автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение точности изготовления силовых гидроцилиндров механизированных крепей путем совершенствования технологического процесса сборки

На правах рукописи

Ч О

005053940

Набатннков Юрий Федорович

Повышение точности изготовления силовых гидроцилиндров механизированных крепей путем совершенствования технологического процесса сборки

Специальность 05.02.08 -«Технология машиностроения»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 5 ОКТ 2012

Москва 2012

005053940

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московский государственный горный университет»

Научный консультант

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор кафедры «Технология машиностроения и ремонт горных машин» ФГБОУ ВПО МГГУ Мнацаканян Виктория Умедовна

доктор технических наук, профессор кафедры «Стандартизация, сертификация и управление качеством производства нефтегазового оборудования» ФГБОУ ВПО РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина Новиков Олег Александрович;

доктор технических наук, профессор кафедры «Технология машиностроения» ФГБОУ ВПО МГТУ МАМИ Вартанов Михаил Владимирович;

доктор технических наук, профессор кафедры «Автоматизация производственных процессов» ФГБОУ ВПО ВолгГТУ Кристаль Марк Григорьевич

Ведущее предприятие - ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН»

Защита состоится 20 ноября 2012 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.200.01 при ГОУ ВПО «Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина» по адресу 119991 , г. Москва, Ленинский проспект, 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина».

Автореферат разослан « октября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

канд. техн. наук, доцент ^ /д _ Т.А. Чернова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В состав современного механизированного комплекса горнодобывающего производства входит значительное количество силовых гидроцилиндров (несколько сотен шт.), которые обеспечивают сопротивление опусканию кровли и передвижение его элементов в забое. Учитывая значимость этого оборудования для обеспечения безопасности проведения очистных работ, к силовым гидроцилиндрам предъявляются жесткие технические требования как по качеству их изготовления, так и по надежности эксплуатации.

Внутренние поверхности гидроцилиндра и грундбуксы, а также наружные поверхности штока и поршня являются рабочими, и их состояние оказывает решающее влияние на ресурс работы соединений. Основным видом отказов механизированной шахтной крепи является нарушение герметичности и протечка силовых гидроцилиндров. При этом затраты на ремонт гидроцилиндров составляют более 60% от их первоначальной стоимости. Нарушение герметичности уплотнительных узлов гидроцилиндров в процессе эксплуатации приводит к обрушению горных пород, авариям, травмам, а в некоторых случаях, и человеческим жертвам. Анализ состояния рабочих поверхностей гидроцилиндров, поступивших на капитальный ремонт, показал, что на них имеются многочисленные локальные повреждения диаметром 2...3 мм и глубиной 0,15...0,5 мм. При взаимодействии таких поверхностей с уплотнительными элементами происходит интенсивное разрушение последних, что и приводит к нарушению герметичности. Основной причиной питтинговых разрушений являются высокие контактные давления.

В настоящее время отсутствуют эффективные методы оценки влияния точности соединений и конструктивных параметров гидроцилиндра на величину контактных напряжений. С другой стороны, чем выше точность соединений, тем больше ресурс их работы. Однако заводы горного

машиностроения не располагают высокоточными технологиями изготовления деталей гидроцилиндров, соответствующим оборудованием и квалифицированными рабочими кадрами. Поэтому повышение точности соединений силовых гидроцилиндров механизированных крепей путем совершенствования технологического процесса сборки является актуальной научной проблемой, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения и ремонт горных машин» Московского государственного горного университета в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007-2013 годы № 02.532.12.9002».

Целью работы является повышение точности и ресурса работы соединений в силовых гидроцилиндрах шахтных стоек и домкратов передвижки секций механизированных крепей.

Методы исследований. Теоретические исследования основываются на фундаментальных положениях технологии машиностроения, теории размерных цепей, теории баз, теории упруго-пластического деформирования, теории вероятностей и математической статистики. В исследованиях использован системный анализ, метод математического моделирования на ЭВМ и метод конечных элементов для оценки влияния точности соединений и конструктивных параметров гидроцилиндра на формирование его напряженного состояния и величину контактных напряжений.

Научную новизну работы представляет решение актуальной научной проблемы - установление связей между функциональным назначением силовых гидроцилиндров механизированных крепей и параметрами их точности, а также условиями эксплуатации, что позволило разработать технологические методы повышения точности изготовления и ресурса работы гидроцилиндров. Это имеет важное научное и практическое значение. Основными составляющими научной новизны являются:

1. Математическая модель, устанавливающая взаимосвязь точности соединений и основных конструктивных параметров силового гидроцилиндра с условиями его эксплуатации и схемой нагружения.

2. Алгоритм моделирования в технологическом процессе изготовления гидроцилиндров вероятностного процесса возникновения отклонений размеров сопрягаемых деталей и формирования зазоров при их сборке.

3. Метод обоснования требуемой точности в соединениях гидроцилиндров, обеспечивающий наименьшие нормальные нагрузки в зонах контакта рабочих поверхностей и учитывающий деформации цилиндра под давлением рабочей жидкости.

4. Методика установления взаимосвязи точности соединений в гидроцилиндрах и их конструктивных параметров с напряженным состоянием в конструкции, что позволяет обосновывать их численные значения по величине контактных напряжений, исходя из служебного назначения гидроцилиндров.

5. Зависимость ресурса работы соединений от точности сборки, позволяющая устанавливать требования к точности деталей силового гидроцилиндра с условием обеспечения заданного ресурса работы.

6. Методика разработки технологического процесса сборки соединений силовых гидроцилиндров, учитывающая вероятностный характер отклонений размеров деталей, что обеспечивает заданные значения точности зазоров в соединениях в условиях различной серийности без образования незавершенного производства.

Реализация результатов работы. Результаты работы используются в ОАО «Объединенные машиностроительные технологии», ОАО «Метромаш» и ООО «Металлопласт» при проектировании механизированных крепей и разработке технологических процессов изготовления силовых гидроцилиндров, при сборке соединений деталей машин и представлены в материалах:

- «Методика обоснования точности в соединениях и конструктивных параметров гидроцилиндра по величине контактных напряжений»;

- «Методика обоснования точности изготовления сопрягаемых поверхностей гидроцилиндра во взаимосвязи с уровнем качества соединений и ресурсом их работы»;

- «Методика расчета параметров сборки, обеспечивающих заданную точность и ресурс работы соединений деталей машин в условиях мелкосерийного производства».

Научные результаты диссертации используются в учебном процессе Московского государственного горного университета при подготовке студентов по специальностям 151001 «Технология машиностроения» и 150402 «Горные машины и оборудование».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены на международной конференции «Техника и технология сборки машин» (Польша, Жешовская политехника, 2008 г.); научной конференции «Производство. Технология. Экология» (Москва, МГТУ «Станкин», 2008 г.); международной научной конференции «Наука и молодежь в начале нового столетия» (Губкин, НБГТУ им. Шухова, 2008 г.); научно-технической конференции «Трибология — машиностроению» (Москва, институт машиноведения им. A.A. Благонравова РАН, 2008 г.); научных конференциях по математическому моделированию и информатике (Москва, МГТУ «Станкин», 2008, 2010 гг.); конференции «Автомобиле- и тракторостроение в России» (Москва, МГТУ «МАМИ», 2010 г.) международном научно-технического семинаре «Современные проблемы производства и ремонта в промышленности и на транспорте» (Украина, Свалява, 2011 г.); международных научно-технических конференциях «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2001-2012 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 научных работ, в том числе 18 публикаций в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки России.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы (92 наименования) и приложения. Общий объем диссертации (без приложения) 211 страниц, включая 88 рисунков и 33 таблицы.

Основное содержание работы

Введение к диссертации соответствует содержанию раздела «Общая характеристика работы» настоящего автореферата.

В первой главе диссертации рассмотрены вопросы применения и особенностей эксплуатации силовых гидроцилиндров механизированных крепей, требования к качеству изготовления, виды и причины повреждений деталей соединений, причины отказов и механизм разрушения рабочих поверхностей деталей соединений.

Надежность и эффективность эксплуатации силовых гидроцилиндров в первую очередь определяются точностью изготовления их деталей и точностью сборки соединений. Вопросам точности изготовления машин и качества сборки посвящен ряд работ отечественных и зарубежных ученых. В развитие технологии машиностроения и повышение качества машин большой вклад внесли отечественные ученые Балакшин B.C., Вартанов М.В., Кершенбаум В.Я., Коган И.А., Колесов И.М., Корсаков B.C., Кристаль М.Г., Кутин A.A., Митрофанов В.Г., Новиков O.A., Радкевич Я.М., Солод Г.И., Соломенцев Ю.М., Тимирязев В.А. и др.

Анализ результатов дефектации гидроцилиндров, поступивших в капитальный ремонт, показывает, что поверхности деталей подвержены практически всем видам износа: абразивному, коррозийно-механическому, адгезионному, усталостному, эрозионному, кавитационному, заеданию. Основной причиной потери герметичности соединений гидроцилиндров является питтинговая коррозия. В результате ее действия «зеркало» цилиндра постепенно превращается в «щетку», которая изнашивает уплотнения.

Исследованиями установлено, что основной причиной износа и

разрушения рабочих поверхностей деталей соединений являются

7

значительные контактные напряжения. Поэтому для повышения ресурса работы соединений необходимо в первую очередь обеспечить параметры точности, при которых в соединениях имеют место наименьшие контактные напряжения. Это достигается при меньших нормальных нагрузках и давлениях в зоне контакта поверхностей, величина которых зависит от точности соединений силового гидроцилиндра (табл. 1).

Таблица 1

Математические модели изнашивания поверхностей

№ п/п Вид изнашивания, интенсивность изнашивания Математическая модель Автор

1. Абразивное .. V = с-. Н где V- объем износа; Ы- нормальная нагрузка; 5 -путь трения; а - размер абразивного зерна; Н - начальная твердость металла; с -коэффициент износа М.М.Хрущев

2. Адгезионное Гшк™, н где к- коэффициент износа; Н - твердость более мягкого материала; N - нормальная нагрузка; £ -путь трения Д.Арчард

3. Заедание аППп — в _ т0 - - - "кр > где а - нормальное контактное напряжение; ат -предел текучести менее прочного материала; % - коэффициент механической перегрузки; а -коэффициент теплового расширения; Т-абсолютная температура; Е - модуль упругости; т - время трения в контакте; то -период колебания атомов; £кр - критическое значение критерия заедания Ю.М.Дроздов (на основе уравнения Журкова)

4. Фрикционная усталость рак\ а* п ' где Л - глубина внедрения единичной неровности; Я - радиус неровности; ра и рг — соответственно номинальное и фактическое давления; к\ - коэффициент расположения неровностей по высоте; а - отношение номинальной площади к площади трения; п -число циклов, которое выдерживает деформированный объем до разрушения И.В.Крагельский

№ п/п Вид изнашивания, интенсивность изнашивания Математическая модель Автор

5. Коррозийно -механическое л аиН 1 ' = —--, 4 ру, где 1 - время между образованием мостиков сварки; ом - радиус круга мостика сварки; Н-твердость более мягкого материала; р - среднее контактное давление; V,-скорость скольжения Н.Сода, Т.Сасада

6. Интенсивность изнашивания I р к £р 5 '{нв'&г'ъ'Яа)' где р - нормальное контактное давление; НВ -твердость материала; Яа -среднеарифметические отклонения шероховатостей, Ь толщина смазочного слоя; с; - коэффициент, зависящий от коэффициента трения и напряженного состояния в контакте; сто - предел усталости материала; Л'т - средний шаг неровностей Ю.М.Дроздов

Обоснование цели и задач исследования определялось необходимостью решения следующих проблем. Для обеспечения перемещения поршня в цилиндре и штока в грундбуксе эти соединения должны быть собраны с гарантированными зазорами. При эксплуатации под действием внешних нагрузок зазоры в соединениях изменяются и шток занимает относительно цилиндра определенное положение, зависящее от соотношения зазоров и линейных размеров деталей соединений. Таким образом, возникает задача определения положения штока относительно цилиндра и величины действующих на детали соединений нормальных нагрузок в зависимости от точности соединений и конструктивных параметров гидроцилиндра. Данная задача является вероятностной, так как зазоры в соединениях - случайные величины.

Под действием давления рабочей жидкости цилиндр деформируется, увеличиваясь в диаметре. Величина этой деформации сопоставима с зазорами в соединениях, что может привести к изменению положения штока и изменению условий контакта поверхностей. В зависимости от величины

давления рабочей жидкости деформации цилиндра могут быть упругими, упругопластическими или пластическими. В последних двух случаях имеет место накопление деформации цилиндра, что увеличивает величину зазора между поршнем и цилиндром. Это, в свою очередь, также приводит к увеличению нормальных нагрузок в зонах контакта. Поэтому при обосновании точности в соединениях деталей гидроцилиндра необходимо учитывать влияние деформации цилиндра под давлением рабочей жидкости.

Одновременно при перекосе штока относительно цилиндра, изменяются условия контакта рабочих поверхностей, а следовательно, напряжения и деформации. При контактных напряжениях выше некоторого критического уровня рабочие поверхности деталей соединений могут пластически деформироваться и разрушаться. Поэтому обоснование точности соединений и конструктивных параметров гидроцилиндра необходимо проводить с учетом рассмотренных факторов точности.

Заданная точность и ресурс работы соединений гидроцилиндра должны быть обеспечены при его изготовлении. Прежде всего это касается точности изготовления рабочих поверхностей гидроцилиндра и точности сборки. Расчетная точность в соединениях рабочих поверхностей может оказаться технически трудно достижимой и требующей больших затрат в условиях мелкосерийного производства. Поэтому в этом случае необходима разработка специального метода сборки, позволяющего при относительно невысокой точности изготовления сопрягаемых поверхностей обеспечить в соединениях требуемую точность.

Следует отметить, что вероятностный характер возникновения отклонений размеров при изготовлении и зазоров при сборке деталей гидроцилиндров предопределяет применение соответствующих методов исследований, в частности метода математического моделирования на ЭВМ с использованием закономерностей теории вероятностей. Это потребовало разработать специальные алгоритмы и программные средства. Поэтому для

достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

1. Разработать математическую модель взаимосвязи точности и основных конструктивных параметров силового гидроцилиндра со схемой его нагружения с учетом вероятностного процесса формирования отклонений размеров поверхностей при изготовлении деталей и зазоров при сборке;

2. Разработать программное обеспечение для моделирования на ЭВМ:

- схем базирования штока в цилиндре;

- точности сборки;

- конструктивных параметров, обеспечивающих наименьшие нагрузки в местах контакта рабочих поверхностей.

3. Разработать метод обоснования точности в соединениях рабочих поверхностей с учетом деформации цилиндра под давлением рабочей жидкости. Установить параметры точности в соединениях, обеспечивающие минимальные нормальные нагрузки в местах сопряжения поверхностей;

4. Обосновать требования точности в соединениях силового гидроцилиндра с учетом величины контактных напряжений. Определить зависимости контактных напряжений от точности соединений и конструктивных параметров силового гидроцилиндра.

5. Установить взаимосвязь точности соединений и уровня их качества с ресурсом работы узла. Выявить параметры точности соединений, обеспечивающие наибольший ресурс;

6. Разработать вероятностную модель и метод достижения точности зазоров при сборке соединений силовых гидроцилиндров в условиях мелкосерийного производства.

Во второй главе рассмотрена взаимосвязь служебного назначения силовых гидроцилиндров с точностью соединений и их деталей и схемой нагружения. При проектировании силовых гидроцилиндров их

рассматривают как раздвижные ступенчатые стержневые системы с шарнирным опиранием концов, а расчеты на статическую прочность и устойчивость проводят по отраслевому стандарту ОСТ 12.44.245-83 (рис. 1, рис. 2).

Существенным недостатком данных методических рекомендаций является невозможность их использования для обоснования точности соединений силовых гидроцилиндров. Численные расчеты, проведенные в соответствии с этим стандартом, показали, что величина допускаемых зазоров в соединениях, при которых обеспечивается заданный запас прочности гидроцилиндров, больше чем на порядок превышает точность соединений принятую в практике проектирования. Стандарт не учитывает также влияние ряда параметров на величину действующих нагрузок и формирование контактных давлений, которые непосредственно отражаются на ресурсе работы узла.

Особенностью расчетных схем силовых гидроцилиндров является то, что изгибающий момент, действующий на заделку, воспринимается цилиндром и грундбуксой. Однако анализ размерных связей в гидроцилиндре показал, что возможны три схемы базирования штока в цилиндре. Такая неопределенность базирования связана со случайным сочетанием зазоров в соединениях. В зависимости от соотношений конструктивных параметров элементов заделки и зазоров в их соединениях возможные контакты рабочих поверхностей могут происходить по схемам, представленным на рис. 3. При реализации перекоса штока по схеме 2 или 3 в гидроцилиндре формируется состояние критического нагружения, при котором нормальные нагрузки в зоне контакта поверхностей увеличиваются минимум в два раза.

В результате исследований выявлены условия, исключающие возникновение состояний критического нагружения. Путем математического моделирования на ЭВМ обоснованы требования к точности деталей и их

соединений, при учете конструктивного исполнения и технологии изготовления силовых гидроцилиндров.

а=220

Е=82кН

— Рй,1-Чтяа- — -Г*

¡1=1320

¿=2380

Рис.2. Схема для расчета гидроцилиндра одинарной раздвижности на статическую и контактную прочность

Схема 1

Схема 2

Схема 3

Рис. 3. Схемы перекоса штока относительно цилиндра и контакта рабочих поверхностен, возникающих при смене баз

В случае перекоса по первой схеме изгибающий момент (Ми), действующий на заделку, воспринимается грундбуксой и цилиндром. Нормальная нагрузка в местах контакта поверхностей (/•") действует на плече А. Эта схема является наиболее благоприятной, так как в этом случае плечо максимально, а сила минимальна. При перекосе по второй схеме изгибающий момент воспринимается грундбуксой. Сила Г действует на плече В<А. В третьем случае изгибающий момент воспринимается цилиндром, а сила действует на плече С<А. Очевидно, что при перекосе штока по схемам 2 и 3 нормальная нагрузка в зоне контакта поверхностей увеличивается соответственно в А/В и А/С раз по сравнению со схемой 1.

Исследованием установлены количественные условия реализации каждого из состояний, представленных тремя схемами. Эти условия сводятся к следующему. Углы перекоса штока относительно цилиндра определяются матричным выражением:

2 А

■С*!, + ^вт)

В

, (рад),

где ¿'п;5'1:1;6'вт - соответственно диаметральные зазоры в соединениях цилиндр - поршень, грундбукса - шток, карман цилиндра - грундбукса; А, В, С - линейные размеры элементов заделки, мм.

С учетом того, что в каждом конкретном случае имеет место реализация наименьшего из возможных перемещений, условием возникновения первого состояния (схема 1) является: а,<а2 и а,<а,;

второе состояние (схема 2) имеет место в случае, когда: а2<а] и а2<аг; третье состояние (схема 3) возникает при: а, <а, и а,<а2.

Полагая, что А=В+С\ к=В1С\ (51,, + £вт), получим условие реализации первого состояния (схема 1):

Е5<25"ш {\+к)/к и 1£<2£п (1+А).

Второе состояние (схема 2) реализуется при: Ъ5>28ш {\+к)!ки

Третье-при: 15>25п (1+£) и 5П <5ул!к.

Исследования процесса сборки показывают, что зазоры в соединениях являются случайными величинами, так как детали изготавливаются независимо друг от друга и собираются в узлы без учета их фактических размеров. В связи с этим перекосы штока относительно цилиндра имеют вероятностный характер. Поэтому в диссертации была поставлена и решена задача по определению параметров точности (вида посадок) в соединениях и соотношения линейных размеров элементов заделки, гарантированно обеспечивающих базирование штока в цилиндре по состоянию 1 (схема 7). Была разработана специальная программа для моделирования на ЭВМ точности положения штока в заделке гидроцилиндра.

15

Программа рассчитывает вероятность возникновения перекосов штока при неблагоприятных состояниях (схема 2 и 3) с учетом возникновения упругой деформации цилиндра под давлением рабочей жидкости (рис. 4).

21.6

н

В 16.2

И

§ 10. в «3 5.4

В

Рис. 4. Вероятность (% от общего количества гидроцилиндров) возникновения перекосов штока по схемам 2 и 3 в зависимости от параметра к=У

Деформация рассчитывается по формуле Ляме, и ее величина сопоставима с зазором в соединении цилиндр — поршень. Программа позволяет оценивать накопление величин пластических деформаций на внутренней поверхности цилиндра. При этом учитывается возможное превышение давления рабочей жидкости критического значения. Входными параметрами являются: предельные отклонения размеров, определяемые системой допусков и посадок; законы распределения отклонений размеров; количество моделируемых гидроцилиндров; давление рабочей жидкости в цилиндре; предел текучести материала цилиндра; значение параметра к, определяющего соотношение линейных размеров деталей в соединении.

Случайная величина отклонения размера X/ сопрягаемой поверхности (цилиндра, поршня, штока, грундбуксы и т.п.) вычисляется по формуле:

х, = а

)ШР(У) + ШР{1)

-*пмп / -

|рав.вероятность , зак.Симпсона зак.Гауса

х,

2

12

где s„ = g-6, g = '£dR^Ю( 1); хт1Я и хт„ - соответственно нижнее и верхнее

предельные отклонения размера; а - коэффициент относительной асимметрии, характеризующий смещение фактического центра группирования отклонений размеров относительно середины поля допуска; ДЛ©( 1) - датчик случайных чисел от 0 до 1.

Моделирование точности сборки узла на ЭВМ и выявление схем перекоса штока позволили установить:

- вероятность возникновения перекосов штока по неблагоприятным состояниям (схемы 2, 3) равна или близка к нулю, когда величины зазоров в соединениях цилиндр - поршень и грундбукса - шток сопоставимы по величине. При этом учитывается деформация цилиндра под давлением рабочей жидкости. Зазор в соединении карман цилиндра - грундбукса должен быть минимален или отсутствовать;

- требуемую точность в соединениях и диапазон значений конструктивных параметров, при которых вероятность возникновения неблагоприятных состояний перекоса штока равна нулю;

- наибольший ресурс работы соединений обеспечивается при точности в соединениях вида #//(Я7//7...Я9//9). При таких посадках вероятность возникновения неблагоприятных схем перекоса штока практически равна нулю, если конструктивные параметры заделки соотносятся как: В=0,5А, С=0,5Л. Это позволяет обеспечить нормальную нагрузку в местах контакта рабочих поверхностей (Г) в 2 раза меньшую чем при состояниях по схемам 2 и 5.

В третьей главе исследовано влияние условий эксплуатации на отклонения параметров точности соединений силовых гидроцилиндров. Выявлено влияние упругой и пластической деформации рабочих поверхностей силовых гидроцилиндров на возникновение критического нагружения. Установлено влияние точности соединений на величину действующих нагрузок и запас прочности силовых цилиндров.

При нагружении гидроцилиндра давлением выше критического уровня накопленная величина пластической деформации внутренней поверхности цилиндра становится такой, что в 50-ти случаях из 100 реализуется перекос штока по схеме 2, а нормальная нагрузка в зоне контакта рабочих поверхностей увеличивается в два раза. Это проявляется уже после 20...30 циклов нагружения гидроцилиндра. Поэтому эксплуатация гидроцилиндров в этих условиях считается нецелесообразной.

В результате исследований установлено, что при точности в соединениях гидроцилиндра, когда обеспечивается состояние 1 (рис. 3), влияние угловых отклонений штока на нагрузку незначительно. При увеличении зазоров в соединениях силового гидроцилиндра в два раза изгибающие моменты увеличиваются всего на 3%. Однако это влияет на величину контактных напряжений, так как от точности соединений зависят условия контакта рабочих поверхностей деталей.

В четвертой главе рассмотрено влияние точности соединений на напряженное состояние силового гидроцилиндра. Исследования, проведенные в ИМАШ РАН им. A.A. Благонравова показали, что для одних частных случаев эта задача имеет аналитическое решение, а для других — приближенно аналитическое. Однако эффективный алгоритм достаточно точного решения этой задачи в настоящее время отсутствует. Поэтому возникла необходимость установления зависимостей контактных напряжений от точности соединений силового гидроцилиндра и его конструктивных параметров. Эти зависимости были выявлены путем моделирования на ЭВМ напряженных состояний силового гидроцилиндра с

18

использованием метода конечных элементов и программного комплекса "ЗоНсШогкв-СОЗМС^огкз" (рис. 5, 6).

Рис.6. Распределение напряжений по кромкам контакта

Аппроксимация результатов моделирования позволила установить зависимости контактных напряжений от точности соединений силового гидроцилиндра и его конструктивных параметров. Были установлены конкретные функциональные зависимости контактных напряжений от величины зазора в соединении (рис. 7) и базы заделки (рис. 8). На этой основе была получена общая функциональная зависимость в виде:

где а-база заделки, мм; с!ц - внутренний диаметр цилиндра, мм; 5 - зазор в соединении, мм.

Рис.5. Напряженное состояние деталей гидроцилиндра

0.13 0.1 о.г 0.3 0 4 0.5 06 0.7 0.0 0.9 1.0 Параметрически расстояте

Рис. 7. Зависимость контактных напряжений на цилиндре (С?ц, МПа) и грундбуксе (Сгр, МПа) от величины зазора (Л1, мм) между рабочими поверхностями:

[ст] — допускаемое контактное напряжение

зеи

ЗЭГ) 230 ?4Г>

га

С 200

120 ОП «О Г)

0.0 0.7 0.Ô 0.9 1 1,1 1,2 1.® 1,4 1.5 1.0 1.7 1,в

a/du

Рис. 8. Зависимость контактных напряжений на цилиндре ((7„, МПа) и грундбуксе (С?Гр» МПа) от базы заделки (аЛ/ц)

Значения коэффициента Со и показателей степеней х, у определялись путем обработки экспериментальных данных по результатам моделирования

напряженных состояний гидроцилиндра на ЭВМ. Так, для степенных функций, представленных на рис. 7 и рис. 8, общая функциональная зависимость контактных напряжений на внутренней поверхности цилиндра от точности соединений и конструктивных параметров имеет вид:

=ЗЮ50-26

-1.13

На рис. 7 приведена зависимость, которая позволяет:

- определить величину предельного зазора в соединениях [5]. При зазорах, превышающих предельное значение, поверхности деталей могут разрушаться, а интенсивность износа резко возрастать;

- установить предпочтительную точность зазоров и точность изготовления деталей соединений;

- по интенсивности изнашивания поверхностей (Д„) и величине зазоров определить ресурс соединений:

К,

к,

N..

//Ш

г

где ТУцтш, Лц тах и Л^цср - минимальный, максимальный и средний ресурс, выраженный в количестве циклов нагружения гидроцилиндра; 5,™, Яср -минимальный, максимальный и средний зазор в соединениях согласно принятым посадкам; /Лм - износ за один цикл нагружения, мм.

Зависимость, приведенная на рис. 8, позволяет определить геометрическую точность заделки, величина которой должна превышать внутренний диаметр цилиндра более чем на 20%, т. е а > 1,2

Исследованиями установлено, что для снижения контактных напряжений на рабочих поверхностях соединений и для повышения ресурса

их работы целесообразно обеспечить точность в соединениях по 7-8 квалитету.

В пятой главе изложены результаты исследования взаимосвязи точности соединений в силовых гидроцилиндрах с ресурсом их работы.

Эти задачи решаются путем моделирования на ЭВМ технологических процессов сборки гидроцилиндров. Для этого разработано соответствующее программное обеспечение. Допуски на параметры точности деталей и соединений должны учитывать две составляющие - часть допуска, определяющую точность изготовления и часть допуска на износ в процессе эксплуатации. На рис. 9 показана схема, определяющая влияние достигнутой точности сборки на ресурс работы соединений. Схема показывает, что соединение, собранное с минимально допустимым по технической документации зазором , будет иметь наибольший ресурс Л^||тлх по сравнению с соединениями, в которых имеют место большие зазоры. Для количественной оценки влияния точности сборки на ресурс работы соединения установлена его взаимосвязь с уровнем качества сборки: ЛГ. 1,05УГ^Г к _1 -О2

'V,,,, К ' с {\fi5ITSf '

где кр=1ТБр/1ТБ>1 - коэффициент запаса ресурса соединения по точности; Кс-уровень качества сборки соединения при изготовлении.

В результате проведенных исследований получена зависимость ресурса работы соединения от точности сборки, которая представлена на рис. 10. Она позволяет выявить требования точности изготовления сопрягаемых деталей при обеспечении заданного ресурса работы соединений. Для достижения наибольшего ресурса работы соединения необходимо обеспечить уровень качества сборки близкий к единице. Этого можно достичь при сборке, обеспечивающей в соединениях наименьшие зазоры.

Зазор (5)

Ресурс (Лу

Рис. 9. Кривые изнашивания соединения без учета приработки:

ITS - допуск на зазор при сборке соединения (при изготовлении гидроцилиндра); /75,p=[5]-5,mi„ - эксплуатационный допуск на зазор в соединении; [5] - предельный зазор

В шестой главе рассмотрены технологические задачи обеспечения точности обработки рабочих поверхностей силовых гидроцилиндров и задачи обеспечения при сборке требуемой точности зазоров в соединениях с использованием методов полной и групповой взаимозаменяемости.

При точности сборки соединений по посадке H9/f9, что соответствует рабочим чертежам гидроцилиндров, зазоры в соединениях гидроцилиндров в одной партии могут различаться более чем в шесть раз. Такое распределение соединений по ресурсу их работы представлено на рис.10. Это означает, что ресурс работы соединений гидроцилиндров в партии может отличаться более чем в два раза. Поэтому действующая технология изготовления и сборки деталей соединений не позволяет обеспечить стабильность качества соединений в гидроцилиндрах по ресурсу работы. Это существенно влияет на надежность и эффективность эксплуатации механизированной крепи в целом.

Рис. 10. Зависимость ресурса соединении от уровня качества при различных значениях кр (9-й квалитет точности сопрягаемых поверхностей, сборка — методом полной взаимозаменяемости)

Зависимость, приведенная рис. 10, показывает также, что для достижения ресурса, составляющего не менее 85...95% максимально возможного значения, уровень качества сборки соединений должен быть равен Кс =0,9... 1,0. Такого значения уровня качества можно достигнуть при точности соединений по 7-му квалитету.

Практика заводов горного машиностроения показывает, что достижение такой точности является проблематичным. Поэтому для повышения ресурса работы соединений гидроцилиндров при точности изготовления сопрягаемых деталей по 9 квалитету необходимо собирать соединения с обеспечением точности зазоров по 7 квалитету. Для решения этой задачи предложено использовать метод селективной сборки.

Моделирование на ЭВМ сборки соединений методом групповой взаимозаменяемости в условиях мелкосерийного производства выявило ограниченность его возможностей. При мелкосерийном производстве весьма велика доля образования некомплектных деталей, образующих объем

24

незавершенного производства. Объем незавершенного производства в этом случае может достигать 40-50% от программы производства даже при однотипных законах распределения отклонений размеров цилиндров и поршней (рис. 11).

Параметр Значение

Допуск, 1ТЛ=ГГВ, мкм 150

Максимальный зазор, 5т»х, МКМ 150

Минимальный зазор, мкм 50

Групповые допуски, а=Ъ=1Ш2, мкм 50

Количество групп, "1=«2 3

Нижнее предельное отклонение размера вала (поршня), мкм -100

Закон распределения размеров вала (поршня) нормальный

Закон распределения размеров отверстия (цилиндра) нормальный

Объем производства, шт. 200

Рис. 11. Объем незавершенного производства (в процентах от общего количества соединений) при сборке методом групповой взаимозаменяемости (а=Ь=1Т8Иу.

а, - коэффициент асимметрии для закона распределения размеров вала (поршня); а0 - то же для отверстия (цилиндра).

Основная причина образования некомплектных деталей -

существенное влияние законов распределения отклонений размеров деталей.

При использовании данного метода достижения точности необходимо

обеспечить одинаковые законы распределений отклонений размеров

отверстий и валов с однонаправленной асимметрией. Выполнить эти

требования в реальном производстве не представляется возможным. При

изготовлении отверстий в цилиндрах их размеры обычно смещены в сторону

меньших значений, а при изготовлении валов - в сторону больших значений.

Это обусловливает разнонаправленную асимметрию законов распределения

отклонений размеров деталей. Анализ характера распределений отклонений

25

внутренних диаметров цилиндров в различных сечениях по длине показал, что законы распределения отклонений размеров в различных сечениях существенно отличаются друг от друга как по виду, так и по количественным параметрам. Поэтому обеспечить определенные законы распределения отклонений размеров деталей и на этой основе реализовать технологический процесс сборки соединений, обеспечивающий минимальное количество некомплектных деталей, практически не представляется возможным.

В седьмой главе рассмотрены теоретические вопросы обеспечения заданной точности соединений силовых гидроцилиндров с использованием предложенного метода межгрупповой взаимозаменяемости.

Этот метод разработан для условий мелкосерийного производства. Отличительной особенностью данного метода является возможность комплектации определенной размерной группы охватывающих деталей (отверстий) охватываемыми деталями (валами) из нескольких групп. Это делает сборку соединений независимой или мало зависимой от типов законов распределения отклонений размеров, их сочетаний и асимметрии, т.е. от случайных составляющих процессов, что позволяет уменьшить объем незавершенного производства (рис. 12).

В диссертации установлено, что сборка этим методом в общем случае может проводиться с различными допусками на отклонения размеров отверстия и вала, различными по величине групповыми допусками, при различном количестве размерных групп для деталей типа «отверстие» и типа «вал» без образования брака в соединениях.

Вариант сборки, рекомендуемый для практического использования, должен обеспечивать вероятность образования некомплектных деталей равную или близкую к нулю и стабильность соединений по точности и ресурсу работы. В диссертации сформулированы требования к параметрам сборки, обеспечивающим эти условия.

О

U

о

X vO

S 0s

О

а я

¡3

а h

ш и

со Ч

я О

м CQ

о М

S Я

S а> о а.

¡5 в

ID

О

Параметр Значение

Допуск, 1ТАЧТВ, мкм 120

Максимальный зазор, £тах> МКМ 150

Минимальный зазор, МКМ 50

Групповые допуски, а=Ь=1Т$!5, мкм 20

Количество групп, 6

Нижнее предельное отклонение размера вала (поршня), е/Ь, мкм -110

Закон распределения размеров вала (поршня) равномерный

Закон распределения размеров отверстия (цилиндра) нормальный

Объем производства, шт. 200

Рис. 12. Объем незавершенного производства при сборке методом межгрупповой взаимозаменяемости. Разнотипные законы распределения размеров цилиндра и поршня (д=6=/7'5,/5)

В результате исследований, проведенных путем математического моделирования метода межгрупповой взаимозаменяемости на ЭВМ, установлены параметры сборки, обеспечивающие повышение точности соединений на один и два квалитета (табл. 2). Эти параметры получены при следующих условиях:

• допуски на отклонения размеров отверстий и валов от номинального значения соответствуют действующей системе допусков и посадок и равны друг другу (1ТА=1ТВ);

• групповые допуски на отклонения размеров деталей типа «отверстие» и типа «вал» равны между собой»(а=й);

• законы распределения отклонений размеров отверстий и валов могут быть однотипными (например, близкий к нормальному закон распределения для отверстий и близкий к нормальному закон распределения для валов) и разнотипными (например, близкий к нормальному закон распределения для отверстий и близкий к равномерному закон распределения для валов);

• коэффициенты относительной асимметрии могут принимать значения от ао=0 до ао=-0,5 для закона распределения отклонений размеров отверстий и от ав=0 до ав=+0,5-для валов;

• количество деталей типа «отверстие» равно количеству деталей типа «вал» и равно общему количеству соединений.

Из данных табл. 2 следует, что при повышении точности соединений на один квалитет наибольшая независимость сборки от типов законов распределения отклонений размеров сопрягаемых поверхностей, их количественных параметров и асимметрии достигается при групповых допусках а=Ь=1ТЗ/5. Кроме того, разработан метод селективной сборки, повышающий точность соединений без изменения действующей технологии изготовления сопрягаемых деталей, и определены параметры, при которых возможно его использование.

Для повышения точности соединений на два квалитета рекомендовано проводить сборку со следующими групповыми допусками: а=й=/7,5/5 или а=Ь=1ТБ16, если законы распределений отклонений размеров сопрягаемых поверхностей однотипны. Если эти законы разнотипны — с групповыми допусками: а=Ь=1ТБ/6 или а=Ь=/Г5/8 (табл. 2).

Необходимо отметить, что полученные результаты (табл. 2) распространяются на квалитеты точности от б-го до 16-го и все интервалы размеров в соответствии с действующей системой допусков и посадок.

Анализ результатов моделирования проводился по величине зазоров в соединениях, по уровню качества и по количеству комплектных деталей. Результаты анализа показали, что достигнутый ресурс работы соединений гидроцилиндров составляет 85...95% от максимально возможного при вероятности образования и накопления некомплектных деталей равной нулю. Для варианта сборки, представленного на рис. 13, определен объем незавершенного производства при сборке всего 50 соединений. Результаты моделирования для этого случая подчеркивают малую зависимость

результатов сборки от программы производства, т. е. от его серийности.

28

Таблица 2

Параметры сборки соединений методом межгрупповон взаимозаменяемости, при которых некомплектные детали не образуются

№ п/п Групповой допуск для отклонений размеров отверстий (а) и валов (6); а=Ъ Нижнее предельное отклонение размеров вала («6) Кол-во размерных групп для деталей типа отверстие и вал Коэффициенты относительной асимметрии для законов распределения отклонений размеров Средний зазор (в %от среднего заданного значения)

Для деталей типа отверстие Для деталей типа вал

Повышение точности соединений на один квалитет

Однотипные законы распределения отклонений разме ров отверстий и валов

1. а=6=1Т8/4 ег'6=-,?га:1Х+2а 4 -0,3 от 0 до +0,3 80

-0,2 от 0 до +0,4 82

-0,1 от 0 до +0,4 86

0 от 0 до +0,5 90

2. а=Ь=т/ 5 е/'6=-5та.х+2а 5 -0,5 от 0 до +0,5 80

-0,4 от 0 до +0,5 84

-0,3 от 0 до +0,5 88

-0,2 от 0 до +0,5 92

-0,1 от 0 до +0,5 96

0 от 0 до +0,5 101

Разнотипные законы распределения отклонений разме ров отверстий и валов

3. а=Ь=175У5 е/б—^тах+го 5 -0,5 от 0 до +0,5 85

-0,4 от 0 до +0,5 89

-0,3 от 0 до +0,5 93

-0,2 от 0 до +0,5 97

-0,1 от 0 до +0,5 102

0 от 0 до +0,5 106

Повышение точности соединений на два квалитета

Однотипные законы распределения отклонений разме зов отверстий и валов

4. а=Ь=ПШ е/й—^тах+га 8 -0,5 от 0 до +0,3 82

-0,4 от 0 до +0,4 84

-0,3 от 0 до +0,5 87

-0,2 от 0 до +0,5 93

-0,1 от 0 до +0,5 97

0 от 0 до +0,5 103

Разнотипные законы распределения отклонений разме ров отверстий и валов

5 а=Ь=1ТЯ/ 6 еЛ=-8т „+2а 8 -0,4 от 0 до +0,3 91

-0,3 от 0 до +0,5 93

-0,2 от 0 до +0,5 99

-од от +0,1 до+0,5 103

0 от +0,2 до +0,5 107

6. а=Ь=1ТШ егй=-5,та.х+3а 10 -0,4 от 0 до +0,1 92

-0,3 от 0 до +0,5 89

-0,2 от 0 до +0,5 94

-0,1 от 0 до +0,5 100

0 от 0 до +0,5 104

1ТА

Е8А

Е1А

120 100 80 60 40 20

0

Схема сборки

езЬ

ей)

1ТВ

6 5

10 -10 -30 -50 -70 -90

-110

Номер размерной Номера размерных

группы цилиндров групп поршней

1 1,2,3

2 1,2,3,4

3 2,3,4,5

4 3,4,5,6

5 4, 5,6

6 5,6

Порядок комплектации цилиндров поршнями

Объем незавершенного производства (в % от общего количества соединений). По

оси X - коэффициент относительной асимметрии для закона распределения размеров отверстия, по оси У- тоже для вала.

Параметр Значение

Допуск, 1ТА=1ТВ, мкм 120

Максимальный зазор, Яшах, МКМ 150

Минимальный зазор, 5т„, МКМ 50

Групповые допуски, а=Ь=1Т8/5, мкм 20

Количество групп, П1=п2 6

Нижнее предельное отклонение размера вала, е1Ь, мкм -110

Закон распределения размеров вала нормальный

Закон распределения размеров отверстия равномерный

объем производства, штук 50

Рис. 13. Объем незавершенного производства при сборке методом межгрупповой взаимозаменяемости. Разнотипные законы распределений отклонений размеров отверстий и валов, а=Ь=1Т.Ч15. Объем производства - 50 шт.

Следует отметить, что сборку соединений методом межгрупповой взаимозаменяемости можно проводить и с меньшим количеством размерных групп и большими групповыми допусками. Однако в этом случае необходимо контролировать параметры законов распределений отклонений размеров, численные значения которых представлены в диссертации, и проводить соответствующую наладку оборудования.

Раздел «Заключение» в диссертации соответствует аналогичному разделу в автореферате.

Результаты научных исследований нашли внедрение на производстве при проектировании и изготовлении силовых гидроцилиндров в ОАО «Объединенные машиностроительные технологии», при селективной сборке соединений в ОАО «Метромаш» и ООО «Металлопласт», а также используются в учебном процессе вузов при подготовке специалистов по специальностям 151001 «Технология машиностроения» и 150402 «Горные машины и оборудование». Экономический эффект от внедрения предложенной технологии селективной сборки только в ООО «Металлопласт» составил 4,5 млн. рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе в результате проведенных исследований дано решение актуальной научной проблемы - установление связей между функциональным назначением силовых гидроцилиндров механизированных крепей с параметрами их точности и условиями эксплуатации, что позволило разработать технологические методы повышения точности изготовления и ресурса работы гидроцилиндров. Это имеет важное научное и практическое значение. Основные научные выводы и практические результаты заключаются в следующем:

1. Разработанная математическая модель устанавливает взаимосвязи точности соединений и основных конструктивных параметров силовых гидроцилиндров с условиями его эксплуатации и схемой нагружения.

2. Предложенный алгоритм моделирования технологического процесса изготовления силовых гидроцилиндров позволяет учитывать вероятностный характер формирования отклонений размеров сопрягаемых деталей на величину зазоров в соединениях, получаемых при сборке.

3. Предложенный метод определения требуемой точности зазоров в

соединениях силовых гидроцилиндров обеспечивает наименьшие нормальные нагрузки в зонах контакта рабочих поверхностей с учетом деформации цилиндра под давлением рабочей жидкости.

4. Разработанная методика позволяет выявить взаимосвязи точности в соединениях силовых гидроцилиндров и их конструктивных параметров с напряженным состоянием в конструкции, что позволяет обосновывать числовые значения точности в соединениях по величине контактных напряжений с учетом их служебного назначения.

5. Выявленная зависимость ресурса работы соединений силовых гидроцилиндров от точности сборки позволяет установить требования к точности деталей, исходя из условий обеспечения заданного ресурса работы соединений.

6. Предложена методика и на ее основе разработана технология сборки

соединений, учитывающая вероятностный характер отклонений размеров деталей, что позволяет обеспечить требуемые значения зазоров в соединениях при различной серийности изготовления изделий.

7. Предложенный метод межгрупповой взаимозаменяемости позволяет эффективно использовать селективную сборку в условиях мелкосерийного производства и обеспечивает повышение ресурса работы соединений силовых гидроцилиндров до 85...95%.

8. Результаты научных исследований внедрены на производстве при изготовлении силовых гидроцилиндров, при селективной сборке соединений деталей машин и в учебном процессе ВУЗов при

подготовке специалистов по специальностям 151001 «Технология машиностроения» и 150402 «Горные машины и оборудование». Экономический эффект от внедрения предложенной технологии селективной сборки только в ООО «Металлопласт» составил 4.5.млн. рублей.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих

работах:

публикации в журит ах из перечня ВАК:

1. Набатников Ю.Ф. Расчет параметров расширенного метода групповой взаимозаменяемости // Технология машиностроения. - 2009. - №10 -С. 17-18.

2. Набатников Ю.Ф. Снижение незавершенного производства при селективной сборке // Технология машиностроения. - 2009. - №11. -С. 23-25.

3. Набатников Ю.Ф. Обеспечение заданного ресурса соединений деталей машин // Сборка в машиностроении и приборостроении. - 2011. - №4. -С. 3-8.

4. Набатников Ю.Ф. Метод селективной сборки соединений деталей машин в условиях мелкосерийного производства // Сборка в машиностроении и приборостроении. -2012. -№9. -С. 19-32.

5. Островский М.С., Набатников Ю.Ф., Белянкина О.В. Обоснование конструктивных параметров гидростойки механизированной крепи с учетом контактных взаимодействий поверхностей // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2009.-№10.-С.16-18.

6. Набатников Ю. Ф. Повышение ресурса соединений деталей машин с зазором // Автомобильная промышленность. - 2012. -№ 4. - С. 15-18.

7. Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Повышение ресурса гидростойки механизированной крепи методом межгрупповой взаимозаменяемости // Горное оборудование и электромеханика. - 2011. - №1. - С.47-51.

8. Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И., Белянкина О.В. Зависимость ресурса

33

гидростойки от уровня качества соединений // Горное оборудование и электромеханика. -2010. -№10. - С. 29-32.

9. Набатников Ю.Ф. Обеспечение точности в соединениях деталей горных машин обобщенным методом групповой взаимозаменяемости // Горное оборудование и электромеханика. -2009. — №11. — С. 5-11.

Ю.Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Моделирование процесса сборки соединений машин на ЭВМ // Горное оборудование и электромеханика. -2008.-№3.-С. 17-19.

11 .Набатников Ю.Ф., Белянкина О.В. Определение параметров контактного взаимодействия рабочих поверхностей гидростойки механизированной крепи // Горное оборудование и электромеханика. - 2008. - №10. - С. 4346.

12. Набатников Ю.Ф., Зозулева Л.А. Оценка уровня качества гидростойки // Горные машины и автоматика. - 2004. - №6. - С. 13-15.

13. Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Обеспечение качества соединений «твердосплавная вставка — отверстие в корпусе шарошки» буровых долот //Горное оборудование и электромеханика. -2008. -№3. - С. -20-23.

14. Набатникова Т.Ю., Набатников Ю.Ф. Влияние деформации цилиндра от давления рабочей жидкости на положение плунжера в заделке гидростойки // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2003.-№2.-С. 225-230.

15. Набатникова Т.Ю., Набатников Ю.Ф. Моделирование схем перекоса плунжера в заделке гидростойки // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2001. -№12. - С. 182-183.

16. Набатникова Т.Ю., Набатников Ю.Ф. Обоснование вида посадок соединений деталей в заделках гидростоек // Горный информационно-аналитический бюллетень. -2001. -№12. - С. 178-181.

17. Набатников Ю.Ф., Набатникова Т.Ю. Моделирование предельного износа в соединениях гидростойки // Отд. статьи «Горного информационно-аналитического бюллетеня». -2003. — №8. - С. 3-9.

34

18. Набатников Ю.Ф., Набатникова Т.Ю. Влияние точности изготовления деталей соединений гидростойки на величину контактных деформаций// Отд. статьи «Горного информационно-аналитического бюллетеня». — 2003.-№8,-С. 10-14.

другие публикации по теме duccepmaifiiu:

19.Набатников Ю.Ф. Моделирование селективной сборки на ЭВМ и определение объема незавершенного производства // Труды VI международной конференции «Техника и технология сборки машин». Польша, Жешовская политехника, 28-30 мая 2008 г. - С.37-40.

20.Набатников Ю.Ф. Обеспечение заданных параметров соединений деталей машин. Польша, Жешовская политехника, 28-30 мая 2008 г., -С. 147-149.

21.Набатников Ю.Ф., Белянкина О.В. Повышение ресурса гидростоек путем установления взаимосвязи их конструктивных параметров // Производство. Технология. Экология. Науч. труды // Сб. моногр. №11 в 2-х тт. Т. 2 / Под ред. член-корр. РАН Ю.М. Соломенцева и проф. Л.Э. Шварбурга. - М.: Янус-К, 2008. - С. 135-137.

22.Набатников Ю.Ф., Белянкина О.В. Моделирование напряженного состояния гидростойки механизированной крепи // Производство. Технология. Экология. Научные труды // Сборник монографий №11 в 2-х тт. Том 2: Под ред. член-корр. РАН Ю.М. Соломенцева и проф. Л.Э. Шварбурга. -М.: Янус-К, 2008. - С. 142-146.

23.Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Расчет объема незавершенного производства при селективной сборке // Труды международной научной конференции «Наука и молодежь в начале нового столетия». Филиал НБГТУ им. Шухова, - Губкин, 2008. С. 161-163.

24.Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Повышение качества соединений деталей машин // Труды международной научной конференции «Наука и молодежь в начале нового столетия» - Филиал НБГТУ им. Шухова, -Губкин, 2008. - С. 168-170.

25.Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Определение объема незавершенного производства при селективной сборке // Материалы XI научной конференции МГТУ «Станкин» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «Станкин» - ИММ РАН» по математическому моделированию и информатике. - М., 2008. - С. 239243.

26.Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Управление качеством соединений деталей при сборке//Производство. Технология. Экология. Научные труды//Сборник монографий. №11 в 2-х тт. Том 2/ Под ред. член-корр. РАН Ю.М. Соломенцева и проф. Л.Э. Шварбурга. - М., -Янус-К. - 2008. С. 147-149.

27.Островский М.С., Набатников Ю.Ф., Белянкина О.В. Обоснование конструктивных параметров гидростойки механизированной крепи с учетом контактных взаимодействий поверхностей // Трибология — машиностроению // Сборник докладов научно-технической конференции, посвященной 70-летию Института машиноведения им. A.A. Благонравова РАН. - М.: Институт машиноведения им. A.A. Благонравова РАН, 2008. С. 44-49.

28.Набатников Ю.Ф. Повышение ресурса деталей машин // Сборник научных трудов. Семинар «Современные технологии в горном машиностроении». Неделя горняка 2011. —М.: МГГУ, 2011. — С.110-117.

29.Набатников Ю.Ф. Взаимосвязь ресурса и уровня качества соединений деталей машин и метод их обеспечения // Современные проблемы производства и ремонта в промышленности и на транспорте: Материалы 11 -го Международного научно-технического семинара, (21-25 февраля 2011 г., Свалява). - Киев: ATM Украины, 2011. - С.190-192.

30.Набатников Ю.Ф. Оптимизация параметров сборки соединений деталей машин. //Материалы 13 научной конференции МГТУ «Станкин» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ

«Станкин» - ИММ РАН» по математическому моделированию и информатике. -М., МГТУ «Станкин», 2010.-С.247-251.

Подписано в печать 26.09.2012 г. Объем 2 печ. л.

Формат 60x90/16 Тираж 120 экз._Заказ № 1401

Отдел печати МГГУ, Москва, Ленинский проспект, 6

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Применение и особенности эксплуатации силовых 9 гидроцилиндров в механизированных крепях

1.3. Виды и причины повреждений деталей соединений в силовых 15 гидроцилиндрах

1.4. Причины отказов и механизм разрушения рабочих поверхностей 19 деталей соединений силовых гидроцилиндров

2. Обоснования требований к точности соединений силовых 24 гидроцилиндров по условиям их служебного назначения

2.1. Взаимосвязь точности соединений и схем нагружения силовых 24 гидроцилиндров

2.2. Выявление условий, исключающих возникновение состояний 29 критического нагружения

2.3. Моделирование состояний критического нагружения на ЭВМ

2.4. Обоснование требований к точности соединений и 38 конструктивному исполнению элементов силовых гидроцилиндров

2.5. Выводы

3. Исследование влияния условий эксплуатации на отклонения 47 параметров точности соединений силовых гидроцилиндров

3.1. Влияние упругой деформации силовых гидроцилиндров на 47 вероятность формирования критических нагружений

3.2. Определение влияния точности соединений на величину 56 действующих нагрузок и запас прочности силовых гидроцилиндров

1.2. Требования к изготовлению силовых гидроцилиндров

1.5 . Обоснование цели и задачи исследования

3.3. Влияние пластической деформации рабочих поверхностей 63 силовых гидроцилиндров на возникновение критического нагружения

3.4. Выводы

4. Моделирование влияния точности соединений на напряженное 69 состояние силового гидроцилиндра

4.1. Анализ конструкторско-технологических методов обоснования 69 точности соединений в силовых гидроцилиндрах

4.2. Использование метода конечных элементов для оценки влияния 73 точности соединений на формирования напряженно-деформированного состояния силового гидроцилиндра

4.3. Исходные параметры для моделирования напряженного состояния 78 силового гидроцилиндра

4.3.1. Создание твердотельной модели гидроцилиндра в среде 81 SolidWorks

4.3.2. Расчетные данные для анализа напряженного состояния 87 гидроцилиндра.

4.4. Зависимости напряженного состояния силового гидроцилиндра от 92 точности соединений и его конструктивных параметров

4.5. Выводы

5. Обоснование требований к точности изготовления деталей и 102 сборки соединений силовых гидроцилиндров

5.1. Взаимосвязь точности соединений и ресурса их работы

5.2. Уровень качества сборки соединений силового гидроцилиндра. 106 Зависимость ресурса работы соединений от точности изготовления и сборки

5.3. Моделирование технологического процесса сборки соединений 111 силовых гидроцилиндров на ЭВМ

5.4. Программа моделирования сборки соединений на ЭВМ

5.5. Выводы

6. Технологические методы обеспечения точности изготовления 131 деталей соединений и сборки силовых гидроцилиндров

6.1. Анализ точность обработки рабочих поверхностей силовых 131 гидроцилиндров

6.2. Обеспечение точности соединений силовых гидроцилиндров 135 методом полной взаимозаменяемости

6.3. Обеспечение точности соединений силовых гидроцилиндров 145 методом групповой взаимозаменяемости

6.4. Выводы

7. Обеспечение точности соединений силовых гидроцилиндров 154 методом межгрупповой взаимозаменяемости

7.1. Общая схема взаимозаменяемости. Межгрупповая 154 взаимозаменяемость

7.2. Многовариантность технологических процессов сборки

7.3. Обоснование вариантов сборки соединений гидроцилиндров

7.4. Обобщенные результаты моделирования сборки соединений 182 методом межгрупповой взаимозаменяемости

7.5. Повышение точности соединений селективной сборкой без ^gy изменения технологии изготовления сопрягаемых деталей

7.6. Влияние погрешностей формы деталей соединений на качество 195 сборки

7.7. Формирование комплекта сборочных единиц силового гидроцилиндра

7.8. Выводы

Актуальность работы. В состав современного механизированного комплекса горнодобывающего производства входит значительное количество силовых гидроцилиндров (несколько сотен шт.), которые обеспечивают сопротивление опусканию кровли и передвижение его элементов в забое. Учитывая значимость этого оборудования для обеспечения безопасности проведения очистных работ, к силовым гидроцилиндрам предъявляются жесткие технические требования как по качеству их изготовления, так и по надежности эксплуатации.

Внутренняя поверхность гидроцилиндра и грундбуксы, а также наружные поверхности штока и поршня являются рабочими, и их состояние оказывает решающее влияние на ресурс. Основным видом отказов механизированной шахтной крепи является нарушение герметичности и протечки силовых гидроцилиндров. При этом затраты на ремонт силовых гидроцилиндров составляют более 60% от их первоначальной стоимости. Нарушение герметичности уплотнительных узлов гидроцилиндров в процессе эксплуатации приводит к обрушению горных пород, авариям, травмам, а в некоторых случаях, и человеческим жертвам. Анализ состояния рабочих поверхностей гидроцилиндров, поступивших на капитальный ремонт, показал, что на них имеются многочисленные локальные повреждения диаметром 2-3 мм и глубиной 0.15-0.5 мм. При взаимодействии таких поверхностей с уплотнительными элементами происходит интенсивное разрушение последних, что и приводит к нарушению герметичности. Основной причиной питтинговых разрушений являются высокие контактные давления.

В настоящее время отсутствуют эффективные методы оценки влияния точности соединений и конструктивных параметров гидроцилиндра на величину контактных напряжений. С другой стороны, чем выше точность соединений, тем больше ресурс их работы. Однако заводы горного машиностроения не располагают высокоточными технологиями изготовления деталей гидроцилиндров, соответствующим оборудованием и 5 квалифицированными рабочими кадрами. Поэтому повышение точности соединений силовых гидроцилиндров механизированных крепей путем совершенствования технологического процесса сборки является актуальной научной проблемой, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения и ремонт горных машин» Московского государственного горного университета в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно - технического комплекса России на 2007-2013 годы № 02.532.12.9002».

Целью работы является повышение точности и ресурса работы соединений в силовых гидроцилиндрах шахтных стоек и домкратов передвижки секций механизированных крепей.

Методы исследований. Теоретические исследования основываются на фундаментальных положениях технологии машиностроения, теории размерных цепей, теории баз, теории упруго - пластического деформирования, теории вероятностей и математической статистики. В исследованиях использован системный анализ, метод математического моделирования на ЭВМ и метод конечных элементов для оценки влияния точности соединений и конструктивных параметров гидроцилиндра на формирование его напряженного состояния и величину контактных напряжений.

Научную новизну работы представляет решение актуальной научной проблемы - установление связей между функциональным назначением силовых гидроцилиндров механизированных крепей и параметрами их точности, а также условиями эксплуатации, что позволило разработать технологические методы повышения точности изготовления и ресурса работы гидроцилиндров. Это имеет важное научное и практическое значение. Основными составляющими научной новизны являются:

1. Математическая модель, устанавливающая взаимосвязь точности соединений и основных конструктивных параметров силового гидроцилиндра с условиями его эксплуатации и схемой нагружения.

2. Алгоритм моделирования в технологическом процессе изготовления гидроцилиндров вероятностного процесса возникновения отклонений размеров сопрягаемых деталей и формирования зазоров при их сборке.

3. Метод обоснования требуемой точности в соединениях гидроцилиндров, обеспечивающий наименьшие нормальные нагрузки в зонах контакта рабочих поверхностей и учитывающий деформации цилиндра под давлением рабочей жидкости.

4. Методика установления взаимосвязи точности соединений в гидроцилиндрах и их конструктивных параметров с напряженным состоянием в конструкции, что позволяет обосновывать их численные значения по величине контактных напряжений, исходя из служебного назначения гидроцилиндров.

5. Зависимость ресурса работы соединений от точности сборки, позволяющая устанавливать требования к точности деталей силового гидроцилиндра с условием обеспечения заданного ресурса работы.

6. Методика разработки технологического процесса сборки соединений силовых гидроцилиндров, учитывающая вероятностный характер отклонений размеров деталей, что обеспечивает заданные значения точности зазоров в соединениях в условиях различной серийности без образования незавершенного производства.

Реализация результатов работы. Результаты работы используются в ОАО «Объединенные машиностроительные технологии», ОАО «Метромаш» и ООО «Металлопласт» при проектировании механизированных крепей и разработке технологических процессов изготовления силовых гидроцилиндров, при сборке соединений деталей машин и представлены в материалах:

- «Методика обоснования точности в соединениях и конструктивных параметров гидроцилиндра по величине контактных напряжений»;

- «Методика обоснования точности изготовления сопрягаемых поверхностей гидроцилиндра во взаимосвязи с уровнем качества соединений и ресурсом их работы»;

- «Методика расчета параметров сборки, обеспечивающих заданную точность и ресурс работы соединений деталей машин в условиях мелкосерийного производства».

Научные результаты диссертации используются в учебном процессе Московского государственного горного университета при подготовке студентов по специальностям 151001 «Технология машиностроения» и 150402 «Горные машины и оборудование».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены на международной конференции «Техника и технология сборки машин» (Польша, Жешовская политехника, 2008 г.); научной конференции «Производство. Технология. Экология» (Москва, МГТУ «Станкин», 2008 г.); международной научной конференции «Наука и молодежь в начале нового столетия» (Губкин, НБГТУ им. Шухова, 2008 г.); научно-технической конференции «Трибология - машиностроению» (Москва, институт машиноведения им. A.A. Благонравова РАН, 2008 г.); научных конференциях по математическому моделированию и информатике (Москва, МГТУ «Станкин», 2008 г., 2010 г.); конференции «Автомобиле- и тракторостроение в России» (Москва, МГТУ «МАМИ», 2010г.); международном научно-технического семинаре «Современные проблемы производства и ремонта в промышленности и на транспорте» (Украина, Свалява, 2011 г.); международных научно-технических конференциях «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2001-2012 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 научных работ, в том числе 18 публикаций в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки России.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы (92 наименования) и приложение. Общий объем диссертации (без приложения) 211 страниц, включая 88 рисунков и 33 таблицы.

7.8. Выводы

1. При обеспечении точности и ресурса соединений гидроцилиндров методом межгрупповой взаимозаменяемости существует бесконечно большое количество вариантов, обеспечивающих сборку без брака в соединениях. Выбор оптимального варианта должен проводиться по уровню качества соединений, их однородности и количеству непарных деталей, возникающих в процессе сборки.

2. Для обеспечения однородности соединений по точности и ресурсу необходимо назначать равные допуски на размеры цилиндра и поршня (размеры грундбуксы и штока), а сборку проводить методом межгрупповой взаимозаменяемости с равным количеством селективных групп и при равных групповых допусках.

3. При сборке соединений гидроцилиндра методом межгрупповой взаимозаменяемости необходимо, чтобы групповые допуски составляли не более трети от допуска на зазор (а-Ь<1Т8/3). Чем меньше величина группового допуска, тем меньше вероятность появления непарных деталей при сборке соединений.

4. Моделированием на ЭВМ установлено, что при групповых допусках а=Ь—1Т8/5 и нижнем предельном отклонении размера поршня равном егЬ^Е1А-8тах+2а непарные детали при сборке стойки не образуются. Объем незавершенного производства равен нулю и не зависит ни от законов распределения размеров и их количественных характеристик ни от их сочетаний. При этом обеспечивается уровень качества соединений от 0,956 до 0,978, что соответствует ресурсу стойки, составляющему 85.95% от максимально возможного значения. Большие значения достигаются при больших коэффициентах запаса ресурса по точности соединений.

5. Обоснование технологических параметров изготовления и сборки деталей гидроцилиндров необходимо проводить с использованием метода математического моделирования на ЭВМ и соответствующего программного обеспечения. Это позволяет без дополнительных материальных и финансовых затрат на организацию опытного производства оперативно, с учетом вероятностного характера формирования размеров поверхностей при изготовлении и зазоров при сборке, определять, прогнозировать и оптимизировать значения параметров техпроцессов, обеспечивающих заданную точность и ресурс соединений гидроцилиндров.

Заключение и общие выводы

В диссертационной работе в результате проведенных исследований дано решение актуальной научной проблемы - установление связей между функциональным назначением силовых гидроцилиндров механизированных крепей с параметрами их точности и условиями эксплуатации, что позволило разработать технологические методы достижения их качества. Это имеет важное научное и практическое значение.

Основные научные выводы и практические результаты заключаются в следующем.

1. Разработанная математическая модель позволяет установить взаимосвязи точности соединений и основных конструктивных

200 параметров силовых гидроцилиндров с условиями его эксплуатации и схемой нагружения.

2. Предложенный алгоритм моделирования технологического процесса изготовления силовых гидроцилиндров позволяет учитывать вероятностный характер формирования отклонений размеров сопрягаемых деталей на величину зазоров в соединениях, получаемых при сборке.

3. Предложенный метод определения требуемой точности в соединениях силовых гидроцилиндров позволяет обеспечить наименьшие нормальные нагрузки в зонах контакта рабочих поверхностей с учетом деформации цилиндра подавлением рабочей жидкости

4. Предложенная методика выявления взаимосвязи точности в соединениях силовых гидроцилиндров и их конструктивных параметров с напряженным состоянием в конструкции позволяет обосновывать числовые значения точности в соединениях с учетом их служебного назначения.

5. Полученная зависимость ресурса соединений в силовых гидроцилиндрах от уровня качества деталей позволяет установить требования к точности деталей, исходя из условий обеспечения заданного ресурса работы.

6. Предложенная методика разработки технологического процесса сборки соединений, учитывающая вероятностный характер размеров деталей, позволяет обеспечить требуемые значения зазоров в соединениях при различной серийности изготовления изделий.

7. Предложенный метод межгрупповой взаимозаменяемости позволяет эффективно использовать селективную сборку в условиях мелкосерийного производства, обеспечивая ресурс работы соединений силовых гидроцилиндров до 85.95% от максимально возможной величины.

8. Результаты научных исследований нашли внедрение на производстве при изготовлении силовых гидроцилиндров и в учебном процессе ВУЗов при подготовке специалистов по специальностям 151001 «Технология машиностроения» и 150402 «Горные машины и оборудование».

1. Алямовский A.A. SolidWorks/COSMOSWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов. - М.: ДМК Пресс, 2004. - 432 е.: ил.

2. Балабышко A.M. Методика расчета гидравлической стойки с устройством для повышения несущей способности. М.: МГГУ, 2000. -25 с.

3. Балабышко A.M., Ружицкий В.П., Первов K.M. Гидропривод механизированных крепей. Учебное пособие. М.: Горная книга, 2003. -138 с.

4. Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения Учебник для вузов. Изд.Машиностроение 1969. 467с.

5. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. -М.: Наука, 1976.-608 с.

6. Беляев Н.М. Труды по теории упругости и пластичности. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1957.-632 с.

7. Белянкина О.В. Влияние перекоса штока в цилиндре на напряженное состояние гидростойки механизированной крепи/Юбразование, наука, производство и управление/Сборник трудов научно-практической конференции: СТИ МИСиС. Том 5. 2008. - С. 20-27.

8. Белянкина О.В. Оценка напряженного состояния стойки методом конечных элементов/Горный информационно-аналитический бюллетень. 2008. - №10. - С. 218-223.

9. Булатов В.П. и др. Расчет точности машин и приборов. -С-Пб.: Политехника, 1993.-495 е., ил.

10. Ю.Володин И.Н. Лекции по теории вероятностей и математической статистике. Казань: Казанский государственный университет, 2000. -262 с.

11. Гаврилов А.Н. Точность производства в машиностроении и приборостроении. М.: Машиностроение, 1973. -567 с.

12. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 428с., ил.

13. Горячева И. Г., Добычин M. Н. Контактные задачи в трибологии. -М.: Машиностроение, 1988. 256 с.

14. ГОСТ 12445-80. Гидроприводы объемные. Ряды основных параметров. М.: Стандарты, 1985. - 24 с.

15. ГОСТ 15852-82. Крепи механизированные гидравлические поддерживающие для лав: основные параметры и размеры. М.: Стандарты, 1985. - 5 с.

16. ГОСТ 18585-82. Крепи механизированные гидравлические для лав: общие технические требования. М.: Стандарты, 1985. - 4 с.

17. Григорьев С.М. «Обоснование и выбор параметров гидропривода подачи проходческих щитов для коллекторных тоннелей»/Дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук. М., 1986. - 216 с.

18. Демкин Н. Б., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. М.: Машиностроение, 1981. - 24 с.

19. Дроздов Ю.Н., Юдин Е.Г., Белов А.И. Прикладная трибология. М.: «Эко-Пресс», 2010. - 604 е.: ил.

20. Дунаев П.Ф. Размерные цепи. М.: Машгиз, 1963. - 308 с.

21. Дунаев П. Ф., Леликов О.П. Расчет допусков и размеров. М.: Машиностроение, 1992. - 240 с.

22. Единая система допусков и посадок в машиностроении и приборостроении. Справочник. М.: Стандарты, 1989. Т1. - 263 с.

23. Козлов C.B. Основные тенденции развития и совершенствования горной техники для очистных работ на шахтах Российской Федерации//Горный информационно-аналитический бюллетень. 2001. -№12.-С. 184- 189.

24. Кондаков JI.A., Голубев А.И. и др. Уплотнения и уплотнительная техника. Справочник. М.: Машиностроение, 1986. - 464 с.

25. Крагельский И. В., Добычин М. Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. - 526 с.

26. Левина З.М., Решетов Д.Н. Контактная жесткость машин. -М.: Машиностроение, 1971. 264 с.

27. Маталин A.A. Технология машиностроения ./Лань. -2008. 512 стр.

28. Маталин A.A., Рысцова B.C. Точность, производительность и экономичность механической обработки. М.: Машиностроение, 1973. -351 с.

29. Набатников Ю.Ф. Моделирование селективной сборки на ЭВМ и определение объема незавершенного производства. //Труды VI международной конференции «Техника и технология сборки машин». Польша, Жешовская политехника, 28-30 мая 2008 г., С.37-40.

30. Набатников Ю.Ф. Обеспечение заданных параметров соединений деталей машин. Польша, Жешовская политехника, 28-30 мая 2008 г., С.147-149.

31. Набатников Ю.Ф. Обеспечение заданного ресурса соединений деталей машин.// Сборка в машиностроении и приборостроении. 2011. -№4. -С.3-8

32. Набатников Ю.Ф. Метод селективной сборки соединений деталей машин в условиях мелкосерийного производства. // Сборка в машиностроении и приборостроении. 2012. -№9. - С.-19-32.

33. Набатников Ю.Ф. Обеспечение точности в соединениях деталей горных машин обобщенным методом групповой взаимозаменяемости//Горное оборудование и электромеханика. 2009. -№11.-С. 5-11.

34. Набатников Ю.Ф. Повышение ресурса деталей машин. //Сборник научных трудов. Семинар «Современные технологии в горном машиностроении». Неделя горняка 2011. МГГУ. 2011. - С. 110-117.

35. Набатников Ю.Ф. Расчет параметров расширенного метода групповой взаимозаменяемости// Технология машиностроения. 2009. - №10 -С.17-18.

36. Набатников Ю.Ф. Снижение незавершенного производства при селективной сборке. // Технология машиностроения. 2009. - №11 -С.23-25.

37. Набатников Ю.Ф., Белянкина О.В. Определение параметров контактного взаимодействия рабочих поверхностей гидростойки механизированной крепи//Горное оборудование и электромеханика. -2008.-№10.-С. 43-46.

38. Набатников Ю.Ф., Зозулева Л. А. Оценка уровня качества гидростойки/ТГорные машины и автоматика. 2004. - №6. - С. 13-15.

39. Набатников Ю.Ф., Набатникова Т.Ю. Влияние точности изготовления деталей соединений гидростойки на величину контактных деформаций// Отд. статьи Горного информационно-аналитического бюллетеня. 2003. - №8. - С. 10-14

40. Набатников Ю.Ф., Набатникова Т.Ю. Моделирование предельного износа в соединениях гидростойки/Ютдельные статьи Горного информационно-аналитического бюллетеня. 2003. - №8. - С. 3-9.

41. Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Моделирование процесса сборки соединений машин на ЭВМ//Горное оборудование и электромеханика. -2008.-№3.-С. 17-19.

42. Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Обеспечение качества соединений «твердосплавная вставка отверстие в корпусе шарошки» буровых долот// Горное оборудование и электромеханика. - 2008. - №3. - С.

43. Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Повышение качества соединений деталей машин. //Труды международной научной конференции «Наука и молодежь в начале нового столетия». Филиал НБГТУ им. Шухова, г. Губкин, 2008.-С. 168-170.

44. Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Повышение ресурса гидростойки механизированной крепи методом межгрупповой взаимозаменяемости//Горное оборудование и электромеханика. 2011 -№1 - С.47-51.

45. Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И. Расчет объема незавершенногопроизводства при селективной сборке.//Труды международной научной207конференции «Наука и молодежь в начале нового столетия». Филиал НБГТУ им. Шухова, г. Губкин, 2008. С. 161-163.

46. Набатников Ю.Ф., Сизова Е.И., Белянкина О.В. Зависимость ресурса гидростойки от уровня качества соединений//Горное оборудование и электромеханика. 2010. - №10. - С. 29-32.

47. Набатникова Т.Ю., Набатников Ю.Ф. Влияние деформации цилиндра от давления рабочей жидкости на положение плунжера в заделке гидростойки//Горный информационно-аналитический бюллетень. 2003. - №2. - С. 225-230.

48. Набатникова Т.Ю., Набатников Ю.Ф. Моделирование схем перекоса плунжера в заделке гидростойки//Горный информационно-аналитический бюллетень. 2001. -№12. - С. 182-183.

49. Набатникова Т.Ю., Набатников Ю.Ф. Обоснование вида посадок соединений деталей в заделках гидростоек//Горный информационно-аналитический бюллетень. 2001. - №12. - С. 178-181.

50. Набатников, Ю. Ф. Повышение ресурса соединений деталей машин с зазором / Ю. Ф. // Автомобильная промышленность. 2012. - № 4. -С. 15-18.

51. ОСТ 12.44.245 83. Крепи механизированные. Стойки и домкраты. Расчет на прочность. Методика проверочного расчета на статическую прочность и устойчивость. - М.: Гипроуглемаш, 1984. - 76 с.

52. Островский М.С. Триботехнические основы обеспечения качества функционирования горных машин. Часть I. М.: МГГУ, 1993. - 160 с.

53. Островский М.С. Триботехнические основы обеспечения качествафункционирования горных машин. Часть II. М.: МГГУ, 1993. - 229 с.208

54. Островский М.С., Набатников Ю.Ф., Белянкина О.В. Обоснование конструктивных параметров гидростойки механизированной крепи с учетом контактных взаимодействий поверхностей//Трение и смазка в машинах и механизмах.- 2009.- №10. С. 16-18.

55. Пастоев И.Л. Разработка систем передвижения автоматизированных угледобывающих агрегатов/Дисс. на соискание уч. степени док. техн. наук. М.: МГИ, 1987. - 345 с.

56. Пономаренко Ю. Ф., Баландин А. А., Богатырев Н. Т. и др. Расчет и конструирование гидроприводов механизированных крепей. М.: Машиностроение, 1981. - 327 с.

57. Пугачев B.C. Теория вероятностей и математическая статистика. 2-е изд., испр. и доп. М.: Физматлит, 2002. - 496с.

58. Радкевич Я.М., Схиртладзе А.Г., Лактионов Б.И. Метрология, стандартизация и сертификация / М.: Высшая школа, 2007. 791с

59. Радкевич Я. М., Лактионов Б.И. Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость. Книга 3. Взаимозаменяемость. Часть 1. М.: МГГУ, 2000. - 240 с.

60. Радкевич Я.М., Схиртладзе А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация. 5-е издание. Учебник. М.: Изд-во Юрайт, 2012.-813 с.

61. Радкевич Я.М. Оценка качества изготовления деталей/Горное оборудование и электромеханика. 2007. - №1. - С. 26-29.

62. Развитие теории контактных задач в СССР. М.: Наука, 1976. - 494 с.

63. Светозарова Г. И., Мельников А. А., Козловский А. В. Практикум по программированию на языке бейсик. М.: Наука, 1988. - 368 с.

64. Скляров Н.С. Оценка и повышение качества капитально ремонтируемых механизированных крепей угледобывающих комплексов. Дисс. на соискание уч. степени к. т. н. М.: МГИ, 1982.-261 с.

65. Солод В. И., Гетопанов В.Н., Рачек В.Н. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов. М.: Недра, 1982. - 351 с.

66. Солод Г. И. Основы квалиметрии. М.: МГИ, 1991. - 83 с.

67. Солод Г. И. Оценка качества горных машин. М.: МГИ, 1975. - 70 с.

68. Солод Г. И., Морозов В. И., Русихин В.И. Технология машиностроения и ремонт горных машин. М.: Недра, 1988.-421 с.

69. Солод Г. И., Радкевич Я.М. Программирование качества горной техники.- М.: МГИ, 1987. 95 с.

70. Солод Г. И., Радкевич Я.М. Управление качеством горных машин. -М.: МГИ, 1985.-94 с.

71. Технический документ. Крепи механизированные. Стойки и домкраты. Расчет цилиндров на циклическую и контактную прочность. Методика. Тула: Тульский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт, 1981. - 46 с.

72. Тимирязев В.А., Кутин A.A., Схиртладзе А.Г. Основы технологии машиностроения. Учебник для вузов, МГТУ «Станкин», 2011, 393с.

73. Тимошенко С. П., Гузьер Дж. Теория упругости. М.: Наука, 1975. -575с.

74. Топчиев A.B., Гетопанов В.Н., Солод В.И., Шпильберг И.Л.

75. Надежность горных машин и комплексов. М.: Недра, 1968. - 88 с.

76. Федосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1979. - 560 с.

77. Хорин В. Н. Расчет и конструирование механизированных крепей. -М.: Недра, 1988.-25 с.

78. Хорин В.Н., Мамонтов C.B., Каштанова В.Я. Гидравлические системы механизированных крепей. М.: Недра, 1971. - 288 с.

79. Шубина Н. Б., Грязнов Б. П., Шахтин И. М., Морозов В. И., Березкин В.Г. Предупреждение разрушения деталей забойного оборудования. М.: Недра, 1985. - 215 с.