автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.09, диссертация на тему:Расчет вулканизационного, прессового и литьевого оборудования шинных и резинотехнических производств

«в ОД

ЛШСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ХИМИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

На правах рукописи

КОЧЕТОВ ВИКТОР ИВАНОВИЧ

УДК 678.058:339.4

РАСЧЕТ ВУЛКАНИЗАЦИОННОГО, ПРЕССОВОГО И ЛИТЬЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ШИННЫХ И РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

05.04.09 — Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств 01.02.06 — Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва — 1993

Работа выполнена в Тамбовском высшем военном авиационном инженерном училище.

ь

Официальные оппоненты:

профессор, доктор технических наук КИМ В. С.

профессор, доктор физ.-мат. наук НОВИЧКОВ Ю. Н.

профессор, доктор технических наук ШЕРЫШЕВ М. А.

Ведущее предприятие: Научно-исследовательский институт резинотехнического машиностроения (г. Тамбов).

Защита состоится « // » .....199.3 г.

в 14. час. рО_ мин. на заседании специализированного совета по защите докторских диссертаций по специальностям: 05.04.09 — Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств и 01.02.06 — Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры при Московской государственной Академии химического машиностроения (Д.063.44.01) по адресу: 107884, ГСП, Москва, ул. Старая Басманная, 21/4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « ^ » . . 199 Зг.

Ученый секретарь профессор

О. Н. ЕРМОЛАЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Совершенствование методов расчета на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций,машин, аппаратов и приборов на этапе проектирования представляет собой актуальную народнохозяйственную задачу, так как приводит к сокращению сроков проектирования, снижению материалоемкости0 сокращению дорогостоящих экспериментов, т.е. является составной частью развития техники.

Непрерывно растущий спрос на покрышки и шины различных моделей и типоразмеров, а также других резинотехнических и пластмассовых изделий определяет необходимость оснащения отечественной шинной и резинотехнической промышленности высокопроизводительным оборудованием, отвечающим современным техническим требованиям. Наиболее массовыми видами отечественного вулканизационного и литьевого оборудования являются шиновосстановительные вулканизаторы ВВ, многопозиционные вулканизаторы - перезарядчики ВПМ, индивидуальные форматоры - вулканизаторы ФВ, литьевые прессы ПЛВМ, литьевые машины для пластификации и впрыска МЛ и АЛ.

Вулканизатор ВВ представляет собой автоматический пресс с гидромеханическим приводом запирания пресс-форм и предназначен для вулканизации восстанавливаем« автомобильных покрышек способом наложения нового протектора. Наиболее ответственным узлом вулканизатора, от которого зависит качество изделия и надежность работы машины в целом, является верхняя и нижняя камеры (рисЛ).

Многопозиционный вулканизатор-перезарядчик покрышек ВПМ с байонетным замком запирания пресс-форм, а также форматор-вулканизатор ФВ предназначены для изготовления автомобильных покрышек, Основной рабочий узел вулканизаторов состоит из верхней и нижней камер, пресс-формы и байонетного кольца. Камеры и байонетное кольцо (рис.2) вулканизаторов представляют собой короткие цилиндрические оболочки, на одном торце которых имеются зубья. Распорное усилие в процессе вулканизации, в зависимости от типа ШМ и ФВ, может достигать 12000 кН. Это усилие передается через зубья от пресс-формы на камеры и байонетное кольцо в. виде локальной нагрузки.

Для изготовления резиновых и пласмассовых изделий методой литья под давлением и резинотехнической промышленности используются вертикальные и горизонтальные гидравлические двух - трех и.

четырех колонные прессы ПЛВМ.

Пресс ПЛВМ состоит из-двух основных узлов и механизмов: узла смыкания формы и литьевого механизма. В первыР входят силовой гидроцилиндр /рис.4/ запирания пресс-форм, подвижная плита-траверса' и две неподвижные силовые /опорные/ плиты, связанные между собой колоннами /рис.3/. Литьевой механизм /рис.5/ состоит из материального однослойного или двухслойного толстостенного цилиндра и.рабочего органа - шнека /червяка/, предназначенного для пластикации и выдавливания резиновой или пластической массы через специальное отверстие в пресс-форму.

. Практика эксплуатации вулканизаторов ВВ, ШМ, ФВ и прессов ПЛВМ показала, что их надежность, долговечность, а главное качество вулканизации и формования шинных, резинотехнических и пластмас-- совых изделий определяется прежде всего жесткостью и прочностью несущих элементов конструкций и узлов.

В вулканизаторах ВВ, ШМ и ФВ из-за высоких распорных усилий при вулканизации покрышек при недостаточной жесткости камер и бай-, онетного кольца пресс-форма раскрывается, что приводит к утечке резиновой смеси в разъеме формы и образованию облоя, а также к возникновению разнотолцинности покрышек и к нарушению статической и динамической балансировки колес и, как следствие, к преждевременному их износу, особенно в современных скоростных автомобилях.

Те же явления наблюдаются при недостаточной жесткости силовых плит,, колонн и фланца силового гидроцилиндра пресса ПЛВМ. Происходит раскрытие стыка пресс-форм.

Недостаточная жесткость и прочность узлов механизма впрыска и пластикации /шнек, материальный цилиндр/ ускоряет износ пары' шнек-цилиндр, увеличивает переток резиновой и пластической массы по гребням витка, что снижает производительность пластикации, а при дозировании во времени - уменьшает точность дозирования (I, следовательно, ухудшает качество изделий.

, Недостаточная прочность камер вулканизаторов, плит, колонн, силового 'гидроцилиндра прессов, шнеков и материальных цилиндров литьевых механизмов приводит к ошибочному определению их ресурса.

Завышенная жесткость камер, плит, колонн, шнеков и цилиндров ведет к увеличению их металлоемкости и ухудшает условие теплообмена между термостатируюцей жидкость» и резиновой смесью.

Отсюда вытекает, что исследование напряженно-деформированного состояния /НДС/ перечисленных выше наиболее ответственных деталей и узлов конструкций вулканизационного, прессового и литьевого

оборудования представляет несомненный практический интерес.

Трудоемкость решения этих задач определяется отсутствием точных аналитических и приближенных методов расчета на прочность и жесткость конструкций разнообразных геометрических форм, с различными концентраторами напряжений. Эта проблема весьма актуальна и не может быть решена без точной и корректной постановки и решения сложных задач по расчету на прочность и жесткость не только отдельных элементов вулкачизационного и литьевого оборудо. лия, но и их конструкций в целом.

Целью настоящей работа является решение крупной народно-хозяйственной проблемы, связанной с созданием инженерных методов расчета на прочность и жесткость основных элементов конструкций вулканиваторов, прессов и литьевых машин для производства резинотехнических и пластмассовых изделий.

Научная новизна работы:

- предложены аналитические и численный методы расчета 1ЩС камер вулканизаторов при различных краевых условиях, позволяющие оценить эффекты концентрации напряжений в зонах ребер жесткости и зубьев в зависимости от числа усиливащих камеру зубьев;

- определены соотношения изгибной жесткости плиг и колонн литьевых прессов, обеспечивающих наибольшую жесткость конструкции. Установлена существенная зависимость ВДС плит прессов от условия их сопряжения с колоннами;

- разработан метод расчета.на прочность, жесткость, устойчивость и колебания шнеков с учетом перепада давления по их длине, сил трения и разрывности витков. Показано, 1ТО приме .ние разрывных витков позволяет создать конструкцию шнеков большей жесткости, увеличить их долговечность и существенно улучшить качество пластикации перерабатываемой смеси, а следовательно, и качество изделия;

- впервые предложена конструкция и разработана методика расчета двухслойного материального цилиндра с кольцевыми канавками для охлаждения перерабатываемой смеси. Показано, что такой цилицдр экономичнее традиционного однослойного и его применение позволит , продлить срок службы материальных цилиндров, и исключить нежелательное явление подвулканизации резиновой смеси;

- разработаны и предложены оригинальные экспериментальные установки по определению напряжений и перемещений в плитах пресса ПЛЗМ и шнеках литьевых машин.

Практическая значимость работы.

I. Разработанные методы расчета на прочность и жесткость основных несущих элементов камер вулканизаторов, литьевых прессов и малин позволяют оцзнить их статическую и циклическую прочность и обеспечить необходимую жесткость для получения безоблойных изделий.

2. Результаты диссертационной работы использованы и внедрены в процессе выполнения основной тематики научно-исследовательского института резино-технического машиностроения /ШИИРТмаш, г. Тамбов/ в следующих видах резинотехнического и -вулканизационного оборудования:

1. Пресс литьевой вулканизационный ПЛВМ-2000/400.

2. Пресс литьевой вулканизационный ПЛВМ-б000/630.

. 3. Линия роторная литьевая вулканизационная ЛРЛ-1500/400-4. 4о Линия роторная литьевая вулканизационная ЛРЛ-125/63-14. 5о Линия роторно-конвейернач автоматическая для производства обрезиненных автокамерных вентилей типа ЛБ.

6. Агрегат литьевой для полиуританов АЛЕПу.

7. Вулканизаторы типа ВВ-15ОД, ВВ-18ОД, Н1М2-100, ВПЫ2-200.

В настоящее время перечисленное оборудование внедрено и работает на шинных и резинотехнических заводах в Москве, Воронеже, Барнауле, Сискв, Че^кенте, Волжском, Чехове /Московской области/, Бобруйске, Набережных Челнах и др. Экономический эффект от внедрения составил более двух миллионов рублей.

Автор защищает

Аналитические и численные методы расчета НДС элементов камер вулканизаторов ВВ, ЗШ, ФВ, гладких и о ребре иных плит прессов ПЛВ, и колонных прессов ПЛВМ в целом, силовых гидроцилиндров с прямоугольным /квадратным/ фланцем, шнеков и материальных двухслойных цилиндров литьевых машин.

' Математическое и программное обеспечение решения задачи изгиба силовых плит средней толщины с учетом деформации поперечного . сдвига по ЖЭ /методу конечных элементов/.

Принципиально новую конструкцию двухслойного материального цилиндра с кольцевыми канавками > для охлаждения литьевых машин."

Экспериментальные методы исследования НДС в элементах констр - ций вулканизационного, прессового и литьевого оборудования.

Применение разработанных методов для решения инженерных зада

Личное участие автора

Основная часть результатов получена лично автором. В проведении экспериментальных работ на натурных изделиях принимали участие сотрудники Ш'ЛИРТмаиа, г.Тамбов.

Апробация работы и публикации

Результаты диссертационной работы докладывались на 1Х,Х,Х1, ХП научно-технических конференциях ТЮТа, г.Тамбов, 1972,т973, 1974,1975 г.г.; на Республиканской конференции "Процессы и аппараты производства полимерных материалов",Тамбов,1974г.; на Всесоюзной научно-технической конференции "Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия", Москва, 1982, 1986г.; на 23 Всесоюзной конференции МГТУ им.Баумана, Москва, 1990г1; на I - УШ научно-технических конференциях ВНО ТВВАИУ им.Ф.Э.Дзержинского, Тамбов, ТВВАИУ, 1979-1985; на секции "Червячные машины и литьевое оборудование" БНИИРТмаша, Тамбов, 1992; на 1-й международной конференции по экранопланам, К31-1-93, Иркутский государственный университет, Иркутск, 1993.

Список публикаций, отражающих основное содержание диссертации, приведен в конце автореферата.

Структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложения,'

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Современное состояние вопроса

Шинные вулканизаторы ВВ, ВЯМ, ФВ, литьевые прессы ПЛШ, литьевые машины представляют собой достаточно сложные конструкции, состоящие из гладких и подкрепленных рабрами жесткости" коротких " цилиндрических оболочек и пластин с различными краевыми условия- ', ми, подверженных действию различного вида нагрузок и температуры.

В первой главе проводится анализ литературных данных по расчету на прочность и жесткость гладких и оребрешшх пластин, оболочек и шнеков литьевых машин. Показана большая заслуга отечественных ученых В.З.Власова, Ю.Н.Работнова, А.Л.Гольденвейзера, В.В. . Новожилова, З.М. Даровского и др. в развитии общей теории тонких упругих оболочек и пластин под действием локальных нагрузок. Основные идеи расчета ребристых оболочек и пластин были высказаны

С.П.Тимошенко, А.И.Лурье, В.З.Власовым и получили дальнейшее развитие в работах Л.А.Жилина, Е.С.Гребня, В.А.Заруцкого, Р.Д. Степанова.

На основании проведенного анализа установлено, что все известные аналитические и численные методы расчета гладких и ореб-ренных оболочек, плит и стершей с винтовой нарезкой постоянной и переменной жесткости не могут быть использованы для исследования НДС машин и агрегатов вулканизационного, прессового и литьевого оборудования в силу сложности геометрии деталей и узлов, их взаимодействия и своеобразия краевых условий.

. Вместе с тем от жесткости и прочности элементов конструкций вулканизационного и прессового оборудования в значительной мере зависит качество, долговечность, надежность и экономичность пок-- рышек, шин и различных резинотехнических и полимерных' изделий, а от уровня напряженного состояния - ресурс работы оборудования.

Именно исходя из этих соображений в работе разрабатываются аналитические, численные и инженерные методы расчета на прочность и жесткость деталей и узлов типовых конструкций вулканизаторов, прессов и литьевых машин.

• Прочность и жесткость несущих элементов вулканизаторов

„ ВВ и ДПМ

Бо второй главе предложены аналитические и асимтотические методы расчета НДС камер вулканизаторов ВВ и ШМ, представляющих собой гладкие короткие цилиндрические оболочки и оболочки, усиленные ребрами жесткости Агрестовина, зубья/, которые находятся под дейст вием локальных нагрузок и при различных краевых условиях.

При исследовании прочности и жесткости камер вулканизаторов ВВ возможны два их варианта.

Конструкция камеры вулканизатора ВВ представляет собой гладку короткую цилиндрическую оболочку со свободными торцами под действи ей местной моментной нагрузки /рис.1а/. Такая конструкция используется для вулканизации покрышек легковых автомобилей с усилием смыкания форм до 1000 кН.

Во втором варианте конструкция камеры вулканизатора ВВ представляет собой короткую цилиндрическую оболочку, усиленную ортогональной сеткой ребер /рис.16/ под действием моментной нагрузки. Подобная конструкция камеры используется при вулканизации покрышек для грузовых автомобилей с усилием смыкания пресс-форм до ¿оОО кН.

Для решения задача в первой варианте использовались дифферен-

циальные уравнения равновесия круговой цилиндрической оболочки Лява-Тимошенко в перемещениях:

д'а , t-z^^zd*^ {-JLд21Г .. J* дх/

W A 4W ^V |(|W U^W iA •

!2Ly* îlïL + tât> à2ir_ Jùr 2 f dtfz 2 * cïïj? rïdx.

2. 6 дх.ду г дхег d дуг- * дif и »jdu^dir ТдЧГ д«0Г ^yfdbrl

где IL ., V ч W - компоненты полного, вектора перемещений точек срединной поверхности по осям X , у , Z ; j(/ , Е - "коэффициент Пуассона и модуль упругости материала; £ , fy , - соответственно, радиус, толщина и длина цилиндрической короткой оболочки (¿f) , Х„ - безразмерная координата; <f= -угловая координата; - распределенная линейная радиальная

нагрузка, эквивалентная локальному моменту М в осевом направлении оболочки; f — .

С учетом условия симметрии выражения для перемещений приняты в виде следующих рядов:

оо 00 J

Щх,у) = z. (An -Уо Z Am* Cos Jim Ус)-Cos п if V(x,u)= £ (ß„ £ Bmn Sinßm ■«'.) Sin о у

nzO f**0

\ (2)

n*c

Здесь Подстановка выражений ( 2) з уравнения (I) -

после разложения радиальной нагрузки и функций Л , У.2, ,

У»3 в ряды Фурье, приводит к системе трех алгебраических уровне ний относительно семи произвольных постоянных: . > ^тп

}\п , В„ , С'„ , С^ . Недостающие уравнения получа-

ются из граничных условий на свободных торцах оболочки:

А/1 =О; 3Хи! ' =0] 0*1 =0

Применяя матричную форму решения системы семи алгебраических уравнений;, были нь..деш выражения для произвольных постоянных в форме, удобной для ЭЦШ.

Отдельно исследовался вопрос о сходимости функций & , V , (2) и их производных.

Проведенные теоретические исследования позволили составить алгоритм решения задачи расчёта на прочность и жесткость, а также' выявить уровень концентрации напряжений в ¡зоне действия локальной ■ нагрузки.

При решении второй задачи использовался вариационный метод. Ввиду сложности расчетной схемы произведено расчленение камеры на два основных элемента:.цилиндрическую оболочку и крестовину. В результате чего основная зада.ча распадается на три следующие час- ти: расчет короткой цилиндрической оболочки, нагруженной внешней нагрузкой и внутренними силами взаимодействия в местах сопряжения элементов крестовины с оболочкой; расчет крестовины под действием внутренних сил взаимодействия; определение внутренних сил взаимодействия из условия совместности деформаций оболочки и крестовины.

На основании проведенных расчетов составлен алгоритм и разработана программа раскрытия статической неопределимости задачи сопряжения тонкой короткой оболочки с крестовиной и построены графики напряжений и перемещений для наиболее характерных сечений оболочки и крестовины.

Методам™ асимтотического интегрирования дифференциальных уравнений равновесия цилиндрической оболочки и граничных условий решаются вопросы определения напряжений и перемещений в камере к байонетноы кольце вулканизатора ВПМ (рис.2), имеющего на краю цилиндрической оболочки зубья, и в камере вулканизатора ВВ (рис. 1а) с двумя бой шками и оценивается влияние жесткости зубьев, бобышек и их количества на напряженное состояние оболочки. Проведено -исследование ВДС камер вулканизаторов для случая малого (т - 2«4 ) и большого (т - 10*20) числа' зубьев. Для анализа влияния различных силовых факторов на напряженное состояние оболочки использовался малый параметр

Разрешающая функция изгиба (р представляется в виде:

ср • = ехр (кх) ■ См/л у,

где К - корень характеристического уравнения;,/77* - число зубьев.

Из асимтотического анализа следует, что при малом числе зу-

бьев определяющую роль б напряженном состоянии зуба ( а для камеры ЗВ - бобышки,) играют напряжения от растягивающих сил. В качестве примера' рассмотрен расчёт камеры вулканизатора при налом числе зубьев. Исследования напряжений.и перемещений на основе полученного решения показали, что напряженное состояние камеры определяется отношением толщины оболочки и зуба (бобышки).

Наличие зубьев н1Г6быявк~—уменьшает перемещения оболочки на 10+ 2CW, при этом окружные напряжения увеличиваются.в 1,Г 1 раза.

Рассмотрен расчет камеры вулканизатора ШМ при большом число зубьев (m = I(h20) В этом случае в зубо наряду с растягивающими усилиями возникают равноценные им изгибающие и крутящие Моменты.

Основные уравнения для сил взаимодействия оболочки и зуба при большом числе зубьев: ' ' ,

kir :

с, M'Мм JE S*(z<)d?-e]i

P • г

*S ïJUA<é> /jr ** (^dzH^SUlfz^

О jf

• '

(3)

« в„(г.) а,,(г.)ск,;а= АЩ^, '

, - перерезывающая и сдвигающая силы, возникающие на краю оболочки от взаимодействия с зубом; , - радиус и толщина зуба; В1 - высота зуба; р - распределенная нагрузка, приложенная по длине зуба.

Система интегро-дифференциальных уравнений (3) может быть представлена в виде двух независимых сравнений относительно двух неизвестных функций и :

где - корни характеристического уравнения; й « 1,2. 4 Решение уравнений ч4) ищется в виде ряда

¿¡¡'ъы/у/нт? <5>

Цдесь Ж.% неизвестные постоянные; 7/}(*<)- пол иной Чебышева первого рода; Л/ в.

Используя свойства полинома Чебышева,'получена бесконечная система линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных постоянных (¿р , при исследовании которых было показано, что эта система вполне регулярна и что ряд £ /оЦ, / сходится как */л3.

На основании полученного решения проведено исследование влияния жесткости зуба на напряженное состояние камеры..Анализ пока- зал, что напряжения в камере в сечениях, удаленных от концов зуба практически не зависят от числа зубьов и параметра затухания .

Окружные напряжения в оболочке камеры, рассчитанные с учетом жесткости зуба, существенно отличаются от напряжений, рассчитанных без учета жесткости зуба. Например, эквивалентные напряжения по 4-ой теории прочности для сечения оболочки, проходящего через середину зуба, на 209й ниже, чем для оболочки в том же сечении, но без учета жесткости губа.

На конце, зуба в угловой его точно напряжения в оболочке иие-Г(Т особенность типа концентрации напряжений.

Анализ ^зультатов расчета по перемещениям показал, что при большом'числ- зубьев, жесткость зуба практически не влияет-на прогибы оболочки. .. .

Итак, предложенные алгоритмы расчета на прочность камер вулканизаторов БВ, ШМ позволили оценить напряжения и перемещения как для гладких оболочек, так и для оболочек, усиленных ребрами жесткости (крестовина, бобышки, зубья}. Шявлен уровень концентрации напряжений вблизи зубьео, ребер и бобышек и установлено существенное их влияние на НДС короткой оболочки.

■ Математическое и программное обеспечение решения

пространственных и плоских систем по МКЭ. Учет деформации поперечного сдвига. . •

В качестве базового метода решения задачи расчета на прочность и жесткость элементов конструкций вулканизаторов, прессов и литьевых машин принят метод конечных элементов (ЬКЭ)' В связи с этим ниже даны краткое изложение и математические формулы матриц жест-

кости и вектороп реакций типовых конечных элементов стержневых, плоских, пространственных и объемных систем ШЭ в форме перемещений.'

Система линейных алгебраических уравнений метода перемещений имеет ввд:

[р]1 = Т, (6)

где [Р]- матрица жесткости разрешающей системы уравнений; 2" -обобщенное перемещение узлов конструкции; Т - вектор внешних • • нагрузок.

Решение этой системы с учетом ограничений, наложенных"на перемещения некоторых узлов, позволяет определить перемещения узлов все'й конструкции. ' '

В этом случае обобщенные деформации изгиба и кручения связаны с перемещениями в матричном вида следующий образок:

Деформация поперечного сдвига имеет вид:

. (8)

гда

[¿¿.[¿О- дифференциальные матрицы координат узловых элементов; (X - вектор перемещений.

Обобщенные напряжения связаны с обобщенными деформациями следующими соотношениями: _

б-[Уе ]'&) (9)

и

- матрицы упругости. Имея приведенные соотнопэния (б)-(9), можно вычислить матри-" цы жесткости пластины с учетом деформации поперечного сдвига

•А (¡>Ь°Ш°'Ш [*&,<>£]г

Ш[вга,о4)]},

где '«? - общая площадь элемента,

- соответственно

ибная и сдвиговая матрицы жесткости, С&*] и £3*]- матрицы

линейных функций однородных координат. Вычисления этих матриц производилось раздельно. Это предпринято для того, чтобы программа могла быть использована при расчете тонких пластчн без учета деформации поперечного сдвига.

Приведенные исследования позволили впервые разработать . . программу обеспечения решения задачи изгиба пластин средней толщины с учетом деформации поперечного сдвига на алгоритмическом языке ПЛ-1. '

На примерах камер вулканизаторов ВВ и ЯШ проведен^сравнительный анализ результатов расчета асимптотическими методами и| методами КЭ напряжений и перемещений.в коротких оболочках при наличии и отсутствии р^бер жесткости. Численный.метод расчета ШЭ в отличие от аналитического позволяет выявить эффекты концен-• трации напряжений ь вулканизаторах ВВ и ВЩ.1 в зонах ребер жесткости, бобышек и зубьев. . - .<

Результаты многочисленных расчётов различных вариантов -камер ВЗ и НШ позволили установить оптимальные, е точки зрения жесткое-. ти, геометрические размеры ребер жесткости, бобышек и числа зубьев конструкций.

Аналитическими и численными методами получены результаты, позволяющие досховерио_оценить влияниа..различных конструктивных параметров камер на характеристики жесткости, которые .в конечной «»того определяют величину облоя, а следовательно, и качество изделия,,

Расчет на прочность и.жесткость силовых плит, гидроцилиндров и колонных прессов ПЛВМ.

Четвертая глава посвящена исследованию НДР силовых плит трех- н четырехколонного прессов типа ПЛВМ в широком диапазоне изменения их геометрических параметров. Решение поставленных-задач построено на соотношениях пространственной теории упругости и на теории пластин с учетом а без учета деформации поперечного сдвига.

Рассмотрен вопрос о пределе применимости алгоритма расчета плит как пластин средней толщины, использованного для анализа ВДС силовых плит реальных прессов.

> При исследовании ВДС квадратной плиты, жестко защемленной в углах й нагруженной- по контуру центрального отверстия равномерно распределенной нагрузкой, 'рассматривались плиты со значением Ц/з ^равными 3;3,3а и Ь, как в постановке пространственной задачи, теории упругости, так и в рамкам теории тонких упругих пластин с

учетом и без учета деформации поперечного сдвига. Зависимость максимального прогиба на контуре центрального отверстия и интенсивности напряжений в зонах угловых опор наглядно прослеживается на графиках (рис.6 ).

Анализ величин напряжений показал, что при прочих равных условиях увеличение толщины плиты приводит к снижению уровня напряжений, но при этом распределение нормальных напряжений по толщине плиты принимает явно нелинейный характер.

Сравнение величин напряжений по всему полю плиты показало, что нормальные напряжения, полученные в результате решения пространственной задачи теории упругости, меньше напряжений, полученных по теории пластин как с учетом,. так и без учета деформации поперечного сдвига. _ ...

Установлено, что при исследовании ЦДС тонких пласттг^^- 4,5} следует пользоваться методом расчета, основанным на теории тоиких упругих пластин; при Ц> 3,38необходиыо применять алгоритм расчета пространственной задачи теории упругости с использованием МКЭ; для плит при 3,38& У Ь- 4,5 решение рассматриваемой краевой задачи может проводиться по тоории пластин средней толщины с учетом деформации поперечного сдзига. Последнее существенно сокращает машинное время, а разница в величинах прогибов, полученных по алгоритму решения объемной задачи и задачи изгиба пластин сродней толщины, не превышает 9,5Я.

Обнаружено, что наиболее сесткоЯ из рассматриваемых плит (квадратной, прямоугольной, треугольной), защемленных по контуру угловых отверстий, является прямоугольная -'лита. Пос зднзе навело на мысль о возможности установления, с точки зрения прочности и. жесткости, оптимального соотношения между шириной и длиной прямоугольной силовой плиты. . •

На основании проведенных исследований установлено, что наиболее жесткой конструкцией при четырехточечном опярании является прямоугольная плита с соотношением сторон а/8 »0,3 для случая жесткого защемления и а/в " 0,8 - для шарнирного опирания. Эти данные подтверждены экспериментально.

Обеспечение высокой жесткости и прочности при минимальной массе - одна из важнейших задач проектирования силовых плит. Поэтому в целях совераенства конструкции их следует изготовлять в виде оребреиных пластин. Аналитическими и численными методами дается оценка влияния ребер жесткости на НДС опорных прямоугольных и . . »вадратннх плит.

Установлено, что при одинаковых максимальных прогибах-.и размерах в плане I—оса оребрснной плиты примерно на 25Я меньше массы гладкой плиты.

В процессе эксплуатации нижняя опорная силовая плита (рис.3) вулканизационнэго пресса наряду с силовым, воздействием подвергается нестационарном!' нагреву со стороны нагревательных элементов пресс-формы. В направлении внешней нормали к поверхности прямоу? гольной плиты на площадке размером С х С'в центре плиты действует периодически изменяющийся со временем тепловой поток плотностью ¿)(рИС.7,Х

.Задача нестационарной теплопроводности, изотропного тела сводится к решению системы уравнений вида

- ! ¡Т">

I

тс<)-6(ЫУт°'>-cifx и t). àlil V ' ¿г. Ah* ' ci dû

(И)

(12;

со следующими граничными условиями на контуре

г.).

дя л

где Т^, Т(,) - функции температур, подлежащих определению;.

Те - температура окружающей среды плиты; сС - коэффициент теплоотдачи на контуре и на поверхности плиты; Ли О - коэффициент тепло- и температуропроводности материала плиты;. А* - толщина плиты; П- - внешняя нормаль к контуру плиты; .

Ресоние уравнений (II) при граничных условиях (12) nsjeu в следующем виде

T(x,ij, i) fn,m ft)Cos(An • x) -Cos(An^), (13)

где Лл р A'm корни трансцендентных уравнений полученные из граничнше условий (12).

Подставляя решение (13) в уравнения (II)и удовлетворяя граничным условиям, получаем окончательное выражение поля температур при нестационарном нагреве:

£_ -х)&ф'„у)] (14)

и »,171=1,1... °

I 1- ехр[-Ь(-1Т*)]Ват ; ' ||

[ схр[- (ь -еТ*- Ъ)впт]-елр[-{ь -бГ *)&*,} сТЧ * б^Г'}).

«С М « оп^делягтся при В» +

= О [А*„ ; Ьс - время действия тепла;

' пт

Г* - период действия тепла.

Ряды в (Ы) сходятся, тал как произведение " имеет порядок [Ап'Лт (А*п , чтб обеспечивает их

быструю сходимость.

Тепловые напряжения в прямоугольной плите постоянной толщины, опертой по углам, обусловленные не стат. онаршм температурным полем в рамках несвязной задачи теории упругости определяются из двух независимых уравнений:

¿Ь \+ 7г6г =0, (15)

у* V2 СлГ . (к).

Первое уравнение (15) характеризует растяжение плит», а втор э (16) - изгиб.

Функции напряжения Р и прогиЬл должны удовлетворять дифференциальным уравнениям (15^(16) и граничным условиям на краях при / « £ (к! ; V = £ £1 .

2. > 3 1Г •

а) от растяжения пластины и) от изгиба пластины

ъг*0;. -- о; Мх'О ; //</

В качестве функций Г и , удовлетворяющих краевым условиям приянты следующие :

/г= £ РПт-Ш(епх)") • гсг- 5 ъГ™- сез(е»х).са(£и) ].

Анализ решения температурной задачи позволил установить, что в практике инженерные расчетов необходимо -учитывать нестационарный нагрев плит и связанные с ним температурные напряжения, так как в раде случаев величины температурных.напряжений больше напряжений, возникающих от силового воздействия.

Предложены аналитический и численный методы расчета силового гедроцилиццра (рис.4) пресса ПЛВМ как пространственной задачи теории упругости. Показано, что наиболее напряженным сечением гидроцилиндра является зона отверстия в днище для подвода гидро-жидкос&и. Важность разработанного алгоритма расчета гидроцилиндра объясняется тем, что от жесткости его (прямоугольного или квадратного) фланц' зависит величина облоя.

Анализ результатов расчета четырехколонного пресса ПЛВМ позволил установить оптимальные соотношения изгибной жесткости плит и коло1Ш, обеспечивающих наибольшую жесткость конструкции. При этом установлено существенное влияние на НДС опорных плит пресса •условий сопряжения их с колоннами и высоты посадочного пояска колонн (рис.3).

•Установлено, что высота посадочного лояска /¡п колонны в месте ее сопряжения с плитой практически не сказывается на прогибы и напряжения в плите, за исключением зоны углового отверстия плиты. Это обстоятельство очень важно при сборке колонного пресса, так как увеличение. высоты посадочного пояска Еедет к дополнительным трудностям в обеспечении соосности колонн с отверстиями верхней и нижней плит, что приводит к возникновению больших монтажных • напряжений в колоннах.

Анализ эпюры напряжений около угловых отверстий (рис.6) пока-

зывает, что уменьшение высоты пояска значительно сказывается на концентрации напряжений. Так, уменьшение высоты пояс-са з три раза по сравнению с толщиной плиты вызывает более-чем двухкратное увеличение напряжений около углового отверстия. При отсутствии пояска, что равносильно посадке колонны в плит;, с большим зазором, напряжения увеличиваются в 3,6 раза.

Впервые предложенный метод расчета пресса ПЛВМ позволяет осуществить комплексный подход к решению вакной народнохозяйственной задачи, связанной с созданием оборудования, обеспечивающего необходимое качество изделия.

Исследование НДС деталей основных рабочих органов литьевых маддн и агрегатов роторнкх линий типа ЛРЛ и АЛШу.

В пятой главе приведены аналитические методы расчет?, на прочность, жесткость, устойчивость и колебания шнека (рис.5_)лить-. егагс машин переменной жесткости при линейном законе изменения давления. Получены расчетные формулы для определения внутренних усилий и перемещений в сечениях шнека постоянной :: пё-чкенной жесткости с непрерывной нарезкой витков по рабочей длине.

Установлено, что одной из важнейших геометрических характеристик, влияющих на прочность инека, является параметр О. » ^/о . где Ь - шаг витка. Увеличение того параметра при прочих равных условиях ведет к снижению уровня напряжений п шнеке.

Предложен метод расчета на прочность и жесткость витка ¡шека как кок ольной короткой балки переменного сечен;гя, загруженной по одной из ее кромок расп,.деленным давлением. Используя метод "расширения области", задача о расчете сечения витка шнека сведена к решению задачи теории упругост;. о расчете симметричного клина, что дало возможность получить конечные формулы для определения НДС витка шнека. Проведенные исследования позволила уста! чить, что осевка и радиальные перемещения гребня витка одного и того жо порядка, и при назначении зазора между стенкой материального цилиндра и гребнем витка необходимо учитывать их суммарное перемещение.

Впервые предложен метод расчета на прочность и жесткость шн^ка с учетом перепада давлений, сил трзния и разрывности пнткоп по длине шнека.

Получены формулы, позволяющие определить внутренние у илия, действующие на О -квиток шнека:

- для непрерывного витка;

п

- для изолированного витка;

(18)

Здесь 1 - перерезывающие силы в сечении шнека;

Мщ , М/Л ~ изгиб ахи;.: е иомента; А/лс - крутящий момент; А/к1 -продольная сила; - перепад давления гго виткам; - ка-

сательные силы на поверхности витка, вызванные трением; & радиус нарулмого витка; Яг - радиус внутреннего витка; Л длина шнека; t¿ - шаг витка; - средний угол подъема £ -го витка; Хс - расстояние ог опоры шнека до средней части I -го витка.

Если шнек имеет разрчвные изолированные витка, то в формулах (18) для и берется знак "плюс", ее.-! виток начинается с отрицательного направления оси 2 и "минус" - для витка, повернутого на 180°. Ось X направлена вдоль оси шнека, ось У вертикальная. Принята правая прямоугольная система координат.

Показано, что применение разрывных витков для длинных шнеков (А > 15О) , где Л - наружный диаметр витка, позволяет создать конструкцию шнека большей жесткости по сравнению со шнеками тех же типоразмеров, но с непрерывными витками. Это наглядно видно из выражения (18) , которым определяетег максимальное значение прогиба консольного вала г разрывными витками:

аи, = ёЬ {+ [Ь)Ъ

¿4 »г/

+ £м„ца ~ з ¿Му,мгУ I

Здесь Пу - число изолирозашшх битков ынека; 6 - длина ¡шока между подшипниковыми опорами; Cjñ - погонная нагрузка от веса шнека.

Чередуя знаки для Ggi и M¡/¿ путем взаимного расположения изолированных витков друг относительно друга, можно добиться значительного уменьшения величины максимального прогиба шнека, а следовательно, увеличить его жесткость.

Вперзые предложена конструкция и разработан метод расчета двухслойного материального цилиндра (pvtc.5J высокого давления механизма пластикации с кольцзв;;:.ги канавками.

Из условия прочности обоих цилиндров выводятся формулы контактного давления и величины натяга в месте сопряжения:

■ 6±___£__

(21)

¡2 fi>1 М- '^'tt

Здесь: fi - толстостенность наружного цили!.. ,ра; р - рабочее давление внутри цилиндра; О - внутренний радиус цилиндра;

Q - вн лренний радиус наружного цилиндра; h» .- толщина оболочки гильзы; tlK - толщина кольца; Rr. - средний радиус кольца; ¿с -средний радиус гильзы; ^т - предел текучести материала нару;шого цилиндра; /1т „- коэффициент запаса прочности "по текучести.

Показано, что двухслойный материальный цил!шдр обладает рядом конструктивных и технологических преимуществ и экономичнее тради. ,л-онного однослойного цилиндра. Применение двухслойных '-члиндров позволяет продлить срок службы материальных цилиндров и исключить подвулканизацию резиновой смеси, что всегда имеет место при применении традиционных однослойных цилиндров.

Экспериментальное исследование НДС камер пулканиааторог. опорных плит и силовых гидронилиндров прессов И ЕН5К0П литьевых машин

Шестая глава посвящена экспериментальному исследованию 1.ДС на моделях и натурных установках камер вулканизаторов ВВ, ЕПМ, опорных силовых плит и колонного пресса ПЛЗМ в целом", силового

гидроцилиндра л шнеков литьевых касин.

Анализ результатов экспериментов на моделях и натурных изделиях позволил установить вполне удовлетворительное согласование ^зультатов с теоретическими расчетами, что доказывает правильность выбора расчетных схем и методов расчета вулканизаторов, силовых плит пресса, шсков литьевых машин.

Экспериментально подтверждена возможность применения метода конечных элементов с учетом деформации поперечного сдвига для расчета на прочность глит прессов типа ПЛВМ.

Разница в значениях напряжений, полученных при расчете плит пресса как пластики средней толщины /3,36^ 4,5/, и в результате натурного эксперимента ко превышает 20&.

Исследования по определению напряжений на поверхности вала шнека в реальных условиях нагружекия позволили установить, что наибольшие напряжения от изгиба, сжатия и кручения возникают в зоне загрузочной воронки. Экспериментальные данные на натурной установке показали, что максимальные напряжения на валу инека от изгиба, сжатия а кручения хорошо согласуются с расчетными. Расхождения опытных и теоретических данных не превышает 10Й, что говорит о правильности выбора расчетной схемы и методов расчета.

Инженерная методика расчета элементов конструкций

шинного, прессовго и литьевого оборудования

Агализ результатов аналитических и численных методов расчета, а также результатов экспериментальных исследований позволил создать инженерные метода расчетов на статическую и усталостную прочность и жесткость основных элементов конструкции шинного, прессового и литьевого оборудования.

В седьмой главе приведены инженерные метода расчетов камер вулканизаторов, байонетных колец, г"адких и оребреиных плит прессов, шнеков и материальных цилиндров.

' Основные выводы

1. газработ ны аналитические и численные метода расчета НДС каиер вулканизаторов ВВ, ВПМ и ФВ, позволяйте оценить жесткость конструкции и выявить уровень концентрации напряжений вблизи ребер, бобышек, зубьев я тем самым достоверно решать вопросы, связанные

с определениям ресурса работы конструкции в целой.

2. Впервые пледложены метода расчета литьевых четнрехколонных

прессов ПЛВМ как'единой пространственной системы, состоящей из опорных плит и несущих колонн, позволят,их исследовать эИвктк концентрации напряжений вблизи отверстий опорных плит с учетом закрепления их с колоннами.

3. Впервые предложен метод расчета на прочность и жесткость шнеков литьевых машин с учетом перепада давлений, сил трения и разрывности витков и показано, что применение разрывных витков позволит создать конструкцию шнека большей жесткости по сравнению со шнеком тех же типоразмеров, но с непрерывными витками.

4. Впервые предложена конструк ля и разработан метод расчета двухслойного материального цилиндра высокого давления с кольцевыми канавками для охлаждения; показано, что такой цилиндр обладает рядом конструктивных и технологических преимуществ и экономичнее традиционного однослойного цилиндра. Применение двухслойного цилиндра позволит продлить срок службы материальных цилиндров и исключить подвулканизацию резиног смеси.

5. Проведенные тенэометрические испытания на моделях и натурных образцах вулканизационного, прессового и литьевого оборудования подтверждают и обосновывают правильность выбора расче пи схем и методов расчета НДС. • -

6. Разработаны и внедрены инженерные методики расзта на прочность, жесткость и долговечность камер вулканизаторов, литьевых прессов, силовых гидроцилиндров, пнеков и материальных цилиндров литьевых машин, которые широко используются в проектных институтах ШИИРТмаша, г.Тамбов, ЛенШИХиммапа г.С.Петербург, МАЗ "Дзержинец г.Москг и др. •

7. Результаты рабо^ были использованы при создании ряда новых машин для пройзводства шин и резино-технических изделий; и в частности, в следующих видах оборудования: ВЗТ15СЩ, ВВ-18ОД, ЕПМ2-100. ЕПМ2-200, ФВ-120У, ПЛВМ-2000/400, ПЛВМ-6000/630

Основные результаты работы изложены в книге: А.С.Клинков, В.И.Кочетов, 0.Г.Маликов "Основы проектирования я расчета червячных машин для переработки полимерных материалов". Издание ТИХМ, Тамбов, 1992, с.38-91. . -

3 38 статьях, в том Число:

' I. Кочетов В.И., Пасько А.II. К расчету на жесткость роликов кордит л;лпй. -Труды НКТОага, Тамбов, 19б9, вып.З, с.213-123.

2. Тихомиров С.А., Кочетов З.И. К расчету на жесткость пространственных сварнму станин литьевых агрегатов. -Труды ВНИИРВяша, . Тамбов, 1969, вып.З, с.244-259.

3. Задворноэ H.B., Кочетов В.Я., Ланцов Н.П., Горбунов А..П. Определение перемещений и напряжений в круглой пластинке с отвер-стием.-Труды ШШРТмаша, Тамбов, 1971, выц.4. C.II2-II8.

4. Кочетов В.И. Стационарная задача теплопроводности для полубесхонечной ортотропной пластинки с внутренним источником тепла.-Труди ТИХМА, Тамбов, 1972, вып.8, с.28-35.

5. Кочетов В.'Л., Задворнов Н.В. Определение прогибов круглой пластинки с квадратным отверстием.-Труды ТИХМа, Тамбов, 1972, вып.8.

6. Кочагоз В.Я., Задворнов Н.В., Ланцов Н.П. Определение максимального прогиба камеры вулканизатора типа ВЗ.-Труды ВНИИРТ-маша, Тамбов, 1972, вып.б, с.68-74.

7. Кочетов В.И. Исследование вопросов прочности й жесткости камер смновосстановительных вулканизаторов типа ВВ. Сб.тезисов-докладов Республиканской конференции "Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия". Тамбов, 1974, с.99.

8. Кочетов В.И., Задворнов Н.В., Ланцов Н.П. К расчету на жесткость камеры вулканизатора типа ВЗ.-Труды ВН/ЫРТмаиа, Тамбов, 1974, вып.7, с.25-33.

9. Кочетов В.И., Пасько А.П. К расчету барабана. - Труды ВНИЙРТцааа, Тамбов, 1974, вып.7,- с.34-41.

10. Степанов Р.Д., Кочетов В.И., Задворнов Н.В. Определение напряжений и перемещений в элементах камеры вулканизатора типа ВВ.-Труда ЗНИИРГмада, вып.7, Тамбов, 1974, с.59-67.

11. Степанов Р.Д., Кочетов В.И., Задворнов Н.В. Изгиб короткой цилиндрической оболочки под действием локальной нагрузки.-Труда МИХМа.Москва, 1974, был;52, с.123-130.

12. Зимин В.И., Кочетов В.И., Ланцов.Н.П. К прочностному расчету камерт шиновосстановительпых вулканизаторов.-Труды ВНИ'ЛРТмаиа, вып.8,1974, Тамбов, с.64-71.

13. Степанов Р.Д., Кочетов В.И. Короткая цилиндрическая оболочка по," действием локальной нагрузки.-Известия БУЗбв, вып.12, "Машинос-роение", 1975, с.5-12.

14. Кочетов В.И., Задворнов Н.В. Исследование и методика рас-' чета напряженно-деформированного состоянйя элементов паровой камеры автоматической линии ШМ2-100.-В сб. "Оборудование для автоматизации и механизации основных процессов производства шин и РТИ". ЯШИРЛаш, Тамбов, 1975, с.18-36.

15. Кочетов ".И., Задворнов Н.1., .Муратов-С,Э., Тагунов A.fi. Расчет на прочность и жесткость пнеков литьевых машин. В сб."Качество изделий полимерного машиностроения". ВШМРТмаш, Тамбов, 1976,

с.135-146.

16. Кочетов В.И., Муратов С.Э. Расчете на прочность витка шнека. -Химическое и нефтяное маяиностроенле, 1979, И, с.65.

17. Кочетов В.И., Межуев В.В., Муратов С.Э. Исследование нест-кости витка шнека литьевых машчн.-В сб."Создание и совершенствование полимерного оборудования",ЗНИИРГмаш, ¿^мбоз, 197Э,с.59-94.

18. Кочетов В.И., Семенов Ю.Л. Определение прогибов в кольцевой пластинке лафета артустановки. В сб.трудов ТЗЗАИУ ии.З. Э.Дзержинского, Тамбов, вып.2,1978,с.72-79.

19. Задворнов Н.З., Кочетов В.И., Степанов Р.Д. Влияние жесткости зуба на напряженное состояние- в краевой зоне короткой оболочки.-В сб.трудов ТЗЗАИУ им.Ф.Э.Дзеретнского, Тамбов, вып.4, 1981,

с.91-97.

20. Степанов Р.Д., Ксчотоз 3.11., Задворнов Н.З. Асимтотнческий метод исследования напряженного состояния короткой цилиндрической оболочки с зубьями.-В сб.Трудов ТВЗАИУ им.Ф.Э.Дзержикского, Тамбов, вып.4, 1981, с.98-106.

21. Кочетов В.И., Михайлов Г.М. Исследование прочности и гест-кости плиты литьевого пресса. Тезисы доклада Всесоюзной научно-технической конференция. Процессы и аппараты производств полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия.

М, 1982.-т.I.,с.103-109.

22. Кочетов В.И., Волостных В.Д. Экспе- ментальное- определение прогиба в кольцевой пластин . при четырехточечном опирании.-В сб. трудов ТБЗЛИУ им.О.Э.Дзержинского, Тамбов, вып.З, 1980, с.76-84.

23. Кочетов В.И., Михайлов Г.М. Применение плоского треугольного кс .зчного элемента ч расчёту плиты литьевого вулканизационно-го пресса ПЛВМ-2000/400.-3 сб. трудов "Червячные прессы, агрогаты и линии на их базе как технологическое оборудование для интенсификации процессов переработки полимерных материалов", Тамбов, 198? с.76-82.

24. Кочетов В.И., Кондауров А.П. К расчету карусельного стола на прочность и жесткость.-Тезисы докладов на Всесоюзной научно-тохничесяой конференции "Процессыаппараты производства полиме]. ■ ных материалов," методы и оборудовзлио для переработки их в изделия" м;, 1986, с.20.

j 25. Кочетов В.И., Михайлов Г.М., Потапов В.И. Численный мо?од расчета квадратной пластинки с центральным круглым отверстием. В сб.статей ТВВАИУ им.Ф.Э.Дзергеинского, Тамбов, I986,c.I54-Ttx.

j

26. Кочетов В.И. Напряжения и перемещения в нижней плите блока замыкания роторно-лигьевой линии ЛРЛ-1500/400-4 с учетом нагрева. -В сб. "Новое высокопроизводительное оборудование для полимерной

к бумагоделательной промышленности".-ВНИИРТмаш, Тамбов, IS89, с.83-87.

27. Кочетов В.И., Бородин Р.Л. Расчет двухслойного цилиндра высокого давления с винтовой канавкой в месте сопряжения.-В сб. "Новое высокопроизводительное оборудование для полимерной и бумагоделательной промншенности".-ЗШРГмаш,Тамбов,1989, с.69-75.

28. Кочетов В.И. Определение напряжений и перемещений в верх-' • ней плите блока замыкания роторно-литьевой линии.-В сб."Механизация и азтоматизаця трудоемких процессов в переработке полимеров

: производстве бумаги",-Тамбов, IS88, с.42-47.

29. Кочетов В.Л., Мзъ-уев 3.3. Напряжения и перемещения в блоке замыкания литьевой роторной линии ЛРЛ-1500/400-4.-Химическое и нефтяное машиностроение, депонирование , М.,1989, PII, с.158.

30. Кочетов В.И., Задворнов Н.В., Межуев В.В. Определение температурного поля в нижней плите пресса ПЛВМ при локальном нестационарном нагреве.-Химическое и нефтяное машиностроение, 1990, £7,сЛ65

31. Кочетов В.И., Задворнов Н.В., Межуев В.В. Температурные напряжения в нижней плите вулканизационного пресса ПЛВМ при нестационарном нагреве.-В сб. "Современные тенденции конструирования отечественного полимерного и бумагоделательного оборудования"-Тамбов, 1990, с.39-47.

32. Кочетов В.И., Задворнов Н.В. Расчет на прочность и жесткость оребренной квадратной плиты с центральным отверстием, опертой по углам.-В сб."Современные тенденции конструирования отечественного полимерного и бумагоделательного оборудования".-Тамбов, 1990, с.93-103.

33. Кочетов В.И., Межуев В.В., Задворнов Н.В., Яковлев Ю.П. К вопросу прочности и жесткости шнеков к червячных валов литьевых и отж!- лных машин.-В сб."Полимерное и бумагоделательное оборудование". -Тамбов, 1991, с.30-38.

34. Кочетов В.И. Исследование прочности и жесткости оребрен-ных прямоугольных плит с угловыми отверстиями пресса типа ПЛВ1-Химлческое и ногтяное машиностроение, 1992, IB8, с.24.

35. Кочетор В.И., Задворнов Н.В. Расчет на прочность и жесткость силового гидроцилиндра с квадратным фланцем литьевого пресса ПЛВМ.-Химическое .. нефтяное мапинос роение, 1993, К, с.87

36. Кочетов В.И. Напряженное состояние -в стакозочно'.! узле короткой цилиндрической оболочки.-Тезисы доклада I Ме •-;ународноЯ конференции по экранопланац, Иркутск, 1533, с.58-60.

37. Кочетов В.И. Изгиб треугольной плита с централыолм отверстием, опертой по углам.-Материалы И Межре^тубликанской научно-технической конференции.-ТВЗА'ЛУ, Тамбов, Г>ЭЗ, с.215-217.

38. Кочетов В.И. К вопросу о расчете прямоугольных плит различной толщины.-Материалы Ш Межреспубликанской научно-технической конференции, Тамбов, 1993, с.213-215.

Условшв обозначения

33 - вулканизатор восстановительный; ВПМ - вулканизатор-перезарядчик многопозицпопшй; 3?3 - форматор-вулканизатор; ПЛВМ -пресс литьевой вулкаиизационный многопозицпонный; ГАД - машина литьевая; АЛ - агрегат литьевой; НДС - напряженно-деформиро-. ванное состояние; ЖЗ - метод конечных элементов; //<• , , Мл - соответственно нормальное, сдвигающее усилия и изгибающий момент; - обобщенная поперечнная сила в сжсле К-чхгофа: ПХ - число зубьев камеры ВПМ; £ - время действия теплового потока на нижнюю опорную плиту; £т , а\г - обобщенные тепловые деформации растяжения ¡1 изгиба; - контактное давление в составном цилиндре; А - величина на?"^а;£,£ - р^мерч плиты в плане;

V',= :Гг - оператор Лапласа; /) - толщина плиты или оболочки.

Рис Л. Конструкции и расчетные -схемы камер вулканизаторов типа ЕВ

Рис.I Камера и байонетноо кольцо вулканизатора типа ВПН:

I - байокетаое кольцо; 2 - камера

I - ьорхкяя плига; 2 - нижняя плита

Хладоагент

Рис.5. Узгп пластикации литьевой машины:

I- шнек, 2- двухслойный материальный цилиндр

и С И'О

0.739 0.736 "

0,333

Ь£мн]

300

л

+00

ф- объемная задача теории упругости;

ф- изгиб плиты с учетом деформации пс зречного сдвига; )- изгиб плиты без учета деформации поперечного сдвига

2*0 ( V*)

355 (у '3,3В)

4-00

(У"')

Л [мм]

Рис.б. Зависимость прогибов в зоне приложения нагрузки и интенсивности напряжений в зоне угловой опори I

ш у//, " ш % I

Рис.7. Расчетная схема нижней плиты, подверженной

действию периодически изменянцегося со временем теплового потока

01+0

Рис.8. Расч гные напряжения о"эло углового

отверстия плиты в зависимости от высоты посадочного пояска колонны