Машиностроение. Металлургия Әож 621. 91. 02
жүктеу/скачать 0.6 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Кілт сөздер
- ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
 
ӘОЖ 621.91.02
Кілт сөздер: механикалық өңдеу, құрамалы әдiс, термомеханикалық әдіс, құрал, кесу, технологиялық процесс, қисындастыру, әсер ету. Қ азiргі уақытта еңбекті жоғары деңгейде ұйымдастыруға қол жеткізген кәсiпорындарда механикалық өңдеудiң дәстүрлi әдiстерi әбден жетілгені соншалықты, iс жүзiнде өнiмдiлiктi жоғарылатудың қоры жоқтың қасы деуге болады. Өндiрiсті сапалы жақсарту үшiн өңдеудiң құрамалы әдiстерiн кеңінен енгiзу керек. Металл өңдеуде термомеханикалық әдістермен кесуді қарқындату және технологиялық құралдарды активациялау бойынша, сондай-ақ, қайта өтулерді қысқарту мен кесу күштерiн компенсациялау мақсатында әртүрлi құралдарды бiр баптауда орнату бойынша бай тәжiрибе жиналған. Механикалық өңдеудiң құрамалы әдiстерi энергетикалық шығындарды азайтуға мүмкіндік береді, яғни жүктеуді және білдектердің қуаттарын қолдануды 1,5-2 есеге жоғарылатып, өндiрiстiк аудандар мен жабдықтарды қысқартуға мүмкiндiк бередi. Олар үздіксіз технологиялық процестердi ұйымдастыруға жағдай туғызады. Алдағы жылдарда құрамалы әдiстер қолданылған технологиялық процестердiң үлесі 15....40 %-ға дейiн өседi. Дегенмен, қазiргі уақытта механикалық өңдеудiң озық құрамалы әдістері жеткiлiксiз қолданылуда, өңдеудің әр түрлі әдістерін қисындастырудың кең мүмкіндігі әлі де ашылмаған. Өңдеу әдiстерiнiң қисындасуының және оларды орындау тәсілдерінің ықтимал саны барлық белгiлi әдiстердiң үйлесу санына тең. Бұл әр түрлiлiктi сапалы бағалау үшiн жеткілікті түрде қолайлы болып, маңыздылық деңгейі бойынша механикалық өңдеу әдістерінің жіктелуі табылады. Олардың маңыздылық деңгейлерi жұмыс аймағындағы процестердің физикалық табиғатымен, кинематикалық схемамен және құралдың түрімен (1 – сурет) анықталады [1]. Мұндай жіктелу әдістердің үйлесуін тек қана бір деңгей шегінде ғана емес, сондай-ақ, әртүрлі деңгейлердің аралығында қарастыруға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, механикалық әсер ету (үздiксiз, үзiлмелi, қарсы таңбалы немесе импульсты) сипатын есепке алуға және өңдеудiң жаңа құрамалы әдiстерiн (механикалық, қыздыру, электрлік, магниттi, химиялық және басқа әсерлермен) айқындауға да мүмкіндік береді. Ең кең таралған болып, өңдеудің екі әдісінен қисындастырылған әдіс табылады, кейде үш және төрт әдістерден қисындасқан болуы да мүмкін. 2 – суретте механикалық өңдеудің құрамалы әдістерінің жіктелуі көрсетілген.
1 – сурет – Механикалық өңдеу әдiстерiнiң жіктелуі Әсер ету түрі бойынша құрамалы әдіс болып саналатын пластикалық деформациялау және жылулық әсерімен кесуді қарастырайық. Өңделетін беттің пластикалық деформациялануы құралдың дайындамамен үздіксіз байланысуы кезінде және белгілі бір уақыт аралығында соққымен күш түсіру арқылы жүргізілуі мүмкін. Әсер етудің бұл түрлері қысыммен әсер ету класына жатқызылады, бірақ кесу амалдарының қосылуы бұларға ерекше қасиеттер береді, бұның мәні жұмыс аймағының азаюы мен құрал түрінің өзгеруінен тұрады [2]. Жақында озып пластикалық деформациялау (ОПД) кесу әдісі жетілдірілді (3 – сурет) [3]. Осы әдісте 1 кескіштің кесетін 2 дайындама қабатына 3 басқыш аунашықтар әсер етеді, басқыш аунашықтар 4 корпустағы айналма тіректерінде кескіштен h қашықтықта орналасқан және кесу бетіне қысылған. Қысу күші өңделіп жатқан дайындаманың материалына және өңделетін әдіпке байланысты. Осылайша, материалы 12X18H10T болат дайындаманы кесу тереңдігі t=2,5 мм, жылдамдығы vT=0,34 м/c және берісі S=0,15 мм/айн жону кезінде аунашықтың қысу күші 150 H құрайды. Диаметрі 100 мм (аунашықтың диаметрі 80 мм) деформацияланған аумақтағы түйісу кернеулері (1…2) ∙ 104 МПа тең және шынықтырылмаған болаттың аққыштық шегімен салыстыруға келеді. Осының салдарынан өңделіп жатқан қабатта орындардың қайта таралуы болады және жоңқаның пайда болуы төмендейді, бұдан сәйкесінше кесу күші мен температурасы азайып, құрал шыдамдылығы артады. ОПД тиімділігі домалату аунақшасын тістермен жабдықтаса артады. Тістер өңделетін қабаттағы домалауды жүзеге асырады және жоңқаның кішкентай бөліктерге бөлінуін қамтамасыз етеді. Бөліктердің ұзындығы тістің қадамына тәуелді. ОПД көмегімен кесілетін қабаттың бөлінуі деформациялы-кесу тартажонғыштарымен жонуда үлкен қолданысқа ие (4 – сурет) [4]. 
2 – сурет – Механикалық өңдеудің құрамалы әдістерінің жіктелуі  
3 – сурет – Озып пластикалық деформациялап кесу әдісі 
4 – сурет – Жоңқа бөліктеуші жырашықтарын сығу арқылы тартажону Мұндай тартажонғыштың бірінші секциясы әрбір топтың тереңдігіне Sтоп, өңделетін бетті учаскелерге бөліп тұратын тар бойлай ойықтарды жаншып салады, кейін оларды қалыңдығы Sz болған параллель қабаттармен кесіп алады. 2 кескіш тістердің алдында орналасқан құрамалы тартажонғыштың 1 кескіш элементтерінің биіктігі тартажонылатын әдіптің биіктігіндей болады. Деформациялайтын элементтер секцияларының саны әдіпке байланысты алынады. Өңделетін беттің пластикалық деформациялануы (жазып тегістелуі) беттік қабатты беріктендіреді және өлшемдердің шашырау аумағын азайтады. 3 тегістеу сақиналары бар деформациялы-кесу тартажонғыштың жұмыс қабілеттілігі кәдімгі тартажонғыштан 1,5-2 есе жоғары. Тесікті өңдеу дәлдігі 7-9 квалитетті қамтамасыз етеді, кедір-бұдырлығы Ra=0,63…1,25 мкм. Қарағанды мемлекеттік техникалық университетінің «Машинажасау технологиясы» кафедрасында механикалық өңдеудің жаңа тиімді әдістерін жарату және технологиялық мүмкіндігі жоғары кесуші құралдардың құрылымдарын жобалау бойынша ғылыми зерттеу жұмыстары кеңінен орындалуда. Бұл жұмыстарды атқаруда мамандықтың студенттері де өздерінің курстық және дипломдық жобаларын орындау кезеңінде белсене қатысып келе жатыр. Осындай ғылыми бағытта орындалған жұмыстардың бірі 6 – суретте көрсетілген арнайы тартажонғыштың құрылымын жобалауға негіз болды. Арнайы тартажонғыш бір уақытта геометриялық жазықтықта 180° бұрышпен орналасқан екі кілтек ойығын тартажону үшін арналған. Тартажонғыштың тұрқысы конструкторлық болаттан, ал кескіш бөлігі 1 аспаптық болаттан (Р6М5, 9ХС) дайындалады. Тартажонғыштың кескіш бөлігі құрал тұрқысына 2 Т-тәрізді ойықтар арқылы орнықтандырылады. Тартажонғыш келесі түрде жиналады: алдымен оның кескіш бөліктері Т-тәрізді ойықтарда орналастырылады, кейін тығырық 3 пен сомын 4 арқылы бекітіледі. Құрылымының ерекшелігі, ол екі ойықты бір уақытта өңдеуге және қымбат аспаптық материалды үнемдеуге мүмкіндік береді, себебі оның тек кескіш бөлігі ғана аспаптық материалдан дайындалады. Арнайы тартажонғышпен орындалатын деформациялау кесу әдiсiн өндірісте қолдау үшін келесі ғылыми зерттеу жұмыстарын жүргізу қажет: – кесуші құралдың оңтайлы құрылымын жобалау; – тартажонғыш геометриялық өлшемдерінің өңделетін беттің сапасына әсерін ғылыми зерттеу; – кесу режимдерінің өңдеу дәлдігі мен сапасына әсерін ғылыми зерттеу; – әртүрлі материалдарды өңдеу кезінде кесу режимдерінің рационал мәндерін таңдау және әдістемелік ұсыныстар даярлау.
5 – сурет – Құрамалы тартажонғыш 
6 – сурет – Арнайы құрамалы кілтекті тартажонғыш ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 1. Ермаков Ю.М. Комплексные способы эффективной обработки резанием: Библиотека технолога. М.: Машиностроение, 2005. 272с. 2. Машиностроение: Энциклопедия в 40т. Т. III-3: Технология изготовления деталей машин / Под общ. ред. А.Г. Суслова. М.: Машиностроение, 2000. 840 с. 3. А.с. 358009 (СССР). 4. Ермаков Ю.М. Состояние и тенденции развития комбинированных способов механической обработки. М.: ВНИИТЭМР, 1985. 48 с.
Кілт сөздер: кен байыту фабрикасы, конусты уатқыш, эксцентрикті түйін, абразивті тозу, механикалық өңдеу. ҚР тау-кен өндірісінде руданы уату машиналары ретінде конус типті уатулар қолданылады. Бұл уатулар конусты гравитациялық уатуды білдіреді, мұнда жылжымайтын сыртқы уату конусы мен гравитациялық қозғалатын ішкі конус арасында рудалар үздіксіз уатылады. Конусты уатулардың артықшылықтары – материалды салыстырмалы жоғары майдалау дәрежесі, ірілігі бойынша өнімнің біркелкі құрамы, руда түсіретін саңылауды кең көлемде реттеу [1]. Тау-кен саласында, ауыл шаруашылығы, уату-майдалау машиналары және қайта өңдіру өндірісінде қолданылатын көптеген машиналар мен жабдықтардың тетіктері, түйіндері абразивті тозуға ұшырайды [2]. №1, 2 байыту фабрикаларының конусты уатқыштарды жөндеу уақытын тиімділеу мақсатымен 2007-2009 жылдардағы оның жұмыс істеуі сарапталды. Статистикалық мәліметтер бойынша тұрып қалулар себептері анықталды (1 а, б, в – сурет). Графиктерден байқағанымыздай конусты уатқыштардың 2007-2009 жж. аралығында тоқтап тұруы 7-9%, ал ол технологиялық тізбектің тиімділігіне әсер етеді. Өйткені технологиялық тізбектегі бір машинаның тоқтауы барлық циклдың жұмысын бұзады. Статистикалық мәліметтерді зерттеу барысында конусты уатқыш жұмысы пайдалану көрсеткіштеріне сәйкес келмеуі анықталды. Сонымен қатар аталған уақыт аралығындағы тоқтап тұру себептері негізделді (2 – сурет).
в) а) 2007ж. б) 2008ж. в) 2009ж. 1 – сурет – «Қазақмыс Корпорациясы» ЖШС кәсіпорындарындағы конусты уатқыштардың жұмыс істеуі сәйкесінше 2007, 2008, 2009 жж. 
2 – сурет – 2007-2009 жж. аралығындағы тоқтап тұру көрсеткіштері 2 – суреттен байқағанымыздай, конусты уатқыштар көбінесе жоспарлы жөндеу және ағынды қараулар кезінде тоқтап тұрады. Бұзылулардың себебінен тоқтап тұру орташа және майда уатулар үшін – негізінен 8-12 %. №1, 2 байыту фабрикаларының ақаулар журналы бойынша көбіне тозуға конусты уатқыштардың эксцентрикті түйіні ұшырайды. Конусты уатқыштың жауапты түйінінің бірі эксцентрикті түйін болып табылады. Эксцентрикті түйін жанасқан жұптарда пайда болатын кедергі күшінің әсерінен, сонымен қатар ішкі кернеулердің таралуынан, уатқыш конус қозғалысының үнемі өзгерісіне кедергі келтіруде пайда болатын динамикалық күштердің әсерінен тозады. Эксцентрикті түйіннің жұмыс істеу шартына жүргізілген сараптама нәтижесінде оның тозуына әсер ететін негізгі факторлар анықталды: 1. Шамадан тыс қызған тетіктердің жылулық ұлғаюының әсерінен цилиндрлі төлке мен эксцентрик қорабы немесе конусты төлке арасындағы саңылаудың азаюы (3 – сурет); 2. Эксцентрикті дәл әзірлемеу әсерінен оның қималарының әжептәуір азаюы; 3. Жанасатын беттердегі тозудын шоғырлануы әсерінен кернеулер шоғырлануының пайда болуы (4 – сурет); 4. Тозған тетіктердің (конусты және цилиндрлі төлкелер) беттер сапасының күрт төмендеуі (5 – сурет). Тозу нәтижесінде тетіктің өлшемдері мен геометриялық пішіні өзгереді. Конусты төлке мен конусты біліктің сыртқы диаметрі тозған кезде эксцентрик айналу осінен ауытқып, конус білігін өзімен бірге айналдырады, осылайша конустың айналу жиілігі жоғарылайды, ал бұл жұмыс істеу шартына қарама-қайшы келеді.
3 – сурет – Эксцентрик жұптарындағы саңылаулар 
4 – сурет – Цилиндрлік төлке бетіндегі сызаттар L=350 мм 
5 – сурет – Конусты төлке бетіндегі баббитті жабынның түсуі 85 % Тозуға әсер ететін негізгі факторларға тоқталайық. Сериялы өндірісте механикалық өңдеудің технологиялық процесс сипатына келесі негізгі факторлар әсер етеді: 1. Шығарылу бағдарламасы және тетік салмағы; 2. Тетіктің конструктивті пішіні, өлшемдері мен технологиялығы; 3. Материал түрі және оның қасиеттері; 4. Дайындама пішіні, өлшемі және әзірлеу дәлдігі; 5. Өңделген беттің дәлдігіне және сапасына қойылатын талаптар, сонымен қатар техникалық шарт бойынша басқа да талаптар; 6. Қолданылатын жабдықтың, технологиялық құрылғылардың сипаты. Шығарылу бағдарламасы «Қазақмыс Корпорациясы» ЖШС Құю-механикалық зауытының мәліметтері бойынша жылына 11 дана. Эксцентрик қорабы айналу денесін білдіреді, айналу осі орталықтан 2° жылжыған, тесігі конусты бетті, ұзындығы L=1500 мм және бүйірінен ең үлкен диаметрі Ø700 мм. Бірақ тетік конструкциясына сараптама жүргізу нәтижесінде тетік технологиялы емес (ауыр тетіктерді орнату, тасымалдау, бекіту операцияларының еңбек сыйымдылығымен). Материалы МЕСТ 5.833 бойынша 35Л. Эксцентрик қорабы құю арқылы алынады, дайындаманы жобалау кезінде келесі өлшемдер дәлдігін қамтамасыз ету керек: қалыптау көлбеулері 1700мм-де 0°19' болуы тиіс және ажырату сызығы бойындағы жылжуы 0,8 мм, құйма дәлдігі МЕСТ 2689-54 бойынша 7-ден 8-ге дейін. Тетіктің сыртқы және ішкі беттері 4-дәлдік класты, кедір-бұдырлық параметр дәлдіктерін қатты қорытпалы пластинкадан әзірленген кескіштермен жону және кеней жону арқылы тазалап өңдеумен қамтамасыз етеді. Беттердің сапасы көбіне эксцентрик түйінінің беріктігіне әсер етеді, әсіресе соғылу-айнымалы күштер әсер еткенде. Эксцентриктің тез тозуын тудыратын кернеулердің шоғырлануы оның беттерінің тегіссіздігінен пайда болады. Эксцентрик КЖ 1699.02.Ф1 моделі арнайы бұранда кескіш станокта өңделеді. Ал 2А614, 2Н636ГФ1 моделі көлденең-кеней жону станоктарында тік, көлденең және көлбеу беттерді фрезерлеу орындалады. Эксцентриктің сыртқы беттерін дөрекі өңдегенде реттелетін арнайы тығынды қолданады, ол қалыңдығы 15÷20 мм металды дискіні білдіреді, диаметрі эксцентрик тесігінің диаметріне сәйкес келеді. Бұл жабдық эксцентриктің осін арнайы түзетуге – қарама – қайшы бағытта орталықты белгілі эксцентриситет шамасына жылжыту үшін қажет. Реттелетін арнайы тығынды ҚМЗ –да өздері әзірлеген. Дөрекі және тазалап кеней жонуда эксцентрикті сақиналар қолданылады. Сақиналар сонымен қатар эксцентриситетті қажетті шамаға реттеуге арналған. Арнайы сақиналарды қолдану даналық өндірісте тиімді. Эксцентрик тесігін кеней жонуға жылжымайтын люнет және ұзартылған төлке қолданылады. Төлке кескіш қысқышқа бекітіледі және конструкциясы қарапайым Г-тәріздес. 2А614 моделін көлденең-кеней жону станогында бұрғылау және 2Н636ГФ1 моделін станогында фрезерлеу үшін эксцентрикті тікелей станок столына қысқыш призмалар, бұрамалар көмегімен бекітеді. Призмалар цилиндрлі немесе радиусты базалы тетіктерді орнатуға арналған. 2А614 станогында қолданылатын призмалар техникалық талаптарға сәйкес келмейді, өйткені эксцентрикті призмаға қондыру оның цилиндрлі беттерімен толық жанаспайды. Бұндай сәйкессіздік эксцентрик бетінің ауытқуын тудырады. Бұрғылау кезінде кесу күшінің, дірілдін әсерінен номиналды Ø637 мм ауытқу беттердің сапасына әсер етеді, кернеулердің шоғырлануын және тез істен шығуын тудырады. Зерттеу нәтижесінде конусты уатқыштардың жұмысына әсер ететін эксцентрикті түйіннің техникалық шарттар, механикалық өңдеу процесінде анықталған сәйкессіздіктер салдарынан тоқтап тұру себептері анықталды. ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 1. Руднев В.Д. Конусные дробилки среднего и мелкого дробления. М.: Машиностроение, 1981. 120с. 2. Муйземнек Ю.А., и др. Конусные дробилки. М.: Машиностроение, 2000. 232с. 3. Масленников В.А., Носырева Э.М. Исследование производительности дробилки КМДТ-2200 // Горный журнал.1980. № 12. С. 48-49. 4. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Албагачиев А.Ю. Изнашивание при ударе. М.: Машиностроение, 1992. 192 с. 5. Раков Е.Ф. Исследование причин разрушения основных узлов конусных дробилок и повышение их долговечности // Горный журнал.1989. № 2. С. 45-48. 6. Банатов П.С. Износ и повышение долговечности горных машин. М.: Недра, 1980. 214 с.
Key words: deformation zones, curves of the sliding surface, stresses, sliding lines. Defining of the boundaries of mass deformation zones in carrying out mining operations at deposits is performed by the BABO method described in detail in work [1] based on the passports of strength constructed separately for each type of mining rock based on the results of the laboratory studies of LLP “Tsentrgeoanalit” [2]. Mass deformation zone boundaries present surfaces on which mining rocks can shift and move to the area which has been worked out. The shifting and moving of the mining rocks mass part will take place under the action of their own weight which is equal to the rock pile height on the unit site in the mass. The shifting surfaces are formed by the totality of the unit sites which are a sequence of each other with the growing depth (Ηі). On the geological cuts the shifting surfaces are expressed as curved lines. The end point coordinates of the unit sites forming the shifting surface curves are determined by the dependencies: 
 ,
where х1, х2 and х3 are abscises of the shift surfaces of the first, the second and the third family, respectively; уi is an ordinate of the shift surface curves points; σni и τni are the values of stresses known from the construction of the rock strength passport; – for the starting part of the rounding curve in the limits – for the remaining part of the rounding curve, when Curves of the sliding surface are determined by the points whose coordinates are calculated using equation (1). The results of calculating for the most spread type of rocks of the Akzhalski deposit – massive limestone – are presented in Table 1. When curves are being built by the calculated coordinates of their points the earth surface level is taken as an abscissa (x), and the line perpendicular to the earth surface growing upward is taken as an ordinate which corresponds to the growth of the rock pillar in the mass Ні (the depth of locating unit sites) (Figure 1а,b). Table 1 – Calculating coordinates of the sliding lines points for the Akzhalski deposit
a) massive limestone with poor mineralization σcompr = 80,7 МPа, σstr = 7,4 МPа, b) siliceous-and-clay limestone σcompr = 112,3 МPа, σstr = 6,6 МPа Figure 1 – Sliding curves in the mining rock mass Sliding surfaces curves possess the following characteristics: – the curve х1 is a line of the tangential stresses in the mass action; – the curve х2 is a line of normal stresses in the mass action, orthogonal to the line х1. Such allocation of the curves indicates that in the earth crust the mining rock mass is under the action of vertical (γΗ), normal and tangential stresses which corresponds to the common idea of the stresses distribution in the virgin mass; – the third family of the curves in the earth crust is realized in the case of forming boundary conditions connected with the closed contours of the worked out areas (for example, the stope is limited on top by the ceiling pillar, and on sides by interchamber pillars); – totality of the three curve families characterizes in the earth crust a continuous field of stresses, that’s why the curves built in this work on the profiles are not unit ones. The curves on the profiles are the last boundaries of the shifted volumes of the mass to the side of the worked out area; – the curves of the shift surfaces are built separately for each type of mining rocks firming the mass on the section considered. The estimation of open pit slopes state with the combined developing of deposits in the zone of underground mining workings effect is performed in the following sequence: – mining rock mass under the side of the open pit is separated from the whole (virgin) mass by a vertical line (Figure 2); – in the mass virgin part there are built the curves of the shift surfaces lines (here х2) and are built straight lines connecting the lower point with the upper one, which is the sum normal stress; – from the lower points of the straight lines connecting the upper and the lower points there are built straight lines declined from the previous curves by the angle ω = (90° + ρ); – there are selected the most probable curves of the shift surfaces based on the precalculations made on computer which are the potential sliding surfaces; – there are carried out calculations of the rock mass stability around the open pit space; – the area whose volume, with the width 1 m along the side, presses the horizontal area 1 m2 at the level of point Н.
Figure 2 – To the assessment of open pit slopes stability Some parameters of the zones of possible shifts and deformations of the mining rock mass of the Central ore field of the Akzhalski deposit are given in Table 2. The calculations carried out and their results analysis permitted to determine the boundaries of the mining rock side mass deformation zones in the combined developing of the deposit. Table 2 – Mining rock mass deformation zones parameters at the Central ore field of the Akzhalski deposit
жүктеу/скачать 0.6 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
;
t/m2
, t/m2
degree
degree
