кафедра машинобудування та прикладної механіки
Permanent URI for this community
Browse
Browsing кафедра машинобудування та прикладної механіки by Issue Date
Now showing 1 - 20 of 25
Results Per Page
Sort Options
Item Методы и процедуры 3D-моделирования металлорежущих станков и инструментов(СНУ ім. В. Даля, 2015) Кроль, О. С.; Krol, O.У монографії розглянуті проблеми побудови та дослідження тривимірних моделей проектованих металорізальних верстатів. Наведено інструментарій створення твердотільних моделей устаткування фрезерно-свердлильно-розточувального типу в середовищі інтегрованої САПР КОМПАС-3D. Розглянуто особливості та ефективні прийоми побудови компонентів верстатних та інструментальних систем з використанням параметризації конструкцій і фотореалістичного уявлення в модулі Artisan Randering. Проведено дослідження шпиндельних вузлів методом кінцевих елементів за допомогою модуля АРМ FEM на базі їх 3D-моделей. Запропоновано нові конструкторські рішення, що відносяться до зубчастих пасових передач шевронного профілю і беззазорних черв'ячних передач у вигляді 3D-моделей Для провідних конструкторів і фахівців в області тривимірного моделювання та дослідження верстатних систем, науковців, викладачів, аспірантів і студентів.Item Параметрическое моделирование конструкций металлорежущих станков и инструментов(СНУ ім. В. Даля, 2015) Кроль, О. С.Навчальний посібник містить відомості про методи та процедури параметричного моделювання конструкцій металорізальних верстатів та інструментів. Використання механізмів параметризації націлене ефективне вирішення завдань конструювання верстатів та його компонентів в многовариантном режимі. Запропоновано методики оперативного вирішення проблем процесу проектування зі зворотними інформаційними потоками (реінженіринг), коли набір параметричних моделей реалізує ефективне наближення до найкращого проектного варіанту верстата та його інструментального забезпечення. На основі модуля АРМ Graph розроблені докладні алгоритми побудови параметричних моделей компоновок верстатів, формоутворювальних вузлів та уніфікованих елементів різального інструменту.Item Machine Tool Spindle Dynamics For Designers(Prof. Marin Drinov Academic Publishing House of Bulgarian Academy of Sciences, 2020) Krol, O.; Кроль, О. С.The monograph considers the problems of assessing the dynamic quality of projected metal-cutting machines, their shaping spindle units. The procedures for solving problems of dynamics by the method of initial parameters and transfer matrix are presented. The features of the spindle assembly formalization as an elastic system "Spindle-Arbor-Tool", with modeling the spindle joint with the conical connection of the arbor by the matrix of the elastic-friction hinge are considered. The problem of elastic-deformative description of the spindle-arbor link of high-speed machines is presented as a quasi-static problem, taking into account the action of inertial centrifugal forces and gyroscopic moments at a steady state of motion. The software has been developed for assessing the frequency characteristics of metal-cutting machines elastic systems in the mathematical environment MATLAB. A study of the stability of the spindle assembly using tools D-partitions based on the analysis of the number of roots of the characteristic equation. For leading designers and specialists in the field of machine tool system dynamics, researchers, teachers, graduate students and students.Item Selection Of Machine Tools Optimal Cutting Modes For Designers(Prof. Marin Drinov Academic Publishing House of Bulgarian Academy of Sciences, 2020) Krol, O.; Кроль, О. С.The monograph discusses the problems of finding optimal cutting modes for the operation of turning, drilling and milling on machines of various types. Formulations of optimization problems in single and multi-criteria versions are given. Methods, algorithms and programs for solving problems of choosing optimal cutting conditions are proposed. The application features of the geometric programming methods by zero and first degree of difficulty are considered and the area of their rational use is defined. A toolkit for solving nonlinear technological problems by the method of Lagrange multipliers for cases of two- and three-pass treatments has been developed. Models and algorithms for solving multicriteria problems by methods of criteria convolution, consecutive climb-down and the “ideal point” are created. For leading designers and technologists, specialists in the field of computer-aided design of technological systems, scientists, lecturers, graduate students and studentsItem Методичні рекомендації до самостійної роботи з дисципліни «Нарисна геометрія інженерна та комп’ютерна графіка» Розділ 1 «Нарисна геометрія» (для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти спеціальностей 131 Прикладна механіка, 133 Галузеве машинобудування)(СНУ ім. В. Даля, 2021) Сергієнко, О. В.Item Триботехніка і надійність машин(СНУ ім. В. Даля, 2021) Харламов, Ю. О.; Романченко, О. В.; Соколов, В. І.; Кроль, О. С.; Єпіфанова, О. В.У навчальному посібнику розглянуті основні проблеми надійності машин і верстатів, що виникають на етапах проектування, виготовлення та експлуатації. Докладно описані показники надійності та особливості їх вибору для оцінки надійності верстатів. Коротко викладені основні відомості про тертя, зношування і змащення. Представлені відомості про геометрію поверхонь деталей і контактну взаємодію деталей, що сполучаються. Розглянута природа зовнішнього тертя та основних видів зношування у верстатах. Докладно розглянуті питання забезпечення надійності металорізальних верстатів на етапах проектування, виготовлення та експлуатації. Навчальний посібник призначений для студентів, що навчаються за спеціальностями «Прикладна механіка» і «Галузеве машинобудування», а також може бути використаний інженерно – технічними працівниками підприємств.Item Modelling And Calculation Of Machine Cutting Tools For Designers(Prof. Marin Drinov Academic Publishing House of Bulgarian Academy of Sciences, 2021) Krol, O.; Кроль, О. С.The monograph deals with the design, calculation and modelling of gear cutting tools. Calculation forms are proposed for the creation of tools structures working by the methods of form-generating and form-copying. Three-dimensional and parametric models of worm wheel hob and worm spline cutters, shaper-type cutters and interlocking disk milling cutters in the environment of integrated CAD KOMPAS-3D and APM WinMachine using specialized applications “CAD Mills” have been built. Calculation forms for determining the geometric, kinematic and design parameters of worm wheel hob for the manufacture of spur and helical gears based on the original contour profile of a standardized gear rack are given. An interactive design of a worm wheel hob in the KOMPAS system was carried out. The design stage of determining the characteristics of the flank-shaped tooth profile modification to reduce the noise level and increase the service life of the gear transmission has been effectively implemented. An interactive procedure for designing a worm spline cutter in the KOMPAS environment for finishing spline shafts is proposed. At the stage of replacing the theoretical profile of the cutter tooth edge with an arc of one circle or tangent arcs of two circles, an express procedure for calculating the magnitude of the error is used. Computer design and research of the shaper-type cutter using the application program “Shaper cutter” in the KOMPAS-3D environment was performed. It is shown that for non-standard shaper-type cutters it is possible to use a standard helical copier of a gear shaping machine if the angle of teeth inclination is 150±0.50 or 230±0.50. A comprehensive study of interlocking disk milling cutters using the application program "Disk milling cutter" in the CAD KOMPAS contour was carried out. Parametric models of the disc cutter design are built using the syntax of the CAD APM WinMachine. The parametric models of a single- and double-relief tooth, as well as the involute profile of the tooth lateral surface, have been identified.Item Моделювання динаміки шпиндельного вузла фрезерного верстата.(2021) Алієв, В. Е.; Кроль, О. С.Item Metal cutting in tasks for machine tool designers(Prof. Marin Drinov Academic Publishing House of Bulgarian Academy of Sciences, 2022) Krol, O.; Кроль, О. С.; Krol, O. S.In the monograph, the theoretical and logical bases of solving problems related to the research of the cutting process of structural steels and alloys are considered. The approach to the study of cutting tool geometry based on a logical analysis chain a research of cutting wedge geometrical parameters from the cutting scheme construction through the coordinate planes to the angles of a cutting tool is carried out. Problem solution on determining kinematic angles of cutters when machining curvilinear contour on NC machine is considered. Analysis of various physical phenomena occurring at metal excess layer removal from the workpiece is performed. Study of physical phenomena is based on the concept of the term "Cutting" as a set of simultaneously performed processes of elasticplastic deformation of the cut layer, cutting tool wear and blunting as well as the formation of the machined surface of the part. The peculiarity of the cutting tool wear process taking into account the simultaneous effect of abrasive, adhesive, thermal and oxidative effects in the process of cutting is noted. The analytical apparatus and algorithms of optimum cutting modes search with the use of linear and geometrical programming methods and Lagrange multipliers method are given. A software-methodological complex geometrical programming for solving nonlinear problem with components in positive posinomials form is implemented. A software-methodological complex on based Lagrange multipliers method for determine a qualitative picture of cutting processes when the structure and modes change is implemented.Item CAD – системи та принципи наочності при вивченні технічних дисциплін(СНУ ім. В. Даля, 2022) Карпюк, Л. В.; Давіденко, Н. О.; Karpyuk, L. V.; Davydenko, N. O.У статті розглядаються питання та проблеми графічного навчання студентів, з якими вони зустрічаються під час вивчення технічних дисциплін. У сучасних умовах в технічних вишах необхідний новий якісний підхід до графічної підготовки студентів різних рівнів навчання. До підготовки фахівців машинобудівної галузі висуваються підвищені вимоги. Реалізація цих вимог за умовами системи традиційної освіти пов'язані з певними труднощами. Впровадження інформаційних технологій (у тому числі 3D моделювання) в навчання дозволяє досить швидко розробляти та пропонувати студентам різноманіття варіантів індивідуальних завдань за великою кількістю тем з урахуванням рівня початкової геометричної, графічної та комп'ютерної підготовленості студентів. Рівень складності індивідуальних завдань повинен бути таким, щоб викликати у студента потребу до початку роботи на комп'ютері проаналізувати та оптимізувати окремі етапи вирішення поставленого завдання. Також у статті показана важливість використання дидактичного принципу наочності щодо графічних дисциплін, представлено класифікацію засобів наочності. Розглянуто теоретико-методичні аспекти більш повного застосування дидактичних можливостей наочних засобів навчання як нереалізованого потенціалу у справі вдосконалення викладання графічних дисциплін, оволодіння методикою їх раціонального використання. Проблеми, що стосуються наочності щодо графічних дисциплін були актуальні завжди, оскільки нарисна геометрія, інженерна графіка і комп'ютерна графіка вивчають форму, розміри та взаємне розташування різних предметів у просторі. Особливості проектування виробів машинобудування вимагають якісної підготовки фахівців, які володіють сучасними інформаційними технологіями. У статті також розглядаються методи організації навчального процесу з використанням комп'ютерних технологій та обґрунтовується необхідність застосування CAD – систем з метою підвищення наочності та якості при вивченні графічних дисциплін у підготовці фахівців технічних вузів. Принцип роботи сучасних CAD-систем заснований на застосуванні однакових прийомів створення 3-х вимірних моделей та отримання креслеників. Це дає можливість організувати навчання студентів на базі одного пакета, і при цьому небезпідставно вважати, що вони зможуть працювати з іншими аналогічними пакетами. Роль сучасних систем автоматизованого проектування активно зростає, тому важливо використовувати САПР у навчальному процесі майбутніх бакалаврів з механічної інженерії. В першу чергу це стосується аналізу на основі CAD-систем, які разом з класичними дисциплінами забезпечують більш наочне, глибоке та якісне засвоєння навчального матеріалу студентами. Крім того, всебічні знання, здобуті на основі САПР, дозволяють перемагати у конкурентній боротьбі на ринку праці. CAD-модулі знайшли широке використання для 2D- та 3D-моделювання.Item Дослідження двоточкового контакту колеса з рейкою.(СНУ ім. В. Даля, 2023) Цигановський, І. О.; Ковтанець, М. В.; Сергієнко, О. В.; Просвірова, О. В.Розглянуто контакт колеса з рейкою для випадку, коли одна точка контакту знаходиться на ободі колеса, а інша на гребені. Положення цих точок визначається для обох коліс колісної пари залежно від заданого бокового відносу та кута виляння. Незалежно від того, статичний або динамічний рух колісної пари розглядається, необхідний точний алгоритм визначення точок початкового дотику. Особливу роль грає можливість визначення алгоритмом двоточкового контакту. Усі алгоритми пошуку точок початкового торкання можна розділити на дві групи: перша група розглядає тіла колеса та рейки як жорсткі, та завдання пошуку вирішується як чисто геометричне, друга група розглядає контактуючі тіла як пружні та завдання вирішується за допомогою комбінації геометричних методів та методів теорії пружності. Розглянуто найпоширеніші методи із першої та другої групи. В одній із моделей між колесом та рейкою вводиться фіктивна контактна пружина, жорсткість якої коригується в процесі вирішення завдання. Далі за одним із наведених методів визначається найбільше проникнення колеса в рейку і після вирішення системи лінійних рівнянь визначаються контактні зусилля і потім нове положення колісної пари. Дана модель була взята за основу подальшого дослідження. Для визначення максимального проникнення було використано методом максимальної відстані. Для цього для кожної точки об'єму перетину, що відноситься до рейки, знайдено точку на колесі, яка знаходиться від неї на мінімальній відстані. Розроблено блок-схему алгоритму пошуку точок початкового торкання колеса та рейки. З метою перевірки ефективності запропонованого алгоритму, було розроблено програму у середовищі C++ Buider 6.0 у якій озглядалися нові та зношені профілі колеса та рейки, що використовуються як еталонні для манчестерського тесту. Наведено результати чисельного моделювання двоточкового контакту для нових та зношених профілів колеса та рейки для демонстрації розробленого алгоритму.Item Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни «Основи CAD, CAM, CAE». Частина ІІ. (для здобувачів вищої освіти спеціальностей 131 «Прикладна механіка», 133 «Галузеве машинобудування)(СНУ ім. В. Даля, 2024) Логунов, О. М.; Мелконов, Г. Л.; Ніколаєнко, А. П.; Романченко, О. В.; Шумакова, Т. О.Item Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни «Основи CAD, CAM, CAE». Частина І. (для здобувачів вищої освіти спеціальностей 131 «Прикладна механіка», 133 «Галузеве машинобудування)(СНУ ім. В. Даля, 2024) Логунов, О. М.; Мелконов, Г. Л.; Ніколаєнко, А. П.; Романченко, О. В.; Шумакова, Т. О.Item Конспект лекцій з дисципліни "Теоретична механіка" частина 1 (для здобувачів вищої освіти спеціальностей 184 Гірництво, 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка, 133 Галузеве машинобудування, 131 Прикладна механіка(СНУ ім. В. Даля, 2024) Мелконов, Г. Л.; Шевченко, О. В.; Логунов, О. М.Item Геометричні ознаки перфораційного маркера та їх стійкість до перешкод(СНУ ім. В. Даля, 2024) Логунов, О. М.; Logunov, O. M.Показана сфера застосування перфораційнихмаркерів –системи управління якістю продукціївиробництв, що використовують сировинубіологічного походження та механічну, термічну тахімічну обробку виробів, під час якої можевидалятися зовнішній шар матеріалу разом змаркуванням, а також значно змінюватися оптичніхарактеристики поверхні виробів. Розглянутоспецифічного вигляду маркер, якийвикористовується у шкіряному виробництві.Розглянуто спосіб визначення орієнтації під часрозпізнавання за допомогою геометричних ознак.Отримано вирази для визначення геометричних імоментних ознак, які використовуються під часрозпізнавання зображення маркера, а самекоординат центра ваги та значення осьовихмоментів інерції. Проведено комп’ютернийексперимент, в результаті якого отримано графікирозподілу кута повороту головної центральної осі змінімальним моментом інерції відносно базовогоряду маркера специфічного вигляду та графікирозподілу моментів третього порядку щодоголовних центральних осей інерції. Аналіз обранихгеометричних і моментних ознак показав, що впливокремих похибок визначення координат центрівотворів нівелюється й не спричиняє істотноговпливу на їхні значення. Обґрунтовано вибіргеометричних і моментних ознак для визначенняорієнтації маркера. Для перевірки впливу намоментні ознаки похибок нанесення отворів тадеформації маркерної матриці при обробці виробівбуло виконано експеримент з використанням 958зображень маркування, отриманих на прототипі вреальних умовах виробництва. Проводилосярозпізнавання та декодування маркерів, визначалисякоординати центрів всіх отворів тарозраховувалися моментні ознаки для зображеногомаркера і для того ж маркера, але без спотвореньсітки розташування отворів. Побудованогістограми розподілу відстаней між рядами отворівта нормованого відхилення центрів отворів від вузлівсітки. Побудовано таблицю розкиду геометричниххарактеристик маркерів за результатамиекспериментальної обробки тестової партії.Показано, що розподіл відхилення отворів від вузлівкоординатної сітки має нормальний характер.Item Дослідження зносостійкості абразивних гранул(СНУ ім. В. Даля, 2024) Шумакова, Т. О.; Ніколаєнко, А. П.; Shumakova, T. O.; Nikolaenko, A. P.У статті були наведені результати аналізу формул,для визначення зносу абразивних гранул длявібраційної обробки деталей у середовищі вільнихабразивів. Наведено результати експериментальнихдосліджень зносу абразивних гранул різнихгеометричних форм. Проаналізовано, на прикладіобробки пласких та циліндричних сталевих зразківпротягом 240 хвилин зв’язок між продуктивністювібраційної обробки та їх зносом. При виконанніекспериментальних досліджень, використовувалисяабразивні гранулами в формі конусів, пірамід, якімають в основі квадрат, неопуклий шести- тавосьмикутник, а також пірамід, що мають в основінеопуклий шестикутник у формі «мальтійськогохреста». Було встановлено, що гранули, які маютьрізну форму (при однакових складових компонентахта масі), під впливом одних і тих самих коливаньзношуються по-різному. Найбільшого зношування звтратою своєї первинної геометричної формизазнають гранули у формі пірамід, які мають воснові неопуклий восьмикутник і гранули у форміпірамід, які мають в основі неопуклий восьмикутнику формі «мальтійського хреста», в порівнянні зконусами зношування вище на 10 і 24 % відповідно.Гранули у формі конусів, пірамід, які мають в основіквадрат і пірамід, які мають в основі неопуклийшестикутник, в процесі роботи зберігають своюформу і зношуються менш інтенсивно: в порівнянніз конусами – на 2 і 7 % більше відповідно. Врезультаті проведених спостережень за процесомзношування та зміни форми досліджуванихабразивних гранул встановлено, що для забезпеченнявисокої зносостійкості необхідно, аби кути гранул,що утворюють внутрішні поверхні (грані гранули),були більшими за 47°і меншими за 135° (цей висновокбуло обумовлено геометрією досліджуваних гранул).Кути, що утворюють ребра гранули, мають бутигострими й їх величина має бути рівною 60°, оскількипри менших значеннях спостерігатиметьсяпідвищене зношування, а при більших – низькапродуктивність гранул (обумовлено результатамиекспериментальних досліджень, що проводилися вроботі). При цьому грані, що утворюють ці кути,мають бути доступними і мати достатній площуповерхні для ефективного взаємного контакту здеталями і іншими гранулами.Item Вплив фізико-механічних характеристик матеріалу виробів машинобудування на їх зносостійкість(СНУ ім. В. Даля, 2024) Ніколаєнко, А. П.; Шумакова, Т. О.; Nikolaienko, A. Р.; Shumakova, T. О.У статті обґрунтовано необхідність підвищення довговічності деталей машин та технічних виробів, з метою забезпечення конкурентоздатності вітчизняного галузевого машинобудування. Ключову роль у покращенні експлуатаційних характеристик відіграє якість поверхневого шару деталей та вузлів. До основних характеристик поверхневого шарудеталей відносяться твердість та зносостійкість матеріалу, з якого вони виготовлені. Представлено аналіз поширених технологічних методів підвищення зносостійкості деталей машин шляхом пластичного деформування поверхні та їх порівняння з методом віброабразивної обробки, що проводиться на верстатах з U - подібною формою контейнера. Підкреслено, що універсальність обладнання для ВіО забезпечує можливості здійснення з її допомогою цілого ряду операцій, таких як зачисні, оздоблювальні, у тому числі зміцнюючі. Оскільки фізична природа зміцнення повністю не з’ясована, атакож на процес віброабразивної обробки впливають понад 50 факторів, що його ускладнює аналітичний опис, експериментальні дослідження є актуальним завданням. В статті наведено результати ряду досліджень процесу формування вібронаклепу та параметри, що впливають на зміну мікротвердості поверхневого шару при вібраційній обробці. Проведено дослідження таких параметрів, як амплітуда,частота коливань, робоче середовище. Аналіз результатів дослідження впливу амплітуди ічастоти коливань показав, що зі збільшенням амплітуди та частоти коливань відзначається збільшення мікротвердості поверхневого шару. Дані результати пояснюються збільшенням сил мікроударів гранул робочого середовища, яківпливають на оброблювану поверхню зразків. На представлених у статті графіках продемонстровано результати досліджень впливу робочого середовища на зміну мікротвердості поверхневого шару зразків. У якості робочого середовища, яке підлягало порівнянню, використовувались сталеві загартовані кулі, фарфорові кулі та абразивні гранули.Представлені результати експериментальних досліджень впливу вібраційної обробки на зносостійкість виробів машинобудування в умовахтертя поверхонь.