ПОРІВНЯЛЬНИЙ СИЛОВИЙ АНАЛІЗ ГАЛТУВАЛЬНИХ МАШИН НА ОСНОВІ ВИЗНАЧЕННЯ РЕАКЦІЙ У КІНЕМАТИЧНИХ ЗВ’ЯЗКАХ ЇХ ПРОСТОРОВИХ МЕХАНІЗМІВ

Анотація

Операції галтування можуть здійснюватися на різних типах обладнання, проте найвища ефективність цього процесу досягається при використанні машин, робочі камери яких здатні виконувати складні просторові рухи. Такі машини, залежно від конструктивної схеми, відрізняються конфігурацією приводу, кінематикою механізму та технологічними можливостями, що дозволяє реалізовувати широкий спектр операцій: шліфування, полірування, глянцювання, зміцнення поверхонь, видалення ливників або змішування різнорідних компонентів. Конструкційною основою цих машин, як правило, є просторові механізми, що побудовані на основі обертальних кінематичних пар. Однією з найбільш важливих галузей їх застосування є автомобілебудування, де галтування широко використовується для обробки як металевих, так і полімерних деталей. Особливу ефективність процес має у серійному та масовому виробництві, де висуваються жорсткі вимоги до якості обробки, продуктивності та мінімізації витрат. Завдяки галтуванню можна досягти високого класу чистоти поверхні, усунути задирки, сформувати радіуси на крайках, покращити зовнішній вигляд і підвищити експлуатаційні характеристики деталей, що є особливо важливим для таких вузлів автомобіля, як трансмісія, підвіска, з’єднувальні елементи тощо. Однією з ключових умов довговічної та стабільної роботи галтувальної машини є точне визначення навантажень у її кінематичних парах. У межах даного дослідження було створено тривимірну CAD-модель восьмиланкового просторового механізму галтувальної машини з подвійним ступенем рухомості, у якій циліндрична камера здійснює складну траєкторію просторового руху. Із використанням пакета «SolidWorks Motion» проведено аналіз зміни реактивних сил у всіх обертальних з’єднаннях механізму залежно від геометричного параметра δ, що характеризує міжосьову відстань камери. За результатами моделювання виявлено характер впливу параметра δ на пікові значення осьових і радіальних реактивних сил. Встановлено, що при зростанні δ до певної межі зберігається рівномірний розподіл навантажень між кінематичними з’єднаннями, проте подальше збільшення цього параметра призводить до локального перевантаження окремих з’єднань. Отримані результати можуть бути використані при проектуванні галтувальних машин для машинобудівної й автомобільної галузей з метою забезпечення їх надійної та енергоефективної експлуатації.