автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Разработка способа обработки внутренних поверхностей вращения крупногабаритных цапф в условиях эксплуатации

На правах рукописи

Санина Тамара Михайловна

Разработка способа обработки внутренних поверхностей вращения крупногабаритных цапф в условиях эксплуатации

Специальность 05.02.08. Технология машиностроения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

19 ноя

Белгород 2009

003483912

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

Научный руководитель

д-р техн. наук, профессор

А. А. Погонин

Официальные оппоненты:

д-р техн. наук, профессор

д-р техн. наук, профессор

A.В. Киричек

B.А. Уваров

Ведущая организация

ЗАО «Белгородский цемент» (г. Белгород)

Защита состоится «4» декабря 2009 г. в 10 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.014.06 при Белгородском государственном технологическом университете «БГТУ им. В.Г.Шухова» по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, д.46, ком. 242.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Белгородского государственного технологического университета «БГТУ им. В.Г.Шухова».

Автореферат разослан «¿?С» ноября_2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент

Т.А. Дуюн

Общая характеристика работы

Актуальность работы. На современном этапе в условиях рыночных отношений развитие народного хозяйства Российской Федерации зависит в значительной степени от внедрения передовых технологий, оборудования и способов эксплуатации промышленного оборудования. Актуальными являются проблемы экономии энергоресурсов, повышения

производительности оборудования, находящегося в эксплуатации.

Инвестиционная программа развития экономики Российской Федерации по промышленному, инфраструктурному и жилищному строительству требует увеличение объема цемента, производство которого к 2020 году должно быть увеличено до 125 млн. тонн в год. Этот проект может быть осуществлен путем строительства заводов и модернизацией существующего оборудования.

Технологические линии цементных заводов эксплуатируется в России более 50 лет, следовательно, необходимы постоянные профилактические ремонты оборудования, с целью сохранения его работоспособности и соответствия требованиям, предъявляемым к энергоемким непрерывным производствам. Следует учесть и тот факт, что отечественные машиностроительные предприятия последние 25 лет не производят комплексных поставок сменных агрегатов.

При производстве цемента применяются вращающиеся сушильные и обжиговые печи, шаровые трубные мельницы и различное крупногабаритное вращающееся оборудование. Одним из главных фактором повышения производительности работы такого оборудования является его надежность, зависящая от качества монтажных работ, своевременного ремонта и технического обслуживания, которые являются наиболее трудоемкими, но слабо оснащенными. Следовательно, необходимо применение специального ремонтного оборудования, которое позволит восстанавливать работоспособность агрегатов в условиях эксплуатации позволит сократить время проведения восстановительных работ, снизить расходы и вследствие чего увеличится объем выпуска цемента.

Цементная промышленность России на сорока шести заводах производит 64 млн. тонн в год (уровень 2007 года). Срок эксплуатации заводов составляет от 50 до 75 лет. Устаревшее оборудование, не эффективные технологии (мокрый метод на 85% заводах), отсутствие автоматических систем управления привели к кратному отставанию по основным показателям в сравнении с зарубежными аналогами, а производительность труда, как выпуск цемента на одного работающего в России примерно 1500 тонн цемента в год (зарубежный аналог около 15000 тонн цемента в год).

Помольное оборудование применяется в различных областях промышленности, а при производстве цемента оно является основным звеном технологической линии. Помольные и сырьевые мельницы работают в зоне

больших динамических нагрузок, что приводи! к потери работоспособности и как результат к длительным простоям в ремонте.

В связи с этим возникает необходимость решения актуальной научной проблемы по разработке новых технологий, обеспечивающих восстановление работоспособности шаровых трубных мельниц в условиях эксплуатации.

Представленная работа выполняется в соответствии с планом научно-исследовательских работ в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г.Шухова.

Целью работы является экспериментальное обоснование,

теоретические исследования и разработка способа, технологии и оборудования, обеспечивающих восстановление работоспособности с заданной точностью, в условиях эксплуатации в соответствии с конструктивно-технологическими требованиями крупных помольных агрегатов, путем механической обработки внутренней цилиндрической поверхности цапфы, обеспечивающей базирование элементов, ускоряющих подачу продукции в корпус агрегата, с обеспечением концентричного расположения внутренней цилиндрической поверхности с наружной поверхностью скольжения, базирующейся на подвижной сферической опоре.

В соответствии с поставленной целью в работе были сформулированы следующие задачи:

- теоретически обосновать возможность обработки с необходимой точностью внутренних поверхностей крупногабаритных валов, имеющих поверхность, концентрично расположенную относительно наружной цилиндрической поверхности;

- разработать методику, обеспечивающую требуемую точность положения оси вращения при базировании цапфы эллиптическими буртами на подвижном основании;

- разработать комплекс оборудования, обеспечивающий неподвижность оси вращения цапфы в пространстве;

разработать станок для обработки внутренней цилиндрической поверхности цапфы для обеспечения концентричности наружной и внутренней поверхностей при условии подвижности базирующих опор;

- экспериментально исследовать процесс формообразования внутренних цилиндрических поверхностей в крупногабаритных валах;

экспериментально исследовать величину линейного искажения нормального сечения поверхности резания от геометрических параметров ротационного резца;

- определить влияние основных факторов на величину шероховатости и волнистости обработанной поверхности;

- апробировать результаты исследований в промышленности.

Объект и предмет исследований. Объектом исследований является крупногабаритное вращающееся оборудование типа помольных мельниц, рассматриваемое в процессе его эксплуатации и ремонта.

Предметом исследования являются обеспечение точности и восстановление работоспособности цапф помольных мельниц.

Научная новизна заключается в решении задачи выявления технологических методов и способов восстановления работоспособности крупногабаритных мельничных агрегатов в условиях эксплуатации при помощи приставного металлообрабатывающего оборудования, развитая научных представлений и раскрытия связей технологических процессов обеспечивающих точность и качество обработанных деталей и узлов.

Основные составляющие научной новизны:

1. Выявлены и установлены причины потери работоспособности ускоряющих устройств помольных мельниц.

2. Выявлены пространственные размерные взаимосвязи узлов мельничного агрегата; выявлены источники формирования отклонений, обуславлшлощие износ сопрягаемых и транспортирующих поверхностей.

3. Теоретически обоснованы технологические методы и способы обеспечения точности обработки внутренних цилиндрических поверхностей.

4. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность восстановления приставным оборудованием внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра с обеспечением концентричности с наружной поверхностью скольжения.

5. На основании физического моделирования теоретических и экспериментальных исследований получены две математические модели, определяющие качество и точность обработанной цилиндрической поверхности.

6. Разработана новая технология восстановления работоспособности

цапф мельниц.

7. Впервые разработано оборудование, обеспечивающее обработку внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра в условиях эксплуатации.

Достоверность научных положений и результатов исследований обосновывается: применением научных положений технологии машиностроения, теории базирования, современных методов математического моделирования точности; современных компьютерных технологий для моделирования технологических процессов; использованием математических методов планирования экспериментальных исследований и статистических методов обработки результатов; применением современного экспериментального оборудования, измерительных приборов высокой точности и соответствием полученных экспериментальных данных результатам теоретических исследований; положительным опытом внедрения полученных результатов, апробацией и получением патента на полезную модель.

Практическую ценность работы составляют:

1. Разработаны математические модели, обеспечивающие выбор режимов обработки внутренних поверхностей цилиндрической формы большого диаметра с заданной точностью геометрической формы и шероховатостью поверхности.

2. Разработанные технология и оборудование позволяют обрабатывать внутренние цилиндрические поверхности большого диаметра с высокой точностью концентричности относительно наружных поверхностей.

3. Технология, комплекс оборудования и средства технического оснащения позволяют производить обработку оборудования на месте его эксплуатации, что позволяет значительно сократить сроки ремонта и себестоимость работ.

4. Технологию оборудования можно использовать для ремонта загрузочных и разгрузочных цапф помольных мельниц различного диаметра.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследований причин потери работоспособности ускоряющих устройств цапф помольных мельниц.

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований способа механической обработки внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра с обеспечением концентричности и расположения относительно наружной поверхности скольжения, на месте эксплуатации оборудования.

3. Математическую модель линейного искажения нормального сечения поверхности резания, возникающего, вследствие наличия радиусов кривизны режущего лезвия ротационного резца и обрабатываемой внутренней поверхности детали, с учетом поворота оси резца в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

4. Математическую модель расчета износа материала режущего инструмента от основных факторов обработки цилиндрической поверхности в данных условиях.

5. Научно обоснованные конструктивные и технологические решения, использованные при конструировании, изготовлении и внедрении комплекса приставного оборудования, обеспечивающего обработку внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра при базировании на подвижных гидравлических опорах на месте эксплуатации оборудования.

Внедрение результатов работы: результаты работы внедрены на ООО ТД «Сибирский цемент» (2007 г.).

По результатам работы внедрены:

- новая технология восстановления изношенных ускоряющих деталей цапф помольных мельниц;

- технология обработки посадочных мест внутренней цилиндрической поверхности цапфы;

- математические модели, позволяющие осуществить поиск оптимальных схем и режимов обработки базовых поверхностей с заданной точностью;

- разработай и внедрен комплекс оборудования для обработки внутренних поверхностей вращающихся цапф мельниц на месте их эксплуатации.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс БГТУ им. ВХ.Шухова, Белгородского инженерно-экономического института и используются при выполнении курсовых и дипломных проектов на кафедрах: «Технология машиностроения», «Механическое оборудование промышленности строительных материалов».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических, научно-производственных и научно-технических конференциях и получили должное одобрение:

- на 8-м международном конкурсе бизнес - идей и научно-исследовательских разработок «Молодые. Дерзкие. Перспективные», г. Санкт - Петербург, 2005г.;

- на международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии», Белгород, 2007г.;

- на международной научно-производственной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения», Белгород, 2008г.;

- на четвертой международной научно-технической конференции «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования», Вологда, 2008г.;

- на международном конгрессе производителей цемента «Производство цемента - основа развития строительной отрасли», Белгород, 2008 г.;

- на международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь в начале нового столетия», Губкин, 2009г.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 12 научных работ, из них статьи в журналах перечня ВАК - 2, патент - 1.

Структура диссертации включает: введение, петь глав, заключение, список литературы, включающий 115 источников. Общий объем диссертации 163 страницы, включая 51 рисунок, 8 таблиц, приложения на 14 страницах.

Содержание работы

Введение. Обоснована актуальность темы диссертации, указаны цель и задачи работы, научная новизна, а также изложены основные положения, выносимые на защиту и практическое значение полученных результатов.

Глава 1. Современное состояние вопроса. Постановка задачи исследования

Учитывая возрастающие объемы строительных работ, с каждым годом в промышленности строительных материалов увеличивается внимание к вопросам технического совершенствования производства. При производстве цемента, гипса, извести и т.п. материалы необходимо измельчать до частиц размером менее сотых долей миллиметра, что достигается применением трубных шаровых мельниц.

Проведены исследования технического состояния помольных мельниц на ряде предприятий, рассмотрены существующие технологии изготовления внутренних и наружных устройств опорных узлов мельниц, их монтаж и демонтаж. По результатам исследований установлены причины разрушения и изменения геометрической формы и влияния этих изменений на потерю работоспособности мельницы. Выявлены зависимости влияния точности концентричности внутренней цилиндрической поверхности относительно наружной поверхности вращения цапфы на возникновение динамических сил, вызывающих разрушение внутренних устройств.

На основе анализа существующих в эксплуатации методов и способов восстановления разрушенных внутренних поверхностей цапф, а также средств технологического оснащения для обеспечения точности базовых поверхностей в условиях эксплуатации, установлено, что они полностью отсутствуют.

Проанализированы разработки ученых в этом направлении: H.A. Пелипенко, A.A. Погонина, М.А. Федоренко, Ю.А. Бондаренко.

Обоснована необходимость применения технологических способов, обеспечивающих в условиях эксплуатации возможность механической обработки внутренней цилиндрической поверхности цапфы для достижения требуемой точности расположения относительно наружной поверхности скольжения. Обоснована необходимость разработки комплекса мобильного оборудования для проведения восстановительных работ в условиях эксплуатации. Сформулированы цель и задачи исследований.

Глава 2. Теоретическое обоснование способа механической обработки

внутренней цилиндрической поверхности цапфы мельницы без ее

демонтажа

В данной главе рассмотрены теоретические вопросы пространственных и размерных связей узлов помольных мельниц, т.к. от этого зависит их работоспособность и влияние друг на друга. Помольное оборудование работает в сложных условиях круглосуточной эксплуатации, при больших динамических нагрузках, имеющих циклический характер, а также в среде пыли, которая обладает сильными абразивными свойствами и при проникновении в соединения, имеющие подвижность, уменьшает их долговечность.

Обеспечение длительной работоспособности таких узлов и соединений достигается при высокой точности обработки посадочных поверхностей и качественной сборке. Ремонтные технологии, обеспечивающие восстановление утраченной при эксплуатации точности относительного положения функционально связанных узлов мельницы, предусматривают демонтаж узлов, восстановление их геометрической формы или замену на новые с последующей установкой на помольный агрегат.

Определение точности пространственного положения узлов и деталей, функционально связанных в конструкции шаровых трубных мельниц, заключается в выявлении связей между координатными системами их сборочных единиц. При этом составляющими звеньями пространственных размерных цепей являются обобщенные координаты, образующие соответствующий вектор ^ =(А,Б,Г,Л,/3,у), определяющий положение

координатной системы (охуг), исполнительных поверхностей узла

относительно системы его основных баз (0А72) • Совокупность векторов

к1,к2,—,к^...кп образует блочную матрицу звеньев технологической

системы: к = ] К -- [кх,к2к„]- Если функционально связанные узлы

опорного узла вращающегося агрегата (рис. 1) обозначить в последовательности их базирования, то получим представленную в виде таблицы матрицу связи узлов мельницы, в которой каждая строка соответствует механизму, а единичные элементы на строке указывают на узлы, определяющие положение данного механизма (табл.1). Для расчета размерных связей все векторы приводят к главной системе координат вращающегося агрегата О, Х!У,21, связанной с рамой опорного узла: К^ = Пъ ■ К, где П-ъ - матрица преобразования звеньев; К - матрица звеньев системы:

я« 0

= я« к2

к® лх к 0 я(0 "п К

Рис. 1. Узел вращающегося агрегата: 1 -лист силовой; 2 - опора промежуточная; 3 - опора сферическая; 4 - корпус подшипника; 5 - вкладыш; 6 - цапфа с крышкой; 7 - бронефутеровка; 8 - корпус мельницы; 9 - опора

Элементы ят = я?' я(,)} - блочные матрицы преобразования:

п^ =

о

0 ж«

0

0

Матрица связи узлов трубной мельницы

Таблица 1

1 Силовой лист 1 0

2 Опора промежуточная 1 2

3 Опора сферическая 1 1 3

4 Корпус подшипника 1 1 1 4

5 Вкладыш 1 1 1 1 5

6 Цапфа с крышкой 1 1 1 1 1 6

7 Бронефутеровка 1 1 1 1 1 1 7

8 Корпус мельницы 1 1 1 1 1 1 1 8

9 Опора 1 0 0 0 0 0 0 0 9

Элементы матриц л1 определяют косинусы углов между осями системы координат баз узла и системы координат 0, Х^Ух2х вращающегося

агрегата:

к <3 соэ^дг,) со4*1>',) сох^г,)

Ш] т2 т3 = СОБСХ,*,) ««(у, >>;) соБ^г,)

"1 »2 "з ««(г,*,) соф^,) сов^г;)

По результатам исследований формообразования пространственных отклонений прямолинейности вращения корпуса мельницы с учетом возникновения препятствий при движении материала установлено, что отклонения вращающегося корпуса происходят в направлениях, перпендикулярных траектории движения материала, и передаются в виде колебаний на опорные узлы. Возникающие колебания вызывают динамические нагрузки, воздействующие на внутренние устройств цапф и разрушают их.

В процессе исследования и замеров диаметра цапф установлено, что от периферии к середине этот размер уменьшается и кривые, построенные по этим размерам, формируют поверхность, близкую однополостному гиперболоиду. Следовательно, использовать такую поверхность в качестве базовой для обработки внутренней поверхности цапфы с целью обеспечения концентричности невозможно. В связи с этим был проанализирован вариант базирования на буртах цапфы, при условии, что опоры будут подвижные за счет гидравлики, чтобы ось вращения была неподвижной в пространстве.

Исходя го того, что бурты могут иметь отклонения размеров диаметра, и в первом приближении их можно принять за эллипсы со смещенными осями, то были рассмотрены две системы уравнения эллипсов: г = а-соз/1 2-с05<р-у-%т(р = а-со5{\ У = Ъ- С08/{ 2' БШ (р + СОЭ = Ь' СОБ £ ^

При решении этих систем получено уравнение тела вращения: У +:2 =(Р{01,

х = И() }

описывающее поверхность, образующуюся при вращении цапфы на двух эллипсах с постоянным положением оси вращения в пространстве.

Получено уравнение движения резца для обеспечения цилиндричности наружной поверхности цапфы при базировании ее буртами на подвижных опорах, что позволяет обрабатывать внутреннюю цилиндрическую поверхность концентрично относительно наружной.

Проведено обоснование выбора режущего инструмента ротационного типа на основании его высокой стойкости, исходя из того, что обрабатываются поверхности большого диаметра, которые должны иметь низкую шероховатость и наклеп.

Особенности конструкций чашечных резцов и процесса ротационной обработки приводят к изменению шероховатости обработанной поверхности, величина которой зависит от линейного искажения нормального сечения поверхности резания в виду наличия радиусов кривизны режущего лезвия чашечного резца и обрабатываемой детали и поворота оси резца в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Характерные особенности процесса ротационного резания и конструкций ротационных резцов приводят к возникновению волнистости обработанной поверхности. Волна на обработанной цилиндрической поверхности имеет вид многозаходной винтовой спирали пологой формы со сглаженными вершинами. Волнистость возникает из-за радиального и осевого биения кругового режущего лезвия чашки ротационного резца и интерференций ее следов на обработанной поверхности. Величина волнистости зависит от линейного искажения нормального сечения поверхности резания из-за наличия радиусов кривизны режущего лезвия ротационного инструмента и обрабатываемой цапфы и поворота оси резца в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

При расчете линейного искажения применялась система уравнений окружностей режущего инструмента в сечении и обрабатываемой

Г 2 2 2 поверхности цапфы: Iх +У -Р

ЬчОг-рНхЫя-,)2

и уравнения р-х = А, где г - глубина резания; Я - радиус обрабатываемой поверхности цапфы; р - радиус кривизны эллипса (проекция круговой режущей кромки радиуса г ротационного резца) в вершине резца А (рис.2).

Рис. 2. Схема к расчету линейного искажения нормального сечения

После преобразований и подстановки р получена зависимость линейного искажения нормального сечения:

Получена расчетная зависимость линейного искажения нормального сечения поверхности резания обработки чашечным резцом в зависимости от диаметров резца, обрабатываемой детали, углов установки резца и глубины резания.

Глава 3. Вывод критериального уравнения подобия и проводимые экспериментальные исследования методом математического планирования

В этой главе на основе теоретических и экспериментальных исследований, а также физического моделирования, были установлены главные факторы, влияющие на величину износа материала режущего инструмента, а также установлены верхние и нижние границы варьирования основных факторов, которые были определены на физических моделях при обработке наружной (рис. 3) и внутренней (рис. 4) поверхности образцов.

Выявлено, что влияние основных факторов проявляется при обработке комплексно. С помощью методов теории подобия и анализа размерностей получены комплексы (критерии) исходных величин и критериальное уравнение из исследованных факторов.

Функциональная зависимость между параметрами оптимизации и исследуемыми факторами имеет вид:

I Н1 )

Следовательно, уравнение износа образца имеет вид:

' Н

где коэффициенты а,р,у,£, учитывают вид изнашивания. Получено критериальное уравнение, описывающее износ образца в зависимости от основных факторов, определяющих его конструктивные особенности.

Рис. 3. Обработка наружной Рис. 4. Обработка на модели

поверхности модели внутренней поверхности резания

По результатам проведенных экспериментов по определению величины износа поверхности определены коэффициенты уравнения регрессии:

_ ^ -0 101 у __ч (1 326 /__\ 0,504

И

= е Р

( Р1с -0,101 ГгкГ'326 (нЛ

и2я, ) 1 ЯГу

I 40,2

И

В результате реализации многофакторного эксперимента получено уравнение регрессии, решение которого позволяет определить величину износа образца. Износ поверхностей трения является одним из главных факторов, определяющих длительность эксплуатации материала, из которого выполнен резец. Получена зависимость, которая позволяет решать задачи об оптимальных условиях изнашивания при поиске области оптимума.

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований процесса обработки внутренних поверхностей цапф

Полученная формула расчета линейного искажения нормального сечения поверхности резания была обработана на компьютере с целью установления зависимости линейного искажения от основных факторов: радиуса режущей чашки, радиуса обрабатываемой детали, углов установки ротационного резца в горизонтальной и вертикальной плоскостях, глубины резания.

Установлено, что при изменении угла установки режущей чашки резца в горизонтальной плоскости <р от 10° до 30° величина линейного искажения

нормального сечения изменяется от Д = 12-1(Г3 мм до А = 44• 10 3 мм, а увеличение угла установки режущей чашки резца в вертикальной плоскости со от 10° до 30° увеличивает линейное искажение с Д = 46 10~3 мм до А = 87 -10~3 мм , т.е. угол установки (о приводит к увеличению волнистости.

Резкое возрастание линейного искажения при а = 30° происходит из-за неполного отделения стружки, что является следствием неоднородности деформированного ее состояния. С возрастанием и увеличивается площадь срезаемого слоя, что оказывает влияние на линейное искажение нормального сечения.

Определено, то основными факторами, оказывающими влияние на А при обработке внутренней поверхности цапфы, являются радиус резца и глубина резания., на рис. 5 приведена графическая зависимость величины линейного искажения при максимальных и минимальных значениях г яг. Между двумя плоскостями находится рабочая зона, которая характеризует оптимальные параметры обработки.

Рис. 5. Графические зависимости величины линейного искажения при максимальных и минимальных исходных данных.

Установлено (рис. 6, 7), что наибольшее влияние на волнистость оказывает глубина резания, при изменении которой от 0,1мм до 1,5мм линейное искажение возрастает более чем в 10 раз.

Исследованиями зависимости изнашивания твердосплавного материала по стали 35Л установлено, что на износ образца в основном влияют угол установки в вертикальной плоскости, время испытаний и усилие резания. На рис. 8 представлена оптимальная зона для обработки внутренней цилиндрической поверхности цапфы. Плоскости построены в зависимости от 1, «) и максимальных и минимальных нагрузках на резец. Графическая

4 да?

зависимость поострена на основании экспериментов. При работе в условиях эксплуатации для учета стойкости резца необходимо принять коэффициент к=0,86. Это связано с тем, что цапфа имеет пятнистую твердость, неравномерный припуск, изменяющиеся усилия резания, биение и вибрации.

Рис. 6. Обработанная поверхность Рис. 7. Обработанная поверхность при глубине резания 0,1 мм при глубине резания 1,5 мм

И, мкл!

Рис. 8. Графическая зависимость износа от времени испытаний ( и угла установки со в вертикальной плоскости

Глава 5. Разработка оборудования для обработки внутренних цилиндрических поверхностей цапф мельниц

В главе рассматриваются результаты исследований и разработки оборудования для восстановления цапф без их демонтажа в условиях эксплуатации, внедрения его в производство и определения его эффективности.

|

На основании проведенных исследований разработан комплекс приставного оборудования, состоящего из: опорного узла с подвижными самоустанавливающимися опорами, обеспечивающего неподвижность оси вращения цапфы (рис. 9); станка для обработки внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра (рис. 10). Разработан способ крепления станка на кронштейне, обеспечивающий его базирование по оси вращения цапфы и слежение за ее перемещением в пространстве (рис. 11). Разработана и внедрена технология производства работ по восстановлению внутренних поверхностей цапф помольных мельниц.

Рис. 11. Станок для обработки внутренних поверхностей цапф мельниц

По результатам обработке цапф на цементном заводе приведены сравнительные показатели восстановления их работоспособности по предложенной и традиционной технологиям (табл.2). Приведенный акт сдачи - приемки работ и экономические расчета подтверждают экономическую эффективность - реальность и актуальность диссертационной работы.

Рис. 9. Подвижная сферическая опора

Рис. 10. Станок для обработки внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра

Таблица 2.

Сравнительные показатели способа восстановления работоспособности цапф помольных мельниц по предложенной и традиционной технологиям

Технологические операции восстановления Технология восстановления с применением станка (Пат.№ 75339) Традиционная технология восстановления

работоспособности цапф мельниц _Ц 2 л \ .д..Л.,,.. ** ^^ т " ; ; Л] 5

к 1

V/ г—1

/ \ 1 1П1

к/ х'^*1" ч *

1. Демонтаж верхней крышки цапфы 4 часа 4 часа

2. Установка мельницы на дополнительную опору В качестве опоры используется комплект приставного станка Используется неподвижная опора из подсобных материалов

3. Снятие 64 болтов диаметром 60мм. - 23 часа

4. Демонтаж цапфы с крышкой - 8 часов

5. Доставка крышки на ремонтную базу 96 часа

6. Восстановление поверхности цапфы 8 часов 62 часа

7. Доставка цапфы на предприятие - 62 часа

8. Монтаж крышки с цапфой - 24 часа

9. Установка верхней крышки 3 часа 3 часа

10. Демонтаж дополнительной опоры Демонтаж станка 8 часов Демонтаж неподвижной опоры: 6 часов

11. Общий простой мельницы 19 часов 278 часов

12. Дополнительные расходы Приобретение станка Транспортные расходы и оплата ремонта

13. Недовыпуск продукции 42т/ч х 19 ч = 798т 42т/чх278ч= 11676т

Общие выводы

1. В результате проведения теоретических и экспериментальных исследований и промышленных испытаний дано решение актуальной задачи - раскрытия технологических связей, определяющих пути восстановления работоспособности мельничных агрегатов на основе разработанных ремонтных технологий, обеспечивающих достижение требуемой точности.

2. В результате теоретических исследований получена математическая модель линейного искажения нормального сечения внутренней поверхности резания, образуемого в результате радиусов кривизны режущего лезвия ротационного резца и обрабатываемой детали и поворота оси резца в горизонтальной и вертикальной плоскостях, позволяющая рассчитывать волнистость обработанной поверхности. По результатам исследований получена математическая модель величины износа режущего инструмента от основных факторов, влияющих на этот процесс.

3. Выявлены и исследованы технологические методы эффективного восстановления требуемой точности взаимного расположения цилиндрических поверхностей цапфового узла мельницы.

4. Установлено, что восстановление работоспособности крупногабаритных цапфовых узлов помольных мельниц без их демонтажа в условиях эксплуатирующей организации возможно только специальным приставным оборудованием.

5. Выявлены закономерности и разработаны математические модели формирования точности пространственного положения функционально связанных узлов и механизмов шаровых трубных мельниц, на основе которых разработаны технологии, обеспечивающие восстановление работоспособности и требуемой точности.

6. Впервые предложена технология обработки внутренних поверхностей вращения крупногабаритных валов с использованием вспомогательных баз эллипсного типа, расположенных на четырех подвижных гидравлических опорах.

7. Для проведения теоретических и экспериментальных исследований была выбрана вторая геометрическая схема резания ротационного инструмента, по которой отсутствуют рекомендации по выбору диапазонов углов установки инструмента при обработке внутренних поверхностей вращения крупногабаритных деталей.

8. Предложено технологическое направление проектирования приставного оборудования, обеспечивающего обработку внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра без демонтажа на месте эксплуатации.

9. Результаты экспериментальной обработки внутренних цилиндрических поверхностей цапф, подтверждают результаты математического моделирования и имеют высокую степень сходимости.

Разработанная технология и приставное оборудование, созданное в ОНИЛ БГТУ им. В.Г.Шухова, внедрены на АО «Каспицеменг», ЗАО «Белгородский цемента.

Основные публикации по теме диссертации

Публикации в центральных изданиях, включенных в перечень периодических изданий ВАК РФ

1. Федоренко, Т.М. Анализ потери работоспособности цапф шаровых мельниц / Т.М. Федоренко, А.А. Погонин, М.А. Федоренко// Технология машиностроения. -2009.-№ 1. - С. 30-31.

2. Федоренко, Т.М. Восстановление работоспособности цапф помольных мельниц с применением переносного станка / Т.М. Федоренко, М.А. Федоренко, Ю. А. Бондаренко // Технология машиностроения. - 2009. - № 3С. 20-21.

Патенты на полезную модель

3. Пат. 75339 Российская Федерация, МПК7 В 23 В 5/00. Станок для обработки цапф помольных мельниц / М.А. Федоренко, Ю.А. Бондаренко, Т.М. Федоренко; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г.Шухова. - № 2008104754/22 (005171); заявл. 19.05.07; опубл. 10.18.08, Бюл. №22. - 1 с.

Статьи в материалах международных научных конференций

4. Бондаренко, Ю.А. Анализ влияния режимов резания на шероховатость поверхности при обработке крупногабаритных деталей / Ю.А. Бондаренко, М.А. Федоренко, Т.М. Федоренко// Научные исследования, наносистемы и ресурсо-сберегающие технологии в стройиндустрии: сб. докл. Междунар. науч.-практич. конф., Белгород, 18—19 сент. 2007 г./ БГТУ им. В.Г.Шухова; отв.ред. А.И. Гунько. - Белгород, 2007. - С. 45-48.

5. Бондаренко, Ю.А. Восстановление крупных изделий ротационным резанием/ Ю.А. Бондаренко, Т.М. Федоренко// Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения: сб. докл. XII Междунар. науч.-производ. конф. Белгород,19-23 мая 2008 Г./БГСХА; отв. ред. Н.К. Потапов. - Белгород, 2008. - С. 222.

6. Бондаренко, Ю.А. Ремонтное восстановление наружных и внутренних поверхностей крупногабаритных вращающихся деталей / Ю.А. Бондаренко, М.А. Федоренко, Т.М. Федоренко// Научные исследования, наносистемы и ресурсо-сберегающие технологии в стройиндустрии: сб. докл. Междунар. науч.-практич. конф., Белгород, 18—19 сент. 2007 г./ БГТУ им. В.Г.Шухова; отв.ред. А.И. Гунько. - Белгород, 2007. - С. 48-52.

7 Санина, Т.М.. Анализ формообразования рабочей поверхности цапф мельницы в процессе изготовления и длительной эксплуатации / Т.М. Санина, С.Н. Санин // Наука и молодежь в начале нового столетия: сб. докл. Междунар. науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых,

Губкин, 9-10 апреля 2009 г./ Губкин, филиал Белгор. гос. технол. ун-та; сост. Т.В. Балабанова, А.П. Гаевой [и др.]. - Губкин: ИП Уваров В.М., 2009.- С. 39 -41.

8. Санина, Т.М. Исследование причин появления износа и восстановление работоспособности крупногабаритных деталей / Т.М. Санина // Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования: материалы четвертой Междунар. науч.-техн. конф. Т. 2. -Вологда.: ВоГТУ, 2008. - С. 87.

9. Санина, Т.М. Исследование изменения формы цапф крупногабаритных валов [Текст]/ Т.М. Санина // Наука и молодежь в начале нового столетия: сб. докл. Междунар. науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Губкин, 9-10 апреля 2009 г./ Губкин, филиал Белгор. гос. технол. унта; сост. Т.В. Балабанова, А.П. Гаевой [и др.]. - Губкин: ИП Уваров В.М., 2009,- С. 41.

Статьи в других изданиях

10. Бондаренко, Ю.А. Станок для обработки внутренних поверхностей тел вращения большого диаметра / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко, Т.М. Федоренко//Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов. Межвузовский сб. ст./ сост. Ю.М. Фадин. - Белгород. Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2003. - С. 47-48.

11. Федоренко, М.А. Обеспечение точности формы при восстановлении работоспособности узлов помольных мельниц / М.А. Федоренко, A.A. Погонин, Т.М. Федоренко// Международный конгресс производителей цемента. Россия. Белгород. -2008. 1. С.54-57.

12. Федоренко, М.А. Исследование обеспечения необходимой шероховатости поверхности крупногабаритных вращающихся деталей приставными станочными модулями / М.А. Федоренко, Бондаренко Ю.А., Федоренко Т.М.// Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. - 2008. - № 2. -С. 35-38.

Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических

наук

Санина Тамара Михайловна

Разработка способа обработки внутренних поверхностей вращения крупногабаритных цапф в условиях эксплуатации

Сдано в набор Формат 60X90 Объем 1 уч.-изд-л.

Подписано в печать л /¿> ¿)д2 Бумага 80 гр/м2 Тираж 100 экз. Заказ №

Издательство «БГТУ», 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, д.46.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ состояния трубных мельниц, находящихся в эксплуатации.

1.1.1. Назначение и технические требования, предъявляемые к цапфам мельниц.

1.1.2. Анализ формообразования внутренней поверхности цапфы в процессе ее изготовления и эксплуатации.

1.1.3. Анализ причин изменения формы поверхности скольжения цапфы и влияние ее на работоспособность вставных элементов.

1.2. Обзор и анализ существующих способов восстановления работоспособности цапф.

1.2.1. Особенности базирования и формообразования внутренних поверхностей вращения при обработке крупногабаритных деталей.

1.2.2. Анализ существующих способов обработки внутренних поверхностей цапф.

1.2.3. Анализ оборудования для механической обработки поверхностей скольжения цапф.

1.3. Цель и задачи исследования.

1.4. Выводы.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННЕЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

ЦАПФЫ МЕЛЬНИЦЫ БЕЗ ЕЕ ДЕМОНТАЖА.

2.1. Пространственные связи функционально зависимых узлов трубных мельниц.

2.1.1. Формирование пространственных отклонений прямолинейности вращения корпуса мельницы.

2.1.2. Технологические методы компенсации отклонений корпуса на опорных элементах.

2.1.3. Исследования изменения формы поверхности скольжения цапфы в процессе эксплуатации.

2.1.4. Исследование формообразования внутренней поверхности вращения при обработке катеноида, базирующегося двумя эллипсами на четыре опоры.

2.2. Анализ и обоснование выбора режущего инструмента для обработки внутренней цилиндрической поверхности цапф.

2.3. Расчет величины линейного искажения восстанавливаемой поверхности при ротационной обработке.

2.4. Выводы.

3. ВЫВОД КРИТЕРИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ ПОДОБИЯ И ПРОВОДИМЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ.

3.1. Вывод критериального уравнения.

3.2. Исследование износостойкости материала ВК8.

3.2.1. Оборудование и образцы для проведения исследований.

3.2.2. Выбор материала режущей чашки ротационного резца.

3.3. Оценка точности измерений при экспериментальных исследованиях.

3.3.1. Приборы и методики проведения измерений.

3.3.2. Определение точности измеряемых величин.

3.4. Планирование и обработка результатов многофакторного эксперимента.

3.4.1. План эксперимента.

3.4.2. Количество повторных опытов и проведение экспериментов.

3.5. Выводы.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЦАПФ.

4.1. Исследование величины линейного искажения поверхности резания при ротационной обработке.

4.2. Исследование зависимости изнашивания твердосплавного материала ВК8 по стали 35JI от основных факторов.

4.3. Выводы.

5. РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЦАПФ МЕЛЬНИЦ.

5.1. Базирование станка для обработки внутренних цилиндрических поверхностей цапф.

5.2. Разработка опорного узла с подвижными гидроопорами.

5.3. Расчет работоспособности опорного узла.

5.4. Станок для обработки внутренней поверхности цапфы.

5.5. Расчет мощности привода подачи.

5.6. Расчет жесткости ротационного инструмента.

5.7. Промышленный эксперимент.

5.8. Выводы.

На современном этапе в условиях рыночных отношений развитие народного хозяйства Российской Федерации зависит в значительной степени от внедрения передовых технологий, оборудования и способов эксплуатации промышленного оборудования. Актуальными являются проблемы экономии энергоресурсов, повышения производительности оборудования, находящегося в эксплуатации.

Инвестиционная программа развития экономики Российской Федерации по промышленному, инфраструктурному и жилищному строительству требует увеличение объема цемента, производство которого к 2020 году должно быть увеличено до 125 млн. тонн в год. Этот проект может быть осуществлен путем строительства заводов и модернизацией существующего оборудования.

Технологические линии цементных заводов эксплуатируется в России более 50 лет, следовательно, необходимы постоянные профилактические ремонты оборудования, с целью сохранения его работоспособности и соответствия требованиям, предъявляемым к энергоемким непрерывным производствам. Следует учесть и тот факт, что отечественные машиностроительные предприятия последние 25 лет не производят комплексных поставок сменных агрегатов.

При производстве цемента применяются вращающиеся сушильные и обжиговые печи, шаровые трубные мельницы и различное крупногабаритное вращающееся оборудование. Одним из главных фактором повышения производительности работы такого оборудования является его надежность, зависящая от качества монтажных работ, своевременного ремонта и технического обслуживания, которые являются наиболее трудоемкими, но слабо оснащенными. Следовательно, необходимо применение специального ремонтного оборудования, которое позволит восстанавливать работоспособность агрегатов в условиях эксплуатации позволит сократить время проведения восстановительных работ, снизить расходы и вследствие чего увеличится объем выпуска цемента.

Актуальность работы. Цементная промышленность России на сорока шести заводах производит 64 млн. тонн в год (уровень 2007 года). Срок эксплуатации заводов составляет от 50 до 75 лет. Устаревшее оборудование, не эффективные технологии (мокрый метод на 85% заводах), отсутствие автоматических систем управления привели к кратному отставанию по основным показателям в сравнении с зарубежными аналогами, а производительность труда, как выпуск цемента на одного работающего в России примерно 1500 тонн цемента в год (зарубежный аналог около 15000 тонн цемента в год).

Помольное оборудование применяется в различных областях промышленности, а при производстве цемента оно является основным звеном технологической линии. Помольные и сырьевые мельницы работают в зоне больших динамических нагрузок, что приводит к потери работоспособности и как результат к длительным простоям в ремонте.

В связи с этим возникает необходимость решения актуальной научной проблемы по разработке новых технологий, обеспечивающих восстановление работоспособности шаровых трубных мельниц в условиях эксплуатации.

Представленная работа выполняется в соответствии с планом научно-исследовательских работ в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г.Шухова.

Целью работы является экспериментальное обоснование, теоретические исследования и разработка способа, технологии и оборудования, обеспечивающих восстановление работоспособности с заданной точностью, в условиях эксплуатации в соответствии с конструктивно-технологическими требованиями крупных помольных агрегатов, путем механической обработки внутренней цилиндрической поверхности цапфы, обеспечивающей базирование элементов, ускоряющих подачу продукции в корпус агрегата, с обеспечением концентричного расположения внутренней цилиндрической поверхности с наружной поверхностью скольжения, базирующейся на подвижной сферической опоре.

Научная новизна заключается в решении задачи выявления технологических методов и способов восстановления работоспособности крупногабаритных мельничных агрегатов в условиях эксплуатации при помощи приставного металлообрабатывающего оборудования, развития научных представлений и раскрытия связей технологических процессов обеспечивающих точность и качество обработанных деталей и узлов.

Основные составляющие научной новизны:

1. Выявлены и установлены причины потери работоспособности ускоряющих устройств помольных мельниц.

2. Выявлены пространственные размерные взаимосвязи узлов мельничного агрегата, выявлены источники формирования отклонений, обуславливающие износ сопрягаемых и транспортирующих поверхностей.

3. Теоретически обоснованы технологические методы и способы обеспечения точности обработки внутренних цилиндрических поверхностей.

4. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность восстановления приставным оборудованием внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра с обеспечением концентричности с наружной поверхностью скольжения.

5. На основании физического моделирования теоретических и экспериментальных исследований получены две математические модели, определяющие качество и точность обработанной цилиндрической поверхности.

6. Разработана новая технология восстановления работоспособности цапф мельниц.

7. Впервые разработано оборудование, обеспечивающее обработку внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра в условиях эксплуатации.

Достоверность научных положений и результатов исследований обосновывается: применением научных положений технологии машиностроения, теории базирования, современных методов математического моделирования точности; современных компьютерных технологий для моделирования технологических процессов; использованием математических методов планирования экспериментальных исследований и статистических методов обработки результатов; применением современного экспериментального оборудования, измерительных приборов высокой точности и соответствием полученных экспериментальных данных результатам теоретических исследований; положительным опытом внедрения полученных результатов, апробацией и получением патента на полезную модель.

Практическую ценность работы составляют:

1. Разработаны математические модели, обеспечивающие выбор режимов обработки внутренних поверхностей цилиндрической формы большого диаметра с заданной точностью геометрической формы и шероховатостью поверхности.

2. Разработанные технология и оборудование позволяют обрабатывать внутренние цилиндрические поверхности большого диаметра с высокой точностью концентричности относительно наружных поверхностей.

3. Технология, комплекс оборудования и средства технического оснащения позволяют производить обработку оборудования на месте его эксплуатации, что позволяет значительно сократить сроки ремонта и себестоимость работ.

4. Технологию оборудования можно использовать для ремонта загрузочных и разгрузочных цапф помольных мельниц различного диаметра.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследований причин потери работоспособности ускоряющих устройств цапф помольных мельниц.

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований способа механической обработки внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра с обеспечением концентричности и расположения относительно наружной поверхности скольжения, на месте эксплуатации оборудования.

3. Математическую модель линейного искажения нормального сечения поверхности резания, возникающего вследствие наличия радиусов кривизны режущего лезвия ротационного резца и обрабатываемой внутренней поверхности детали, с учетом поворота оси резца в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

4. Математическую модель расчета износа материала режущего инструмента от основных факторов обработки цилиндрической поверхности в данных условиях.

5. Научно обоснованные конструктивные и технологические решения, использованные при конструировании, изготовлении и внедрении комплекса приставного оборудования, обеспечивающего обработку внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра при базировании на подвижных гидравлических опорах на месте эксплуатации оборудования.

Внедрение результатов работы: результаты работы внедрены на АО «Каспицемент», ЗАО «Белгородский цемент».

По результатам работы внедрены:

- новая технология восстановления изношенных ускоряющих деталей цапф помольных мельниц;

- технология обработки посадочных мест внутренней цилиндрической поверхности цапфы; математические модели, позволяющие осуществить поиск оптимальных схем и режимов обработки базовых поверхностей с заданной точностью;

- разработан и внедрен комплекс оборудования для обработки внутренних поверхностей вращающихся цапф мельниц на месте их эксплуатации.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс БГТУ им. В.Г.Шухова, Белгородского инженерно-экономического института и используются при выполнении курсовых и дипломных проектов на кафедрах: «Технология машиностроения», «Механическое оборудование промышленности строительных материалов».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических, научно-производственных и научно-технических конференциях и получили должное одобрение:

- на 8-м международном конкурсе бизнес - идей и научно-исследовательских разработок «Молодые. Дерзкие. Перспективные», г. Санкт — Петербург, 2005г.;

- на международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии», Белгород, 2007г.;

- на международной научно-производственной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения», Белгород, 2008г.;

- на четвертой международной научно-технической конференции «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования», Вологда, 2008г.;

- на международном конгрессе производителей цемента «Производство цемента — основа развития строительной отрасли», Белгород, 2008 г.;

- на международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь в начале нового столетия», Губкин, 2009г.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 12 научных работ, из них статьи в журналах перечня ВАК — 2, патент — 1.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате проведения теоретических и экспериментальных исследований и промышленных испытаний дано решение актуальной задачи — раскрытия технологических связей, определяющих пути восстановления работоспособности мельничных агрегатов на основе разработанных ремонтных технологий, обеспечивающих достижение требуемой точности.

2. В результате теоретических исследований получена математическая модель линейного искажения нормального сечения внутренней поверхности резания, образуемого в результате радиусов кривизны режущего лезвия ротационного резца и обрабатываемой детали и поворота оси резца в горизонтальной и вертикальной плоскостях, позволяющая рассчитывать волнистость обработанной поверхности. По результатам исследований получена математическая модель величины износа режущего инструмента от основных факторов, влияющих на этот процесс.

3. Выявлены и исследованы технологические методы эффективного восстановления требуемой точности взаимного расположения цилиндрических поверхностей цапфового узла мельницы.

4. Установлено, что восстановление работоспособности крупногабаритных цапфовых узлов помольных мельниц без их демонтажа в условиях эксплуатирующей организации возможно только специальным приставным оборудованием.

5. Выявлены закономерности и разработаны математические модели формирования точности пространственного положения функционально связанных узлов и механизмов шаровых трубных мельниц, на основе которых разработаны технологии, обеспечивающие восстановление работоспособности и требуемой точности.

6. Впервые предложена технология обработки внутренних поверхностей вращения крупногабаритных валов с использованием вспомогательных баз эллипсного типа, расположенных на четырех подвижных гидравлических опорах.

7. Для проведения теоретических и экспериментальных исследований была выбрана вторая геометрическая схема резания ротационного инструмента, по которой отсутствуют рекомендации по выбору диапазонов углов установки инструмента при обработке внутренних поверхностей вращения крупногабаритных деталей.

8. Предложено технологическое направление проектирования приставного оборудования, обеспечивающего обработку внутренних цилиндрических поверхностей большого диаметра без демонтажа на месте эксплуатации.

9. Результаты экспериментальной обработки внутренних цилиндрических поверхностей цапф, подтверждают результаты математического моделирования и имеют высокую степень сходимости.

Разработанная технология и приставное оборудование, созданное в ОНИЛ БГТУ им. В.Г.Шухова, внедрены на АО «Каспицемент», ЗАО «Белгородский цемент».

1. Адлер, Ю.П. Введение в планирование эксперимента ЯО.П. Адлер. -М.: 1969.

2. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Макарова, Ю.В. Грановский. — М.: 1972. — 132 с.

3. Банит, Ф.Г. Механическое оборудование цементных заводов: учебник для техникумов пром-сти строит, материалов / Ф.Г. Банит, ОА. Нивижский. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1975. — 318 с.

4. Балакшин, Б.С. Основы технологии машиностроения: учебник — М.: Машиностроение, 1989. 559 с.

5. Боганов, А.И. Механическое оборудование цементных заводов: учеб. пособие для техн. специальностей хим. технол. вузов и фак./ А.И. Боганов. М. : Машгиз, 1961. - 384 с. с черт. ; 22 см. — Библиогр. в конце глав. - 9000 экз. (в пер.).

6. Бондаренко, Ю.А. Бездемонтажное восстановлении цапф трубных мельниц / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко// Строительные материалы, М.: -2003.-№8.-С. 16.

7. Бондаренко, Ю.А. Восстановление поверхности катания крупногабаритных деталей приставными станками/ Ю.А Бондаренко, A.A. Погонин, М.А. Федоренко, А.Г. Схиртладзе// Ремонт, восстановление, модернизация.-2005. -№6.-С. 15-18.- ISSN №1684-2561.

8. Бондаренко, Ю.А. Качество поверхностного слоя крупногабаритного вала при обработке на приставном станке / Ю.А Бондаренко, A.A. Погонин, М.А. Федоренко// «Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова». Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. -2005. -№ 11. С. 277-279.

9. Бондаренко, Ю.А. Определение возможности обработки крупногабаритных деталей на приставных станках / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко, A.A. Погонин// СТИН. 2005. - № 7. - С. 37-38. - ISSN № 0860-7566.

10. Бондаренко, Ю.А. Ремонт крупногабаритных валов трубных мельниц ротационным резанием / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко, A.A. Погонин, А.Г. Схиртладзе// Технология металлов. 2006. - № 2. — С. 50-51. - ISSN № 1684-2499.

11. Бондаренко, Ю.А. Специальный приставной станок / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко, A.A. Погонин// СТИН. 2003. - № 7. - С. 36-37.-ISSN №0860-7566.

12. Бондаренко, Ю.А. Специальный станок для обработки цапф крупногабаритных валов, оснащенный устройством самоустановки инструмента / Ю.А Бондаренко// СТИН. 2004. - № 1. - С. 36. - ISSN № 0860-7566.

13. Бондаренко, Ю.А. Теоретическое обоснование движения резца при обработке цапф с подвижной геометрической осью / Ю.А Бондаренко// «Известие вузов. Машиностроение». М.: Издательство МГТУ им. М.Э. Баумана. 2003. -№ 3. - С. 22-24. - ISSN № 0536-1044.

14. Бондаренко, Ю.А. Технологические методы и способы восстановления работоспособности крупногабаритного промышленного оборудования без его демонтажа приставными станочными модулями:

15. Монография/ Ю.А.Бондаренко. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г.Шухова. — 2006. - 233 с.

16. Бондаренко, Ю.А. Устройство для слежения перемещения оси мельниц при бездемонтажной обработке с помощью приставного станка / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко// СТИН. 2004. - № 6. - С. 36. - ISSN № 0860-7566.

17. Браун, ЭД. Моделирование трения и изнашивания в машинах: учебник/ Э.Д. Браун, Ю.А. Евдокимов, A.B. Чичинадзе. — М.: Машиностроение, 1982. — 192 с.

18. Веников, В.А. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики): учебник для вузов по спец. «Кибернетика электр. систем»/ В.А. Веников, Г.В. Веников. — Изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1984. 439 с.

19. Гаркунов, Д.Н. Триботехника / Д.Н. Гаркунов, учебник. — М.: Машиностроение, 1985.— 426с.

20. Гебелъ, И.Д. Бесцентровое измерение профиля тел вращения / И.Д. Гебель// Измерительная техника—1973. № 3. - С. 24-27.

21. Гебель, И.Д. Об инвариантных свойствах отклонения профиля от хрупкой формы / И.Д. Гебель// Измерительная техника — 1978. — № 11. — С. 16-19.

22. Гебелъ, ИД. О кинематике переноса некруглости базы на обрабатываемую поверхность при шлифовании на самоуправляющихся башмаках / И.Д. Гебель// Вестник машиностроения. 1969. - № 11. - С. 52-55.

23. Гебелъ, ИД. О моделировании процесса формообразования пришлифовании на неподвижных опорах / И.Д. Гебель, В.Ф. Хроленко// Станки инструмент. — 1968. — № 7. — С. 7-8.

24. Гебель, И.Д. О переносе некруглости базы на обрабатываемую поверхность при шлифовании на неподвижных опорах / И.Д. Гебель// Станки и инструменты. 1966. — № 7. - С. 67-70.

25. Гебель, И.Д. О способе стабилизации оси вала, медленно вращающегося на опорах / И.Д. Гебель, В.Ф. Хроленко// Вестник машиностроение. 1975. - № 6. — С. 15-20.

26. Горский, В.Г. Планирование промышленных экспериментов (модели динамики): учебник / В.Г. Горский, Ю.П. Адлер, A.M. Талалай. — М. : Металлургия, 1978. 112 с. : ил.; 21 см. — Библиогр.: с. 105-110. - 16200 экз.

27. Грановский, Г.И. Обработка результатов экспериментальных исследований резания металлов: учебник. — М.: Машиностроение, 1982. — 112 с.

28. Егоров, М.Е. Технология машиностроения: учебник для студентов машиностр. вузов и фак. / М.Е. Егоров, В.И. Дементьев, B.JI. Дмитриев. — Изд. 2-е, доп. — М.: Высшая школа, 1976. — 534 е.: ил.

29. Ермаков, Ю.М. О развитии способов ротационного резания / Ю.М. Ермаков// Машиностроит. пр-во, Сер. Технология и оборудованиеобработки металлов резанием. Обзор информ. /ВНИИТЭМР. Вып. 3. М.: 1989.-56 с.

30. Землянский, В.А. Геометрия износа режущей кромки ротационного резца / В.А. Землянский// Сб. «Резание и инструмент». Вып.З. Харьков. Изд-во ХГУ. 1970.- С. 3-4.

31. Землянский, В.А. Закономерности самовращения круглых резцов / В.А. Землянский// Вестник машиностроения. —1966. -№ 9. — С. 64-66.

32. Землянский, В.А. Кинематика резания и стойкость круглых самовращающихся резцов / В.А. Землянский// Вестник машиностроения. — 1968.-№6.-С. 70-73.

33. Землянский, В.А. Кинетостатика и силы при резании круглым самовращающимся резцом / В.А. Землянский// сб. «Станки и режущие инструменты». Вып. 2. Харьков, изд-во ХГУ. — 1969. — С. 15—19.

34. Землянский, В.А. Предпосылки к повышению производительности при резании круглыми самовращающимися резцами / В.А. Землянский// Сб. «Обрабатываемость жаропрочных и титановых сплавов». Труды Всесоюзной межвузовской конференции. Куйбышев. — 1962.

35. Землянский, В.А. Расчетное обоснование износостойкости круглых самовращающихся резцов: учебник. — Известия вузов. Машиностроение. -1966.- №2.- С. 120-124.

36. Землянский, В.А. Структура формулы периода стойкости круглого вращающегося резца / В.А. Землянский// Резание и инструмент. — 1976. -Вып. 15. -С. 8-12.

37. Землянский, В.А. Формирование обработанной поверхности самовращающимся резцом / В.А. Землянский// Сб. «Самолетостроение и техника воздушного флота» вып. 8. Харьков. Изд-во ХГУ. 1966.

38. Золотаревский, B.C. Механические свойства металлов / B.C. Золотаревский//-М.: Металлургия, 1983. 352 с.

39. Ивутъ, Р.Б. Экономическая эффективность ремонта машин и оборудования / Р.Б. Ивуть, B.C. Кабаков — Мн.: Беларусь, 1988. 207 с.

40. Каталог унифицированных запасных частей к цементному оборудованию / Мельницы трубные диаметры 2 3,2 м. Р 61.00.000. Тольятти. ВНИИЦЕММАШ, 1970.

41. Кащеев, В.Н. Абразивное разрушение твердых тел / В.Н. Кащеев — М.: Наука, 1970.-248с.

42. Койре, В.Е. Чистовая обработка крупногабаритных деталей: учебник/ В.Е. Койфе М.: Машиностроение, 1976. - 119 е.: ил. - Библиогр.: с. 117-118.

43. Колее, КС. Точность обработки и режимы резания: учебник/ К.С. Колев, JI.M. Гочанов. Изд. 2-е, перераб. и. доп. — М.: Машиностроение, 1976. 245 с.

44. Коновалов, Е.Г. Прогрессивные схемы ротационного резания металлов / Е.Г. Коновалов, В.А. Сидоренко, A.B. Соусь — Мн.: Наука и техника, 1972. — 272 с.

45. Корк, Г. Справочник по математике / Г. Корк, Т. Корк — М.: Наука, 1977. - 225 с.

46. Крагелъский, И.В. Трение и износ / И.В. Крагельский// -2-е перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1968. — 480с.

47. Крагелъский, И.В. Коэффициенты трения / И.В. Крагельский, И.Э. Виноградова // -М.: Маш-гиз, 1962.-220с.

48. Крагелъский, И.В. Основы расчетов на трение и износ: учебник/ И.В. Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Кашболов// -М.: Машиностроение, 1977. 526с.

49. Кудинов, В.А. Динамика станков: учебник/ В.А. Кудинов — М.: Машиностроение, — 1967. — 358 с.

50. Лаврентьев, М.А. Проблемы вибродинамики и их математические проблемы / М.А. Лаврентьев, Б.В. Мабат М.: Наука, 1973. — С. 237-238.

51. Ландау, Л.Д. Статистическая физика / Л.Д. Ландау, В.М. Лившиц-М.: Наука, 1964.

52. Лейбфрид, Г. Точечные дефекты в металлах: введение в теорию / Перевод с англ. Ю.М. Гальперина и др. — М. : Мир, 1981. — 439 с.: ил.; 22 см. Библиогр.: с. 429-432. - 42000 экз. (в пер.).

53. Маталин, A.A. Технология машиностроения: учебник для вузов по спец. «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» / Изд. 3-е, перераб. и доп. — JI. : Машиностроение, 1985. — 512 с.: ил.; 22 см. 67000 экз. (в пер.).

54. Методика расчетной оценки износостойкости поверхностей трения деталей машин-М.: Издательство стандартов, 1979. —100с.

55. Наумов, В. А. Основы надежности и долговечности машиностроения / В.А. Наумов — Омск, 1972. — 331с.

56. Несвижский, O.A. Долговечность быстроизнашивающихся деталей цементного оборудования/ O.A. Несвижский — М.: Машиностроение, 1968. -223 с.

57. Новик, Ф.С. О Математических методах планирования экспериментов в металловедении / Ф.С. Новик// Раздел I. Общие представления о планировании экспериментов. Планы первого периода. —М.: Отпечатано на ротапринте МИСиС. 1972.- 106 с.

58. Пат. 31116 Российская Федерация, МПК7 В 23 В 5/00. Приставной станок для обработки цапф / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. № 2003107122/20; заявл. 14.03.03; опубл. 20.07.03, Бюл. №20. - 1 с.

59. Пат. 31346 Российская Федерация, МПК7 В 23 В 5/32. Приставной станок для обработки цапф / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. № 2003106247/20; заявл. 07.03.03; опубл. 10.08.03, Бюл. №22. - 1 с.

60. Пат. 31347 Российская Федерация, МПК7 В 23 В 5/32. Приставной станок для обработки цапф / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. № 2003106249/20; заявл. 07.03.03; опубл. 10.08.03, Бюл. №22. - 1 с.

61. Подураев, В.Н. Обработка резанием с вибрациями / В.Н. Подураев. -М.: Машиностроение, 1970.

62. Проектирование металлорежущих станков / Под. ред. A.C. Проникова. — М.: Машиностроение, 1995. — Т. 1. — 443 е., Т. 2. — 367 с.

63. Проников, A.C. Надежность машин / A.C. Проников — М.: Машиностроение, 1978. — 592 с.

64. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки / Под. ред. проф. П.Г. Петрухи. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1974. —616 с.

65. Резание материалов. Термохимический подход к системе взаимосвязи при резании / С.А. Васин, A.C. Верещак, B.C. Куншир М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 448 с.

66. Решетов, Д.Н. Точность металлорежущих станков / Д.Н. Решетов, В.Т. Портман //-М.: Машиностроение, 1986. 336 е.: ил.

67. Санина, Т.М. Анализ формообразования рабочей поверхности цапф мельницы в процессе изготовления и длительной эксплуатации / Т.М.

68. Сапожников, М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций: учебник для спец. «Механ. оборудование предприятий строит, материалов, изделий и конструкций» вузов. — М.: Высшая школа, 1971.

69. Справочник. Восстановление деталей машин/ Под ред. Иванова В.П. М.: Машиностроение, 2003. - 524 с.

70. Справочник инструментальщика/ Под общ. Ред. И. А. Ординарцева. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1987. — 830 с.

71. Теория и практика расчетов деталей машин на износ/ Сборник .АН СССР. -М.: Наука, 1983. 132с.

72. Трение, изнашивание и смазка. Справочник в 2-х кн. / Под ред. И.В. Крагельского, В.В. Анисина. — М.: Машиностроение, 1978. Кн. I. — 400с.

73. Федоренко, Т.М. Анализ потери работоспособности цапф шаровых мельниц / Т.М. Федоренко, A.A. Погонин, М.А. Федоренко// Технология машиностроения. 2009. - № 1. - С. 30-31. ISSN 1562-322Х.

74. Федоренко, М.А. Восстановление работоспособности цапф помольных мельниц с применением переносного станка / М.А. Федоренко, Ю.А. Бондаренко, Т.М. Федоренко// Технология машиностроения. — 2009. — №3.-С. 20-21. ISSN 1562-322Х.

75. Федоренко, М.А. Механическая обработка крупногабаритных поверхностей вращения без их демонтажа в условиях эксплуатации / М.А. Федоренко// Технология машиностроения. —2008. № 10. — С. 14—16. ISSN 1562-322Х.

76. Федоренко, М.А. Обеспечение точности формы при восстановлении работоспособности узлов помольных мельниц / М.А. Федоренко, A.A. Погонин, Т.М. Федоренко// Международный конгресс производителей цемента. Россия. Белгород. — 2008. № 1. — С.54-57.

77. Федоренко, М.А. Обеспечение точности обработки цилиндрической поверхности с учетом перемещения оси вращения в пространстве / М.А. Федоренко// Технология машиностроения. 2008. — № 6. -С. 26-27. ISSN 1562-322Х.

78. Федоренко, М.А. Ротационная обработка крупногабаритных поверхностей вращения / М.А. Федоренко// Технология машиностроения. — 2008.- №5. С. 10-12. ISSN 1562-322Х.

79. Федоренко, М.А. Способ обработки цилиндрических поверхностей при базировании на эллиптических базах / М.А. Федоренко// Технология машиностроения. 2008. - № 9. — С. 21—24. ISSN 1562-322Х.

80. Филькин, В.П. Прогрессивные методы бесцентрового шлифования/ В.П. Филькин. И.Б. Колтунов — М.: Машиностроение, 1971. — 204 с.

81. Хрущев, М.М. Абразивное изнашивание/ М.М. Хрущев, М.А. Бабичев М.: Наука, 1970. - 252с.

82. Ящерицын, П.И. Ротационное резание материалов: / П.И. Ящерицын, A.B. Борисенко, И.Г. Дривотин, В.Я. Лебедев. — Мн.: Наука и техника, 1987. 228, 1. с.: ил.; 21 см. -Библиогр.: с. 214-226. - 1700 экз.

83. Ящерицын, П.И. Технологическая наследственность в машиностроении: / П.И. Ящерицын, Э.В. Рыжов, В.И. Аверченков. — Мн.:

84. Наука и техника, 1977. 255 с. : ил. ; 22 см. - Библиогр.: с. 248-252. - 2200 экз. (в пер.).

85. Ящерицын, П.И. Технологическая наследственность и эксплуатационные свойства шлифованных деталей: учебник/ П.И. Ящерицын. — Мн.: Наука и техника, 1971.

86. Behrend A. et al. Организация технологического процесса обработки. «Werkslatt und Betrieb», vol. 140, Германия. — 2007. — № 12. — С. 68-72.

87. Специальные станки. «American Machinist», США. — 2008. — № 6. С. 54.

88. Bates. Ch. Проблемы обработки на станках с ручным управлением. «American Machinist», США. 2007. - № 7. — С. 25—26.

89. Bates. Ch. Повышение эффективности токарной обработки. «American Machinist», США. 2008. - № 1. - С. 40-43.

90. Benes. J. Обслуживание металлорежущих станков. «American Machinist», США. 2007.- №10.- С. 44-47.

91. Тенденции развития технологии машиностроения. «Die Maschine», vol. 61, Германия. 2007. - № 8. — С.43.

92. Mohr. Т. Токарная обработка деталей. «Die Maschine», vol. 60, Германия. -2007.-№ 3.-С.54-55.

93. Hackmann von Т. Пути повышения эффективности процессов механической обработки деталей. «Maschinenmarkt», Германия. 2007. - № 6. - С. 20-23.

94. Токарный станок Miga ХР4-42. «Maschinenmarkt», Германия. — 2007. -№19.- С. 72.

95. Weiter Е. Повышение производительности обработки. «Maschinenmarkt», Германия. 2006. - № 36. - С. 100-102.

96. Технологические возможности нового оборудования. «Metalworking production», vol. 150, Великобритания. — 2006. — № 5. — С. 10.

97. Webzell S. Повышение эффективности токарной обработки деталей. «Metalworking production», vol. 150, Великобритания. — 2006. — № 8.- С. 58.