

0,05

0,04

0,03

0.02

0,01 ■

0 ■

О 0,002 0Д04 0.000 0,000 0р1 0,012 О,ОН | кр*м?-

Рис.7. Зависимость выбега вала ГМ от момента инерции 16

Из графика видно что, при повышении момента инерции в 2 раза выбег повышается в 2.4раза.

Сравнительная оценка быстродействия ГМУП с МФУУ (кривая 1, рис.8) с аналогичными результатами исследований B.C. Сидоренко, А.Г. Шуваева(кривая 2 рис.8), свидетельствует о повышении быстродействия ГМУП с МФУУ на 40%, при скорости позиционирования (10-15) рад/с. На рис.8 представлены зависимости времени цикла позиционирования ty от скорости вращения вала гидромотора со для двух структур позиционного гидропривода: 1 - схема с интегрированной структурой, 2- схема с обычной структурой.

tu, С

0,6

0,5 ■

0,1 •

0-I-,-.-,-1-1

О 5 10 15 » 25

col, рад/с ,

Рис.8. Зависимости времени цикла позиционирования tq от скорости вращения вала гидромотора col.

Для определения рационального сочетания управляющих параметров ГМУП (координата точки переключения на замедление <р0 и

предварительного сжатия пружины ГУК у0), обеспечивающего минимальное время позиционирования и максимальную точность позиционирования проведен полнофакторный эксперимент. Определены коэффициенты регрессии, определяющие степень влияния каждого фактора (координата точки переключения на замедление и предварительного сжатия пружины ГУК) на быстродействие и точность ГМУП. Получены упрощенные математические модели в виде полиномов второй степени для определения быстродействия и точности ГМУП в зависимости от управляющих параметров (р0, у0 . Разработанные компьютерные программы в среде MathCad могут применяться при инженерных расчетах ГМУП с МФУУ для аналогичных механизмов.

Графические зависимости критериев быстродействия и точности ГМУП от управляющих параметров (координата точки переключения на

замедление и предварительное сжатие пружины ГУК) представлены на рис.9 и 10. На рис.9 видно, что минимальное время позиционирования (быстродействие) привода достигается при максимальном (в области идентификации) значении координаты переключения на замедление, а максимальная точность (рис.10) -- при максимальном (в области идентификации) значении предварительного сжатия пружины ГУК. Преобразовав относительные оптимальные значения х"""' и х™"' факторов, получим реальные значения оптимальных параметров управления процессом позиционирования.

Рис.9. Зависимость критерия быстродействие У} от управляющих параметров фо, Уо

У2

ФО уО

Рис.10. Зависимость критерия точность У2 от управляющих параметров <р0, у0

В пятой главе приведены результаты практической апробации результатов исследования на примере координатно-сверлильного станка, в котором поворотно-делительный стол и привод подачи инструмента оснащены ГМУП с МФУУ. Станок реализован на базе вертикально-сверлильного станка 2А135 и обеспечивает сверление большого количества отверстий в узлах крепления ферменных конструкций.

В процессе испытания ПДМ на стендовом оборудовании при производственных условиях проводили экспериментальные исследования точности позиционирования. Результаты обработки экспериментов позволили определить степень влияния конструктивных и эксплуатационных параметров привода на выбег стола при останове. Как показали исследования, основное влияние на величину выбега оказывают: скорость перемещения (рис. 11), момент сил сопротивления, и приведенный момент инерции перемещаемых масс. Важным фактором при оценке точности является разброс выбега. Чтобы исключить влияние погрешностей кинематической цепи, последний определяли при подходе стола на одну координату. В результате проведения 100 остановов, при угловой скорости вала <о=10рад/с разброс выбега планшайбы стола находился 2.9-3.1угл.минут, т.е. разброс А<р=0,2угл.минут. следует отметить что погрешность предыдущего останова стола не влияет на последующий, что исключает накопление ошибок.

. ■; '. ':с,:- ря;'

'?»/ ;.-■: •> - " '

:"•' угл.мин. •■

12 ; : • . .'•{; . ;

о -----,-,---,

О 5 10 15 20 25

: ' - со, рад/с

Рис.11. Зависимость выбега вала планшайбы стола от скорости

Эффективность от внедрения станка обусловлена: повышением производительности в 1.2-1.4 раза; сокращением производственных площадей и состава работников, обслуживающих сверлильно-резьбо-нарезной участок.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Предложен и технически реализован оригинальным гидромеханическим устройством позиционирования ГМУП способ, обеспечивающий повышение эффективности(быстродействия и точности) поворотно-делительных механизмов СС, за счет интегрированной, изменяемой в процессе позиционирования структуры ГМУП, обеспечивающий рациональные позиционные циклы.

2. Идентификация рабочих процессов многофункционального управляющего устройства, позволила получить расходно-перепадные, а в дальнейшем и регулировочные характеристики устройства позиционирования, используемые при математическом моделирований процессов позиционирования поворотно-делительных механизмов и оптимизации их рациональных решений.

3. Моделированием типовых позиционных циклов созданной обобщенной математической модели ГМУП с изменяемой (интегрированной) в процессе движения структурой описано поведение гидромеханического поворотно-делительного быстродействующего устройства, установлены закономерности, характеризующие влияние силовых и кинематических параметров механизма на быстродействие и точность. Это позволило в дальнейшем решить задачу параметрической организации настройки многофункционального управляющего устройства МФУУ для организации рациональных позиционных циклов.

4. Параметрической оптимизацией процесса управления МФУУ по критериям: координата точки переключения управления на замедление движения гидромотора <р0 и усилие предварительной настройки гид-роуправляемого клапана МФУУ у0 определяются их оптимальные значения х'Г", Х°2п,п для достижения максимального быстродействия при

заданной точности, или решение обратной задачи.

5. Практической апробацией результатов вычислительного и натурного эксперимента в конструкции координатного поворотно-делительного стола подтверждает эффективность предлагаемых решений: снижение времени позиционирования в 1.2-1.4 раза при точности позиционирования планшайбы стола ±Зугловых минуты.

6. Исползование при проектировании координатных столов станочных систем, предлагаемых работой рекомендаций и расчетов, позволяет существенно сокращать затраты времени и средств на этапе проектирования и испытания гидромеханических устройств как углового, так и линейного позиционирования.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Публикации в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Аль-Кудах A.M. Моделирование процесса позиционирования поворотно-делительных механизмов автоматического технологического оборудования устройствами с гидравлическими линиями связи. /A.M. Аль-Кудах, B.C. Сидоренко, В.И. Грищенко // Вестник ДГТУ. - 2008. -Т.8, - № 4 (39). - С. 447-457.

Публикации в других изданиях

2. Ракуленко C.B. Поиск рациональной структуры гидропривода по быстродействию и точности позиционирования / C.B. Ракуленко, A.M. Аль-Кудах, B.C. Сидоренко // Гидрогазодинамика, гидравлические машины и гидропневмосистемы: тр. Междунар. науч.-техн. конф., 12-14 дек. / Москов. энергет. ин-т (техн. ун-т). - М., 2006. - С. 183-186.

3. Ракуленко С. В Высокомоментный позиционный гидропривод исполнительных движений станков с гидравлическим тормозным устройством / C.B. Ракуленко, A.M. Аль-Кудах // Перспектива-2006: материалы Всерос. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Нальчик, 2006. - T. I. - С. 258-261.

4. Грищенко В.И. Математическое моделирование быстроходного позиционного гидропривода / В.И. Грищенко, А.М. Аль-Кудах, C.B. Ракуленко И Материалы и технологии XXI века: сб. ст. V Междунар. науч.-техн. конф., 21-22 марта. - Пенза, 2007. - С. 127-129.

5. Грищенко В.И. Позиционный пневмогидравлический привод повышенного быстродействия и точности / В.И. Грищенко, C.B. Ракуленко, Аль-Кудах Ахмад Мохаммад // Перспектива - 2007: материалы междунар. конгр. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Нальчик, 2007. - Т. И. - С. 25-29.

6. Сидоренко B.C. Гидромеханическое устройство позиционирования целевых механизмов станков повышенного быстродействия и точности / B.C. Сидоренко, A.M. Аль-Кудах // Труды VIII Международной научно-технической конференции по динамике технологических систем / ДГТУ. - Ростов н/Д, 2007. - T. II. - С. 215-217.

7. Аль-Кудах A.M. Экспериментальное определение расходно-перепадных характеристик гидроуправляемого клапана позиционирования исполнительных механизмов станков и технологических машин / A.M. Аль-Кудах // Перспективные направления развития технологии машиностроения и металлообработки: материалы междунар. науч. - техн. конф. - Ростов н/Д, 2008. - T. II. - С. 243-247.

8. Аль-Кудах А.М. Адаптивное гидромеханическое устройство позиционирования целевых механизмов станочных систем повышенного быстродействия и точности / A.M. Аль-Кудах [и др.] // Гидравлические

машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика: тез. докл. XII Между-нар. науч. техн. конф. студентов и аспирантов. - М., 2008. - С. 15-16.

9, Грищенко В.И. Структурно-параметрическое управление позиционирующим пневмогидромеханическим устройством / В.И. Грищенко,

A.М. Аль-Кудах, М.С. Полешкин // Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика: тез. докл. XII Междунар. науч. техн. конф. студентов и аспирантов. - М., 2008. - С. 22-23.

10. Полешкин М.С. Идентификация рабочих процессов в многофункциональном тормозном устройстве / М.С. Полешкин, А.М.Аль-Кудах,

B.И. Грищенко // Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика: тез. докл. XII Междунар. науч. техн. конф. студентов и аспирантов. - М., 2008. - С. 54-55.

В печать 26.01.09. .

Объем 1,0 усл.п.л. Офсет. Бумага тип №3. Формат 60x84/16. Заказ № 26. Тираж 120 экз.

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия: 344000, г.Ростов-на-Дону, пл.Гагарина,!.

Введение.

Глава 1. ГИДРОФИЦИРОВАННЫЕ ПОВОРОТНО-ДЕЛИТЕЛЬНЫЕ

МЕХАНИЗМЫ СТАНОЧНЫХ СИСТЕМ.

1.1. Перспективные области применения гидромеханических позиционирующих устройств в станочных системах.

1.2. Поворотно-делительные механизмы станочных систем. Технические требования, характеристики и особенности функционирования.

1.3. Системы управления гидромеханическими устройствами позиционирования с многофункциональным устройством управления.

1.4. Способы повышения точности и быстродействия гидромеханических устройств позиционирования.

Выводы.

1.5. Цель и задачи исследования.

Глава 2. РАЗРАБОТКА СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

ПОВОРОТНО-ДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ СТАНОЧНЫХ СИСТЕМ ПОВЫШЕННОГО БЫСТРОДЕЙСТВИЯ И ТОЧНОСТИ. 46 2.1. Принципы построения гидромеханических поворотно-делительных устройств станочных систем повышенного быстродействия и точности.

2.2. Обоснование и разработка структуры и гидрокинематической схемы гидромеханического устройства позиционирования.

2.3. Техническая реализация многофункционального управляющего устройства.

2.4. Идентификация рабочих процессов многофункционального управляющего устройства. ь 2.4.1. Геометрические характеристики проточной части многофункционального управляющего устройства на базе гидроуправляемого клапана.

2.4.2. Методика и специальное оборудование для исследования гидравлических характеристик многофункционального управляющего устройства.

2.4.3. Расходно-перепадные характеристики проточной части гидроуправляемого клапана.

Выводы.

Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПОВОРОТНО-ДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА ПОВЫШЕННОГО БЫСТРОДЕЙСТВИЯ И ТОЧНОСТИ.

3.1. Формирование обобщенной модели динамической системы гидромеханического поворотно-делительного устройства.

3.2. Исследование процесса позиционирования. Вычислительный эксперимент.

3.3. Исследование влияния силовых и кинематических параметров гидромеханического поворотно-делительного устройства на быстродействие и точность позиционирования.

Выводы.

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПОВОРОТНО-ДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА С МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫМ УПРАВЛЯЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ.

4.1. Цели и задачи экспериментальных исследований. Методология их выполнения.

4.2. Специальное стендовое оборудование.

4.3. Автоматизированный экспериментальный стенд для исследования гидромеханического устройства.

4.4. Методика проведения экспериментальной проверки на адекватность математической модели.

4.5. Методика многофакторного вычислительного эксперимента.

4.6. Оценка достоверности экспериментальных данных теоретическим исследованиям.

4.7. Определение рациональных значений управляющих параметров гидромеханического поворотно-делительного устройства.

Выводы.

Глава 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ И ПРОМЫШЛЕННАЯ

АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

5.1. Координатно-сверлильный станок с гидромеханической позиционирующей системой.

5.2. Техническая характеристика станка.

5.3. Описание работы станка.

5.4. Результаты испытания станка и внедрение в производство.

Актуальность темы исследований. Современное автоматизированное технологическое оборудование (АТО) характеризуется многообразием целевых механизмов (ЦМ), обеспечивающих формообразующие траектории движения инструмента и обрабатываемой детали, их базирование, фиксацию, загрузку, разгрузку и организацию в реальном времени и пространстве процесса металлообработки. Время вспомогательных движений, выполняемых ЦМ, достигает 30% оперативного времени, что является важным резервом повышения производительности АТО. Поэтому повышение эффективности металлообработки неразрывно связано с совершенствованием действующих и созданием новых ЦМ (координатные столы, револьверные головки, инструментальные магазины и др.) повышенного быстродействия pi точности, обеспечивающих требуемые производительность и качество обработки с меньшими затратами времени и средств, что по-прежнему остается актуальной научно-технической проблемой. Немаловажным является создание новой перспективной техники.

Вместе с тем особую актуальность в современных условия приобретают совершенствование станочных систем (СС), их доводка до автоматизированных станочных комплектов (АСК), оснащенных автоматизированными целевыми механизмами. Для России, где более 4,5 млн. станков универсальной специализации - морально устаревшие (примером может служить вертикально-сверлильный станок 2А135), создание автоматизированных станочных комплексов является важнейшим фактором достижения успехов в условиях конкуренции.

Тенденция развития металлообрабатывающего оборудования - автоматизированные станочные комплексы, обеспечивающие сразу несколько технологических операций за один цикл.

Наиболее перспективным в данном направлении является модульный принцип построения системы. Целевые механизмы, в том числе столы, как узкофункциональная оснастка к станкам, оборудуются автоматическими приводами и системой управления, в результате получаем АСК, что экономит средства и время на создание новых металлообрабатывающих комплексов.

Обладая известными преимуществами (быстродействие, бесступенчатое регулирование скорости, возможность фиксирования рабочих органов машин в любом заданном положении с высокой точностью, хорошие разгонные характеристики и др.), широкое применение получают гидромеханические позиционирующие устройства, наиболее полно отвечающие таким требованиям, как возможность организации рациональных траекторий движения, обеспечивающих достижение максимального быстродействия при заданной точности позиционирования ЦМ наиболее простыми средствами. Задачи оптимального управления наиболее эффективно решаются гидромеханическими позиционерами с управляемой сливной линией гидродвигателя и гидромеханическим тормозом. Формирование требуемых управляющих воздействий в организации оптимальных позиционных циклов наиболее полно реализуется многофункциональными управляющими устройствами с гидравлическими линиями связи, позволяющими существенно повысить быстродействие и стабильность контура управления гидравлических позиционных приводов ЦМ. На выходе контура управления формируются управляющие сигналы, достаточные для прямого управления исполнительными элементами привода. Кроме того, появляются реальные возможности управления процессом позиционирования изменением структуры гидромеханического устройства позиционирования (ГМУП) внутри цикла (на ходу), активизируя традиционное параметрическое управление траекториями движения целевых механизмов АТО. Особенно это важно для поворотно-делительных механизмов, что и явилось основой схемотехнического поиска решения поставленной задачи.

В известных ранее решениях организация рационального позиционного цикла осуществлялась длинным, структурно разветвленным контуром гидравлического управления, включающим цепи - разгона, замедления и торможения, что сказывалось на времени общего цикла и его стабильности. В данной работе на основе анализа известных схемотехнических решений предлагается, разрабатывается и исследуется оригинальное схемотехническое решение ГМУП, представляющее многофункциональное управляющее устройство, формирующее автоматизированную позиционирующую систему повышенного быстродействия и точности.

Целью настоящего исследования является повышение производительности, точности и экономичности металлообрабатывающего оборудования путем создания автоматизированных гидромеханических позиционирующих устройств поворотно-делительных механизмов повышенного быстродействия и точности. На защиту выносятся основные положения выполненного исследования:

1. Способ и схемотехническое решение повышения быстродействия поворотно-делительных механизмов на основе ГМУП с изменяемой (интегрированной) структурой, организуемой многофункциональным управляющим устройством.

2. Обобщенная математическая модель динамической системы гидромеханического устройства позиционирования с изменяемой (интегрированной) структурой в цикле позиционирования.

3. Расходно-перепадные и регулировочные характеристики многофункционального устройства управления (МФУУ), описывающие его поведение во всем диапазоне изменения площади проточной части в процессе позиционирования.

4. Рекомендации по практическому применению предлагаемых решений, сокращающие затраты времени и средств на этапе проектирования гидрофици-рованных поворотно-делительных механизмов станочных систем (СС).

5. Зависимости, устанавливающие влияние силовых и кинематических характеристик поворотно-делительных механизмов СС на время и точность позиционирования.

Поведение ГМУП исследовано с помощью математической модели динамического процесса позиционирования. Математическое моделирование динамической системы ГМУП выполнено с использованием программной поддержки matlab.7.0.1 и её подсистемы моделирования динамических процессов simulink. Экспериментальные оценки адекватности модели, достоверность полученных результатов, изучение влияния факторов на быстродействие и точность, не нашедших отражения в теоретических разработках, подтверждены экспериментальными исследованиями на специальном разработанном стенде.

Практическая значимость работы заключается:

1) в повышении быстродействия гидромеханических поворотно-делительных устройств при заданной точности, с применением многофункциональных гидравлических управляющих устройств, реализующих параметрическое управление исполнительными движениями СС;

2) в сокращении затрат времени и средств на поиск и разработку рациональных конструкций механизмов позиционирования с помощью рекомендаций и программной поддержки для расчета рациональных траекторий движения поворотно-делительных механизмов позиционирования;

3) в технической реализации ГМУП ПДМ повышенного быстродействия и точности в составе гидрофицированного координатно-сверлильного полуавтомата.

Поставленные цели и задачи решаются основными разделами работы.

Структура диссертации: диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, приложения.

Выводы

На основе экспериментальных исследований, проведенных в 4-й главе, сформулируем следующие выводы.

1. Предварительными и экспериментальными испытаниями установлены правильность функционирования и работоспособность многофункционального управляющего устройства МФУУ для типовых позиционных циклов ПДМ СС.

2. Идентификацией рабочих процессов МФУУ определены расходно-перепадные характеристики, получены их графические и эмпирические аппроксимации, позволившие получить адекватное описание процессов позиционирования обобщенной математической моделью, и удовлетворительное совпадение результатов вычислительного и натурного экспериментов.

3. Обоснованы основные силовые и кинематические характеристики ГМ ПДУ, получены зависимости их влияния (Упр, со2, Мс) на величину выбега, позволяющие определять зоны устойчивого позиционирования, выработать рекомендации для их проектирования при меньших затратах времени и средств.

4. Планированием и исполнением многофакторного эксперимента обеспечена достаточная достоверность результатов эксперимента и адекватность идентификационной модели.

5. Параметрической оптимизацией процесса управления МФУУ по критериям: координата точки переключения управления на замедление движения гидромотора <р0 и усилие предварительной настройки гидроуправляемого кла «лл тл. т 1) —опт —опт пана МФУУ Уо определяются их оптимальные значения хх , х2 для достижения максимального быстродействия при заданной точности, или решение обратной задачи.

Глава 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ И ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1. Координатно-сверлильный станок с гидромеханической позиционирующей системой

Проведенные исследования позволяют определить наиболее рациональные с точки зрения обеспечения требуемой точности и максимального быстродействия значения основных управляющих параметров (0О> Уо) ГМУП. Это позволяет сократить время при наладке привода, проведя многочисленные опыты, не дающие рационального сочетания данных параметров.

Проверка работоспособности предлагаемых схем ГМУП и результатов исследований проводилась на координатно-сверлильном станке с гидравлическим приводом. Станок, разработанный на базе вертикально-сверлильного станка 2А135, обеспечивает сверление большого количества отверстий в узлах крепления ферменных конструкций.

Внедрение станка для сверления отверстий в узле крепления осуществлялось автором настоящей работы, магистрантом М.С. Полешкиным и ст. преп. В.И. Грищенко на ЗАО «ЗМК» («Завод металлоконструкций», г. Кисловодск) под руководством проф., д.т.н., B.C. Сидоренко.

Предлагаемый проект координатно-сверлильного полуавтомата реализован путем модернизации станка 2А138 оснащением его поворотным координатным столом с приспособлением для базирования и закрепления деталей типа узел крепления форменных конструкций (рис.5.1). Поворот стола в заданную позицию и подачу инструмента при сверлении, нарезании резьбы обеспечивают ГМУП, разработанные по результатам исследований в работе.

Узловое элемент У£

Рис.5.1. Узловой элемент крепления

Узловой

А-А элемент У1 Rz40

По действующему техпроцессу сверление 8-ми отверстий 0 24 мм и нарезание в них резьбы осуществляют на 5-ти станках 2А135 с установкой детали в тисках и сверление по разметке. Эту работу выполняют 5 операторов-станочников. Для опытного многономенклатурного производства очевидны низкая производительность и точность обработки. Предлагаемый проект позволяет автоматизировать процесс обработки. Всего два таких полуавтомата решают задачу обработки узлов крепления.

Оператор устанавливает обрабатываемую деталь в автоматизированное приспособление (позиция I) и включает кнопку «Цикл». Включается подача инструмента, происходит сверлеиие отверстия. После завершения обработки отверстия стол поворачивается в позицию II, где обрабатывается второе отверстие и т.д. В позицию IV деталь перемещается после обработки 4-го отверстия. Аналогично на втором станке осуществляется нарезание резьбы.

5.2. Техническая характеристика станка

Характеристика станка:

1. Максимальный диаметр сверления - 35 мм.

2. Двигатель главного движения - 7 кВт.

Поворотно-делительный стол:

1. Размер рабочей поверхности стола - d=400 мм.

2. Поворот стола - 360°.

3. Максимальная частота вращения - 62 об/мин.

4. Кратность деления стола -15°.

5. Точность установки координат - 8.'

6. Тип гидромотора и мощность - Г15-22.

7. Наибольший вес заготовки - 100 кг.

8. Вес стола - 50 кг.

Привод подачи инструмента:

1. Максимальный ход пиноли шпинделя - 300 мм.

2. Ускоренное перемещение шпинделя - 1 м/мин.

3. Предельная подача - 0,02-1,5 мм/об.

4. Регулирование подачи - бесступенчатое.

5. Разрешающая способность - 0,05 мм.

6. Точность установки глубины обработки - 0,05мм.

7. Тип гидромотора и мощность - Г15-23, 1,7 кВт.

5.3. Описание работы станка

Общий вид станка представлен на рис.5.2. Станок работает по полуавтоматическому циклу и состоит из механизмов: привода главного движения, при

Рис.5.2. Общий вид станка 2А135: 1 - поворота о-делительный стол; 2 - червячная передача; 3 - обрабатываемая заготовка; 4 - конечный выключатель; 5 - панель управления; 6 - гидромотор Г15-22 привода станка; 1, 11 - гидромотор управления; 8, 10 - вращающийся распределитель; 9 - гидромотор Г15-23 поворота станка; 12 - шкаф управления; 13 - насосная станция Г48-1 вода подачи, вывода обрабатываемой детали на заданную координату в полярной системе координат и закрепления ее в этом положении. Гидравлический привод с МФУУ осуществляет задание и отработку координат без применения прецизионных датчиков положения и специальных систем обратной связи, управляет автоматическим разгоном и снижением скорости, торможением поворотного стола при останове.

Для упрощения кинематической схемы привода подачи, обеспечения ускоренного и рабочего перемещений шпинделя в общем автоматическом цикле, а также для задания и отработки точного перемещения инструмента, привод подачи станка осуществляется от гидравлического мотора с МФУУ.

Наличие в схеме МФУУ упрощает гидрокинематическую схему позиционной системы программного управления станками без применения сложных электромагнитных систем обратной связи.

Гидрокинематическая схема станка представлена на рис. 5.3. При запуске насосной станции рабочая жидкость подводится к трем контурам (приводу зажима заготовки, подачи сверлильной головки, приводу поворотного стола) одновременно. При этом системой управления включены электромагниты YA1 распределителя PI, YA5 распределителя Р4, YA7 распределителя Р6, YA9 распределителя Р9. Это обеспечивает разжим гидроцилиндра ГЦ, отвод сверлильной координаты (после чего YA9 - отключается).

После установки заготовки на поворотном столе оператором подается сигнал на зажим заготовки. При этом отключается YA1 и включается YA6 распределителя Р1 - происходит зажим заготовки. т

CPi.M i---

0 | л? w/

El] n m

ПЗП

A3 гw

PS m

El if ч Irhn

Wi

2b f да лг/

М/ i " i

11 ф im О ft да

1 ™ i ЯР2

Пв

Ш1 (Г т

SOI 0 ft тгттХ\

4i zx ntt

-IB m ш to m О a m 0

- fS? ;

К? T

Ji

ТГТ1

T jiii Ю I

L.

I16

Рис.5.3. Гидрокинематическая схема гидрофицированного станка

Далее оператор подает сигнал на начало цикла YA6 сверления. При этом отключается YA5 и включается YA6 распределителя Р4 - происходит быстрый подвод сверлильной головки. Информация о перемещении СГ поступает от датчика грубого отсчета - датчика оборотов. При подходе к координате сверления (за 1 оборот) счетчик импульсов подает сигнал на включение электромагнита YA4 распределителя РЗ - обеспечивается стабильная по скорости рабочая подача сверлильной головки СГ. При подходе к координате позиционирования СГ за один оборот счетчик импульсов подает сигнал на включение электромагнита YA3 распределителя Р2. Рабочая жидкость подается к торцу золотника ВР1, и при совмещении рабочих окон BP жидкость поступает к распределителю Р5 и переключает его в правую позицию (одновременно происходит отключение YA7).

Управляющий канал ГУК1 соединяется со сливом — проходное сечение ГУК1 перекрывается под действие пружины. Давление в сливной полости возрастает, происходит останов СГ. Реле давления РД1 подает сигнал на обратный отвод СГ. При этом отключаются электромагниты УАЗ распределителя Р2, YA6 распределителя Р4 и включается электромагнит YA5 распределителя Р4, YA7 распределителя Р6.

После отвода СГ электрический конечный выключатель ВК1 подает сигнал на поворот стола. При этом включается электромагнит YA9 распределителя Р9. ГУК переходит в режим подпорного клапана, и происходит интенсивное торможение поворотного стола. За один оборот до координаты позиционирования (5 оборотов вала гидромотора ГМ2) счетчик импульсов подает сигнал на включение YA8 распределителя Р7 - жидкость поступает к торцу золотника ВР2. При совмещении рабочих окон, что соответствует повороту стола на 90° (6 оборотов вала гидромотора ГМ2), рабочая жидкость, проходя через ВР2, переключает Р8, и канал управления ГУК2 соединяется со сливом. Под действием пружины ГУК2 закрывается. Давление в сливной линии возрастает - стол останавливается.

5.4. Результаты испытания станка и внедрение в производство

В процессе испытания ПДМ на стендовом оборудовании при производствен ных условиях проводили экспериментальные исследования точности позиционирования при вращательном координатном столе. Результаты обработки экспериментов позволили определить степень влияния конструктивных и эксплуатационных параметров привода на выбег стола при останове (рис.5.4). Как показали исследования, основное влияние на величину выбега оказывают: скорость перемещения, момент сил сопротивления и приведенный момент инерции перемещаемых масс. Важным фактором при исследованиях является разброс выбега. Чтобы исключить влияние погрешностей кинематической цепи, последний определяли при подходе стола на одну координату. В результате проведения 100 остановов при угловой скорости вала а)=10рад/с разброс выбега планшайбы находился 2.9-3.1угл.минут, т.е. разброс составил 0,2 угл.мин. Следует отметить, погрешность предыдущего останова стола не влияет на последующий, что исключает накопление ошибок. Проведенные исследования и наблюдения в процессе эксплуатации станка показали, что станок обеспечивает стабильную работу с заданной точностью позиционирования. 0 5

10

15

20

25 0)

Угловая скорость позиционирования, рад/с

Рис.5.4. Зависимость выбега вала планшайбы стола от скорости

Заключение

В результате проведенных исследований были сделаны следующие научные и практические выводы.

1. Предложен и технически реализован оригинальным гидромеханическим устройством позиционирования (ГМУП) способ, улучшающий эффективность (быстродействия и точности) поворотно-делительных механизмов СС за счет интегрированной, изменяемой в процессе позиционирования структуры ГМУП, обеспечивающей рациональные позиционные циклы.

2. Идентификация рабочих процессов многофункционального управляющего устройства позволила получить расходно-перепадные, а в дальнейшем и регулировочные характеристики устройства позиционирования, используемые при математическом моделирований процессов позиционирования поворотно-делительных механизмов и оптимизации их рациональных решений.

3. Моделированием типовых позиционных циклов созданной обобщенной математической модели ГМУП с изменяемой (интегрированной) в процессе движения структурой описано поведение гидромеханического поворотно-делительного быстродействующего устройства, установлены закономерности, характеризующие влияние силовых и кинематических параметров механизма на быстродействие pi точность. Это позволило в дальнейшем решить задачу параметрической организации настройки многофункционального управляющего устройства МФУУ для организации рациональных позиционных циклов.

4. Параметрической оптимизацией процесса управления МФУУ по критериям: координата точки переключения управления на замедление движения гидромотора фо и усилие предварительной настройки гидроуправляемого клапана МФУУ у о определяются их оптимальные значения х°пт, х™171 для достижения максимального быстродействия при заданной точности, или решение обратной задачи.

5. Практической апробацией результатов вычислительного и натурного экспериментов в конструкции координатного поворотно-делительного стола подтверждается эффективность предлагаемых решений: снижение времени позиционирования в 1,2-1,4 раза при точности позиционирования планшайбы стола ±Зугловых минуты.

6. Использование при проектировании координатных столов станочных систем, предлагаемых работой, рекомендаций и расчетов позволяет существенно сокращать затраты времени и средств на этапе проектирования и испытания гидромеханических устройств как углового, так и линейного позиционирования.

7. Цели и задачи, поставленные в диссертационном исследовании, были полностью решены, а основные положения, результаты и выводы опробирова-ны и внедрены в производство.

1. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: справ.-учеб.: в 3-х т. / под общ. ред. А.С. Проникова; МГТУ им. Н.Э. Баумана. -М.: Машиностроение, 1995. 1031с.

2. Пуш В.Э. и др. Автоматические станочные системы / В.Э.Пуш, Р.Пигерт, В.Л.Сосонкин; под ред В.Э.Пуша. М.: Машиностроение, 1982. -319 с.: ил.

3. Самодуров Г.В. Современные тенденции развития технологии металлообработки / Г.В.Самодуров // Приводная техника. -2008. № 5. - С7-10.

4. Трифонов О.Н. Приводы автоматизированного оборудования / Трифонов О.Н., Иванов В.И., Трифонова Г.О. М.: Машиностроение, 1991.- 336 с.

5. Коробочкин Б.Л. Динамика гидравлических систем станков /Б.Л.Коробочкин. М.: Машиностроение, 1976. - 240 с.

6. Дружинский И. А. Концепция конкурентоспособных станков / И.А. Дружинский. Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1990. - 247 с.

7. Кудинов В.А. Динамика станков / В.А.Кудинов. М.: Машиностроение, 1967. - 359 с.

8. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков / В.Э. Пуш.- М.: Машиностроение, 1977. 380с.

9. Тугенгольд А.К. Интеллектуальное управление технологическими объектами: тр. IV Междунар. конгресса "Конструкторско-технологическая информатика-2000" / А.К. Тугенгольд. М.: МГТУ «Станкин», 2000. - Т. 2. -С. 215-217.

10. Левин А.И. Математическое моделирование в исследованиях и проектировании станков / А.И. Левин. М.: Машиностроение, 1978. - 184 е.: ил.

11. Хомяков B.C. Параметрическая оптимизация станков как динамических объектов: автореф. дис. д-ра техн. Наук / В.С.Хомяков. М., 1985.- 36 с.

12. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: справ. Библиотека конструктора / В.К. Свешников. 4-е изд., перераб.и доп. - М.: Машиностроение, 2004.-512 е.: ил.

13. Ванин В.А. Кинематическая структура зубо- и резьбообрабаты-вающих станков с унифицированными гидравлическими связями в формообразующих цепях // СТИН. 2008. - №1. - С. 3-6.

14. John S Cundiff. Fluid Power and controls: Fundamental and applications-Mechanical engineering series, 2001. 560 c.

15. Навроцкий К.Л. Шаговый гидропривод / К.Л. Навроцкий, Т.А. Сы-рицын, А.И. Степаков. М.: Машиностроение, 1985. - 160 с.

16. Добровольский В.Л. Фиксирующие устройства в автоматических станочных системах / В.Л. Добровольский. М.: Машиностроение, 1989. - 69 с.

17. Нахапетян Е.Г. Динамика и диагностирование механизмов позиционирования машин автоматов / Е.Г. Нахапетян. - М.: Наука, 1976. - 94 е.: ил.

18. Трифонов О.Н. Приводы автоматизированного оборудования / О.Н.Трифонов, В.И. Иванов, Г.О. Трифонова. М.: Машиностроение, 1991. -336 с.

19. Навроцкий К.Л. Теория и проектирование гидро- и пневмоприводов: учеб. для студентов вузов по спец. «Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика» / К.Л. Навроцкий. М.: Машиностроение, 1991.-384 е.: ил.

20. Гамынин Н.С. Гидравлический привод систем управления / Н.С. Гамынин. М.: Машиностроение, 1972. - 376 с.

21. Смирнова В.И. Основы проектирования и расчета следящих систем: учеб. для техникумов / В.Н.Смирнова, Ю.А. Петров, В.Н. Разинцев.- М.: Машиностроение, 1983. 295 с.

22. Цуханова Е.А., Виницкий Е.Я. Динамические характеристики электрогидравлического позиционного привода для РТК // Станки и инструмент. 1983. -№1. - С. 6-8.

23. Сосонкин В.Л. Дискретная автоматика / B.JL Сосонкин. М.: Машиностроение, 1972. - 160 с.

24. Лещенко В.А. Гидравлические следящие приводы станков с программным управлением / В.А. Лещенко. -М.: Машиностроение, 1975. 288 с.

25. Сидоренко B.C. Устойчивость процесса позиционирования программного гидропривода // Новые технологии управления движением техн. объектов: материалы III Междунар. науч.-техн. конф. СКНЦВШ / B.C. Сидоренко. Новочеркасск, 2000. -С.10-13.

26. Сидоренко B.C. Способы безупорного останова силового органа в гидроприводах с вращающимися золотниками //Вопросы теплопередачи и гидравлики в сельхозмашиностроении: сб. науч. тр. / B.C. Сидоренко, О.Г. Бирюлин. Ростов н/Д, 1973. - С. 101-106.

27. Чикмардин Л.З. Разработка и исследование устройств для безупорного останова гидропривода // Гидроприводы и гидроавтоматика: тез. докл. к 7-й науч.-техн.конф.: ч.2 / Л.З. Чикмардин, B.C. Сидоренко, Ю.Б. Ивацевич. -Л., 1972. С.13-14.

28. Гусев И.Т. Устройства числового программного управления: учеб. пособие для техн. вузов / И.Т.Гусев, В.Г.Елисеев, А.А.Маслов. М.: Высшая школа, 1986. - 296 е.: ил.

29. Зусман В.Г. Автоматизация позиционных электроприводов / В.Г. Зусман и др. М.: Энергия, 1970. - 120 с.

30. Фельдбаум А.А. Основы теории оптимальных автоматических систем / А.А. Фельдмаум. М.: ИФМЛ, 1963. - 552с.

31. Динамика машин и управление машинами: справ. / В.К. Асташев, В.И. Бабицкий, И.И. Вульфсон и др.; под ред. Г.В.Крейнина. М.: Машиностроение, 1988.-240 е.: ил.

32. Левитский Н.И. Расчет управляющих устройств для торможения гидроприводов / Н.И. Левитский, Е.А. Цуханова, М.: Машиностроение,1971.-232 с.

33. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учеб. для машиностроительных вузов / Т.М. Башта, С.С.Руднев, Б.Б.Некрасов и др. 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1982. - 432 е.: ил.

34. Чикмардин Л.З. Изыскание и исследование гидравлического привода для точных установочных перемещений: автореф. дис. канд. техн. наук / Л.З. Чикмардин / РИСХМ. Ростов н/Д, 1964. - 25 с.

35. Сидоренко B.C. Разработка конструкции и исследование вращающихся золотников для точных установочных перемещений исполнительных органов станков: автореф. дис. канд. техн. наук / B.C. Сидоренко / РИСХМ. Ростов н/Д, 1971. - 22 с.

36. Ивацевич Ю.Б.Разработка и исследование гидравлических приводов для безударного позиционирования исполнительных органов станков: автореф. дис. канд. техн. наук / Ю.Б. Ивацевич / РИСХМ. Ростов н/Д,1972.-21с.

37. Нахапетян Е.Г Определение критериев качества и диагностирование механизмов / Е.Г. Нахапетян. -М.: Наука, 1977.

38. А.С. N 1460436 А2(СССР) Гидравлический позиционный привод / B.C. Сидоренко, А.Г. Шуваев, В.А. Герасимов, И.В. Богуславский, В.Н. Игнатов; заявл. 14.05.87; опубл.23.02.89. -Бюл. № 8.

39. Богуславский И.В. Модульный позиционный гидропривод повышенного быстродействия автоматизированного оборудования: автореф. дис. канд. техн. наук / И.В. Богуславский / РИСХМ. Ростов н/Д, 1990. - 21с.

40. Сидоренко B.C. Устойчивость процесса позиционирования программного гидропривода // Новые технологии управления движением техн. объектов: материалы III Междунар. науч.-техн. конф. СКНЦВШ / B.C. Сидоренко. Новочеркасск, 2000. - С. 10-13.

41. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов: учеб. для вузов / Д.Н. Попов. М.: Изд-во МГТУ им Н.Э.Баумана, 2001. - 320с.: ил.

42. Каменецкий Г.И. Гидравлический привод автоматической смены инструмента: сб. науч. тр./ Г.И. Каменецкий. М.: ЭНИМС, 1982. - 195 с.

43. Шуваев А.Г. Гидравлический позиционный привод повышенного быстродействия и точности: автореф. дис. канд. техн. наук / А.Г. Шуваев /РИСХМ. Ростов н/Д, 1989. - 18с.

44. Герасимов В.И. Синтез параметров динамических характеристик механизмов перемещений автоматизированных станочных систем: автореф. дис. канд. техн. наук / В.И. Герасимов / РИСХМ. Ростов н/Д, 1991. -21с.

45. Кузнецов М.М. Проектирование автоматизированного производственного оборудования / М.М. Кузнецов, Б.А. Усов, B.C. Стародубов. М.: Машиностроение, 1987.-288с.

46. Сидоренко B.C. Синтез гидромеханических позиционирующих устройств металлообрабатывающего оборудования: автореф. дис. д-ра техн. наук. Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2001. - 38 с.

47. Теория систем с переменной структурой; под ред. С.В. Емельянова. -М.: Наука, 1970.-592 с.

48. Сидоренко B.C. Управляющие устройства быстроходных позиционирующих механизмов станков // Гидропневмосистемы технологических машин: межвуз. сб. науч. тр. / B.C. Сидоренко, С.Ю. Невидимов. Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 1998. - С. 27-32.

49. Романовский В.И. Основные задачи теории ошибок / В.И. Романовский. М.: Гостехиздат, 1947.

50. Никитин Г.А. Распределительные и регулирующие устройства гидросистем / Г.А. Никитин, А.А. Комаров. М.: Машиностроение, 1965. - 183 с.

51. Ситников Б.Т. Расчет и исследование предохранительных и переливных клапанов Б.Т. Ситников, И.Б. Матвеев. М.: Машиностроение, 1972.- 129 с.

52. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика / Т.М. Башта. М.: Машиностроение, 1971. - 672 с.

53. Мохов И.Г. Границы квазистационарности гидравлических характеристик золотниковых щелей / И.Г. Мохов, Д.Н. Попов. Изв. вузов. Сер. Машиностроение. 1971-№ 6. - 70с.

54. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем: учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987.- 464 с.

55. Трифонов О.Н. Исследование устойчивости кинематических и гидравлических связей металлорежущих станков: дис. д-ра техн. наук / О.Н. Трифонов. М., 1972. - 324 с.

56. Цуханова Е.А. Динамический синтез дросселирующих управляющих устройств гидроприводов / Е.А. Суханова. М.: Наука, 1978. - 254 с.

57. Hydraulic Engineering. By John A Roberson and M Hanif Chauldry.- 1998.

58. Engineering fluid mechanics, By John A Roberson and Clayton T Crowe. 1996.

59. Fluid Power Circuits and Controls: Fundamental and applications. By John S Cundiff. 658 p.

60. Introduction to Fluid Power. By James L Johnson. 2001. - 524 p.

61. Fluid Power Dynamics. By Keith Mobly. 1999. - 288 p.

62. Hydraulic and Electo-Hydraulic Control System. By R.B.Walter. 1991.

63. Грищенко В.И. Математическое моделирование быстроходного позиционного гидропривода // Материалы и технологии XXI века: сб. ст. V Междунар. науч.-техн. конф., 21-22 марта / В.И. Грищенко, A.M. Аль-Кудах, С.В. Ракуленко. Пенза, 2007. - С. 127-129.

64. Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы планирования эксперимента /Н. Джонсон, Ф. Лион. / пер. с англ.; под ред. Э.К. Лецкого, Е.В. Марковой. М.: Мир, 1981. - 516 с.

65. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул / Е.Н.Львовский. М.: Высшая школа, 1988.

66. Мостеллер Фредерик. Анализ данных и регрессия/ Фредерик Мос-теллер, Джон У Тьюки; пер. с англ. Ю.Н. Благовещенского; под ред. Ю.П. Адлера. М.: Финансы и статистика, 1982.

67. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента / Л.З. Румшинский. М.: Наука, 1971. - 156 с.

68. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний М.Н. Степнов. — М.: Машиностроение, 1985. 220 с.

69. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий /Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.Б. Грановский. М.: Наука, 1976.- 280с.

70. Мельников С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов /С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин.- 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1980. - 168 с.

71. Вальд А. Последовательный анализ / А. Вальд. — М.: Физматгиз,1960.

72. Вентцель Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. М.: Наука, 1964. - 576 с.

73. Закс Лотар. Статистическое оценивание / Лотар Закс. М.: Статистика, 1976. - 212 с.

74. Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных /Н. Джонсон, Ф. Лион / пер. с англ.; под ред. Э.К. Лецкого. -М.: Мир, 1980. 610 с.

75. Финни Д. Введение в теорию планирования эксперимента / Д.Финни. М.: Наука, 1970 - 288 с.

76. Хикс Ч. Основные принципы планирования эксперимента / Ч. Хикс.- М.: Мир, 1967.

77. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. 3-е изд., доп. и перераб. /Г.В. Веденяпин. -М.: Колос, 1973-199 с.

78. Внучков И.Н. Прикладной линейный регрессионный анализ / И.Н. Внучков, Л. Бояджиева, Е. Солаков / пер. с болг. Ю.П. Адлера. М.: Финансы и статистика, 1987. - 239 с.

79. Дрейпер Н. Прикладной регрессионный анализ /Н. Дрейпер, Г.Смит / пер. с англ., науч. ред. и предисл. Ю.П. Адлера, В.Г. Горского. М.: Статистика, 1973.

80. Сербер Дж. Линейный регрессионный анализ. /Дж. Сербер / пер. с англ. В.П. Носко; под ред. М.Б. Малютова. М.: Мир, 1980. - 465 с.

81. Боровиков В.П. STATISTICA® Статистический анализ и обработка данных в среде Windows® / В.П. Боровиков, И.П. Боровиков / - М.: Ин-форм.-изд. дом «Филинъ», 1997. - 608 с.

82. Экспериментальная идентификация детерминированных объектов: лаб. раб. по дисцип. «Основы инженерного и научного эксперимента». Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2008. - 34 с.

83. Хастинг Н. Справочник по статическим распределениям / Н. Хас-тинг, Дж. Пикок. М.: Статистика, 1980.

84. Introduction to Engineering Experimentation. By Anthony J Whealer, A.RGranjin. 2003.

85. Design and Analysis of Experiment. By Douglas С Montgomery. -2004.

86. Statistical Principles in Experimental Design. By Benjamin J Winer. -1991.

87. Applied Linear Statistical Model. By Michael H Kutner and others. McGraw-Hill colledge. 2004. - P. 750.

88. Applied Linear Regression. By Michael H Kutner and others. McGraw-Hill college. -2004. 750 p.

89. Reading Statistic and Research. By Schuyler W 2003. - 546 p.

90. Optimum Experimental Design, By Anthony Atkinson and others. -2007.-528 p.

91. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1973.

92. Ефимова М.Р. Общая теория статистики / М.Р. Ефимова, Е.В. Петрова, В.Н. Румянцев. М.: ИНФРА-М, 1969.