автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Разработка и исследование способа механической обработки ЦАПФ шаровых трубных мельниц без их демонтажа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Ш НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИАНКОксТРУШЬ ТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

БОВДАРЕНКО ШИЯ АНАТОЛЬЕВНА

УДК 621.941

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЦАГО ШАРОВЫХ ТРУБНЫХ МЕЛЬНИЦ БЕЗ ИХ ДЕМОНТАЖА.

Специальность: 05.02.08 - технология маилностроения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1991

/

Работа выполнена в Белгородской технологической институте строительных материалов

Научный руководитель - кандидат технических наук, доаент Погонин Анатолий Алексеевич

Консультант - доктор технических наук, профессор

Пелипенко Николай Андреевич

- Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гусев Алексей Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Бакланов Александр Георгиевич

Ведущее предприятие: "Сошцвмреыозт"

Защита состоится " * 1991 г. на заседании

специализированного совета К063.42.04 в Московском стакковнегру-ыентальном институте по адресу I0I472, г.Москва, Вадковекий пер..

дсм.За.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского станкоинструментального института.

Вав отзыв на автореферат в одном экземпляре, заво^иный печатью просим направить по указанному адресу.

Автореферат разослан "_"_1991 г.

УЧеный секретарь у

специализированного Совета

к.т.н..доцент / С.Б.Кторов

Актуальность темы определена на основе программы документов Советского правительства,поставившего перед промышленностью отроительных материалов задачи повышения производительности труда, снижения себестоимости, улучшения качества и увеличения количества выпускаемой продукции, а также создания механизации ремонтных работ.

Отремительный рост промышленности и гражданского строительства возможен только при увеличении выпуска строительных материалов. Одним из основных строительных материалов, определяющим как объемы строительных работ, ток и объемы выпуска строительных изделий, является цемент. Производство его к концу ХП пятилетка достигло Т40-142 млн.тога в год и будет возрастать и в дальнейшем. Но если на многих предприятиях цементной промышленности карьерное, дробильное, обжиговое оборудование имеет значительные резервы мощности, то помольное оборудование таких резервов не имеет. Поэтому' оно является сдерживающим фактором увеличения вылуо-ка цемента.

На данном этапе, наиболее целесообразной является интенсификация работы трубных мельниц за счет сокращения времени ремонтных простоев пщ восстановлении или замене вышедших из строя деталей. Так, например, сокращение времени ремонтных простоев мельницы пра восстановлении работоспособности деталей опорных узлов посредством их механической обработки без демонтажа с трубной мельницы позволяет увеличить производительность мельничного агрегата на 5 процентов.

В цементной промышленности в эксплуатации находятся около 1700 цэпфовых узлов, которые требуют переодического вооотанов-

ления поверхности катания.

Техническое состояние цапф трубных мельниц оказывает большое

влияние на работоспособность помольного агрегата, а следователь-

I

но, в на производительность.

Осуществление обработки цапф опорных узлов мельницы без и* демонтажа возможно при использовании специальных станков, в нестоящее время восстановление работоспособности цапф без их демонтажа не производится, ввиду отсутствия ремонтного оборудования, что влечет значительные простои мельницы и потери выпуска цемента.

Попытки восстановления искаженной формы цапф шаровых трубных мельниц в условиях их вксплуатации предпринимались неоднократно. Однако, положительные результаты достигнуты не бшш. Это объясняется тем, что'теоретического обоснования способа обработки подобных деталей нет. Следовательно, отсутствует база дла разработки специальных станков для обработки цапф с обеспеченней требуемой точности.

Исходя из выпеизложенного и особенностей конструкции цапф трубных мельниц возникает актуальная задаче теоретического обоснования возможности обработки таких узлов в эксплуатации и создания специального станка, обеспечиващего обработку поверхности катания, в следовательно, увеличения производительности мельницы.

Настоящая работа выполнена в соответствии с тематикой ОНИ! "Совериенствование и повыоение надежности оборудования цементного производства и хоздоговорный и темами * 27/86, 12/68, 13/89 по отраслевой программ MIEM СССР "Труд".

Цель и задачи работы. Теоретическое исследование, экспериментальное обоснование и разработка способа, обеспечиващего восстановление с заданной точностью формы в соответствии о требованиями эксплуатации крупногабаритных валов, имепдих рабочую поверхность, расположенную между двумя эллиптическими буртами, которши они базируются при обработке на четыре ролики и 2

внедрение его на цементных заводах СССР.

В соответствии с поставленной целью в работе рЬвалиоь слэ-дущае задачи:

- теоретически обосновать возможность обработки о необходимой точностью крупногабаритных валов, нмепцах рабочую поверхность, расположенную меаду двумя эллиптическими буртами, которыми они базируются на четыре ролика при обработке;

- разработать- методику, обеспечивапцую требуемую точность восстановления формы при обработка крупногабаритных вращающихся валов, иыещих рабочую поверхность, располовенную иеаду двумя эллиптическими буртами, которыми они базируются на четыре ролика при обработке;

- разработать станок для реализации предполагаемого способа обработки крупногабаритных валов;

- экспериментально исследовать процесс формообразования крупногабаритных вращающихся деталей при их обработке согласно разработанной методике;

- экспериментально исследовать влияние основных факторов на неличину площади срезаемого металла;

- определить влияние геометрических параметров и угдоз уо-тановка резца, а такае режимов резвния на пероховатость обрабатываемой поверхности;

- апробировать результаты исследований в проыюлеппсста;

.- внедрить специальные станки на цементных предприятиях

СССР,

Методы исследований. В работе проведены теоретические н экспериментальные исследования восстановления рабочей щшщдрз-чесхой поверхности цапфы, расположенной меаду двумя эллиптическими буртами, базирующимися на четыре ролика. При проведения эксперимента использовались специальная экспериментальная уста—

3

,новка, специальное устройство для закрепленвя чапечного резца, современные контрольно-измерительные приборы.

В исследованиях использовались научные основы, теории резания, математической статистики, планирования эксперимента.

Экспериментальные исследования проводилиоь в лабораторных в производственных условиях.

Экспериментальные исследования осуществлялись путем реализации разработанных общей и частных методик проведения теоретических и экспериментальных исследований.

В лабораторных и производственных условиях проведены эксперименты по исследованию точности обработки крупногабаритных вращающихся поверхностей, расположенных между двумя эллиптическими буртами, базирующимися на четыре опорных ролика при восстановлении.

В лабораторных условиях проведены комплексные исследования основных параметров процесса обработки: влияния режимов резания, геометрии и углов установки резца на шероховатость поверхности при выбранном способе обработки, а также проведены исследования влияния геометрических параметров и углов установки резца на величину площади среза.

Полученные экспериментальные данные прошш обработку на ЭВМ. Результаты представлены в виде математических моделей. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: большим объемом экспериментальных исследований в лабораторных и промышленных условиях; промышленной апробацией результатов исследований на Старооскольском, Разданском, Каспском цементных заводах.

Научная новизнат В работе на основании анализа априорной информации и теоретических исследований установлено: цапфа шаровой трубной мельницы в процессе эксплуатации приобретает 4

форму катеноида; равра<5отон способ восстановления цшшндрич -поста ее поверхности по пршсципу обработки крупногабаритного вала, заключенного наеду двумя эллиптическими буртема, базиру»-цсмйся на четырех опорных роликах; разработана а теоретически обоснована математическая модель процеооа формообразования поверхности цапфа при таком способе восстановления; разработана математическая модель зависимости величины площади ореза от углоа установка, заточка и радиуса рекущей чаши при обработке катеноида; установлена зависимость вэрохозатоота обработанной поверх-ио'отя от углов устиноика рехущэго инструмента и решгмов раэанпя пра обработке цапфы. На новизну техначеокого роиешм получено подокательное решение.

Рра^тзческая ценность Работу

- разработана новая .конструкция специального станка для восстановления цапф трубних ыельниц предлагаема опоообоа, которая позволила воастанавливать ах боз демснташ», что значительно повивает производительность помола;

- разработанные математические модэлз процесса обработка позволяв обеспечить требуемую точнооть восотановлзнся поэерх-иости цапфы в вероховатость поверсюстя;

- получено критериальное уравненкз, позволяете з вибрзть оптзмалышя диапазона с оо та в ля одах элементов, обвспечяваяса*. требуемую пероговатость повархноотя;

- подучено уравнение аналитического расчета велачини пло-цадя среза пра обрзботке кагековда чааечнш р-зцси;

- преддояено уравненао дзнпеыяя резца, обеспэчпващвго получение цилиндрической поверхности прп обработке вргпэщэ-

гося катеноида, расаолосенного иевду даугп оллкптяческсЛ бур-тсаз, базирувдашся на четыре ролика;

- по результатам выполненной работа проведена обработка

цапф опорных узлов трубных мельниц без их демонтажа.

На зашит? выносятся;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований способа механической обработки вращащихся крупногабаритных поверхностей, расположенных между двумя эллиптическими буртами, базирующимися на четыре ролика;

- новое конструктивное репение специального станка для реализации разработанного способа обработки цапф трубных мельниц

бе8 их демонтажа;

- влияние основных технологических факторов на иерохова-тость обработанной поверхности;

- определение зависимости действительной площади среза от углов установки, заточки и геометрических параметров резца при обработке катеноида.

Реализаций в промыпяепности. По материалам исследований созданы специальные станки и внедрены на 3 цементных заводах.

Годовой экономический эффект от внедрения результатаов работы в производство составил в среднем 20 тыс.рублей на одну проточку.

Дпробащщ работы я публикации. По результатам исследований опубликовано 7 печатных работ, I сборник трудов, получено положительное решение на конструкцию станка, список которых приведен в конце автореферата.

Основные научные положения работы доложены на :

- всесоюзной конференции'Фундаментальные исследования и новые технологии в строительном материаловедении", Белгород, 1989 г.;

- совещании "Внедрение в производство и строительство прогрессивных строительных материалов", г.Киев, 1990 г.;

- на заседаниях отраслевой научно-исследовательской лабо-

ратории и кафедры " Технология машиностроения, металлорежущие отанкн и инструменты" а Белгородском технологической институте отроителышх материалов;

- на совещаниях В.О. "Союзцемремонт", г.Иосква, 1988 г.;

- на совещании в Главцементе МШД СССР, г.Москва, 1988 г.;.

•-"на совещаниях цементных заводов гг. Раздан, Каспи, Старый Осход, Белгород, 1987-1990 г.

рбъем работы, Диссертация состоит аз введения, 5 глав и общих выводов по работе, содержание которых изложено на ЮЗ страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков, 3 таблицы, список литературы из 107 названий а приложения на 39 страницах.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

введении обоснована актуальность темы, выбрана цель исследования, дана общая характеристика работы.

р пйрвбй рдаве приведен анализ работоспособноста трубпых мельниц, формообразования лабочих поверхностей цапф в процессе изготовления и эксплуатации. Установлены причины разрушения рабочих поверхностей цапф в процессе эксплуатации, а также исследована существуйте методы н способы ах восстановления.

Установлено, что в настоящее время не имеется теорзтпчео-кпх решений и технических разработок для восстановления цапф • трубных мельниц в условиях эксплуатации без пг дсактага. В настоящее время цапфы восстанавливаются па машиностроительных предприятиях не пнепцих отношения к прсыызленностя строаталь-ных материалов, что приводит к длительнш простоям мельниц и сокращению выпуска цемента. Проведен анализ существ упзях проработок схем и устройств для обработка цапф п установлено, что существующие схемы по целому ряду технических причин невозиоп-но применять для восстеновнтельной обточки цапф. Предлагав -

7

ныв уотройотва не могут обеспечить требуемой точности в квчеот-ве обработанной поверхности ввиду того, что они не имеет теоретического обоснования и подробной конструктивной проработке.

Анализом установлено, что при восстановлении цапфы в условиях вкспдустацин единстваннш приемлемдо способом базированлл ее при обработке являются два буртв, мевду которшп располо»-яа рабочая поверхность.

Статиотическкц анализом оостояния цапф по 19 заводах уо-тановдено, что бурты, которые можно использовать в качестве базару паи х поверхностей имеет отклонения от правильной форт окружнооти, которые в худшем случое можно еппрокоиыироввть влишпоама.

В результате теоретических исследований установлено, 'что при восстановлении рабочей поверхности цапфы обеспечение необходимой точности обработки возможно получить при базировании цапфы двумя буртами на четыре опорных ролика, расположении на сферической основании.

Сферическое основания, являясь подвижной частью станка, позволяет получить постоянный контакт 4-х роликов с буртами, что обеспечивает надежное расположение цапфы в предотвращает возникновение аффекта "сбрасывания" при искривлении оси. Ре -вуЩвй внотрумент расподовен сбоку на оси двух роликов, уо- . таповленяых на офервческоы основании.

Проведен литературный обзор применяемого режущего инструмента ДДЯ обработки крупногабаритных валов. 7становлено, что наиболее приемлемый в данном случае является ротационный способ обработки, который позволяет достигнуть требуемой точности I иероховатооти поверхности, а также создает наклеп, который необходим вводу того, что цапфа работает на подшипниках сколыания. Использование ротационного инструмента позволяет 8

исключить дальнейшие операции шшфования и нагортовки.

В результате неизотоничности тела цапфы, дислокационной неоднородности как поверхностного слоя, так и объемной отруктуры, создаются предпосылки для локального разрушения цапфы. На основании априорной информации а анализа литературы установлено, что поверпгость цапфы в процессе эксплуатации приобретает форму ка -теноида.

Анализ проведенных исследований процесса восстановления формы цапф трудных мельниц позволил установить, что обеспечение необходимой точности обработки деталей возможно на основе даль-нейиего изучения закономерностей процесса форлообразования по -верхностей.

^о второй рлаве изложено теоретическое обоснование способа механической обработки вращающихся крупногабаритных деталей -цапф трубных мельниц при базировании их двумя эллиптическими буртами на четыре опорных ролика, расположенных на сферическом основании. Обоснована необходимость математического моделирования процесса обработки детали при исследовании явлений'формообразования поверхностей.

При решении задачи математического описания поверхности, получаемой от вращения катеноида, расположенного меаду двумя эллиптачаскпмибуртами со смещекншя центрами, базару пцигася на четырех роликах и перемещением оси катеноида в пространстве

(рис. I), получено уравнение этой поверхности вращения

__ л 14

Л » , Г Г , ~?1 , (к 4.0<!»6-х-41а9--г) \ у1 + (* = т -^--—

где х , у , £ - координата точки поверхности; С - длина тела вращения; т , &. - параметры катеноида; Ь - величина малой полуоси эллипса; 9 - угол поворота оси, определяемый из ра-

, действа

9» ОгеЦ-у ♦

где Дд» + £(Ло)| - полное угловое омвщоняь

оси цапфы (рно, 2); 5(Л,)- исходное угловое смещение оллиптичеоклг буртов относительно друг друга; В (Л)- угловое смещение вллиптнчеоких буртов пря повороте на угол <к ;

- суммарное угловое смещение эллиптических буртов. Получено уравнение поверхности, опясыващев вращение идеального цилиндра, расположенного между двумя вллиптнческныя буртами,о учетом перемещения его оси в пространстве:

где X , у , 1 - кооддинвты точок, лежащих на цилиндре; $ - величина смещения оси цкландра; й - радиус; 6 - угол поворота оси. Применение ЫНК позволяло определить траекторию движения точки □о поверхности катеновда с целью обеспечения получения цилиндрической формы, при обработке катеноида, расположенного между Двумя эллиптическими буртами, базирупздмися на четырех роликах:

= х*1

где - координаты точек, лежащих на катено-

иде; Х-*, у*, X* - координаты точек, лежащих на цилиндре.

Па основании теоретических и экспериментальных исследований получено уравнение движения точки цилиндрической поверхности 10

Рис. I. Схеиа расположения цаи£ы относительно рассиатриЕ.:змых систем координат: 1,2 - эллиптические С^рты цапфы; 3 -оОразугаая катеноадэ; 4 - опоракй ролик

Рас. 2. Полозгнае вдзсепсов:

1 - первый исходный эллипс; I' -первый повернутый на угол «Л эллипс;

2 - второй исходный злзгсс; 2' » второй повернутый на угол <к эллипс.

при наличии информации об исходной форме, в результате чего получена возможность профилирования копиров.

Для определения траектории движения точки идеальной цилиндрической поверхности, расположенной между двумя эллиптическими буртами, базирующимися на четырех роликах был применен гармонический анализ. Выбирая необходимое число гармоник и варьируя значениями коэффициентов, можно получить путем суперпозиции функции в виде гармонического ряда Фурье. Для упрощения аппроксимации необходимо учесть тот факт, что кривая на отдельных участках вырождается в окружность.

Математическое описание траектории движения точки идеальной цилиндрической поверхности имеет вид:

у* 2 иЧК+^ехр—26*— -ЗХав

а**

где Р* - количество дуг; - количество дефектов; - амплитудное значение а-го дефекта (^-¿О Для впадины, Л:>0 -

А а

для выступа); Я - радиус; 4 - ареднее квадратичное отклонение, которое определяется

¿. 1^0'• при в% а' ,

к

где & - коэффициент, характеризующий разброс рассеивания дефекта; V - коэффициент варьирования

V- г (в, эр

¡.1

V/ - инверсивный коэффициент варьирования

где ^ - функция "включения" 12

М - функция "выключения"

Для определения углов установки и геометрических параметров ротационного резца была установлена зависимость действительной площади ореза от этих параметров при обработке катеноида совместит ре пеня ем сиотемц уравнений катеноида и конуса режуще 8 чапки ротационного резца, уравнение действительной площади ореза имеет вид:

а,- п» ек соаО-г

Обработка зависимости на ЭВМ позволила получить численные величины для построения графиков.

При обработке цапфы необходим»! является обеспечение шероховатости поверхности, в связи с больпим многообразием различных факторов, оказывающих влияние на пероховатость до настоя — цого времени нет общей модели, которая могла быть попользована для различных целей. Для каждого рассматриваемого случая необходимо выделить главные факторы, играющие основную роль в величине пероховатооти поверхности и после этого модно решать конкретную задачу.

• На основе литературных исследований установлены факторы, оказывапцие доминирующее влияние на перохсватость поверхности цапфы при обработке ее ротационнш режущим инструментом в условиях эксплуатации паровых трубных мельниц. Получено критериальное уравнение величины пероховатооти поверхности при данной схеме обработки в зависимости от этих параметров:

и*.

где а0 - постоянная, отражащэя влияния на шероховатооть поверхности неучтенных факторов; - подача; - скорость реванш; 1. - глубина резания; к - радиуо ревущей чашки рота -ционного инструмента; Ч" - угол поворота оои режущей чаши инструмента в горизонтальной плоскости; и! - угол уотановкя ротационного инструмента в вертикальной плоокооти.

Определение величины шероховатооти поверхности от различных факторов имеет большое практическое значение, так как позволяет выбрать наиболее оптимальные параметры, обеопечиваодие требуе -мую шероховатость.

р третьей г/1аве предотавлено экспериментальное обоснование опособа обработки крупногабаритных цилиндрических поверхностей, расположенных между двумя эллиптическими буртами, базирующимися на четырех роликах, расположенных на оферическом основании.

Изложены методики проведения экспериментальных исследований по оценке точности геометрической формы получаемой поверхности. Даны описания методов и средств проведения экспериментов. Приведены методики по оценке влияния;геометрии резцов на формообразование площади срв8а. Экспериментальные исследования проводились в лабораториях. (БТИСЫ) и производственных (цементные заводы страны) условиях. Лабораторные исследования выполнены на моделях с. фиыенениеы специально изготовленного резцедержателя для закрепления ротационного «шотрумента. В качестве образцов были попользованы ввлы, имеющие два бурта, которши они базировались -не ролики модели, изготовленные из отали 351 - ГОСТ 977-75. Производственные испытания проводидаоь на натурных ободранцах, установленных на шаровых трубных мельницах.

На основании обобщения производственного опыта и литера-

турных данных установлено, что наиоолег яряпмЛемши для обработки таких деталей являютоя ротационные инструменты, изготовленные из твердого оплавь ВК8.

При физическом моделировании подтверадены результаты математического моделирования процесоа обработки.

Для проведения исследований использовались: электронный

микроскоп РЭМ В^ -100, профилометр-профилограф модели 253 за-

г-

вода "Калибр", микроскоп Ш1Л-7, микротвердомер 1МТ-3, окоба индикаторная типа СИ-300 ГОСТ 11098-75, т хометр часовой ГДО-Р, секундомер СОС пр-2б-2-000. Изложены вопрооы постановка а обработки многофакторного эксперимента, выбран план проведения эксперимента, количество повторных опытов, проведен раочет опибки опыта. Изложены вопрооы оценки условий адекват -ностя принимаемой модели.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований процесса восстановления цапф чапечныьы резцами: исследование пероховатости поверхности, точности обработки и исследование влияния на величину площади среза углов установки роэцз я его геометрических парглетров.

На основании проведенных экспериментов по определению шероховатости обработанной поверхности установлены коэффициенты уравнения регреосив:

Для реализации основных экспериментов использован план . полного факторного эксперимента. Уровни факторов выбраны таким образом, что любое из оочетаяий, предусмотренное планом было

трубных мельниц. Количество повторных опытов по принятой мето-

реализуемо и учитывало реальные уоловил обработки цапф паровых

дане исследований и измерений равно 8 .

ДЗоспроизводимость экспериментов оценивалась по критерию Кохрена. Значимость коэффициентов уравнения регрессии оценивалась по критерию Стыздента. Адекватность уравнения регрессии проверялась по нритерию 5ишера.

Подученное в результате реализации многофакторного эксперимента уравнение регрессии позволяет'установить влияние основных факторов < , V, Я ,4 , ^) на величину шероховатости. Наибольшее влияние на величину шероховатости оказывают следующие факторе: К , & , .' Установлено, что утла'установки Н1 * ^ реющей чашки' ротационного инструмента на шероховатость поверхности влияют незначительно. Установлено, что увеличение радцуса ревущей чашки инструмента ( рио.З ) приводит в уменьшению шероховатости поверхности. Радиус режущей чашки инструмента является основным параметром, оказывающим значительное влияние на шероховатость поверхности. Увеличение подачи (рис.4), глубины резания, углов ^ и ^ приводят к увеличению шероховатости. Подбор этих величин может обеспечить требуемую шероховатость поверхности.

Путем графического и аналитического анализов данных экспери-

»

мента установлены оптимальные диапазоны величин, обеспечивающие требуемую шероховатость поверхности.

С целью проведения исследований точности обработки по разработанной доя ЭВМ программе были изготовлены копиры, контроль правильности выполнения которых проводился по круглограммам, получен*» ным на физической модели, разработанной в соответствии с предлагаемой схемой обработки.

После уотавовки копира была проведена обточка цилиндрической части вала. Обрабатываемый диаметр был задан о допуском, соответствующим натурному образцу.

По результатам намерений,подученным после проведения экспери-

Рис, 3. Зависимость сэроховатоста 5?, от радиуса реаущей чапви рэзда (г

•

ï

ff'ff i //

> w

А ¡0 AT

tu аз o* «i ve

4. Зависимость Еероховагоста поверхности Rj от подача 6

ментальной обточки, бшш построены гистограмма и полигон pao-Обивания размеров. По методике предложенной Ыаталнш A.A., был произведен раочвц точности получения размеров, вероят -нооть получения брака ооставила 6%.

В ходе поиоковых экспериментов установлено: данный метод и математическое обеспечение обработки можно применять доя получения требуемой точности поверхности крупногабаритных вращающихся деталей.

Исследования влияния на величину площади среза углов уо-тановки инструмента и его геометрических параметров позволил! установить: на величину площади среза оказывают влияние следующие параметры: передний угол ^ ,уп>л поворота ^ , и радиус режущей чашки инструмента R ; для устойчивой работы чашечного резца необходимо увеличить угол поворота «-f н одновременно надо увеличить угод и) ; увеличение углов 4 и f увеличивает площадь срезаемого металла (рис. 5,6); увеличение угла и) приводит сначала к уменьшению площади среза, дальнейшее изменение этого угла вызывает незначительное увеличение алощади среза.

В п^той главе на основе выполненных научно-исследовательских работ разработана новая конструкция специального отанка ■ для обработки крупногабаритных цилиндрических поверхностей типа цапф шаровых трубных мельниц без их демонтажа. На конструкцию отанка получено положительное решение. Указан инструмент для осуществления предлагаемого способа.

Предотавлены результаты промышленной апробации исследова-

»

ний диссертационной работы. В ходе испытаний специального станка для обработки цапф трубных мельниц подтверждено получение при восстановлении изношенных деталей требуемых точности и шероховатости поверхности. Id

Рас. 5. Зависимость величины площади среза от угла поворота оси ревущей чашки ^ и 5 переднего угла $

6. Зависимость величины площади среза от угла установки и! раяу-щаЗ часки и переднего угла х

Из проведенных теоретических к экспериментальных иоолэдоаанк! а танка промышленной постановки эксперименте, следует, что данная охема обработки обеспечивает получение требуемой точности изготовления цилиндрической поверхности.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В работе дан анализ работ,посвященных обработке крупногабаритных валов в уоловаях эксплуатации. На ооиованжи исследований установлено, что в наотоящее время не оущеотвует специальных устройств для обработки таких деталей в виду отсутствия комплексных исследований, способствующих установлению основных закономерностей по управлению процессом обработка для вооетановленяя формы..

2. Теоретическими и экопериментальнши исследованиями установлено, что для восстановления формы вышеуказанных деталей в условиях эксплуатации необходимы дополнительные поверхности, ио-пользуемыо в качестве базовых.

3. Статистическим анализам установлено, что поверхности, которые моею попользовать в качестве баз для обработки надобных деталей в виду того, что они яв./лются нерабочими, шевт отклонений от правильной формы окруяноота, которые в общем случае можно аппроксимировать эдлипоаыи.

4. Статистическим анализом установлено, что поверхности крупногаоаритных деталей, которые) вращаются на подшпндкех скольжения, в ироцосое длительной експлуатацив в результате износа приобретают форму катеноида.

. 5. Впервые предложен способ восотановления формы крупнега-баритных вращающихся деталей, рабочая поверхность которых вакмь-чена между двумя эллиптическими буртами, которые используются в качестве баз и опираются на четыре опорных ролика,.расположенных на сферическом основании. 20

6. Получено уравнение описывающее поверхность, получаемую от вращения катеноида, расположенного мевду двумя эллиптическими буртами, базирующимися на четырех роликах.

7. Получено уравнение, описывающее поверхность, получаемую при вращении идеального цилиндра, расположенного мевду двумя эллиптическими буртами с учетом перемещения его оси в пространстве.

8. Решена задача определения траектории движения точки по поверхности катеноида с целью обеспечения получения цилиндрической формы.

9. На основании теоретических и экспериментальных исследований получено уравнение движения точки цилиндрической поверхности при наличии информации об исходной форле базовых поверхностей, в результате чего получена возможность профилирования копиров.

10. Для проведения теоретических и экспериментальных исследований бала выбрана вторая геометрическая прямая схема резания ротационным инструментом, показано, что отсутствуют рекомендации по выбору диапазонов углов установки инструмента в данных условиях обработай.

11. Получена математическая зависимость действительной площади среза в данных условиях обработки от углов установки и геометрических параметров резца.

12. В результате теоретических и экспериментальных исследований,в пределах указанной области, методом планирования эксперимента получено критериальное уравнение расчета шероховатости поверхности, что позволяет выбрать необходимые параметры при обработке.

13. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработана и внедрена в производство конструкция спе-

21

вдального отанка, обоопечивапцего обработку крупногабаритных валов, имеющих рабочие поверхности мевду двумя эллиптическими буртами, которые базируются на четыре опорных ролика, расположенных на сферическом основании.

14. Разработанная общая методика и конструкция станка позволяют восстанавливать выиеуказанныв детали без их демонтажа с работающего агрегата при минимальных затратах времени с максимально возможной точностью. Это позволяет достигнуть поставленную цель данной работы.

15. Результаты выполненной работы внедрены в промышленность на Старооскольском, Каопскоы и Разданском цементных заводах. Общий экономический эффект полученный от внедрения результатов работы ооотавляет 122 тыо.рублей. Экономический эффект от обработки одной цапфы трубной мельницы составляет 20 тыс.рублей на одну проточку.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

I« Погонин АЛ., Бондаренко D.А."Применение передвижного

отанка для обработки цапф паровых трубных мельниц"// Промыилен-

«

ность строительных материалов. Сер. 15. Вып. 15. Ремонт и эксплуатация оборудования/ ВНИИЭСМ. - М.: 1988, 2 с.

2. Погонин A.A., Бондаренко Ю.А. "Определение основных параметров направляющей передвижного станка для обработки цапф паровых трубных мельниц// Щшызхеннооть строительных материалов. Сер. I:, Вып. I:. Ремонт и эксплуатация оборудования/ ВНИИЭСМ.-U.: .1988, 3,5 с.

3. Бондаренко Ю.А. "Восстановление цапф паровых трубных мельниц при.эксплуатации с целью сбережения энергоресурсов"/ Тезисы докл. и сообщений. Сообщения. "Внедрение в производство и строительство прогрессивных строительных материалов". - Ров-22