автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Совершенствование несущих систем фрезерных станков на основе их моделирования и расчета динамических характеристик

На правах рукописи

ПЕТУХОВА ЛЮДМИЛА ИРИКОВНА

РАЗРАБОТКА ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПРОЦЕССА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

Специальность 05.02.22 - «Организация производства» (металлургия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Норильск — 2006

Диссертационная работа выполнена в ГОУ ВПО Норильском индустриальном институте

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент,

Маркеев Михаил Антонович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор,

Сазыкин Василий Георгиевич

кандидат технических наук, Данилов Михаил Павлович

Ведущая организация: ГНУ НИИ Сельского хозяйства

Крайнего Севера СО РАСХН

Защита состоится « декабря 2006г. в Т'^'^гасов на заседании

Диссертационного совета К-212.175.01 при Норильском индустриальном институте по адресу: 663310, Норильск, Красноярский край, ул. 50 лет Октября,7.

Автореферат разослан <счх» ноября 2006 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Норильского индустриального института.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент

М.А. Труш

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Настоящее время характеризуется укрупнением технологических производств, это вызывает усложнение их организационных структур. Очевидно, что нахождение рациональных организационных структур управления позволяет улучшить все производственные звенья и достичь оптимальных режимов функционирования, что обеспечивает существенную экономическую эффективность.

Современное металлургическое производство включает в себя более 50 различных предприятий основного процесса по добыче и переработке цветных металлов, а также предприятия обслуживающего процесса связанные со строительством, реконструкцией, ремонтом и содержанием транспортных систем. Рациональная организация транспортного обслуживания обуславливает необходимость обеспечения перевозок на предприятии и вне его, снабжение сырьем или материалами и сбыта готовой продукции.

Для металлургических производств, размешенных в условиях Крайнего Севера чрезвычайно важен учет факторов, влияющих на ритмичность производства, т.к. это связано с продолжительным зимним периодом, большим диапазоном низких температур с частными метелями и заносами.

Транспортные системы в условиях Крайнего Севера являются практически основными инженерными коммуникациями, которые обеспечивают деятельность промышленных предприятий и жизнеобеспечение населения, поэтому их безаварийное и бесперебойное содержание является весьма важной задачей.

Важность данной проблемы и недостаточность ее изученности послужили основанием для выбора темы диссертационного исследования, цели и задач. Работа выполнена на кафедре "Металлургии цветных металлов, общей химии и безопасности жизнедеятельности" Норильского индустриального института, в рамках хозяйственного договора между Норильским индустриальным институтом и ОАО "Иркутскгипродориии" (г. Иркутск).

Целью диссертационной работы является разработка организационно-методического обеспечения обслуживающего процесса металлургического производства. Достижению поставленной цели способствовало решение следующих основных задач:

1. Анализ состояния и развития металлургических производств, в частности в Норильском промышленном районе.

2. Представление структурно-функциональной организации металлургического производства в виде иерархической структуры модулей.

3. Системный анализ функционирования модулей обработки и транспортирования. Оценка влияния внутренних и внешних факторов на эффективность обработки и транспортирования.

4. Формирование физической модели оценки влияния внутренних и внешних факторов на эффективность функционирования транспортного обеспечения.

5. Составление многопараметрической оценочно-прогнозной модели снежных заносов и формирование картографических схем, влияющих на эффективность функционирования транспортного обслуживания.

6. Разработка организационно-методического обеспечения обслуживающего процесса металлургического производства в широком диапазоне изменений внутренних и внешних факторов.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является транспортное обслуживание металлургического производства в динамически изменяющихся климатических условиях Крайнего Севера.

Предметом исследования являются теоретические, методические и практические подходы, процедуры и задачи по транспортному обслуживанию металлургического производства в условиях Крайнего Севера.

Методы исследования. В ходе исследования использовались методы системного анализа, теория адаптивных систем, основы организации производства, методы организационно-технологического анализа и синтеза, метод «вложенных моделей», теория планирования эксперимента, теория подобия, методы математической статистики, физическое моделирование, аэрофотосъемка.

Основные результаты исследования, выносимые на защиту, их научная новизна. На защиту выносятся основные положения и результаты исследования, полученные лично автором:

1. Результаты анализа состояния и развития металлургического производства в условиях Крайнего Севера.

2. Методика организации и проведения физического моделирования по изучению влияния внутренних и внешних факторов на эффективность функционирования транспортных систем.

3. Многопараметрическая оценочно-прогнозная модель снежных заносов. Разработка организационно-методических материалов в виде картографических схем.

4. Организационно-методические обеспечение обслуживающего процесса металлургического производства в широком диапазоне изменений внутренних и внешних факторов.

Научная новизна. Разработаны методические основы оценки влияния внутренних и внешних факторов на эффективность обслуживающего процесса металлургического производства в условиях Крайнего Севера.

Установлены закономерности распределения снежных отложений в топологически распределенной транспортной сети.

Составлены картографические схемы условий формирования и риска снежных заносов.

Апробированы траншейная и траншейно-валовая системы снегозащиты.

Разработаны организационно-методические материалы по оптимальному обслуживанию транспортных систем в условиях Крайнего Севера

Практическое значение работы. Построена оценочно-прогнозная модель оценки функционирования обслуживающего процесса металлургического производства в условиях влияния внутренних и внешних факторов.

Составлены картографические схемы для эксплуатации транспортных систем, которые позволяют принимать оперативные решения в экстремальных погодных условиях.

Результаты работы сформулированы в виде нормативной базы эксплуатации транспортных систем, внедрены в ведущих производственных подразделениях ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель», в проекте ОАО "Иркутскгипродорнии" «Реконструкции транспортных магистралей на территории НПР». Научно-практическая значимость исследования отражена в учебном процессе в Норильском индустриальном институте.

Апробация работы. По результатам работы автором сделаны доклады и сообщения на Международной конференции, посвященной 95-летию со дня рождения П.И.Мельникова «Криосфера земли как сфера жизнеобеспечения» (Пущино, 2003г.); Всероссийской научно-практической конференции «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов» (Красноярск, 2003г.); Межрегиональном постоянно действующем научно-техническом семинаре «Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф» (Пенза, 2001г.); Научно-практическом семи-

наре «Геокриологические и геоэкологические проблемы строительства в районах Крайнего севера» (Норильск, 2001); Научно-технической конференции, посвященной Дням науки «Норильский промышленный район: наука, образование, технологии, производство» (Норильск, 2001г., 2002г., 2003г.); «Таймырские чтения - 2006» (Норильск, 2006).

Публикации. Основные результаты исследований соискателя отражены в 12 публикациях общим объемом 1,7 п. л.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 146 страницах, содержит 23 рисунка, 8 таблиц. Список использованной литературы включает 138 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируются цели и основные задачи исследований, определяются научная и практическая ценность работы, ее новизна, перспективы применения.

В первой главе «Анализ структурно-функциональной организации металлургических производств» рассматривается состояние и тенденции развития металлургического производства.

На металлургических производствах осуществляются последовательно добыча и переработка сырья, комплексное использование его при совместной переработке отходов и промежуточных продуктов с получением широкой номенклатуры ценных видов конечной продукции.

Производственный процесс на металлургическом предприятии имеет сложную иерархическую организационную структуру и адекватную ей структуру функций. Весь производственный процесс технологически и организационно делится на частные процессы, каждый из которых состоит из производственных стадий, дальше следуют технологические операции - основная структурная составляющая производственного процесса. Технологически операция состоит из переходов и проходов, в трудовом отношении она складывается из приемов, действий и движений. Наличие структурного, алгоритмического и параметрического многообразия элементов объекта вызывает необходимость исследования данного производства в виде комплекса сложных производственных систем.

В работе приводится классификациониый анализ таких производственных систем, основными свойствами являются: множество элементов различной природы, множество связей различной природы, иерархичность, управляемость.

В работе предлагается методология исследования данных производств. На первом этапе необходимо исследовать «сложные» производства на базе системного анализа; формируется модель с учетом ограниченного набора системных параметров. На этом уровне осуществляется анализ и синтез объекта. Далее следует технологический анализ исследуемого объекта, при котором технологические параметры функционально определяют системные. Формируется ряд частных технологических задач, системно объединенных в единой структуре параметров. Предлагаемая методика анализа позволяет автоматизировать все расчеты оптимального управления состоянием транспортных систем.

Проблеме всестороненнего исследования структурно-функциональной организации сложных производств, их эффективности посвящены работы зарубежных и отечественных авторов, в частности, Ф.Тейлора, А.ФаЙоля, Х.Эмерсона, П.Дукера, М.Мескона, К.Эрроу, А.Гиббарда, А.А.Богданова, А.К.Гостенева, В.Н.Буркова, В.В.Кондратьева, Д. А.Новикова, и др.

Раскрывается технология исследования и расчет эффективности транспортной системы. По существу технология расчета адекватна организационной структуре функциональных связей между параметрами.

Каждый элемент организационной структуры характеризуется критерием эффективности данного уровня. В практике исследования, как правило, принимается независимость элементов данного уровня иерархии, что предполагает осуществление анализа и синтеза самостоятельно, принимая критериальную аддитивность.

Раскрывается организационно-технологические особенности транспортного обслуживания в системе многоотраслевого металлургического производства в условиях Крайнего Севера. При многофакторном анализе был выделен комплекс внешних факторов существенно влияющих на эффективность транспортного обслуживания. К внешним факторам относят параметры окружающей среды, случайных по своей природе.

Во второй главе «Организационно-технологический анализ металлургических производств» осуществлено организационно-технологическое описание металлургического производства. Данное производство чрезвычайно многообразно по структурам, алгоритмам, параметрам, что предполагает наличие большого числа моделей. В работе

вводится понятие модуля, объединяющее множество моделей характеризующихся, структурно-функциональной однородностью, тогда в целом производство представляется структурой модулей различного уровня иерархии.

Следовательно, организационно металлургическое производство представляется как иерархия модулей: производственный модуль - уровень производства; технологический модуль - уровень участка; операционный модуль - уровень технологического элемента, при чем функционально выделяются три категории: обработка, хранение, транспортирование.

Исходя из методологических и алгоритмических требований производства, введен показатель безопасности функционирования модуля. Данный показатель относится ко всем трем системным функциям (обработка, хранение, транспортирования). На уровне обработки данный показатель характеризует надежность обработки; на уровне транспортирования - надежность функционирования, которая зависит от комплекса внутренних и внешних факторов.

В технологической практике модули транспортирования, как правило, относятся к обслуживающим процессам. В условиях Крайнего Севера чрезвычайной важно обеспечение надежности транспортной системы, при минимизации влияния внешних факторов.

Металлургическое производство, как правило, многоотраслевое и топологически распределено в виде множества зданий и сооружений на большой территории, следовательно, транспортная система служит для обеспечения материальных, информационных связей между предприятиями.

Описание факторов технологического модуля транспортирования является многопараметрической задачей, в которую должны быть включены все влияющие на ее эффективность факторы.

Для описания транспортных систем целесообразно использовать теорию графов, т.е. представление транспортной системы в виде вероятностной сетевой модели, где событие представляет собой модуль обработки, а соединяющие дуги — модуль транспортирования (рис. 1).

При этом оптимизация транспортных систем может быть реализована решением модифицированной задачи Форда-Фалкерсона, обеспечивающей оптимизацию сетевой модели. В работе рассматривается графический способ анализа и синтеза транспортного обеспечения.

1,2,..., 10 — предприятия; 11 —аэропорт; 12- речной порт Рис. 1. Фрагмент сетевой модели предприятий металлургического производства Возникает необходимость исследовать отдельный класс задач по оптимальному обслуживанию транспортных систем в условиях аварийных сбоев, связанных со снежными заносами в зависимости: от расстояния до технических центров, от глубины заносов, времени устранения сбоя, которые являются случайными величинами. Задача заключается в анализе статистических закономерностей данных показателей и разработки организационно-методических мероприятий, обеспечивающих оптимизацию системы транспортного обслуживания в условиях аварийных сбоев. Критериями оптимизации является вероятность обеспечения стабильности времени транспортного пути между двумя модулями обработки. Очевидно, что время транспортирования в идеальном случае можно считать детерминированной величиной, что обеспечивается при идеальном соблюдении скорости, отсутствием временных задержек любого происхождения (перекрестки, снежные заносы на дорогах и др.).

Ряд внутренних и внешних факторов может привести к существенным задержкам всего производства в результате аварийных сбоев транспортного обеспечения, дестабилизирует временные параметры {Тч} и, следовательно, данные характеристики являются случайными величинами и характеризуются в общем случае законами распределения времени транспортирования. В большинстве случаев анализ осуществляется на уровне средних, что по существу методически сводит задачу к детерминированному случаю.

В третьей главе «Многопараметрический анализ внутренних и внешних факторов, влияющих на эффективность транспортного обеспечения» проводится анализ влияния внутренних и внешних факторов, дестабилизирующих эффективность транспортной системы. В работе основное внимание уделяется межпроизводственным транспортным модулям, в которых необходимо учитывать внутренние и внешние факторы.

К внешним факторам относятся: климатические условия, рельеф местности, характер растительного покрова, свойства снега; к внутренним - расположение дороги по

отношению к направлению господствующих ветров; под углами (менее 30°; 30 - 60°; 60 — 90°); особенности конструкции дорожного полотна (в выемках, на нулевых отметках, в насыпях) и приуроченность дороги к различным геоморфологическим элементам.

По результатам натурных наблюдений плотность свежевыпавшего снега составляет 0,05 т/м3, плотность снега, выпавшего во время метели, доходит до 0,12-0,18 т/м3, а если пурга бушует многие сутки подряд до 0,40-0,45 т/м3. Особенностью снежного покрова является его высокая плотность (0,4-0,6 т/м3) в конце снеготаяния (рис. 2). Уплотнению снежного покрова способствует мелкая структура снежинок и сильные ветры.

Установлено, что в большинстве случаев соблюдается прямо пропорциональная зависимость плотности от мощности снежных отложений. На разных снегомерных участках отмечаются повышенные значения плотности при сравнительно небольшой мощности снега и наоборот, т.е. на различных формах рельефа соотношение плотность-мощность снега выглядит по-разному.

0,45 0,4 ** 0,35 £ 0,3 ¡5 0,25 § 0,2 ! 0,15 Ё 0,1 0,05 0

Рис. 2. Сезонное изменение плотности снежного покрова

Максимальные значения плотности при небольшой мощности снега отмечаются для типичной открытой тундры. Однако, мощность снежных отложений зависит от особенностей морфологии поверхности только при отсутствии ветра Следовательно, плотность снега и его мощность для различных типов рельефа определяются ветровой деятельностью.

Схема снеговетровых процессов нами представляется следующим образом: вещество (С - снег), под действием (=>) внешнего поля (В - ветра), оказывает негативное действие (— >) на какой-либо объект (О), заносит его снегом:

В => С —> О.

Приведенная формула используется при решении задач снегозащиты, как на стадиях проектирования, так и эксплуатации, поскольку предлагает два пути решения про-

блемы - либо воздействие на параметры левой части (природные явления), либо совершенствования правой (техногенной деятельности человека).

В соответствии с предложенной схемой формирования снежных отложений был выполнен комплекс исследований по обоснованию значимости каждого из факторов.

В качестве объектов исследований были выбраны конструкция снегозащитных сооружений (заборы нулевой просветности, установленные с зазором; вертикально установленные просветные заборы, имеющие зазор; траншейно-валовая система), рельеф местности. Работы проводились на специальном стенде, сконструированном по принципу аэродинамического канала.

При проведении экспериментов снегозадерживающего забора с различной про-светностью исследовалось изменение объема и геометрических параметров отложений у снегозащитного забора (оригинала) высотой 5 м при изменении высоты зазора Ь и просветности забора 5 (рис. 3).

Панель модели забора закреплялась на стойках перпендикулярно потоку и параллельно подстилающей поверхности. Величина зазора Ь выставлялась при помощи шаблона и составляла 0,1 НобЩ; 0,15 Нобщ; 0,2 Но6щ; 0,5 Набщ , где П^щ - сумма высот панели и зазора. Просветность заборов в опытах 8 составляла 40%, 50% и 60%.

нв

Нодщ - высота забора; Н - высота панели; Ь - высота зазора; Нтах - максимальная высота отложений снега у забора; Дтюс - расстояние от забора до максимума снегоотложений; Ь - протяженность отложений; Д - длина продуваемой части. НВ - направление ветра.

Рис, 3. Параметры снежных отложений около снегозадерживающих заборов

Из результатов проведённых экспериментов следует, что величины параметров снегоотложений зависят как от высоты зазора, так и от просветности панели. При увеличении просветности отложения за преградой распределяются более равномерно, при этом максимум отложений уменьшается и становится менее выраженным.

При этом протяженность отложений увеличивается (рис. 4), и, соответственно, увеличивается, и объСм отложений (рис. 5). Высота отложений за преградой при увеличении просветности до 60%, уменьшается (рис. 6).

Рис. 4. Изменение длины снежных отложений у модели забора при изменении величины зазора

ЫНйбщ

Просветность ——-50%—*—ео%

Рис. 5. Изменение объемов снежных отложений у модели забора при изменении

величины зазора

ЫНобщ

Просветность ------- 40% --*--50% —*—60%

Рис. 6. Изменение максимальной высоты снежных отложений у модели забора при изменении величины зазора

По результатам моделирования было установлено: просветные щиты имеют большую снегозадерживающую способность, чем сплошные щиты; с увеличением про-светности забора длина вала снегоотложений увеличивается, длина зоны продувания уменьшается, а расстояние от панели до максимума отложений увеличивается; наибольшая снегозадерживающая способность щитов соответствует просветности 55+60%; высота максимума отложений у просветной панели меньше, чем у сплошной; изменения всех геометрических параметров снежных отложений при варьировании высоты продува Ь у просветных заборов менее резкие, чем у сплошных.

В районах Крайнего Севера, отличающихся очень высокими объемами снегопере-носа при метелях, на равнинном рельефе целесообразно заполнять промежутки между снегозащитными заборами несколькими рядами снегозадерживающих траншей. Эти сооружения возводятся на участках, где снегозанос дорог систематически приводит к остановке движения транспорта. Предполагается, что траншеи будут нарезаться в несколько рядов, от 3 до 10 и по мере необходимости восстанавливаться. Из анализа результатов экспериментов следует, что при устройстве многорядной системы траншейно-ваповой защиты оптимальным расстоянием между траншеями, является 25 - 35 м. При этом отложения, собравшиеся у первого вала, не перекрываются отложениями у следующего.

Следующим этапом моделирования исследования процессов снегозаносимости было установление закономерностей формирования отложений на дорогах, проложенных на различных элементах рельефа (равнина, наветренный склон, подветренный склон и др.). По результатам моделирования были установлены закономерности формирования снежных отложений на возвышенностях, в низинах, на подветренном и наветренном склонах.

В четвертой главе «Организационно-методическое обеспечение обслуживающего процесса в металлургическом производстве» рассмотрены организационно-методические вопросы обеспечения работоспособности транспортной сети при воздействии комплекса различных внутренних и внешних факторов.

Установив закономерности формирования снежных отложений, переходим к построению карт, которые не только отражают результаты многочисленных наблюдений, но и позволяют прогнозировать создание той или иной ситуации на дорогах.

Основой оценочно-прогнозной модели снегозащиты является инженерно-геодинамическая карта условий формирования снежных заносов. Такая карта построена

на основе районирования территории, с учетом действия природных и техногенных факторов. Легенда карты представляет собой таблицу-решетку, в вертикальном ряду которой приведен набор внешних факторов, а в горизонтальном — внутренних (табл. 2).

На их пересечении, по балльной оценке влияния внутренних и внешних факторов определяется степень риска снежных заносов. Все факторы приняты равнозначными, по количеству баллов "набранных" тем или иным участком дороги, установлены следующие степени риска снежных заносов: очень высокая (более 26 баллов); высокая (17 - 26 баллов); умеренная (11-16 баллов); низкая (8 - 10 баллов); очень низкая (менее 8 баллов).

Для практического использования результатов исследований построена карта риска снежных заносов. В работе раскрывается механизм построения картографических схем транспортной сети, которые по существу являются инструментами управления.

Таблица 2

Оценочно-прогнозная модель снежных заносов (фрагмент)

Внутренние факторы Угол между направлением трассы и направлением

господствующих ветров

60° -90° 30 о _ 60°

1 2

н о ВВ н ° а н К н « 1 и ° К 1 »

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Внешние факторы ОСАДКИ

позёмок метель пурга позёмок метель пурга

1 2 3 1 2 3

¡Ь ЕГ 8 О & В Пологий Н 2 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6 7 8 9 10 11 12 13 14

я П 3 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Я и Крутой Н 4 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8 9 10 11 12 13 14 15 16

а П 5 8 9 10 11 12 13 14 15 16 9 10 11 12 13 14 15 16 17

& Подножье Н 6 9 10 17 10 17 18

Таким образом, на базе картографических схем построены мобилизационные карты устранения транспортных сбоев, вызванных снежными заносами, метелями. Данные карты позволяют прогнозировать вероятность создания той или иной ситуации на транс-

портных магистралях при различных сочетаниях внутренних и внешних факторов (рис. 7). На карте участки различной степени риска выделены крапом. С увеличением степени риска его густота увеличивается.

Данная карта риска снежных заносов позволяет по прогнозу погоды оперативно предсказать появление снежных заносов на различных участках транспортной системы, а также координировать мероприятия по их ликвидации и предупреждению, т.е. определять минимальное воздействие внешних факторов на безопасность межмодульного обслуживания.

Главным критерием качества снегозащиты следует считать исключение отложений метелевого снега на дорогах с тем, чтобы для патрульной снегоочистки осталось только удаление снега, выпадающего во время снегопадов.

В работе разработана программа оргаиизационно-методических мероприятий и оценка их технологических рисков. Задача решена в следующем виде: пусть Н0 - высота отложений снега у забора, тогда площадь (Б,,) сечения отложений определяется

где Ь - максимальная протяженность снежных отложений. Тогда высота отложений без снегозащитных сооружений предполагается равномерно распределенной

где 2Ь - диапазон условного перераспределения снежных отложений с учетом ширины дороги.

В работе проведен статистический анализ снежных отложений по высоте 110, который показал, что закон распределения снежных отложений логарифмически нормальный У(Но) (рис. 8).

Рис. 7. Фрагмент карты риска снежных заносов

£

$а=\НоЩ<И ,

о

Рр технологический риск с забором; Рг - технологический риск без забора Рис. 8. Законы распределения снежных отложений с забором ДН3) и без забораДН0)

Состояние снежных отложений на дороге считается допустимым при 8-12 см для различных транспортных средств, тогда технологический риск (Р2) остановки движения транспорта определяется площадью (IV).

Р2 =]/(Н0)с1Н0 Л.

Статистический анализ показал, что технологический риск без забора (Р2) находится в пределах 33%.

В работе проведен анализ закона распределения снежных отложений дороги при снегозащитных сооружениях. Закон распределения также логарифмически нормальный при моде = 6-8 см, что обеспечивает почти полную транспортную проходимость и снижает технологический риск до 2,8%.

Расчеты показали, что установка снегозадерживающих сооружений повышает надежность функционирования (г| = Р2/Р1) транспортного модуля в 11,9 раза.

На основании вышеизложенного разработаны рекомендации и предложены мероприятия по повышению надежности функционирования всей транспортной сети и в целом всего Норильского промышленного района. Предложены различные варианты проектирования снегозащиты транспортной сети на различных участках НПР, выделены наиболее используемые транспортные дуги между объектами. Предложены возможные пути предупреждения снежных заносов, в которых определены мероприятия по защите от воздействия внешних факторов, принципы защиты.

Разработана «Инструкция по снегозащите транспортных систем Норильского промышленного района», в которой изложены подготовка к работе в зимних условиях, защита транспортных систем от снежных отложений, оперативные мероприятии при метелях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Осуществлен структурно-функциональный анализ метатлургического производства, разработана методика представления его в виде иерархической структуры модулей.

2. Осуществлен топологический анализ распределенности предприятий металлургического производства в Норильском промышленном районе.

3. Системно определен комплекс внутренних и внешних факторов, в частности климатических, влияющих на эффективност ь функционирования транспортной системы.

4. Разработана методика оценки состояния внутренних факторов и определения статистических характеристик внешних климатических факторов. Статистический анализ осуществлен на уровне закона распределения, т.е. на уровне «средних».

5. Сформулирована системная многопараметрическая оценочно-прогнозная модель внешних и внутренних факторов. Осуществлено шкалирование природных факторов назоны относительной однородности.

6. Разработала модель изображения картографической схемы транспортной сети с учетом указанных внешних факторов, топологически изображающие условия безопасности осуществления транспортных операций.

7. Разработано организационно - методическое обеспечение функционирования транспортной системы металлургического производства в широком диапазоне изменений внутренних и внешних факторов.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах соискателя:

1. Петухова Л.И. Экологические проблемы городов. Уч.пособие/ Норильский индустриальный институт.- Норильск, 1998. — С.34.

2. Петухова Л.И. Исследование влияния снежных отложений на загрязнение геологической среды в Норильском промышленном районе. //Геокриологические геоэкологические проблемы строительства в районах Крайнего Севера: Сборник материалов научно-практической конференции. - Норильск, 2001. - С. 42-43.

3. Петухова Л.И. Снежные отложения — фактор загрязнения экологической среды. Норильский промышленный район: наука, образование, технологии, производство. / Сборник материалов науч.-техн. конф. посвящ. Дням науки / НИИ. - Норильск, 2001. -С.79.

4. Бутюгин В.В., Петухова Л.И. Снежные отложения — фактор загрязнения геологической среды. Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф. Сборник материалов межрегионального постоянно действующего научно-технического семинара / Пенза 2001. - С.39-41.

5. Петухова Л.И. Влияние снежных заносов на устойчивость дорожного полотна в НПР. Социально-экономические, научно-технические проблемы и пути их решения в НПР. / Сборник материалов научно-технической конференции / НИИ. - Норильск, 2002. -С. 135.

6. Бутюгин В.В., Петухова Л.И., Снежные заносы - инженерно-геологический процесс на дорогах Заполярья. Материалы международной конференции, посвященной 95-летию со дня рождения П.И.Мельникова. Криосфера земли как сфера жизнеобеспечения. / Пущино, 2003. - с.41-42.

7. Бутюгин В.В., Петухова Л.И. Проблемы содержания транспортных магистралей в условиях Крайнего Севера // Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов: Материалы Всероссийской научно-практической конференции/ КГТУ. — Красноярск, 2003. - С. 216-217

8. Петухова Л.И. К вопросу формирования снежного покрова на территории Норильского района Достижения науки и техники — развитию Норильского промышленного района. /Сборник материалов научно-практической конференции, НИИ. - Норильск, 2003.-С. 168.

9. Петухова Л.И. Роль снега в транспорте промышленных поллютантов и распределении экологической нагрузки на территории НПР. Таймырские чтения-2006. /Сборник материалов научно-практической конференции, НИИ. - Норильск, 2006. -С.124-128.

10. Маркеев М.А., Петухова Л.И. Организационно-технологические принципы формирования горно-металлургического производства /Московский гос. горный ун-т. Москва, 2006. 4с. в ГИАБ/ 19.10.2006. № 529/12-06.

11. Петухова Л.И. Анализ иерархической структуры модулей горнометаллургического производства. /Московский гос. горный ун-т. Москва, 2006. 4с. в ГИАБ/ 19.10.2006. № 530/12-06.

12. Петухова Л.И. Влияние внешних факторов на эффективность функционирования модулей обработки и транспортирования. /Московский гос. горный ун-т. Москва, 2006. 4с. в ГИАБ/ 19.10.2006. № 531/12-06.

ПЕТУХОВА ЛЮДМИЛА ИРИКОВНА

РАЗРАБОТКА ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПРОЦЕССА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

Специальность 05.02.22 — «Организация производства» (металлургия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 10.11.2006 г.

Формат 60x84 1/16. Бум. Для копир.-мн.ап. Гарнитура Times New Roman Печать плоская. Усл. Печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 801

Отпечатано в отделе ТСОиП ГОУВПО «НИИ» 663310, Норильск, ул. 50 лет Октября, 7

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩИХ СИСТЕМ

МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ.

1.1. Экспериментальные исследования колебаний тяжелых фрезерных станков.

1.2. Исследование несущей системы металлорежущего станка.

1.3. Диагностирование металлорежущих станков.

1.4. Виброустойчивость металлорежущих станков.

1.5. Выводы. Цель и задачи работы.

ГЛАВА 2. РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СИСТЕМЫ

МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА.

2.1 Стержневой метод моделирования несущих систем металлорежущих станков.:.

2.1.1. Построение расчетной модели несущей системы.

2.1.2. Определение жесткостных параметров подвижных стыков.

2.1.3. Анализ расчетных форм колебаний.

2.1.4. Расчетный анализ параметров несущей системы и ползунковой бабки.

2.1.5. Виброустойчивость несущей системы продольно-фрезерного станка.

2.2. Расчетный модуль моделирования и расчета несущих систем металлорежущих станков методом конечных элементов.

2.2.1. Методика подготовки исходных данных для расчета динамических характеристик несущей системы металлорежущего станка в программном комплексе ANSYS.

2.2.2. Модель стойки с использованием твердотельных конечных элементов

2.2.3. Модель стойки с использованием оболочковых конечных элементов.

2.2.4. Методические рекомендации! по моделированию базовых деталей металлорежущих станков.

2.2.5. Разработка расчетной модели стыка между базовыми деталями несущей системы.

2.2.6. Моделирование несущей системы металлорежущего станка.

2.3. Выводы.

ГЛАВА 3. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ.

3.1. Экспериментальное определение динамической характеристики станка при резании.

3.2. Сравнение стохастического и детерминированного способов определения динамических характеристик тяжелых фрезерных станков.

3.3. Выбор параметра и разработка алгоритмов диагностирования тяжелых фрезерных станков.

3.3.1. Алгоритм диагностирования вертикально-фрезерных станков.

3.3.2. Алгоритм диагностирования продольно-фрезерных станков.

3.4. Структурно-функциональная схема устройства диагностирования металлорежущих станков.

3.5. Выводы.

ГЛАВА 4. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ВИБРОУСТОЙЧИВОСТИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО

СТАНКА.

4.1 Методика расчета виброустойчивости.

4.2. Методика расчета характеристики процесса резания.

4.3. Аналитическое исследование виброустойчивости металлорежущего станка.

4.4. Выводы.

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩИХ

СИСТЕМ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ.

5.1. Исследование динамических характеристик несущей системы с помощью электромагнитного вибратора.

5.2. Определение динамических характеристик металлорежущего станка непосредственно при резании.

5.2.1. Объекты и условия проведения эксперимента.

5.2.2. Измерение абсолютных колебаний.

5.2.3. Формы колебаний несущей системы.

5.3. Исследование несущей системы станка с помощью физического моделирования.

5.3.1. Выбор материала и параметров модели.

5.3.2. Расчет коэффициентов подобия.

5.3.3. Исследование сечений базовых деталей и параметров подвижных стыков.

5.3.4. Моделирование несущей системы.

5.4. Выводы.

ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАТЕРИАЛА БАЗОВЫХ ДЕТАЛЕЙ И СПОСОБА ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕСУЩИХ СИСТЕМ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ.

6.1. Применение чугуна для изготовления базовых деталей.

6.2. Применение сварных стальных базовых деталей

6.2.1. Исследование жесткостных характеристик одинаковых образцов, сваренных различными швами.

6.2.2. Исследование статических характеристик стойки станка мод. 654.

6.2.3. Исследование станка мод. 654 со сварной стойкой.

6.3. Применение полимербетона для изготовления базовых деталей.

6.4. Выводы.

ГЛАВА 7. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДИК ДЛЯ

РАСЧЕТНОГО АНАЛИЗА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ.

7.1. Расчет колесорасточного станка мод. КРС

7.2.Расчет специального рельсофрезерного станка мод РФС

7.3.Расчет многооперационного пятикоординатного станка мод. 6532МК.

7.4. Расчет динамических характеристик несущей системы специального рельсофрезерного поезда мод. РФПМ-1.

7.5. Расчет продольно-фрезерных станков с подвижным порталом.

7.6. Выводы.

Развитие и совершенствование тяжелого транспортного и энергетического оборудования вызывает увеличение количества крупногабаритных деталей, большинство технологических операций при обработке которых составляют фрезерование и растачивание. Это определяет необходимость изготовления тяжелых продольных фрезерно-расточных станков с подвижной поперечиной или подвижным порталом, повышения их выходных характеристик - производительности и надежности.

Для повышения технологической надежности, эффективности, уменьшения времени и трудоемкости ремонта целесообразно тяжелые, уникальные станки и станки с ЧПУ оснащать встроенными автоматизированными системами технического диагностирования. Эти системы призваны контролировать работоспособность различных узлов станка в процессе эксплуатации, сигнализировать о возникновении неисправностей, производить их автоматический поиск. Среди диагностируемых параметров одним из наиболее важных является динамическая податливость металлорежущего станка. Мониторинг этого параметра создает возможность слежения за изменением динамического качества станка в процессе эксплуатации с одновременной идентификацией и индикатированием возникающих при этом неисправностей.

Производительность металлорежущих станков ограничивается, как правило, их виброустойчивостью, для оценки которой также необходимо знание динамических характеристик станка. Их определение возможно как расчетным, так и экспериментальным методами. Экспериментальные методы, как правило, весьма трудоемки, а расчетные методы сложны и не освоены до уровня широкого применения. В связи с этим важное значение имеет создание новых и отработка существующих методов расчетного и экспериментального определения динамических характеристик несущих систем станков.

Условия обработки заготовок на продольно - фрезерных станках изменяются в широких пределах, значит, динамические характеристики несущей системы станка в разных точках пространства обработки будут различны. Таким образом, необходим анализ динамической податливости продольно - фрезерных станков во всем рабочем пространстве.

Тяжелые и уникальные станки имеют, как правило, большую металлоемкость, основную долю которой составляет несущая система. Однако снижение ее массы за счет размеров поперечного сечения деталей (стоек, поперечины, перекладины, ползуна и других) может привести к ухудшению жесткостных характеристик станка. Существовавшие ранее опытные методы проектирования не позволяли точно оценить запасы виброустойчивости несущей системы, что нередко приводило к завышению ее металлоемкости. Современная вычислительная техника и уровень математического обеспечения позволяют разработать методики расчетного анализа динамических характеристик несущей системы и уже на стадии проектирования выбрать оптимальный вариант конструкции станка как по виброустойчивости, так и по металлоемкости.

Таким образом, на сегодняшнем этапе развития производства перспективных видов металлорежущего оборудования, особенно тяжелых и уникальных станков, весьма актуальными становятся задачи экспериментального и расчетного определения динамических характеристик и показателей динамического качества станков, разработки автоматизированных систем диагностирования, обеспечения требуемых параметров производительности уже на стадии проектирования.

Настоящая работа посвящена разработке методик, позволяющих на этапе проектирования осуществлять системный поиск лучшего варианта конструкции металлорежущего станка как по динамическим характеристикам и металлоемкости, так и по его виброустойчивости, которая определяет производительность станка в зависимости от скорости подачи или глубины резания. В работе представлены экспериментальные и расчетные исследования динамических характеристик тяжелых и уникальных фрезерно-расточных станков, выполненные с целью разработки способа и алгоритмов диагностирования их состояния по изменению динамической характеристики станка в процессе эксплуатации, разработаны рекомендации по повышению динамического качества и снижению металлоемкости станков.

На защиту выносятся: j

1. Расчетный модуль (препроцессор), позволяющий адаптировать стандартный пакет прикладных программ ANSYS для расчетного анализа динамических характеристик несущих систем металлорежущих станков методом конечных элементов.

2. Способ моделирования стыков между базовыми деталями путем аналитического представления их тонким слоем материала, который имеет характеристики реального стыка.

3. Методика расчетного определения : характеристики процесса резания, позволяющая рассчитать виброустойчивость несущей системы металлорежущего станка.

4. Способ и алгоритмы диагностирования состояния элементов подвижных стыков и привода подачи стола тяжелых фрезерных станков по изменению его динамической характеристики в процессе эксплуатации.

5. Результаты экспериментального исследования абсолютных колебаний узлов несущей системы продольно-фрезерных станков моделей УФ0747 и УФ0600, полученные при резании, и результаты исследования жесткости и динамических характеристик станка модели УФ0600 на физических моделях.

6. Рекомендации по выбору сечений базовых деталей, снижению их металлоемкости, по выбору параметров отдельных элементов и компоновке несущей системы, обеспечивающие улучшение динамических характеристик продольных фрезерно-расточных станков с подвижной поперечиной.

7. Рекомендации по применению и изготовлению базовых деталей фрезерных станков из полимербетона и сварных из стального проката.

8. Результаты расчетного анализа и рекомендации по улучшению конструкции металлорежущих станков производства «Комплекс - Центр» -УЗТС моделей КРС2791, РФС6992, 6532 МК, специальный рельсофрезерный поезд РФПМ - 1, СПК 6675, 6675.

7.6. Выводы

1. В результате анализа пяти различных моделей металлорежущих станков конструкции ИКТ «Комплекс-Центр» апробированы разработанные в настоящей работе методики расчетного исследования несущих систем -методика расчета виброустойчивости металлорежущих станков и методики специального расчетного модуля.

2. Специальный модуль (препроцессор) позволил расчетным путем, применяя метод конечных элементов, определить динамические характеристики (АЧХ, АФЧХ, формы резонансных колебаний) несущей системы станка любой сложности, анализируя которые можно выбрать лучший вариант конструкции как отдельных элементов, так и всей несущей системы металлорежущего станка.

3. Разработанная методика расчетного определения критического значения ширины (глубины) резания позволила определить виброустойчивость расточных, фрезерных, многооперационных, специальных станков, что подтвердило возможность применения разработанной методики для определения критических параметров процесса резания любого металлорежущего станка.

4. По результатам расчетного моделирования разработаны новые конструкторские решения по модернизации колесорасточного станка мод. КРС2791, рельсофрезерного станка мод. РФС6992 и конструкции несущих систем нового многооперационного станка мод. 6532МК, продольно-фрезерного станка с подвижным порталом мод. СПК6675, специального рельсофрезерного поезда мод. РФПМ-1 на этапе технического предложения.

Таким образом, решена шестая задача диссертационной работы, сформулированная в выводах первой главы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана методика определения на этапе технического предложения динамических характеристик несущих систем металлорежущих станков на основе стержневого моделирования. Вариант конструкции несущей системы выбирается на основе анализа ее динамических характеристик - АЧХ, АФЧХ, формы резонансных колебаний, баланса элементов динамической податливости различных узлов системы. Адекватность разработанной методики подтверждена экспериментально: расхождение по динамической податливости не превысило 15 %, по резонансной частоте - 7 %.

2. На основе анализа результатов проведенного расчетного исследования динамических характеристик тяжелых продольно-фрезерных станков разработаны рекомендации, направленные на повышение их динамического качества и снижение металлоемкости. Предложенные рекомендации позволили разработать улучшенные конструкции сечений стоек и поперечины, компоновку боковых связей портала с поперечиной, конструкцию подвижных стыков ползунковой бабки. Рекомендации по базовым деталям и связям несущей , системы были учтены при проектировании новой гаммы продольных фрезерно-расточных станков производства УЗТС.

3. Разработан специальный расчетный модуль (препроцессор), предназначенный для расчетного определения статических и динамических характеристик несущих систем металлорежущих станков с помощью метода конечных элементов, основанный на применении программного пакета ANSYS. Модуль содержит следующие расчетные блоки: моделирование базовых деталей; моделирование стыков между базовыми деталями; моделирование несущей системы станка; методика подготовки исходных данных для расчета с помощью программного пакета ANSYS. Расхождение результатов расчета и эксперимента не превышало 10 % по величине динамической податливости и 7 % по частоте.

4. Предложен и экспериментально проверен новый метод моделирования стыков между базовыми деталями с помощью тонкого слоя материала. Показано, что тип конечных элементов (твердотельных и оболочковых) не оказывает влияния на точность расчета контактных деформаций в стыке. Средняя величина отклонения результатов расчета деформаций стыка от экспериментальных данных не превышает 14 %.

Предложена и экспериментально подтверждена гипотеза о возможности использования единых исходных данных при моделировании стыков любой формы и размеров с аналогичными условиями контакта. Тем самым обеспечена возможность определять исходные данные один раз по результатам экспериментальных испытаний стыка.

5. Разработаны способ и алгоритмы диагностирования технического состояния тяжелых вертикально-фрезерных и продольно-фрезерных станков.

В качестве критерия диагностирования элементов подвижных стыков и привода подачи стола предложено использовать отношения динамических податливостей станка на резонансных частотах, которые не зависят от способа получения характеристик и не требуют проведения сложных наладочных и тарировочных работ.

Разработана структурно-функциональная схема и изготовлено устройство диагностирования металлорежущих станков по результатам анализа их динамических характеристик, определенных в процессе резания.

6. Разработана методика расчета критических параметров процесса резания, позволяющая количественно оценить виброустойчивость станка при заданных условиях резания. Методика основана на определении суммарной податливости зоны резания, включающей в себя податливости режущего клина инструмента, материала заготовки, а также контактной податливости подвижного стыка между инструментом и заготовкой. Экспериментальная проверка подтвердила адекватность разработанных методик: отклонение результатов расчета критической глубины резания от экспериментальных данных не превышало 21%.

7. Экспериментально показано, что динамические характеристики станков, полученные нагружением вибратором, непосредственно при резании, физическим моделированием, равноценны, т.к. различаются по результатам не более, чем на 15.20 %, по собственным частотам и формам колебаний. Разработаны рекомендации по рациональному применению каждого метода.

8. Установлено, что применение сварных базовых деталей позволяет улучшить статические и динамические (соответственно на 16 и 25 %) характеристики несущей системы станка, повысить виброустойчивость станка (до 40 %), уменьшить массу базовых деталей до 25 % по сравнению с чугунными базовыми деталями.

Применение полимербетона (синтеграна) для изготовления базовых деталей тяжелых фрезерных станков позволяет увеличить виброустойчивость станка более, чем в 2 раза, а металлоемкость базовых деталей уменьшить до 70 % по сравнению с чугунным вариантом.

9. В результате анализа пяти различных моделей металлорежущих станков конструкции ИКТ «Комплекс-Центр» проведена апробация разработанных в настоящей работе методик расчетного исследования несущих систем (методики расчета виброустойчивости металлорежущих станков и методик специального расчетного модуля). По результатам расчетного моделирования несущих систем различных металлорежущих станков разработаны новые конструкторские решения, позволившие модернизировать выпускаемые заводом УЗТС станки (КРС2791, РФС6992) и разработать конструкции несущих систем новых станков моделей 6532МК, СПК6675 и специального рельсофрезерного поезда РФПМ-1 на этапе технического предложения.

10. Методики расчетного определения динамических характеристик несущих систем и виброустойчивости металлорежущих станков при резании внедрены в практику конструкторских разработок ИКТ «Комплекс - Центр» (г. Ульяновск), что позволило сократить сроки выполнения проектных работ, расширить номенклатуру проектируемого оборудования, повысить качество проектирования за счет быстрого и надежного выбора лучших конструкторских решений.

Экономический эффект от использования разработанных методик на этапе технического предложения при проектировании пятикоординатного многооперационного станка мод. 6532МК, рельсофрезерного поезда мод. РФПМ - 1, продольно-фрезерных станков с подвижным порталом мод. СПК6675 и мод. 6675 составил 478 тыс. рублей. Разработанные рекомендации по улучшению конструкции колесорасточного мод. КРС2791 и рельсофрезерного мод. РФС6992 станков реализованы при их модернизации. Расчетный годовой экономический эффект от модернизации указанных станков составил: для станка мод. КРС2791 - 552 тыс. рублей, для станка мод. РФС6992 - 678 тыс. рублей.

1. Авакян В.А. Вибрационная диагностика станков / В.А. Авакян, К.С. Бабаян, В.Ш. Хачатрян // Станки и инструмент. 1982. - № 8. - С. 16-18.

2. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы: справочник / Б.Н. Арзамасов, В.А.Брострем, Н.А.Буше и др. / под ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1990. - 688 с.

3. Ананьев И.В. Справочник по расчету собственных колебаний упругих систем / И.В. Ананьев. М.: ОГИЗ, 1946. - 223 с.

4. Атапин В.Г. Оптимальное проектирование корпусных деталей тяжелых поворотно-подвижных столов / В.Г. Атапин // СТИН. 1995. - № 11. - С. 16 -19.

5. Атапин В.Г. Многоуровневое проектирование корпусных конструкций многоцелевых станков / В.Г. Атапин // Вестник машиностроения. 1999. - № 1. - С. 9 - 12.

6. Белоус А.А. Колебания и статическая устойчивость плоских и пространственных рам. В кн.: Расчет пространственных конструкций. - М. Л.: Госстройиздат, 1955. - С. 211 - 264.

7. Бендат Дж. Измерения и анализ случайных процессов / Дж. Бендат, А. Пирсол. М.: Мир, 1974. - 456 с.

8. Бидерман В.Л. Прикладная теория механических колебаний. М.: Высшая школа, 1972. - 408 с.

9. Быховский А.Н. Угловая жесткость осевой опоры шпиндельного узла и ее влияние на радиальную жесткость /А.Н. Быховский, З.М. Левина // Станки и инструмент. 1977. - № 11. - С. 16 - 18.

10. Вейц В.Л. Вынужденные колебания в металлорежущих станках. Расчет деталей и узлов / В.Л. Вейц, В.К. Дондошанский, В.И. Чиряев. М. Л.: Машгиз, 1959.- 287 с.

11. Вентцель Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1964. - 576 с.

12. Вибрации в технике. Справочник в 6 томах. Т. 1, под ред. В.В. Болотина. М.: Машиностроение, 1978. - 352 с.

13. Витес Б.И. Проектирование корпусных деталей металлорежущих станков с использованием метода конечных элементов / Б.И. Витес, В.И. Гросман, О.А. Кравцов // Станки и инструмент. 1991. - № 5. - С. 12-14.

14. Влияние движения подач на характеристики токарного станка, определенные при динамических испытаниях. ЗИ AJI и МС. - 1974. - № 42. -С. 1-10.

15. Врагов Ю.Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978.- 288 с.

16. Выбор условий приемочных динамических испытаний станков. -ЭИ АЛ и МС. 1973. - № 19. - С. 1 - 12.

17. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. 11-е изд., стереотипное. - М : Наука, 1976. - 870 с.

18. Гаршин А.П. Конструкционные карбидокремниевые материалы. Д.: Машиностроение, 1975.- 152 с.

19. Городецкий Ю.И. Повышение виброустойчивости и производительности вертикально-фрезерных консольных станков // Станки и инструмент.-1982.-№8.-С. 17-18.

20. Гудков В.В. Пути развития высокоскоростной обработки резанием /

21. B.В. Гудков, Н.А. Петров // (Серия С-6-3. Технология металлообрабатывающего производства. Обзор). М.: НИИМАШ, 1984. - 40 с.

22. Демкин Н.Б. Качество поверхности и контакт деталей машин / Н.Б. Демкин, Э.В. Рыжов. М.: Машиностроение, 1981.-218 с.

23. Детали и механизмы металлорежущих станков / под ред. Д.Н. Решетова. Т. 1.- Машиностроение, 1972.- 664 с.

24. Диагностика вибраций в станках. ЭИ АЛ и МС. - 1980. - № 17.1. C. 5-13.

25. Динамический расчет зданий и сооружений: Справочник проектировщика / под ред. Б.Г. Корнева, И.М. Рабиновича. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1984. - 303 с.

26. Еремин А.В. Расчет жесткости несущих систем станков на основе суперэлементного подхода / А.В. Еремин, А.В. Чеканин // СТИН. 1991. - № 6.-С. 12-16.

27. Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. -Д.: Машиностроение, 1986.- 184 с.

28. Журавлева A.M. Применение суперэлементного подхода метода конечных элементов к расчету динамики станин металлорежущих станков / A.M. Журавлева, В.Б. Литвинов, С.К. Щелковый : тез. докл. Всесоюзн. научн. -техн. конф. Куйбышев, 1984.-С. 70-71.

29. Зорев Н.Н. Исследование элементов механики процесса резания. М.: Машгиз, 1952. 364 с.

30. Ин Юн-Чжан Динамическое моделирование упругих систем металлорежущих станков: дис. канд. техн. наук: -М., 1965. 205 с.

31. Испытания и исследование металлорежущих станков. М.: ЦБНТИ, 1958.- 135 с.

32. Исследование жесткости и виброустойчивости продольно-обрабатывающих станков: отчет о НИР / УГСКБ ФС. Ульяновск, 1965. - 58 с.

33. Исследование виброустойчивости и качества обработки на тяжелых вертикально-фрезерных станках в зависимости от способа их установки на фундаменте: отчет о НИР : / УГСКБ ФС. Ульяновск, 1975. № ГР 72021900, № Б 331656, № Б 472128.

34. Исследование динамики станков. ЭИ AJ1 и МС. - 1977. - № 6. -С. 20-32.

35. Исследование статической жесткости и динамических характеристик металлорежущих станков. ЭИ AJ1 и МС. - 1972. - № 13. - С. 43.

36. Исследование жесткости и динамических свойств базовых деталей тяжелых фрезерных станков: отчет о НИР / УГСКБ ФС. Ульяновск, 1977. -№ ГР 67043804, № Б 629678, № Б 629677.

37. Исследование колебаний металлорежущих станков при резании металлов / под ред. В.И. Дикушина, Д.Н. Решетова. М: Машгиз, 1958. - 294 с.

38. Ицкович Г.М. и др. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1970.-542 с.

39. Каширин А.И. Исследование вибраций при резании металлов / А.И. Каширин. М.: Изда-во АН СССР, 1944. - 215 с.

40. Каминская В.В. Колебания несущих систем. В кн.: Детали и механизмы металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1972. - Т. 1. -С. 563-629.

41. Каминская В.В. Фундаменты и установка металлорежущих станков /В.В. Каминская, Д.Н. Решетов. М.: Машиностроение, 1975. - 207 с.

42. Каминская В.В. Станины и корпусные детали металлорежущих станков (Расчет и конструирование) / В.В. Каминская, З.М. Левина, Д.Н. Решетов. М : Машгиз, 1960. - 362 с.

43. Каминская В.В. Расчетный анализ динамических характеристик несущих систем станков / В.В. Каминская, А.В. Гринглаз // Станки и инструмент.-1989,-№2.-С. 19-20.

44. Кедров С.С. Колебания металлорежущих станков. / С.С. Кедров. -М.: Машиностроение, 1978.- 199 с.

45. Кирилин Ю.В. Исследование несущей системы продольно-фрезерного станка на моделях / Ю.В. Кирилин, В.Ф. Гришандин, Ф.С. Клепцын // ЭИ Металлорежущие станки и автоматические линии. М.: НИИМАШ, - 1980. - № 7. - С. 6 - 13.

46. Кирилин Ю.В. Сварная стойка для тяжелых вертикально-фрезерных станков / Ю.В. Кирилин, В.Ф. Гришандин, Ф.С. Клепцын // Станки и инструмент. 1980.-№ 2. - С. 10 - 12.

47. Кирилин Ю.В. Опыт применения ЭВМ при проектировании тяжелых фрезерных станков / Ю.В. Кирилин, Г.К. Матренина // Станки и инструмент. 1982.-№ 7. - С. 3 - 4.

48. Кирилин Ю.В. Определение демпфирующих характеристик подвижных стыков тяжелых продольно-фрезерных станков / Ю.В. Кирилин,

49. Ю.Н. Санкин // ЭИ Обработка резанием (технология, оборудование, инструмент). М : НИИМАШ. - 1983. - № 9. - С. 3 - 8.

50. Кирилин Ю.В. Виброустойчивость тяжелых продольно-фрезерных станков / Ю.В. Кирилин // Станки и инструмент. 1987. - № 12. - С. 9 - 10.

51. Кирилин Ю.В. Устройство технического диагностирования тяжелых фрезерных станков / Ю.В. Кирилин // Станки и инструмент. 1988. -№ 4.-С. 13-14.

52. Кирилин Ю.В. Применение синтеграна для изготовления базовых деталей тяжелых фрезерных станков / Ю.В. Кирилин // Станки и инструмент. 1993. -№ 1.-С. 18-19.

53. Кирилин Ю.В. Исследование несущей системы станка методом конечных элементов / Ю.В. Кирилин, Н.В. Еремин // СТИН. 2002. - № 8. -С. 19-21.

54. Кирилин Ю.В. Моделирование подвижного и неподвижного стыка металлорежущего станка / Ю.В. Кирилин, П.Е. Дышловенко, Н.В. Еремин // СТИН. 2003. - № 9. с. 22 - 28.

55. Кирпичев М.В. Теория подобия / М.В. Кирпичев. М.: Изд-во АН СССР, 1958.- 218 с.

56. Кирсанова В.Н. Исследование и расчет касательной податливости плоских стыков / В.Н. Кирсанова // Станки и инструмент. 1967. - № 7. -С. 22-24.

57. Киселев В.А. Строительная механика / В.А. Киселев. -Специальный курс (Динамика и устойчивость сооружений). 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1959. - 431 с.

58. Климовский В.В. Исследование виброустойчивости тяжелых вертикально-фрезерных станков / В.В. Климовский, В.Ф. Гришандин // Станки и инструмент. 1977. - № 5 - С. 15-17.

59. Конструкторские испытания уникального продольно-фрезерного станка модели 6640 зав. №1: отчет о НИР / УГСКБ ФС. Ульяновск, 1971. -№ ГР 71055952.-234 с.

60. Конструкторские испытания продольно-фрезерного станка с ползунковыми бабками модели УФ0600: отчет о НИР / УГСКБ ФС. -Ульяновск, 1975.- 80 с.

61. Конструкторские испытания комбинированного продольно-фрезерного станка модели 6650 зав. № 1: отчет о НИР / УГСКБ ФС. -Ульяновск, 1976.-76 с.

62. Конструирование упругих систем станков, оптимальных по отношению к регенеративным автоколебаниям. ЭИ AJI и МС. - 1978. - № 2.-С. 1-17.

63. Конструкторские испытания вертикально-фрезерных станков новой гаммы с шириной стола 800мм: отчет о НИР / УГСКБ ФС. Ульяновск, 1983. -64 с.

64. Конструкционные материалы: справочник / под ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1990. - 688 с.

65. Крагельский И.В. Основы расчета на трение и износ / И.В. Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Колбалов. М.: Машиностроение, 1987. -526 с.

66. Крушатин Е.В. Исследование колебаний несущих систем тяжелых карусельных станков и разработка мероприятий по повышению их динамического качества, дис. канд. техн. наук. -М. 1979. - 213 с.

67. Кудинов В.А. Динамика станков / В.А. Кудинов. М.: Машиностроение, 1967.- 360 с.

68. Кушнир Э.Ф. Динамическая характеристика процесса резания и динамическое качество станка при многоинструментальной обработке // Станки и инструмент. 1991. - № 4. - 5 - 8 с.

69. Лазарев Г.С. Автоколебания при резании металлов / Г.С. Лазарев. -М.: Высшая школа, 1971. 243 с.

70. Лазарев Г.С. Устойчивость процесса резания металлов / Г.С. Лазарев. ^ М: Высшая школа, 1973.- 184 с.

71. Лебедев Л. В. К расчету контактных деформаций / Л.В. Лебедев. -М.: Машиностроение, 1973.-234 с.

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

73. Лурье А.И. Некоторые нелинейные задачи теории автоматического регулирования / А.И. Лурье. М.: Гостехиздат, 1951. - 176 с.

74. Лукьянов В.П. Исследование вынужденных колебаний металлорежущих станков спектральным методом: дис. . канд. техн. наук. -М.: 1975.- 236 с.

75. Лысюк, В.Н. Сазонов, Л.В. Башкатова . М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. -569 с.

76. Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов / Г.Я. Мирский. М.: Энергия, 1972. - 278 с.

77. Мэнли Р. Анализ и обработка записей колебаний / Р. Менли. М.: Машиностроение, 1972.- 367 с.

78. Никитин Б.В. Расчет динамических характеристик металлорежущих станков / Б.В. Никитин. М.: Машгиз, 1962. - 112 с.

79. Новый подход к анализу устойчивости станков. ЭИ AJI и МС. -1978.-№ 13.-С. 11-20.

80. Опитц Г. Современная техника производства / Г. Опитц. М.: Машиностроение, 1975.-279 с.

81. Определение амплитудно-фазовой частотной характеристики станков средних размеров и ее анализ: Методические рекомендаци / под ред. В.А. Кудинова. -М.: ЭНИМС, 1974. 37 с.

82. Палей Л.Я. Сварные базовые детали металлорежущих станков / Л.Я. Палей: Обзор.-М.:НИИМАШ,-1976.- 118 с.

83. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара / Я.Г. Пановко // 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение, 1976. - 320 с.

84. Пахмутов В.А. Использование метода конечных элементов для анализа конструкции базовых деталей тяжелых станков / В.А. Пахмутов, А.Я. Шалдыбин // Станки и инструмент. 1992. - № 2. - С. 7 - 9.

85. Пономарев С.Д. Расчеты на прочность в машиностроении / С.Д. Пономарев и др.: Справочник. М.: Машгиз, 1958. - 327 с.

86. Программа расчета виброустойчивости станка: Методические рекомендации. УГСКБ ФС. - Ульяновск, 1983. - 28 с.

87. Программы для расчета на ЭВМ станочных узлов и механизмов: Методические рекомендации. Ульяновск - УГСКБ ФС, 1980. - 87 с.

88. Программы для расчета и проектирования на ЭВМ деталей и узлов металлорежущих станков: Методические рекомендации. М.: НИИМАШ, 1981.-С. 101-118.

89. Программа расчета параметров процесса резания: Методические рекомендации. Ульяновск. - УГСКБ ФС, 1983. - 68 с.

90. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в 3-х томах / под ред. И.А. Биргера и Я.Г. Пановко. М.: Машиностроение, 1968. - С. 832, 464,567.

91. Проектирование, изготовление и испытание опытной конструкции самоустанавливающихся башмаков: отчет о НИР / УГСКБ ФС. Ульяновск, 1971.- 37 с.

92. Рабинович И.М. Основы строительной механики стержневых систем / И.М. Рабинович. М.: Госстройиздат, I960. - 519 с.

93. Разработка методики расчета на жесткость продольно-фрезерных станков с учетом податливости стыков соединений и с использованием ЭВМ: отчет о НИР / УГСКБ ФС. -Ульяновск, 1967.- 118 с.

94. Разработка системы автоматической обработки результатов эксперимента и испытаний станков с помощью ЦИС станков УЗТС: отчет о НИР/ УГСКБ ФС. Ульяновск, 1980. - № ГР 76043801.

95. Расчет динамических характеристик упругих систем станков с ЧПУ: Методические рекомендации. М.: ЭНИМС, 1976. - 98 с.

96. Разработка, исследование и внедрение методов и систем диагностирования состояния тяжелых металлорежущих станков: отчет о НИР / ГСКБ ФС. Ульяновск, 1984. - 75 с. - № ГР 80063002.

97. Расчетно-теоретический справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений / под ред. А.А. У майского. М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1960. - 1040 с.

98. Расчет динамических характеристик несущей системы вертикально-фрезерных станков: РТМ Н40-7-81. УГСКБ ФС. - Ульяновск, 1981.- 36 с.

99. Рыжов Э.В. Контактная жесткость машин / Э.В. Рыжов. М.: Машиностроение, 1966. - 195 с.

100. Самойлов С.Н. Технология тяжелого машиностроения / С.Н. Самойлов.-М.: Машгиз, 1962.-270 с. ' ; : v .:

101. Санкин Ю.Н. Динамические характеристики вязко-упругих систем с распределенными параметрами / Ю.Н. Санкин. Издательство Саратовского университета 1977.- 308 с.

102. Санкин Ю.Н. Расчет динамических характеристик несущих систем металлорежущих станков, как вязко-упругих систем с распределенными параметрами / Ю.Н. Санкин. Труды УПИ, т. 12, Исследование деталей машин, Ульяновск. - 1975.

103. Санкин Ю.Н. Разрывные колебания в условиях полужидкостного трения (о динамической характеристике трения) / Ю.Н. Санкин // Вопросы кибернетики и вычислительной математики. Ташкент, ФАН. - 1969.

104. Санкин Ю.Н. Расчет динамических характеристик несущих систем металлорежущих станков / Ю.Н. Санкин // Станки и инструмент. 1974.

105. Соколовский А.П. Жесткость в технологии машиностроения / А.П. Соколовский. М.: Машгиз, 1946.- 223 с.

106. Сорокин Е.С. Динамический расчет несущих конструкций зданий / Е.С. Сорокин. М.: Госстройиздат, 1958. - 120 с.

107. Создание и ввод в действие автоматизированной системы расчета статических и динамических характеристик базовых деталей тяжелых станков с помощью ЭВМ: отчет о НИР: УГСКБ ФС. Ульяновск, 1981. - 89 с.-№ГР 81019144.

108. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений / под ред. А.А. У майского. М.: Госстройиздат, I960. - 1040 с.

109. Справочник металлиста / под ред. А.Н. Малова. М.: Машгиз, 1961.-Т. 4. -778 с.

110. Справочник технолога-машиностроителя / под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мящерякова. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - Т. 2. - 496 с.

111. Справочник машиностроителя / под ред. С.В. Серенсена. изд. 3-е, испр. и доп.- М.: Машиностроение, 1962. - Т. 3. - 651 с.

112. Справочник по сопротивлению материалов / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвеев. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев.: Наук. Думка, 1988.- 736 с.

113. Станок продольно-обрабатывающий с разъемным столом модели УФ145, экспериментальная отработка узлов и механизмов и конструкторские испытания: отчет о НИР: УГСКБ ФС. Ульяновск, 1973.

114. Сю Д. Современная теория автоматического управления / Д. Сю,

115. A. Мейер. М.: Машиностроение, 1972.

116. Теоретическое обоснование производительности станков. ЭИ AJI и МС.-1972.-№38.-С. 23.

117. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле / С.П. Тимошенко. -М.: Физматгиз, 1959.- 440 с.

118. Тимошенко С.П. Прочность и колебания элементов конструкции / С.П. Тимошенко: Избранные работы под ред. Э.И. Григорюка. М.: Наука, 1975.- 704с. '

119. Тимошенко С.П. Теория упругости / С.П. Тимошенко, Дж. Гудьер. М: Наука, 1975.- 575 с.

120. Устойчивость фрезерных станков при резании. ЭИ AJI и МС. -1975,№20. -С. 1-18.

121. Филиппов А.П. Колебания деформируемых систем / А.П. Филиппов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1970. - 734 с.

122. Хомяков B.C. Об учете демпфирования при динамических расчетах станков / B.C. Хомяков, С.И. Досько // Станки и инструмент. 1990. -№ 11.-С.4-7.

123. Хомяков B.C. Моделирование подвижных стыков при расчете станков / B.C. Хомяков, В.В. Молодцов // СТИН. 1996. - 36. - С. 16 - 21.

124. Хомяков B.C. Повышение эффективности расчета и анализа динамических характеристик станков на стадии проектирования /

125. B.С.Хомяков, С.И. Досько, С.А. Терентьев // Станки и инструмент. 1991. -№6.-С. 7-12.

126. Шитов A.M. Диагностирование фрезерного станка / A.M. Шитов // Станки и инструмент. 1979. - № 3. - С. 8 - 11.

127. Шитов A.M. Особенности диагностирования расточных агрегатных станков с консольным инструментом / A.M. Шитов // Станки и инструмент. 1980. - № 7. - С. 18 - 20.

128. Экспериментальное исследование статической жесткостистанков: Руководящие материалы по составлению баланса упругих перемещений / под ред. Д.Н. Решетова. М.: ЦБТИ, 1957. - 40 с.

129. Эльясберг М.Е. К теории и расчету устойчивости процесса резания металла на станках / М.Е. Эльясберг // Станки и инструмент. 1972. - № 1. -С.3-7.

130. Эльясберг М.Е. Автоколебания металлорежущих станков / М.Е. Эльясберг. Санкт-Петербург: ОКБС, 1993.- 90 с.

131. Ящерицын П.И. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: учеб. для ВУЗов / П.И. Ящерицын, M.JI. Ерменко, Е.Э. Фельдштейн. Мн.: Высш. шк., 1990. - 512 с.

132. Klein В. Anwendung der Finite Elemente - Metode im Maschinenbau. - Werkstatt und Betrib, 1980. - № 10.

133. Geiger H.G. Statische und dynamische untersuchungen an Schwergzeugmaschinen. Dissertation. Achen. - 1965.

134. Gurney I.P. Tobias S.A. Graphical Method for the Determination of the Dynamic Stability of Machine Tools. Int. I. Machine Tools Des. Res., 1961. - № 1.

135. Klement J. Grossgussteile im Schwerwerkzeugmaschinenbau. -Werkstatt und Betrieb, 1978. № 4.

136. Opitz M., Bernardi F. Investigation and calculation of the chatter behavious of lathes and milling machines. GJRP Ann.-№ 2.

137. Rappika D., Schonfelder K., Hartisch F. Steitigkeit, Masse und Kosten geschweisster Standerformider Gestellteil im Maschinenbau. -Maschinenbau technik, 1977. № 6. - S. 262 - 265.

138. Umbach R. Modellversuche als Hilfsmittel fur die Werkz-eugmaschinenkonstruktion. Ind. Anz., 1962. - № 46.

139. Victor H. Schnittkraftberechnungen fur das Abspanen von Metallen. -Werkstattstechnik, 1969. № 7.142. WWW.ansys.comi.