Журнал «Теория и технология металлургического производства»

Импакт-фактор 2018 г.: 0,362

 

Двухлетний импакт-фактор РИНЦ

Пятилетний импакт-фактор РИНЦ

Конев С.В., Кенарь Е.В., Звягина Е.Ю., Огарков Н.Н., Козлов Р.А. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСЦЕНТРИКОВОГО КУЛАЧКА МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

скачать PDF

Аннотация

Методом конечных элементов в отечественном программном комплексе WinMachine российской компании «НТЦ АПМ» рассмотрено напряженно-деформированное состояние зажимного устройства – эксцентрикового кулачка. Проверено соответствие решения в указанном программном комплексе теоретическому решению задачи Герца. Показана динамика изменения картин напряжений в пятне контакта цилиндра кулачка с опорной плоскостью в зависимости от размеров пятна контакта: рост максимальных контактных напряжений при уменьшении ширины площадки носит гиперболический характер. В иллюстрациях представлены карты эквивалентных напряжений в цилиндре и рукоятке эксцентрика по теории наибольших касательных напряжений и карты коэффициентов запаса прочности. Получены рекомендации по улучшению геометрии кулачка для снижения контактных напряжений при повышенных усилиях зажима посредством выполнения на торцах цилиндра эксцентрика вблизи его наибольшего диаметра кольцеобразных поясков, уширяющих цилиндр эксцентрика. Также диаметр оси эксцентрика предложено выполнять увеличенным до 40-50% величины его наружного диаметра. Таким образом, настоящая работа направлена на решение вопроса оптимизации напряженно-деформированного состояния цилиндрических тел, упруго контактирующих с плоскостью. В качестве технического примера рассмотрено напряженно-деформированное состояние эксцентрикового зажимного устройства.

Ключевые слова:

кулачок, эксцентрик, метод конечных элементов, задача Герца, карты напряжений и деформаций

Конев Сергей Васильевич – кандидат технических наук, доцент кафедры механики, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. Email: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Кенарь Екатерина Владимировна – кандидат технических наук, доцент кафедры механики, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. Email: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Звягина Елена Юрьевна – кандидат технических наук, доцент кафедры МиТОДиМ, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. Email: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.;

Огарков Николай Николаевич – доктор технических наук, профессор кафедры МиТОДиМ, член диссертационного совета, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова», Магнитогорск, Россия. Email: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.;

Козлов Роман Алексеевич – кандидат педагогических наук, доцент, декан факультета физической культуры и спортивного мастерства, ФГБОУ ВО « Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова», Магнитогорск, Россия. Email: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

1. Игнатьев Н.П. Проектирование механизмов: справочно-методическое пособие. Азов: АзовПечать, 2015. 268 с.

2. Лариков Е.А. Расчет и проектирование кулачковых механизмов приборов. Серия "Библиотека приборостроителя". М.: Машиностроение, 1968, 106 с.

3. Экспериментальное и теоретическое исследование износа кулачков / А.А. Головин, А.С. Лафицкий, А.В. Симушкин, А.В. Степанов // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2009. №3. С. 32-35.

4. Иргашев А., Курбанов Б.Б. Оценка интенсивности изнашивания профиля кулачка по углу давления // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13057 (дата обращения: 12.01.2025).

5. Синтез кулачкового механизма с учетом условий передачи сил и контактной прочности / И.А. Халилов, С.Х. Керимов, С.А. Багирова, Ф.Ш. Гаджиева // Proceedings of the International Symposium of Mechanism and Machine Science, 2017.

6. Теория машин и механизмов: учебное пособие / сост. С.Г. Петров, И.В. Клюшкин, П.В. Кауров; ВШТЭ СПбГУПТД. СПб., 2019. Ч. 2. 55 с.

7. Прудников А.П., Макаревич Д.М. Исследование методом конечных элементов прочности кулачков передач с промежуточными телами качения // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: материалы международной научно-технической конференции, Могилев, 24-25 апреля 2014 г. / ред.: И. С. Сазонов [и др.]. Могилев: Белорусско-Российский университет, 2014. С. 82.

8. Кулачковые соединения для передачи вращающего момента / А.П. Прудников, А.Е. Науменко, Д.М. Макаревич // Вестник Белорусско-Российского университета. 2024. № 2 (83). С. 67–76

9. АПМ Studio. Руководство пользователя. Научно-технический центр АПМ. Режим доступа https://apm.ru/downloads/188/APM-Studio.pdf?ysclid=m5oxvongvp489182685 – свободный (дата обращения: 10.01.2025).

10. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Наука, 1979. 560 с.

11. Рамзаев А.П., Сингатулин Р.А. О деформациях тел с плоской и криволинейной поверхностью при упругом контактном взаимодействии // Международный научно-исследовательский журнал. ISSN 2303-9868. №9 (16). Ч. 1. С. 111-114.

12. ГОСТ 59785-2021. Кулачки эксцентриковые. Конструкция. М., 2021. 20 с.

13. Прижимные ручки с эксцентриковым кулачком GN927. Режим доступа: https://fam-drive.ru/furnitura/prizhimnye-ruchki-s-ekscentrikovym-kulachkom-gn-927 - свободный (дата обращения 12.01.2025).

14. Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин: учебник для вузов. М.: Высш. шк., 2010. 408 с.

15. Трение и антифрикционные материалы: учебное пособие / М.А. Филиппов, О.Ю. Шешуков; М-во науки и высш. образования РФ. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2021. 204 с.

16. ГОСТ P EH 1005-3-2010. Безопасность машин. Физические возможности человека. Ч. 3. Рекомендуемые пределы усилий при работе на машинах. М.: Стандартинформ, 2019.

Подробности
Просмотров: 4