DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0775.2019.2.08

ЧИСЕЛЬНІ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУЖЕНО–ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ У ВЕРСТАТНИХ ПРИСТОСУВАННЯХ

Mykola Tkachuk, Mariia Saverska, Andrey Grabovskiy, Ganna Tkachuk, Oleksii Marusenko, Iryna Khramtsova

Анотація


У роботі наведені результати чисельних та експериментальних досліджень напружено–деформованого стану у верстатних пристосуваннях лещатного типу. Для аналізу напружено–деформованого стану застосовано метод скінченних елементів. Для експериментальної фіксації напружено–деформованого стану залучено методи статичної та динамічної інтерферометрії, а також метод голографічної інтерферометрії. Установлено, що контактний тиск концентрується у зонах прикладання зусиль від закріплюваних елементів, а також на периферії області спряження підошви пристосувань із робочим столом верстата. Визначено характер реакції напружено–деформованого стану корпуса пристосування на дію зусиль різання при фрезеруванні заготовок. Установлено, що при дії зусиль закріплення та зусиль різання відбувається перерозподіл контактного тиску у спряженні підошви пристосування та стола верстата.


Ключові слова


верстатне пристосування; лещата; напружено-деформований стан; метод статичної інтерферометрії; метод динамічної інтерферометрії; метод голографічної інтерферометрії; контактний тиск; контактна взаємодія

Повний текст:

PDF

Посилання


Artemov I. V., Barchan E. N., Glinin G. P., , Peklich M. M., Romenskij V. I., Tkachuk N. A. K voprosu ob integracii sistem av-tomatizirovannogo proektirovanija, tehnologicheskoj podgotovki proizvodstva i upravlenija predprijatiem [On the question of the in-tegration of computer-aided design, technological preparation of production and enterprise management]. Vestnik NTU KhPI. Tem. vypusk „Mashinovedenie i SAPR”. 2005, no. 60, pp. 9-29.

Zienkiewicz O.C., Taylor L.R. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. 7th Edition. Butterworth-Heinemann, 2013. 756 p.

Neugebauer, R & Scheffler, Christian & Wabner, Markus. Imple-mentation of control elements in FEM calculations of machine tools. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology 2011, no. 4, p. 71-79.

Lee, Chan-Hong & Ha, Tae-Ho & Lee, Jae-Hak. FEM Modeling Automation of Machine Tools Structure. Journal of the Korean Society for Precision Engineering 2012.

Tkachuk N.N., Skripchenko N.B., Tkachuk N.A., Grabovskiy A.V. Kontaktnoe vzaimodeystvie slozhnoprofilnyih detaley mashinos-troitelnyih konstruktsiy s uchetom lokalnoy podatlivosti poverhnost-nogo sloya. [Contact interaction of complex parts of engineering structures, taking into account the local flexibility of the surface lay-er]. Kharkov, FOP Panov A.N. Publ., 2017. 148 p.

Kravchuk A.S. Variatsionnyie i kvazivariatsionnyie neravenstva v mehanike [Variational and quasi-variational inequalities in me-chanics]. Moscow, Publ. of Moskovskay gosudarstvennaya akad-emiya priborostroeniya i informatiki, 1997. 339 p.

Wriggers P., Van T.V., Stein E. Finite-element-formulation of large deformation impact– contact –problems with friction. Computers and Structures. 1990, vol. 37, pp. 319–333.

Prokopy`shy`n I.I., Dy`yak I.I., Marty`nyak R.M. Chy`slove doslidz-hennya zadach pro kontakt tr`oh pruzhny`h til metodamy` dekompozy`ciyi oblasti [Numerical study of problems of contact of three elastic bodies by methods of region decomposition]. Fiz.-xim. mekhanika materialiv. 2013, vol. 49, no. 1, pp. 46–55.

Tkachuk M. A Numerical Method for Axisymmetric Adhesive Contact Based on Kalker’s Variational Principle. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018, no. 3/7(93), pp. 34–41

Tkachuk M.M., N. Skripchenko, M.A. Tkachuk, A. Grabovskiy Numerical Methods for Contact Analysis of Complex-Shaped Bodies with Account for Non-Linear Interface Layers Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018, no. 5/7(95), pp. 22–31

Prigorovskiy N.I. Metodyi i sredstva opredeleniya poley deformatsiy i napryazheniy [Methods and tools for determining the fields of de-formation and stress]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1983. 248 p.

Vest Ch. Golograficheskaya interferometriya [Holographic interferometry]. Moscow, Nauka Publ., 1982. 504 p.

Tkachuk N.N., N. B. Skripchenko, A. V. Grabovskij, M. S. Saverskaja, N. A. Tkachuk, A. A. Zarubina, V. I. Serikov, K. A. Mereckaja. Raschetno-jeksperimental'noe issledovanie jelementov mehanicheskih system [Computation and experimental study of ele-ments of mechanical systems]. Vіsnik Nacіonal'nogo tehnіchnogo unіversitetu «Kharkіvs'kij polіtehnіchnij іnstitut». Kharkіv, NTU «KhPІ». 2018, no. 29 (1305), pp. 129–156.

Atroshenko O., M. Tkachuk, O. Martynenko, M. Tkachuk, M. Saverska, I. Hrechka, S. Khovansky. The Study of Multicomponent Loading Effect on Thin-Walled Structures With Bolted Connections. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019, no. 1/7 (97), pp. 15-25.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Артемов И. В., Барчан Е. Н., Глинин Г. П., , Пеклич М. М., Роменский В. И., Ткачук Н. А. К вопросу об интеграции систем автоматизированного проектирования, технологи-ческой подготовки производства и управления предприятием. Вестник НТУ ХПИ. Тем. выпуск „Машиноведение и САПР”. 2005. №60. С. 9-29.

2. Zienkiewicz O.C., Taylor L.R. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. 7th Edition. Butterworth-Heinemann, 2013. 756 p.

3. Neugebauer, R & Scheffler, Christian & Wabner, Markus. Implementation of control elements in FEM calculations of machine tools. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. 2011. no. 4. P. 71-79.

4. Lee, Chan-Hong & Ha, Tae-Ho & Lee, Jae-Hak. FEM Modeling Automation of Machine Tools Structure. Journal of the Korean Society for Precision Engineering. 2012.

5. Ткачук Н.Н., Скрипченко Н.Б., Ткачук Н.А., Грабовский А.В. Контактное взаимодействие сложнопрофильных деталей машиностроительных конструкций с учетом локальной по-датливости поверхностного слоя. Монографія. Харьков: ФОП Панов А.Н., 2017. 148 с.

6. Кравчук А.С. Вариационные и квазивариационные неравен-ства в механике. Москва: Изд-во Московской государст-венной академии приборостроения и информатики, 1997. 339 с.

7. Wriggers P., T.V. Van, E. Stein Finite–element–formulation of large deformation impact– contact –problems with friction. Computers and Structures. 1990. Vol. 37. P. 319–333.

8. Прокопишин І.І., Дияк І.І., Мартиняк Р.М. Числове до-слідження задач про контакт трьох пружних тіл методами декомпозиції області. Фіз.-хім. механіка матеріалів. 2013. 49. № 1. С. 46–55.

9. Tkachuk M. A Numerical Method for Axisymmetric Adhesive Contact Based on Kalker’s Variational Principle Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. No 3/7(93). P. 34–41

10. Tkachuk M.M., N. Skripchenko, M.A. Tkachuk, A. Grabovskiy Numerical Methods for Contact Analysis of Com-plex-Shaped Bodies with Account for Non-Linear Interface Layers Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. No 5/7(95). P. 22–31

11. Пригоровский Н.И. Методы и средства определения полей деформаций и напряжений. Москва: Машиностроение, 1983. 248 с.

12. Вест Ч. Голографическая интерферометрия. Москва: Наука, 1982. 504 с.

13. Ткачук Н.Н., Н. Б. Скрипченко, А. В. Грабовский, М. С. Са-верская, Н. А. Ткачук, А. А. Зарубина, В. И. Сериков, К. А. Мерецкая Расчетно-экспериментальное исследование элементов механических систем. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Харків, НТУ «ХПІ». 2018. № 29 (1305). С. 129–156.

14. O. Atroshenko, M. Tkachuk, O. Martynenko, M. Tkachuk, M. Saverska, I. Hrechka, S. Khovansky The Study of Multicompo-nent Loading Effect on Thin-Walled Structures With Bolted Con-nections. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. No 1/7 (97). P. 15-25.





ISSN 2079-0775. Вісник Національного Технічного Університету «ХПІ».