автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение точности изготовления деталей электродвигателя с помощью переносного станочного модуля

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С ПОМОЩЬЮ ПЕРЕНОСНОГО СТАНОЧНОГО МОДУЛЯ

Специальность 05.02.08 — Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород - 2006

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения» в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Погонин A.A.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Колесников П. М.

кандидат технических наук, Коренев А.И.

Ведущая организация: ОАО Экспериментальный завод «Энергоремонт» j

Защита состоится «и 7» декабря 2006г. в 15 часов на заседании диссертационного совета К 212.014.02 в БГТУ им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, БГТУ, ауд. 242)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГТУ лм. В.Г. Шухова.

Автореферат диссертации разослан « ^^у> ноября_2006г.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для современного машиностроения и народного хозяйства характерным является возрастающий спрос на мощные электрические машины, которые являются основными узлами современного оборудования.

Высокая производительность, долговечность и простота в обслуживании электрических машин значительно снижает общепроизводственные затраты на эксплуатацию оборудования, сокращает простои, а также снижает себестоимость изготовляемой продукции.

При изготовлении электрической машины большое значение придается точности, особенно в изготовлении коллектора, качеству его сборки и технологии процесса изготовления. Коллектор электрической машины постоянного тока выполняет роль коммутационного устройства, работа которого приводит в движение якорь электрической машины.

В процессе работы на коллектор воздействует комплекс факторов, к ним относятся: механическое воздействие, температурные перепады, динамические нагрузки, воздействие электромагнитного поля и климатические условия эксплуатации. В результате воздействия перечисленных факторов возникают отказы и потери работоспособности коллектора, что приводит к длительным простоям оборудования. Смена простоя оборудования на любом предприятии ведет к большим экономическим потерям. В свою очередь завод изготовитель электрических машин ОАО «Завод «Электромашина», г. Белгород, оснащен уникальным оборудованием позволяющем производить электродвигатели с высокой степенью надежности, а в случае выхода из строя электрической машины произвести ремонт электродвигателя без демонтажа и разборки на месте эксплуатации в течение нескольких часов.

В соответствии с этим была поставлена актуальная научная задача — обоснование технологических методов повышения качества электрических машин и разработка переносного станочного модуля для их осуществления.

Целью данной работы является:

— исследование изменения рабочей поверхности коллектора под воздействием

центробежных сил и температурных воздействий; -разработка универсального переносного станочного модуля для устранения биения коллектора на собранном электродвигателе.

Научная новизна работы заключается в новом решении актуальной научной задачи - раскрытие конструкторско-технологических связей, обеспечивающих высокую надежность работы электрической машины.

Впервые разработана технология обработки узлов и деталей электродвигателя и обоснована ее закономерность с использованием специального переносного станочного модуля.

Составляющие научной новизны:

1. Теоретически обоснованы припуски и режимы обработки поверхностей коллекторов, концевых элементов валов, тормозных барабанов.

2. На основании расчетного моделирования обоснованы параметры универсального переносного станочного модуля, охватывающего широкий класс электрических машин переменного и постоянного тока.

3. Установлены закономерности изменения формы рабочей поверхности коллектора под действием всех приведенных выше факторов.

4. Установлены закономерности изменения эксплуатационных показателей электродвигателя под действием технологических и эксплуатационных факторов.

5. Впервые разработана расчетная модель формообразования коллектора.

6. Разработана расчетная модель изменения формы коллектора под действием динамических нагрузок.

7. Разработана расчетная модель изменения формы и эксплуатационных параметров коллектора под действием температуры.

Практическую ценность работы составляют:

1. Новая технология обработки деталей на собранном электродвигателе.

2. Применение точного базового плаза, позволяет обеспечивать единство базирования рабочих и контрольных элементов станка.

3. Переносной станочный модуль для обработки деталей на собранном электродвигателе.

4. Технология и оборудование для обработки деталей электродвигателя с помощью переносного станочного модуля.

5. Технология и оборудование для обработки рабочей поверхности коллектора с помощью переносного станочного модуля.

6. Технология восстановления деталей электродвигателя без разборки и демонтажа.

7. Технология шлифования поверхностей деталей электродвигателя с помощью переносного станочного модуля.

Результаты работы внедрены на ОАО «Завод «Электромашина», г.Белгород, где по новой технологии производится обработка деталей электродвигателя.

Результатом использования переносного станочного модуля является окупаемость затрат на его приобретение в течении одного года.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, общероссийских, региональных и вузовских научно-технических конференциях и совещаниях:

- На Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова в 2003г.

- На заседании секции «Интерэлектромаш», «Ремонт, сервисное обслуживание, диагностика электрооборудования» ОАО «ВЭРЗ», г. Калуга в 2003г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, включая статьи в ведущих технических журналах издательства «Машиностроение». Получены 1 патент на изобретение и 7 патентов на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав, заключение, список литературы. Общий объем диссертации 125 страниц, в том числе 75 рисунков и 5 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность темы диссертационной работы, указана научная новизна, практическая ценность, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе определены закономерности формирования выходных параметров электродвигателя. Изложены технические задачи повышения качества изготовляемых изделий, новые технологии сборки и обработки деталей электродвигателя. Сформулированы цели и задачи исследования. Приведен обзор научных работ направленных на решение задач повышения производительности и восстановления работоспособности электрических машин, о точности механической обработки базирования.

Приведенные исследования выполнены на базе фундаментальных положений основ технологии машиностроения, в развитие которых внесли крупный вклад отечественные ученые: М.И. Клушин, И.М. Колесов, С.С. Волосов, В.Г. Митрофанов, A.A. Гусев и многие другие.

В основу исследований вопросов точности базирования и механической обработки легла «Безрамная технология», основоположником которой является H.A. Пелипенко, А.А Погонин, Т.А. Дуюн, A.A. Стативко и многие другие.

Во второй главе приведен анализ влияния точности изготовления коллектора на работу электрической машины.

В процессе производства электродвигателя коллектор подвергается ряду механических и сборочных операций, практически каждая операция вносит свою погрешность.

В результате ожидаемая суммарная погрешность определяется по формуле: Ау , = Р[Р|(Д,)| + Р|(Д2 )| + Р|(Д3)| + Р\(\)\ + Р|(Д5)| + РКМ + />|(Д7 )|]

где Дожидаема* — ожидаемая погрешность; Р|ДП| - вероятность возникновения погрешности; Aj - некруглость коллектора после обработки; Д2 - неконцентричность рабочей поверхности коллектора посадочному отверстию; Д3 - погрешность сборки, вызванная перекосом коллектора на конце вала; Д4 - биение посадочной поверхности вала по отношению к идеальной оси вращения коллектора; Д5 — некруглость посадочной поверхности отверстия коллектора; Дб - некруглость посадочной поверхности вала; А7 - ошибка в величине натяга при установке коллектора на рабочую поверхность вала.

Были проведены исследования механической точности работы электродвигателя. Одной из задач этого исследования было устранение остаточных погрешностей биения рабочей поверхности коллектора после окончательной сборки электродвигателя. Сущность этого метода заключается в том, что окончательная обработка рабочей поверхности коллектора ведется на полностью собранной машине. Устройство для обработки устанавливается непосредственно на одну плиту с электродвигателем (рис. 1).

Главное движение вращения якоря осуществляется от отдельного привода, включающего двигатель небольшой мощности и понижающий редуктор. Движение подачи предусмотрено непосредственно на устройстве.

Взаимные положения станка и обрабатываемой поверхности можно представить пучком плоскостей, проходящих через ось вращения поверхности (рис.2).

3

Рис. 1

1 - резец, 2 - коллектор, 3 — электродвигатель

Форма обрабатываемой детали представляет собой поверхность вращения, образующая которой является продольной или поперечной подачей или их комбинаций. В этом случае формообразование можно представить, как вращение отрезка кривой вокруг оси обрабатываемой поверхности (рис. 3).

Рис. 2. Взаимное расположение обрабатываемой поверхности и плоскости подач: 1 - обрабатываемая поверхность; 2 - пучок плоскостей, одна из которых является базовой.

Рис. 3. Формообразование поверхности вращения нестационарным станком: 01ху2 - система координат обрабатываемой детали;

ОцХе— система координат станка; ОХ - направление траектории продольной подачи; Ое- направление выставки резца по высоте; Ор;А — траектория движения резца; М/ (/Лр кр е) -текущая точка на кривой О/и/1 в системе координат станка; О (¡л0; Ло; £о) -начало системы координат станка Учитывая, что криволинейное движение осуществляется комбинацией поперечной и продольной подач, можно в) приравнять к нулю, уравнение будет иметь вид:

г \

х,- ¡¿о

( \ ап

= «22 «23

«32 «33,

}

Уу-А, -е.

о У

где ау — направляющие косинусы осей /лХе относительно системы координат О^.

Нашей задачей является определение угла между двумя образующими линиями, точка пересечения которых находится на горле гиперболоида (рис. 4), то есть из множества прямых мы выбираем две.

Рис. 4. Пересечение двух симметричных траекторий продольной подачи резца: 1-1, 2-2 — две симметричные траектории продольной подачи.

Из точки пересечения двух прямолинейных образующих 1-1 и 2-2 восстановим нормали к каждой их плоскостей.

1.1.1

а ' кгЬ ' с

где а, Ь ~ полуоси эллипса, с — расстояние между фокусами, п - вектор описывающий сечение гиперболоида вращения, Кр лг2 ~ коэффициенты.

Плоскость, на которой лежат обе образующие:

Угол у/ - между векторами и ¿2 равен удвоенной угловой погрешности установки станка в вертикальной плоскости:

Рис. 5. Определение угла между парой симметричных траекторий продольной подачи:

1-1 — траектория, определяемая пересечением плоскостей Р1 и Р2;

2-2 - траектория, определяемая пересечением плоскостей Р3 и Р4.

Погрешность установки станка при условии (го=0, у=0) будет:

где а - погрешность установки станка.

Схематично, для проведения исследований, мы изобразим профиль коллектора в виде сечения проходящего по центру коллектора (рис. 5).

Рис. 5. Сечение коллектора.

1 — разделка, 2 — миканитовая прокладка, 3 — коллекторная пластина

В рамках исследования мы можем придавать коллектору, пока как плоской фигуре различные формы: окружность, эллипс, овал, замкнутую сплайновую поверхность, смоделировать единичное или групповое «втягивание» коллекторных пластин, для того чтобы аналитически оценить величину амплитуды биения рабочей поверхности коллектора.

Форму поперечного сечения коллектора можно описать с помощью синусоидального закона и формулы для пилообразных колебаний (рис. 7, 8).

Рис. i. Описание рабочей поверхности коллектора с помощью синусоидального закона

Запишем закон для синусоидальной формы. Для внешней полуволны:

Л+**,8Н1

Для внутренней полуволны:

Уг =

Я-к, $¡11

и(£ + (л-1)в)

< . >

п(Ь + (п-1)а)

<

(„ Г пЬ + (п

--—

Г Я

Л - аг, вт

и(£ + а)

со&<р

эт <р

С.ОЪ(р

где к1э к2 — амплитуда, Ь — длина внешней полуволны, а - длина внутренней полуволны, к - количество коллекторных пластин, И. - радиус коллектора.

Рис. 8. Представление рабочей поверхности посредством пилообразных колебаний

Для внешнего колебания:

= [Я + ]соз (р

Для внутреннего колебания:

{х2 = [Л-л*2]соз^ Уг ~

Предложенная система уравнений для описания поперечного сечения коллектора может быть использована для дальнейших исследований коллектора, а также других прерывистых поверхностей и замкнутых многогранников.

В третьей главе, используя метод конечных элементов, была создана математическая модель коллектора (рис. 9)

Рис. 9.

С помощью математической модели исследовали влияние центробежных сил на изменение формы рабочей поверхности коллектора (рис. 10) и влияние центробежных сил и температуры (рис. 11).,

Рис. 10.

Результаты расчетного моделирования показывают, что в процессе работы электродвигателя биение рабочей поверхности коллектора колеблется в пределах от 0,020 до 0,570 мм.

Такие измерения могут привести к остаточной деформации коллектора и повлиять на работоспособность электродвигателя.

а) вращательная и температурная нагрузка с податливой опорой

б) вращательная и температурная нагрузки

Рис. 11

После сборки электродвигателя МПЗ-450 биение рабочей поверхности коллектора 0,06 мм согласно круглограмме (рис. 12, таблица 1).

50.

,20

60,

Рис. 12. Круглограмма разности биения коллектора (электродвигатель МПЗ 450)

Таблица 1

№ пластины Погрешность мм X» пластины Погрешность мм № пластины Погрешность мм

1 2 3 4 5 6

1 51 -0,03 101

2 0,00 52 102

3 53 103

4 54 -0,04 104

5 55 105

6 56 -0,03 106

7 57 107

8 -0,05 58 108

9 59 109 +0,01

10 60 110

11 61 111

12 62 -0,02 112

13 63 113

14 64 114

15 65 115

16 66 116

17 -0,04 67 117

18 68 -0,01 118

19 69 119

20 70 120 0,00

21 71 0,00 121

22 72 122

23 73 123

24 74 124

25 75 125

26 -0,05 76 +0,01 126

27 77 127

28 78 128

29 79 129

30 80 130

31 81 131

32 -0,04 82 132

33 83 133

34 -0,03 84 134 -0,01

35 85 -0,01 135

36 -0,02 86 136

37 87 137

38 88 138

39 89 139

40 0,00 90 140

41 91 141

42 92 142

43 93 143

44 -0,01 94 144

45 95 0,00 145

46 96 146

47 97 147

48 -0,02 98 148 0,00

49 99 149

50 100 150

На основании произведенного эксперимента по результатам измерения биения рабочей поверхности выяснили необходимость обработки коллектора на собранном электродвигателе.

Данные полученные в процессе расчетного моделирования и исследований путем замеров подтверждают необходимость создания переносного станочного модуля.

В четвертой главе обоснованы технические характеристики переносного станочного модуля и приведена классификация изделий, обрабатываемых с его помощью (табл. 2).

Скорость лезвийной обработки фактически зависит от диаметра изделия

У= , м/мин 1000

где V- скорость резания, ё- диаметр обработки, п - частота вращения изделия.

Продольная подача при лезвийной обработке составляет 0,05-0,2 мм на оборот изделия.

Базирование обрабатываемого изделия осуществляется в три этапа:

1 этап. Установка изделия производится таким образом, что в конце обработки конец резца останавливается в плоскости О (рис. 13).

2 этап. Установка изделия с помощью контрольных бабок с заостренными центрами; изделие устанавливается так, чтобы по возможности центры бабок и центровые отверстия изделия совпадали. В этом случае неизбежно будет возникать погрешность установки, которую условно называем погрешностью предварительной установки Д^1,5-ь2 мм.

3 этап. Точное базирование изделия - коррекция погрешности предварительной обработки. Для этого устанавливают мерные диски на пинолях бабок, а на концах вала электродвигателя устанавливают пишущий карандаш. На мерных дисках устанавливается диаграммная бумага. При проворачивании электродвигателя на диаграммной бумаге отображается след вращения вала. По смещению центра вращения определяют величину толщины регулировочных

О — установочная плоскость, Oj - плоскость подач, 02 — плоскость обработки, 03 -базовая поверхность, АВ - const

Таблица 2

Рис. 14. Схема точной установки обрабатываемого изделия 1 — бабки, 2 — индикатор часового типа, 3 — обрабатываемый электродвигатель, 4 — подставка, 5 — базовая погрешность, 6 — регулировочные пластины.

1 — карандаш, 2 - мерный диск, 3 - след вращения до установки, 4 - след вращения после установки

После установки изделия производится настройка станка, которая заключается в перемещении привода главного движения и соединении его с обрабатываемым изделием (см. рис. 16), определении частоты вращения изделия в зависимости от размеров электродвигателя.

1 - привод главного движения, 2 - обрабатываемое изделие, 3 - суппорт, 4 - установочные бабки, 5 - механизм подач, 6 - шток, 7 - карданный вал.

При лезвийной обработке коллектора производится отвод стружки с помощью сборника стружки (рис. 17)

1 — резец, 2 - микрометрический резцедержатель, 3 — сборник стружки, 4 - шланг для отвода воздуха, 5 - коллектор.

Таким образом, предложенный станок обеспечивает наиболее точную обработку коллекторов и рабочих выступов валов практически всех электродвигателей и генераторов, выпускаемых промышленностью за исключением особо тяжелых.

Для подтверждения правильности принятых решений проведено статистическое исследование в условиях производства с традиционным методом обработки, которое подтвердило правильность конструкторско-технологического исследования.

Применение предложенного станочного модуля позволяет полностью обеспечить точность работы основных выходных элементов электрической машины: концов валов, коллекторов, тормозных барабанов и токосъемных колец.

В пятой главе изложены особенности применения переносного станочного модуля.

С его помощью можно осуществлять обработку коллекторов любой конструкции.

Преимуществом предложенного переносного станочного модуля является, то что обработка коллектора возможна без разборки электродвигателя.

При обработке рабочих выступов валов новых электродвигателей с помощью переносного станочного модуля оставляют припуск на обработку, а при восстановлении производят наплавку. На переносном станочном модуле могут обрабатываться электродвигатели различного исполнения:

- фланцевые;

- на лапах;

- моторноосевые.

Размерный ряд электродвигателей подразделяется по высоте оси вращения от 200 до 500 мм. На рис. 18 представлена фотография промышленного образца переносного станочного модуля.

Рис. 18

Технические характеристики переносного станочного модуля:

1. Габариты обрабатываемого изделия по высоте оси вращения - 200+500мм.

2. Масса обрабатываемого изделия — до 3500кг.

3. Диапазон обрабатываемых цилиндрических концов валов по длине-Ь=120+250мм.

4. Диапазон обрабатываемых концов валов по диаметру - 0 50+200мм.

5. Диапазон обрабатываемых коллекторов по диаметру - 0 200+450мм.

6. Диапазон обрабатываемых коллекторов по длине — Ь=60+280мм.

7. Максимальный угол поворота направляющих главной подачи при обработке концов валов конической формы - 0+10°.

8. Частота вращения обрабатываемого изделия - 100-1-1000 об/мин.

9. Диапазон регулирования частоты вращения обрабатываемого изделия - 60+300 об/мин.

10. Скорость резания при лезвийной обработке - 15-5-150 м/мин.

11. Диапазон продольных подач при лезвийной обработке - 0,05-5-0,20 мм.

12. Скорость резания при шлифовании — 6-5-32 м/сек.

13. Диапазон продольных подач при шлифовке - 40+120 мм/мин.

14. Частота вращения шлифовальной головки - 600+800 об/мин.

15. Диаметр абразивного круга при шлифовке концов валов - 0 200+250 мм.

16. Диапазон поперечного врезания — 0 0,0005+0,3 мм.

17. Установленные мощности электродвигателей на переносном станочном модуле:

a) для главного привода — 1 кВт;

b) для привода продольных подач - 200 Вт:

c) для привода шлифовального круга — 1 кВт.

18. Масса переносного станочного модуля (без обрабатываемого изделия) — 1850 кг.

19. Габариты переносного станочного модуля по плите - 1600x2500 мм.

20. Точность обработки согласно ГОСТ 25347-82.

21. Давление подводимого сжатого воздуха — 4+6 атм.

22. Цена деления микрометрического резцедержателя - 0,01 мм.

Стоимость станка, на сентябрь месяц текущего года составляет 502000 рублей. Экономическая эффективность составляет 492000 рублей в год. Срок окупаемости станка - 1,02 года.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате производственных статистических исследований выявлены закономерности изменения погрешностей формы коллектора при изготовлении и эксплуатации.

2. Предложенная система уравнений для описания поперечного сечения коллектора отличается адекватностью фактической формы коллектора и может быть рекомендована для применения в других исследованиях прерывистых поверхностей или замкнутых многогранников.

3. Проведенные исследования путем замеров и моделированием с использованием метода конечных элементов при воздействии центробежных сил показывают высокую точность оценки состояния рабочей поверхности коллектора

4. Для обеспечения необходимой точности обработки рекомендуется использовать микрометрический резцедержатель с тщательно заточенным резцом, обеспечивающим оптимальную шероховатость рабочей поверхности, которая достигается последующей абразивной обработкой, позволяющей избежать островершинностей и шероховатостей, вредно воздействующих на щетку.

5. Теоретические, экспериментальные исследования и опытно конструкторские разработки позволили сделать важные определения для всех конструкторско-технологических показателей модуля, которые заключаются в том, что зона обработки находится в строго определенном месте, а ее конец определяется узлом пересечения взаимно перпендикулярных двух вертикальных и одной горизонтальной плоскостей.

6. Важным результатом проведенного теоретического и конструкторско-технологического поиска является решение — применения точного базового плаза, который обеспечивает единство базирования рабочих элементов станка и обрабатываемого изделия.

7. Совместная лезвийная и абразивная обработка переносного станочного модуля позволяет решать широкий класс технологических задач и получать высокое качество обработки.

8. Переносной станочный модуль рекомендуется использовать на предприятиях производящих и ремонтирующих средние и тяжелые электрические машины.

9. Положенная в основу конструкции агрегатно-блочная система позволяет легко трансформировать переносной станочный модуль для других работ, таких как балансировка, продораживание, испытание электродвигателя на холостом ходу и под нагрузкой.

10. Результаты работы внедрены на ОАО «Завод «Электромашина» с ориентировочной экономической эффективностью 492000 рублей в год.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Пелипенко Я.Н. Технологии и оборудование для получения оптимальной макро и микрогеометрии коллектора электрической машины /Я.Н. Пелипенко, H.A. Пелипенко // Вестник БелгГТАСМ. -2003. №7. -С. 38 - 42.

2. Пелипенко Я.Н. Оценка качества изготовляемых коллекторов /Я.Н. Пелипенко, H.A. Пелипенко // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2004. -№7. — С. 19-23.

3. Пелипенко Я.Н. Влияние точности обработки коллектора на работу электрической машины /Я.Н. Пелипенко, H.A. Пелипенко // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2006. -№1. -С. 40-41.

4. Пелипенко Я.Н. Требования к точности изготовления деталей коллектора электродвигателя постоянного тока /Я.Н. Пелипенко, H.A. Пелипенко // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2005. -№3. -С. 28-30.

5. Пелипенко Я.Н. Определение погрешности базирования нестационарного станка по безрамной технологии /Я.Н. Пелипенко, H.A. Пелипенко // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2005. -№7. -С. 29-32с.

6. ДекларацШный пат. 66452 А Украша, 7Н02К23/12. Електродвигун постШного струму. // Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н., Перешчай В.В., Перешчай В.О.

7. Пат. 39979 Российская Федерация, МПК7 Н 02 К 5/24. Электродвигатель/ Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н.; заявитель и патентообладатель Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н. -№ 2004107686; заяв. 19.03.04; опубл. 20.08.04; бюл. №23.

8. Пат. 39982 Российская Федерация, МПК7 Н 02 К/00. Электромашина/ Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н.; заявитель и патентообладатель Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н. -№ 2004107685; заяв. 19.03.04; опубл. 20.08.04; бюл. №23.

9. Пат. 39847 Российская Федерация, МПК7 В 23 В 5/32. Переносной станочный модуль/ Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н.; заявитель и патентообладатель Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н. -№ 2004107688; заяв. 19.03.04; опубл. 20.08.04; бюл. №23.

10. Пат. 33271 Российская Федерация, МПК7 Н 02К 9/04. Электродвигатель постоянного тока/ Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н.; заявитель и патентообладатель Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н. -№ 2003115290; заяв 26.05.03; опубл. 10.10.03; бюл. №28.

11. Пат. 44013 Российская Федерация, МПК7 Н 02 К 13/00. Коллекторная электрическая машина/ Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н.; заявитель и патентообладатель Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н. -№ 2004127111; заяв. 15.09.04; опубл. 10.02.05; бюл. №4.

12. Пат. 39851 Российская Федерация, МПК7 В 24 В 5/04. Станок для шлифовки выходных концов электродвигателя/ Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н.; заявитель и патентообладатель Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н. -№ 2004107687; заяв. 19.03.04; опубл. 20.08.04; бюл. №23.

Пелипенко Ярослав Николаевич

Повышение точности изготовления деталей электродвигателя с помощью переносного станочного модуля

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 05.02.08 — Технология машиностроения

Изд. лиц. ИД №00434 от 10.11.99 Подписано в печать 13.11.06 Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ 300

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1. История развития электродвигателей постоянного тока.

1.2. Анализ конструкции коллектора и особенности технологии его изготовления.

1.3. Влияние биения концов валов, контактных колец и барабанов на качество работы электродвигателя.

1.4. Выводы по обзору.

Глава 2. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ 11А ФОРМУ И

ТОЧ1ЮСТЬ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХ1ЮСТИ КОЛЛЕКТОРА.

2.1. Анализ влияния точности изготовления коллектора на работу электрической машины.

2.2. Формообразование цилиндрической поверхности коллектора электродвигателя постоянного тока.

2.3. Формы представления коллектора в виде сложной пилообразной поверхности.

2.4. Анализ факторов, влияющих на форму рабочей поверхности коллектора при сборке.

2.5. Нарушение формы поверхности коллекторов вследствие тепловых воздействий.

2.6. Изменение формы коллектора под действием центробежных сил

2.7. Выводы.

Глава 3. РАСЧЕТНАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОЛЛЕКТОРА И

ЭСПЕРИМЕПТЫ.

3.1. Обоснование метода конечных элементов для моделирования работы коллектора.

3.2. Моделирование работы коллектора при воздействии центробежных сил.

3.3. Моделирование работы коллектора при воздействии температурных нагрузок.

3.4. Моделирование работы коллектора на собранном электродвигателе

3.5. Биение коллектора после сборки.

3.6. Выводы.

Глава 4. 0Б0С1 JOBАНИЕ TEXIШЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ПЕРЕНОСНОГО СТАНОЧНОГО МОДУЛЯ.

4.1.11азпачение и область применения.

4.2. Режимы обработки.

4.3. Базирование обрабатываемого изделия.

4.4. Настройка и наладка станка на обработку цилиндрических и конических поверхностей.

4.4.1. Обработка концов валов цилиндрической формы.

4.4.2. Обработка концов валов конической формы.

4.5. Обеспечение падежного отвода стружки при обработке коллектора

4.6. Кинематика переносного станочного модуля.

4.7. Выводы.

Глава 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ BJ1ЕДРЕ1ШЕ ПЕРЕ110CIЮГО

CTAI1041 ЮГО МОДУЛЯ.

5.1 Особенности обработки в условиях эксплуатации коллекторов.

5.2. Особенности обработки концов валов электродвигателей на лапах в производственных условиях.

5.3. Особенности обработки концов валов фланцевых электродвигателей в производственных условиях.

5.4. Особенности обработки конических концов валов электродвигателей с моторноосевым подшипником.

5.5. Особенности обработки контактных колец асинхронных электродвигателей с фазным ротором.

5.6. Особенности обработки тормозных барабанов экскаваторных электродвигателей.

5.7. Технические характеристики переносного станочного модуля.

5.8. Рекомендации по широкому использованию переносного станочного модуля.

Для длительной безотказной работы электродвигателя, необходимо чтобы его основные узлы отвечали заданным эксплуатационным требованиям. Поэтому в процессе изготовления, ремонта и рециклирования электрических двигателей постоянного тока особое внимание уделяется производству коллекторов.

В течение многих лет технология изготовления коллекторов является наиболее трудоемкой, фондоемкой, дорогостоящей и длительной операцией. Существуют причины, не позволяющие преодолеть технологические трудности: слабая оснащенность специальным оборудованием, малогабаритными переносными станками, приспособлениями, инструментами, а также зависимость от поставщиков коллекгорно1 о профиля.

Разработка и создание специального обрабатывающего оборудования и оснастки для этих целей позволили бы повысить надежность и долговечность коллекторов, снизить их себестоимость и сроки на изготовление и восстановление. Например, убытки от выхода из строя коллектора крупного электродвигателя могут составлять более одного миллиона рублей в сутки. Предлагаемая технология изготовления и восстановления коллектора позволяет избежать этого ущерба.

Электродвигатели постоянного тока используются на всех крупных и малых предприятиях добывающей, перерабатывающей промышленности, на предприятиях энергетического, атомного и тяжелого машиностроения. Своевременное восстановление рабочей поверхности коллектора позволяет поднять производительность, сократить сроки простоя технологического оборудования, на котором используются электродвигатели постоянного тока. В основе предложенного метода лежит теория безрамной технологии1 и использование переносного станочного модуля.

Все это позволяет значительно повысить качество электрической машины, сократить сроки изготовления и, как следствие, сократить сроки ремонта и профилактики технологического оборудования.

При работе машины под действием центробежных сил, каждая коллекторная

1 Термин «Безрамная технология» - впервые был предложен Пелипенко H.A. для обработки детален без использования традиционного оборудования в работах [6,12]. пластина стремится перемещаться в радиальном направлении от оси вращения. Этому перемещению препятствует жесткость крепежных элементов коллектора. Так как крепежные элементы контактируют с коллекторными пластинами через изоляционный материал (миканитовые или слюдинитовые манжеты, пояски, пластмассовый корпус), податливость которого неодинакова по окружности, отдельные пластины коллектора и целые группы их смещаются относительно соседних пластин, нарушая этим цилиндричность наружной поверхности коллектора.

Термопластичность изоляционных деталей коллектора наряду с высокими рабочими температурами создает предпосылки для возникновения пластических (необратимых) деформаций наружной, цилиндрической поверхности коллектора.

Искажение рельефа наружной поверхности коллектора влечет за собой нарушение стабильности скользящего контакта щетки с коллектором, возникновение недопустимого ценообразования и расстройство коммутации, что может вывести из строя элеюрическую машину, или, но крайней мере, нарушит ее нормальную эксплуатацию.

Перед специалистами электромашиностроительных заводов стоит проблема обеспечения конструктивными и технологическими мерами стабильности формы поверхности коллектора и его надежности в процессе эксплуатации электрической машины между капитальными ремонтами.

Диссертационная работа направлена на повышение точности обработки деталей электрических машин, путем использования основ безрамной технологии, базирующейся на прогрессивной методологии, совокупности методов формообразования поверхностей коллекторов и требований к точности их изготовления на основе расчетных моделей, описывающих макроформу и параметры деталей из которых состоит коллектор электрической машины постоянного тока.

Ранее отдельные исследования были выполнены рядом ведущих организаций и предприятий: ВэлНИИ (г. Новочеркасск), БГТУ (г. Белгород), НЭВЗ (г. Новочеркасск), ОАО «Завод «Электромашина» (г. Белгород), Sicmemotori, Siemens.

В данной работе при разработке и использовании технологического оборудования основным критерием является разработка технологии для изготовления деталей и узлов коллектора, использование методов формообразования (обработки) коллекторов крупных электрических машин.

В настоящей работе поставлены и решены следующие задачи:

- проведение анализа существующих возможностей и особенностей современных мобильных технологий и безрамных конструкций обрабатывающего ремонтного оборудования;

- разработаны методики исследований для обеспечения точности размеров, формы и расположения элементов коллектора. Обосновано метрологическое обеспечение экспериментов и разработана приборно-анпаратурная база проведения исследований;

- построение математической модели формообразования коллектора якоря электродвигателя и исследование ее свойств;

- исследование зависимости точности формообразования коллекторов от геометрических размеров, массы изделия и погрешности установки детали.

Для достижения поставленной цели использованы аналитическая геометрия, методы статистики и метод конечных элементов, а также элеюронно-вычислительная техника. Выявлено влияние габаритов, массы изделия и погрешности установки станка на точность формообразования коллекторов и их деталей с учетом особенностей их базирования.

Конечной целью работы является обоснование технологических параметров переносного станочного модуля (патент №39847), станок для шлифовки выходных концов электродвигателя (патент №39851), приспособления для пакетной фрезеровки коллекторных пластин, станок для динамической формовки.

Целью данной работы является:

- исследование изменения рабочей поверхности коллектора под воздействием центробежных сил и температурных воздействий;

- разработка универсального переносного станочного модуля для устранения биения коллектора на собранном электродвигателе.

Научная новизна работы заключается в новом решении актуальной научной задачи - раскрытие конструкторско-технологических связей, обеспечивающих высокую надежность работы электрической машины.

Впервые разработана технология обработки узлов и деталей элеюродвигателя и обоснована ее закономерность с использованием специального переносного станочного модуля.

Составляющие научной новизны:

1. Теоретически обоснованы припуски и режимы обработки поверхностей коллекторов, концевых элементов валов, тормозных барабанов.

2. На основании расчетного моделирования обоснованы параметры универсального переносного станочною модуля, охватывающею широкий класс электрических машин переменного и постоянного тока.

3. Установлены закономерности изменения формы рабочей поверхности коллектора иод действием всех приведенных выше факторов.

4. Установлены закономерности изменения эксплуатационных показателей электродвигателя под действием технологических и эксплуатационных факторов.

5. Впервые разработана расчетная модель формообразования коллеетора.

6. Разработана расчетная модель изменения формы коллектора иод действием динамических нагрузок.

7. Разработана расчетная модель изменения формы и эксплуатационных параметров коллектора под действием температуры.

Практическую ценность работы составляют:

1. Новая технология обработки деталей на собранном электродвигателе.

2. Применение точного базового плаза, позволяет обеспечивать единство базирования рабочих и контрольных элементов станка.

3. Переносной станочный модуль для обработки деталей на собранном электродвигателе.

4. Технология и оборудование для обработки деталей электродвигателя с помощью переносного станочного модуля.

5. Технология и оборудование для обработки рабочей поверхности коллеетора с помощью переносного станочног о модуля.

6. Технология восстановления деталей электродвигателя без разборки и демонтажа.

7. Технология шлифования поверхностей деталей электродвигателя с помощью переносного станочного модуля.

Результаты работы внедрены на ОАО «Завод «Электромашина», г.Белгород, где по новой технологии производится обработка деталей электродвигателя.

Результатом использования переносного станочного модуля является окупаемость затрат на его приобретение в течении одного года.

Реализация и внедрение работы. Основные результаты внедрены в ОАО «Завод «Электромашина», г.Белгород. Так же там широко используются технологические приемы и фрагменты оснастки некоторых приспособлений.

1. Изготовлен и передан в производство переносной станочный модуль.

2. Изготовленный станок позволяет вести точную обработку концов валов цилиндрических, конических, контактных колец, коллекторов и тормозных барабанов.

3. Предложенный автором способ повышения надежности электрической машины получит широкое применение в оборудовании, используемом горнодобывающей промышленностью.

4. Научнообоснованный и реализованный на практике переносной станочный модуль позволит вести как лезвийную, так и абразивную обработку.

5. Общий экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы в производство составляет 492000 рублей в год.

Перспективы использования результатов работы. Результаты теоретических, экспериментальных и промышленных исследований дают основание считать, что предложенная технология обработки, изготовления и восстановления найдет широкое применение в различных отраслях промышленности.

Данные технологии и оборудование могут бьггь использованы па любых предприятиях, так как они не требуют больших вложений в специальное оборудование и позволяют осуществить быстро и с высокой точностью технологические операции, отвечающие за выходные параметры машины.

Положения работы, выносимые на защиту:

1. Установленные закономерности изменения эксплуатационных показателей электродвигателя под действием технологических и эксплуатационных показателей.

2. Впервые разработанную расчетную модель формообразования коллеетора.

3. Разработанную расчетную модель изменения формы коллектора под действием динамических нагрузок.

4. Разработанную модель изменения формы и соответственно эксплуатационных параметров коллектора под действием температуры.

5. Установленные закономерности изменения круглости коллектора под действием всех приведенных выше факторов.

6. Научно обоснованные параметры переносною станочного модуля, охватывающего широкий ряд электрических машин постоянного и переменного тока типоразмеров: 200,225,250,280,315,355,450, 500 мм до оси вращения.

7. Полученные результата экспериментальных исследований.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, общероссийских, региональных и вузовских научно-технических конференциях и совещаниях:

- На Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и строй индустрии» в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова в 2003г.

- На заседании секции «Интерэлектромаш», «Ремонт, сервисное обслуживание, диагностика электрооборудования» ОАО «ВЭРЗ», г. Калуга в 2003г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, включая статьи в ведущих технических журналах издательства «Машиностроение». Получены 1 патент на изобретение и 7 патентов на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав, заключение, список литературы. Общий объем диссертации 125 страниц, в том числе 75 рисунков и 5 таблиц.

10. Результаты работы внедрены на ОАО «Завод «Электромашина» с ориентировочной экономической эффективностью 492000 рублей в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе проведены статистические и теоретические исследования, расчетное моделирование, которые обосновали и подтвердили необходимость обработки деталей на собранном электродвигателе.

1. Копылов И.П. Электрические машины: учеб. для вузов / И.П. Копылов. - 3-е изд., иснр. - М.: Высшая школа, 2002. - 607с. - 1.BN

2. Гольдберг О.Д. Испытание электрических машин: учеб. для вузов / О.Д. Гольдберг. 2-е изд., испр. - М.: Высшая школа., 2000. - 225с. - ISBN

3. Гольдберг О.Д. Проектирование электрических машин: учеб. для втузов / О.Д. Гольдберг, Я.С. Турин, И.С. Свириденко; иод ред. О.Д. Гольдберга. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2001. - 403с. - ISBN

4. Гольдберг О.Д. Переходные процессы в электрических машинах и аппаратах и вопросы их проектирования: учеб. пособие для вузов / О.Д. Гольдберг, О.Б. Буль, И.С. Свириденко, С.П. Хслемская; под ред. О.Д. Гольдберга. М.: Высшая школа, 2001.-512с.-ISBN

5. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: учеб. для вузов / И.П. Копылов. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Высшая школа., 2001. -327с. - ISBN

6. Пелипенко H.A. Технология машиностроения. Безрамная технология: учебное пособие/H.A. Пелипенко. Белгород: Изд-во БТИСМ, 1981.- I65c.-ISBN

7. Юхимчук В.Д. Технология производства электрических машин. В 2 т. Т. 1 / В.Д. Юхимчук. -X.: Тимченко, 2006. 560с. - ISBN

8. Юхимчук В.Д. Технология производства электрических машин. В 2 т. Т. 2 / В.Д. Юхимчук. -X.: Тимченко, 2006. 592с. - ISBN

9. Пелипенко Я.Н. Технологии и оборудование для получения оптимальной макро и микрогеометрии коллектора электрической машины /Я.Н. Пелипенко, H.A. Пелипенко // Вестник БелгГТАСМ. 2003. - №7. - С. 38 - 42.

10. Тяговые электродвигатели электровозов / В.И. Богоров и др.; под ред. В.Г. Щербакова. Новочеркасск: Книга, 1998. - 667с. - ISBN

11. Дуюн Т.А. Математическое моделирование тепловою и напряженно-деформированного состояния коллектора машины постоянного тока: дис. . канд. техн. наук: 05.13.16. / Дуюн Т.А. Белгород, 2000. - 168с.

12. Пелипенко H.A. Повышение качества крупногабаритных изделий, типа телвращения, при обработке с использованием переносных станочных модулей: дисдок. техн. наук: 05.02.08. / Пелипенко H.A. Белгород, 1989. - 389с.

13. Антипов В.Н. Щсточно-контакгный аппарат второго поколения как основа дальнейшего развития коллекторных электрических машин / В.Н. Антипов, И.А. Глебов // Электротехника, 1995. -№5. С. 27 - 30.

14. Беляков П.Ю. Влияние технологических погрешностей на характеристики коллекторных двигателей постоянного тока: автореф. дис. . канд. техн. наук / П.Ю. Беляков; ХПИ. X., 1989. - 22с.

15. Юхимчук В.Д. Технология ремонта машин постоянного тока: учеб. пособие для вузов / В.Д. Юхимчук. -X.: ХГПУ, 2000. 380с. - ISBN

16. Сахаров Г.Н. Металлорежущие инструменты. / Г.Н. Сахаров; под ред. Г.Н. Сахарова, О.Б. Арбузова, Ю.И. Боровой. М.: Машиностроение, 1989. - 328с. -ISBN

17. Пелипенко H.A. Точное изготовление крупногабаритных деталей с помощью передвижных станочных модулей / H.A. Пелипенко // Ремонт и эксплуатация оборудования. М.: ВНИИЭСМ, 1988. - Сер. 15. - 93с.

18. Пелипенко H.A. Применение передвижных модулей при модернизации и восстановлении работоспособности оборудования в цементной промышленности / H.A. Пелипенко // Ремонт и эксплуатация оборудования. -М.: ВНИИЭМ, 1987.-Сер. 15.-57с.

19. Пелипенко H.A. Состояние и перспективы применения нестационарных станков в машиностроении / H.A. Пелипенко // Технология и оборудование обработки металлов.-М.: ВНИИТЭМР, 1988.-Сер. 15.-37с.

20. Пелипенко Я.Н. Оценка качества изготовляемых коллекторов / Я.Н. Пелипенко, H.A. Пелипенко // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2004. №7. - С. 19-23.

21. Пелипенко Я.Н. Влияние точности обработки коллектора на работу электрической машины /Я.Н. Пелипенко, H.A. Пелипенко // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2006. -№1. -С. 40-41.

22. Пелипенко Я.Н. Требования к точности изготовления деталей коллектора электродвигателя постоянного тока / Я.Н. Пелипенко, H.A. Пелипенко // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2005. №3. - С. 28 - 30.

23. Пелипенко Я.Н. Определение погрешности базирования нестационарного станка по безрамной технологии / Я.Н. Пелипенко, H.A. Пелипенко // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2005. №7. - С. 29 - 32с.

24. ДекларацШный пат. 66452 А Украша, 7Н02К23/12. Електродвигуи поеттйного струму. // Пелипенко H.A., Пелипенко Я.И., Перешчай В.В., Перешчай В.О.

25. ГОСТ 2582-81. Машины электрические вращающееся тяговые. Общие технические условия. Введ. 20-05-81. - М.: Изд-во стандартов, 1881. - 49с.

26. ГОСТ 3568-83. Профили трапецеидальной формы из меди и меди, легированной серебром, для коллекторов электрических машин. Технические условия. Введ. 14-02-83. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 17с.

27. ГОСТ 4134-75. Профили из медных сплавов для коллекторов электрических машин. Технические условия. Введ. 01-01-77. -М.: Изд-во стандартов, 1987. -9с.

28. ГОСТ 19780-81. Коллекторы и кольца контактные электрических машин. Диаметры. Введ. 28-07-81. - М.: Изд-во стандартов, 1981. - 2с.

29. ГОСТ 24808-81. Щеткодержатели и кронштейны тяговых электрических машин. Нарезка зубчатая. Размеры. -Введ. 02-06-81. М.: Изд-во стандартов, 1981. -2с.

30. ГОСТ 27660-88. Пластины для коллекторов электрических машин. Введ. 01-01-89. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 17с.

31. ГОСТ 21888-82. Щетки, щеткодержатели и контактные кольца электрических машин. Термины и определения. Введ. 30-05-82. - М.: Изд-во стандартов, 1982.-46с.

32. ГОСТ 24689-85. Щетки электрических вращающихся машин. Общие технические условия. Введ. 30-09-85. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - Юс.

33. ГОСТ 28295-89. Коллекторы электрических вращающихся машин. Общие технические условия. Введение 01-07-90. - М.: Изд-во стандартов, 1990. -11с.

34. Пат. 39847 Российская Федерация, МПК7 В 23 В 5/32. Переносной станочныймодуль/ Пслипснко H.A., Пелипенко Я.Н.; заявитель и патентообладатель Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н. -№ 2004107688; заяв. 19.03.04; опубл. 20.08.04; бюл. №23.

35. Пат. 39979 Российская Федерация, МПК7 Н 02 К 5/24. Электродвигатель/ Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н.; заявитель и патентообладатель Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н. -№ 2004107686; заяв. 19.03.04; опубл. 20.08.04; бюл. №23.

36. Пат. 39982 Российская Федерация, МПК7 Н 02 К/00. Электромашина/ Пелипенко H.A., Пелипенко Я.Н.; заявитель и патентообладатель Пелипенко H.A., Пелипенко Я.П. -№ 2004107685; заяв. 19.03.04; опубл. 20.08.04; бюл. №23.

37. Гурин Я.С. Проектирование машин постоянного тока / Я.С. Гурин, М.Н. Курочкин. М.: Энергия, 1961. - 351с. - ISBN

38. Гурин Я.С. Проектирование серий электрических машин. / Я.С. Гурин, Б.И. Кузнецов. М.: Энергия, 1978. - 480с. - ISBN

39. Постников И.М. Проектирование электрических машин / И.М. Постников. -Киев: Гостехиздат УССР, 1960. 310 с. - ISBN

40. Рабинович И.Н. Проектирование электрических машин постоянного тока / H.H. Рабинович, И.Г. Шубов. М.: Энергия, 1967. - 360с. - ISBN

41. Сергеев П.С. Проектирование электрических машин / П.С. Сергеев, И.В. Виноградов, Ф.А. Горянков. М.: Энергия, 1960. - 682с. - ISBN

42. Копылов И.П. Проектирование электрических машин: учеб. пособие для вузов / И.П. Копылов, Ф.А. Горяинов, Б.К. Клоков; под ред. И.П. Копылова, М.: Энергия, 1980. - 496с. - ISBN

43. Рихтер Р. Электрические машины. В 2 т. Т.1. Машины постоянного тока. / Р. Рихтер. М.: Госэнергоиздат, 1935. - 408с. - ISBN

44. Рябуха В.И. Оптимизация проектирования электрических машин / В.И. Рябуха; под ред. A.A. Ботоврина. JI.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1984. -132с. - ISBN

45. Алексеев IO.B. Краново-металлургические и экскаваторные двигатели постоянного тока: справочник / Ю.В. Алексеев, A.A. Рабинович. М.: Энергоиздат, 1985.-325с.-ISBN

46. Алексеев А.Е. Тяговые электрические машины и преобразователи / А.Е. Алексеев. Л.: Энергия, 1967. - 432с. - ISBN

47. Красовский Б.11. Основы конструирования транспортных электрических машин / Б.Н. Красовский. JI.: Энергия, 1970. - 320с. - ISBN

48. Видеман Е. Конструкции электрических машин / Е. Видеман, В. Келленбсргер; под ред. Б.Н. Красовского; сокр. пер. с нем. JI.: Энергия, 1972. - 520 с. - ISBN

49. Алексеев А.Е. Конструкция электрических машин / А.Е. Алексеев. М.: Госэнергоиздат, 1958. - 426с. - ISBN

50. Бертинов А.И. Проектирование авиационных электрических машин постоянного тока / А.И. Бертинов, ТЛ. Резник. М.: Оборопгиз, 1958. - 423с. - ISBN

51. Хисамутдинов Р.Х. Коммутация машин постоянного тока / Р.Х. Хисамутдинов. М.: Металлургиздат, 1953. - 107с. - ISBN

52. Толкунов В.П. Теория и практика коммутации машин постоянного тока / В.П. Толкунов. М: Энергия, 1979. - 224с. - ISBN

53. Кузнецов Н.Я. Прогнозирование надежности коллекторного узла электрических машин / Н.Я. Кузнецов, В.М. Рыженская. М.: Моск. энергет. ин-т., 1980. ISBN

54. Коллекторы электрических машин / Бочаров В.И., Двойчипков М.Т., Красовский Б.Н. и др.; под ред. Б.Н. Красовского. М.: Энергия, 1979. - 200 с. - ISBN

55. Численные методы анализа электрических машин / под. ред. Я.Б. Данилевича. -JI.: Наука, 1988. 220 с. - ISBN

56. Пискунов С.А. Вопросы эксплуатации коллекторов электрических машин / С.А. Пискунов // Промышленная энергетика. 1962. - №5. - С. 6-9.

57. Лившиц П.С. Техническое перевооружение путь к интенсификации экономики / П.С. Лившиц // Электротехника. - 1996. - №12. - С. 26-28.

58. Ангелов В.П. Щеточно-контактный аппарат второго поколения как основа дальнейшего развития коллекторных электрических машин / В.П. Ангелов, И.А. Глебов // Электротехника. 1995. - №5. - С. 27-30.

59. Фридман Г.Н. Коллекторы с составными биметаллическими пластинами / Г.Н. Фридман, О.П. Сидоров, Т.Н. Фомичева, В.Е. Пасько // Электротехника. 1990. -№7.

60. Пелипенко H.A. Исследование точности сборки коллектора / H.A. Пелипенко, Т.А. Дуюн // Автоматизация и современные технологии. 1997. - №12. - С. 11-13.

61. Антипов В.Н. Новая серия машин постоянного тока унифицированной блочно-модульной конструкции / В.Н. Антипов, В.А. Казначеев, А.П. Колесник // Электротехника. 1996. - №3. - С. 2-5.

62. Фридман Г.Н. Совершенствование узлов токосъема для высокоиспользуемых электрических машин и средств автоматизации / Г.Н. Фридман, A.A. Понамарева // Электротехника. 1988. - №3.

63. Кожевников В.А. Развитие теории и конструкции электрических машин постоянного тока / В.А. Кожевников, И.П. Копылов. М.: Энергия, 1985. - 220с. -ISBN

64. Бурковский А.И. Нагрев и охлаждение электродвигателей взрывонепроницаемого исполнения / А.И. Бурковский, Е.Б. Ковалев, В.К. Коробов. М.: Энергия, 1970. - 184с. - ISBN

65. Гуревич Э.И. Переходные тепловые процессы в электрических машинах / Э.И. Гуревич, Ю.А. Рыбин. JL: Энергоиздат, 1983. - 216с. - ISBN

66. Счастливый Г.Г. Математическое моделирование теплопередачи в электрических машинах / Г.Г. Счастливый, В.В. Бандурин, В.Н. Остапенко, С.Н. Остапенко. Киев: Наука, 1986. - 184с. - ISBN

67. Гуревич Э.И. Тепловые испытания и исследования электрических машин / Э.И. Гуревич. Л.: Энергия, 1977. - ISBN

68. Борисенко А.И. Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах / А.И. Борисенко, В.Г. Данько, А.И. Яковлев. М.: Энергия, 1974. - 559с. - ISBN

69. Борисенко А.И. Охлаждение промышленных электрических машин / А.И. Борисенко, О.Н. Костиков, А.И. Яковлев. М.: Энергоиздат, 1983. - 296с. -ISBN

70. Филиппов И.Ф. Основы теплообмена в электрических машинах / И.Ф. Филиппов. JI.: Энергия, 1974. - ISBN

71. Burmester J. Warmcabgabe von Kommutatoren / Burmester J. ETZ - A, Bd. 23 1971,11.6,7-12s.

72. Burmester J. Berechnung der Temperaturverteilung im Kommutator mit Warmeguellenetze/ Burmester J. ETZ-A, 1972, H.10, 1 l-15s.

73. Burmester J. Bcrechnungsvcrfahren zum Betimmen der Kommutator tempcratur,

74. Siemens / Burmester J. -Z, 197L, № 8, 524-528 s.

75. Сипайлов Г.А. Тепловые, гидравлические и аэродинамические расчеты в элеюричсских машинах: учеб. для вузов / Г.А. Сипайлов, Д.И. Санников, В.А. Жадан. М.: Высшая школа, 1989. - 239с. - ISBN

76. Rotter R. Termische Betriebsuntersuchungen an elektrischen Fahrmotor -Kommutatoreir der Osterreichischen Bundesbahen / Rotter R. Z. Eisenbahnw und Verkehrstehn. Glas. Ann., 1972, № 6, s. 173 -182.

77. Климченков B.T. Определение нестационарных температур и термомеханических напряжений в коллекторе элсюрической машины / В.Т. Климченков//Электротехника, 1981.-№10. С. 18-19.

78. Климченков В.Т. Аналитический расчет температур коллектора при переходных тепловых режимах / В.Т. Климченков // Электротехника, 1985. №10. С. 57-59.

79. Климченков В.Т. Метод расчета средних температур элементов коллектора в переходных и установившихся тепловых режимах. / В.Т. Климченков // Известия вузов. Электромеханика, 1986. №2. С. 38-42.

80. Бахвалов Ю.А. Расчет нестационарных температур полей коллекторов электрических машин методом конечных элементов / Ю.А. Бахвалов, В.Т. Климченков, A.B. Крашенинников // Известия вузов. Электромеханика, 1984. -№11. С. 54-61.

81. Бабаджанян П.А. Конструкция и производство коллекторов электрических машин / П.А. Бабаджанян, Б.И. Люсин. Л.: Госэнергоиздат, 1968. - 191с. -ISBN

82. Самарский A.A. Теория разностных схем / A.A. Самарский. М.: Наука, 1977.656c.-ISBN

83. Годунов C.K. Разностные схемы (введение в теорию) / С.К. Годунов, B.C. Рябенький. М.: 11аука, 1977. - 400с. - ISBN

84. Самарский Л.Л. Устойчивость разностных схем / Л.Л. Самарский, A.B. Гудин. -М.: Наука, 1973.-416с.-ISBN

85. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики / Г.И. Марчук. М.: Наука, 1989.-608с.-ISBN

86. Потгср Д. Вычислительные методы в физике / Д. Поттер. М.: Мир, 1975. -392с.-ISBN

87. Рихтмайер Р. Разностные методы решения краевых задач / Р. Рихтмайер, К. Мортон. М.: Мир, 1972. - ISBN

88. Оран Э. Численное моделирование реагирующих потоков / Э. Оран, Дж. Борис. М.: Мир, 1990.-616с.-ISBN

89. Федоренко Р.П. Введение в вычислительную физику: учеб. пособие для вузов / Р.П. Федоренко. М.: Изд-во МФТИ, 1994. - 528с. - ISBN

90. Аргирис Дж. Современные достижения в методах расчета конструкций с применением матриц / Дж. Аргирис. М.: Изд-во. иностр. лит., 1968. - 240 с. -ISBN

91. Александровский В.В. Применение конечно-элементных моделей к расчету коллекторных пластин / В.В. Александровский, ВЛ. Геча, Г.Н.Фридман. Тр. ДНИСИ: Симферопольский филиал, 1988. ISBN

92. Корнесв В.Г. Дифференциальная форма метода конечных элементов применительно к задачам теории упругости / В.Г. Корнеев, JI.A. Розин // Успехи механики деформируемых сред. М.: Наука, 1975. - 306с. - ISBN

93. Бурман З.И. Программное обеспечение матричных алгоритмов и метода конечных элементов в инженерных расчетах / З.И. Бурман, Г.А. Артюхин, Б.Я. Зархин. М.: Машиностроение, 1988. - 256с. - ISBN

94. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы / Р. Галлагер; под ред. Н.В. Баничука; пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 428с. - ISBN

95. Деклу Ж. Метод конечных элементов / Ж. Деклу. М.: Мир, 1976. - 94с. - ISBN

96. Зенкевич O.K. Метод конечных элементов в технике / O.K. Зенкевич. М.: Мир,1975.-316c.-ISBN

97. Зенкевич O.K. Конечные элементы и аппроксимация / O.K. Зенкевич, К. Морган. -М.: Мир, 1986.-318 с.-ISBN

98. Зенкевич O.K. Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошных сред / O.K. Зенкевич, И. Чанг. М.: Недра, 1974. - 240 с. - ISBN

99. Либсрман Ю.Ш. Быстрая перенумерация сетки в методе конечных элементов / Ю.Ш. Либсрман// Проблемы прочности, 1988.-№2. С. 119-120.

100. Корнеев В.Г. Схемы метода конечных элементов высоких порядков точности / В.Г. Корнеев. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1977. - 208 с. - ISBN

101. Бате К. Численные методы анализа и метод конечных элементов / К.Бате, Е. Уилсон. М.: Стройиздат, 1982. - 448 с. - ISBN

102. Метод конечного элемента в механики деформируемых тел. В 8 т. Т.8 / Вайнберг Д.В. и др. // Прикл. механика, 1972. вып. 8. С 3-28.

103. Городецкий A.C. Метод конечных элементов в проектировании транспортных сооружений / A.C. Городецкий, В.Н. Зоворицкий, А.И. Лантух-Лсщенко. М: Транспорт, 1981.- 143с. -ISBN

104. Метод конечных элементов и строительная механика и строительная механика / Труда ЛПИ №363.

105. Молчанов И.Н. Основы метода конечных элементов / И.Н. Молчанов, Л.Д. Николенко.-Киев: Наука, 1989.-269с.-ISBN

106. Норри Д. Введение в метод конечных элементов / Д. Норри, Ж. Фриз. М.: Мир, 1981.-304с.-ISBN

107. Один Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред / Дж. Один. -М.: Мир, 1976. 464с. - ISBN

108. Клаф Р. Метод конечного элемента в решении плоской задачи теории упругости / Р. Клаф // Расчет строительных конструкций с применением ЭВМ. -М.: Стройиздат, 1967.-302с.-ISBN

109. Розин Л.А. Метод конечных элементов в применении к упругим системам / Л.А. Розин. М.: Стройиздат, 1977. - 129с. - ISBN

110. Стренг Г. Теория метода конечных элементов / Г. Стренг, Дж. Фикс. М.: Мир, 1977.-350с.-ISBN

111. Бородачев Н.М. Пространственная задача теории упругости в деформациях / U.M. Бородачев // Проблемы прочности, 1995. №5. С. 69-73.

112. Борискин О.Ф. Конечноэлемснтный анализ колебаний машин / О.Ф. Борискин, В.В. Кулибаба, О.В. Ренецкий. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1989. - 144 с. -ISBN

113. Метод конечных элементов в статике сооружений / Я. Шмельтер и др.; пер. с пол. М.В. Предтеченского; под ред. В.Н. Сидорова. М.: Стройиздат, 1986. -220с.-ISBN

114. Гонтаровский В.П. Применение метода конечных элементов для расчета напряженного и деформированного состояний неоднородных тел вращения / В.П. Гонтаровский, И.А. Козлов, Т.Н. Гонтаровская // Проблемы прочности, 1975.-№8.

115. Мяченков В.И. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов. Справочник / Мяченков В.И.; под. ред. Мяченкова В.И. М.: Машиностроение, 1989. -520 с. - ISBN

116. Петушков В.А. О рациональном выборе расчетных схем и построении процедуры вычислений на основе МКЭ применительно к малым ЭВМ / В.А. Петушков, О.С. Тюрин // Проблемы прочности, 1987. №2. С. 82-89.

117. Дуюн Т.А. Исследование влияния теплового состояния коллектора на надежность работы щеточно-коллекторного узла / Т.А. Дуюн // В сб. «Информационные процессы и технологии», Белгород, 1998.4.8. С. 966-971.

118. Дуюп Т.А. Математическое моделирование теплового состояния коллектора машины постоянного тока закрытого исполнения / Т.А. Дуюн // В сб. «Компьютерное моделирование», Белгород, 1998. С. 68-73.

119. Фурунжиев Р.И. Применение математических методов и ЭВМ. Программное моделирование систем: учеб. пособие / Р.И. Фурунжиев, H.H. Гурский, Р.И. Фурунжиев. Мн.: Высшая школа, 1991. - 247. - ISBN

120. Шевченко Ю.П. Решения задачи теплопроводности для тел вращения, незамкнутых в окружном направлении / Ю.Н. Шевченко, И.К. Сакацкая // Проблемы прочности, 1987. №3. С. 96-100.

121. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов / JI. Сегерлинд. М.: Мир, 1979.-392с.-ISBN