Визначення напружено-деформованого стану олівця правлення шліфувального круга

Заголовок (англійською): 
Determination of the stress-deformed state of the grinding circle adjustment pencil
Автор(и): 
Бельмас І.В.
Білоус О.І.
Танцура Г.І.
Пузирецький І.С.
Шабля О.І.
Автор(и) (англ): 
Belmas I.V.
Bilous O.I.
Tantsura A.I.
Puzyretskyi I.S.
Shablia O.I.
Ключові слова (укр): 
олівець для правки абразивного круга, двошаровий композит, механічні властивості матеріалі, переміщення, напруження, навантаження, функція напружень Ері
Ключові слова (англ): 
pencil for straightening an abrasive wheel, two-layer composite, mechanical properties of the material, displacement, stress, load, Erie stress function
Анотація (укр): 
З використанням функції напружень Ері розроблено алгоритм визначення просторового напружено-деформованого стану алмазного олівця для правки абразивного круга. Врахована двошарова шарувата структура системи зерно-зв’язка. Алгоритм враховує наступне: значення та розподіл нормального та дотичного навантаження прикладеного до абразивного зерна шляхом завдання їх рядами Фур’є із заданою кількість членів складання; умову приєднання абразивного зерна до оправи шаром матеріалу зв’язки в напряму що збігається з напрями радіусу-вектора для точки взаємодії круга та олівця; обмеженість переміщення зерна алмазу в ортогональних напрямах. Алгоритмом передбачено формування систем алгебраїчних рівнянь четвертого порядку, зумовлених умовою сумісного деформування шарів. Кількість систем відповідає кількості прийнятих членів сум в рядах Фур’є. Розв’язок систем дозволяє знайте невідомі вектори коефіцієнтів прийнятої функції Ері. Відомі коефіцієнти дозволяють визначити напружено-деформований стан системи «абразивне зерно-зв’язка». Урахування напружень дозволяє на стадії розробки технології правки обирати раціональні геометричні та механічні параметри зв’язки.
Анотація (англ): 
Using the Ery stress function in a linear formulation, using the methods of the classical theory of elasticity, an algorithm for analytically determining the stress-strain state of the working part of the abrasive wheel straightening tool as a two-layer composite material was developed. The algorithm allows considering arbitrarily distributed normal and tangential loads of the working surface of the abrasive grain of the tool. It considers the mandrel's limitation of deformations of the grain and the material that attaches it to it, the compatibility of the deformation of the grain and the material of its attachment to the mandrel, and their mechanical properties. Calculations performed according to the obtained algorithm allowed the following to be established. The maximum standard stresses on the working face of the grain exceed the corresponding stresses on the opposite face due to their more uniform distribution. The tangential stresses are almost uniformly distributed along the specified face. The material connecting the grain to the tool mandrel deforms almost uniformly due to its lower modulus of elasticity and smaller thickness than the abrasive grain's modulus of elasticity and thickness. Determining the stress-deformed state of the executive part of the pencil for correcting the working surfaces of grinding wheels for abrasive processing of materials makes it possible to specify the known mechanism of their interaction and increase the efficiency of the technological process of restoring the working surfaces of the tool for abrasive processing of metals. Taking into account the simultaneous deformation of the abrasive grain and the material that attaches it to the pencil mandrel, determining their stress-strain states using the methods of the classical theory of elasticity allows us to consider the results obtained by the given algorithm as sufficiently reliable within the limits of linear deformation. It is advisable to direct further research to determine the durability of the "abrasive grain-bond" system under variable cyclic loads.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2023, номер 111
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
28.12.2023
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
17-111_belmas_i.v._bilous_o.i._tancura_g.i._puzireckiy_i.s._shablya_o.i.pdf
Дата публікації: 
28 Декабрь 2023
Номер збірника: 
111
Університет автора: 
Дніпровський державний технічний університет, Кам’янське
Литература: 
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ1.     Музичка Д.Г. Підвищення ефективності шліфування твердих сплавів спрямованим обмеженням формозміни різальної поверхні шліфувальних кругів. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук зі спеціальності 05.03.01 – Процеси механічної обробки, верстати та інструменти [текст] / Д.Г. Музичка. Чернігів. Чернігівський національний технологічний університет 2015, 23 с.2.     Степанов М.С., Іванова Л.П., Літовченко П.І. Тепловий режим шліфування з додатковими проміжними правками шліфувального круга. Збірник наукових праць Х Всеукраїнської науково-технічної конференції з  міжнародною участю «Процеси механічної обробки, верстати та інструмент»,6–9 листопада 2019 року. ̶ Житомир: Державний університет «Житомирська політехніка», 2019. с. 183-185.3.     Шахбазов, Я. О., Широков В.В., Федорович В. О. Встановлення технологічних умов правки шліфувальних кругів алмазним інструментом. Надтверді матеріали , 2019, No 4 .с. 76-82.4.     Шейко М.М., Максименко А.П., Бологов П.І. Працездатність правлячого інструменту з протекцією алмазно-гальванічного покриття. Резание и инструменты в технологических системах,2018, выпуск 88 с.236-244.5.     Шахбазов Я. О., Широков В. В., Широков О. В., Паламар О. О.  Технологічне забезпечення процесу шліфування. Поліграфія і видавнича справа.  2018, № 1 (75). с. 75-816.     Лавріненко В.І., Шейко М.М., Пащенко Є.О., Рябченко С.В. Відпрацювання технології формоутворення високопористих абразивних кругів європейської номенклатури з монокристалічного корунду прецизійним інструментом з надтвердих матеріалів для турбобудування україни. Nauka innov. 2018, 14(5): с. 55—62. doi.org/10.15407/scin14.05.055.7.     Морочко В.В.Підвищення ефективності шліфування циліндричних поверхонь орієнтованим кругом заправленим з різними подачами на робочій та калібрувальній ділянках. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 133 Галузеве машинобудування [текст] / Морочко Володимир Вікторович. м. Чернігів. Національний університет «Чернігівська політехніка», 2021, 129 с.8.     Кальченко В.В. Наукові основи ефективного шліфування зі схрещеними осями абразивного інструменту та оброблюваної деталі. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеню доктора технічних наук зі спеціальності 05.03.01 – Процеси механічної обробки, верстати та інструменти [текст] / Кальченко Володимир Віталійович. Харків. Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут” 2006, 27 с.9.     Федорович В. О. Моделювання процесу алмазного шліфування методом кінцевих елементів:монографія / В.О. Федорович,Д.О.Федоренко, Д.В.Ромашов,Є.В.Островерх, Л.І.Пупань.–Харків:НТУ«ХПІ»,2023.–257с.10.   Кальченко, В. В. Шліфування криволінійних поверхонь обертання абразивним інструментом з кутовою орієнтацією на верстатах з ЧПК / В. В. Кальченко, А. В. Рудик // Вісник Чернігівського державного технологічного університету. – 2002. – Вип. 15. С. 69-74.11.   Левківський Д.В. Визначення напружено-деформованого стану пластини методом прямих з використанням рядів Фур`є. Опір матеріалів та теорія споруд. КНУБА. 2013. №91. с. 174-180.Бельмас І.В., Білоус О.І., Танцура Г.І. Визначення напружено-деформованого стану багатошарового композиту. Опір матеріалів та теорія споруд. КНУБА. 2022, № 109. с. 426 – 440. DOI : 10.32347/2410-2547.2022.109.426-440.
References: 
  1. Muzychka D.H. Pidvyshchennia efektyvnosti shlifuvannia tverdykh splaviv spriamovanym obmezhenniam formozminy rizalnoi poverkhni shlifuvalnykh kruhiv (Increasing the efficiency of grinding hard alloys by directional limiting the shape change of the cutting surface of grinding wheels). Avtoreferat dysertatsii na zdobuttia naukovoho stupeniu kandydata tekhnichnykh nauk zi spetsialnosti 05.03.01 – Protsesy mekhanichnoi obrobky, verstaty ta instrumenty [tekst] / D.H. Muzychka. Chernihiv. Chernihivskyi natsionalnyi tekhnolohichnyi universytet 2015, 23 s.
  2. Stepanov M.S., Ivanova L.P., Litovchenko P.I. Teplovyi rezhym shlifuvannia z dodatkovymy promizhnymy pravkamy shlifuvalnoho kruha (Thermal grinding mode with additional intermediate adjustments of the grinding wheel). Zbirnyk naukovykh prats Kh Vseukrainskoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii z  mizhnarodnoiu uchastiu «Protsesy mekhanichnoi obrobky, verstaty ta instrument»,6–9 lystopada 2019 roku. ̶ Zhytomyr : Derzhavnyi universytet «Zhytomyrska politekhnika», 2019. s. 183-185.
  3. Shakhbazov, Ya.O., Shyrokov V.V., Fedorovych V.O. Vstanovlennia tekhnolohichnykh umov pravky shlifuvalnykh kruhiv almaznym instrumentom (Establishing the technological conditions for straightening grinding wheels with a diamond tool). Nadtverdi materialy, 2019, No 4 .s. 76-82.
  4. Sheiko M.M., Maksymenko A.P., Bolohov P.I. Pratsezdatnist pravliachoho instrumentu z protektsiieiu almazno-halvanichnoho pokryttia (Performance of the ruling tool with diamond-galvanic coating protection). Rezanye y ynstrumentы v tekhnolohycheskykh systemakh,2018, vыpusk 88 s.236-244.
  5. Shakhbazov Ya. O., Shyrokov V. V., Shyrokov O. V., Palamar O. O.  Tekhnolohichne zabezpechennia protsesu shlifuvannia (Technological support of the grinding process). Polihrafiia i vydavnycha sprava.  2018, № 1 (75). s. 75-81
  6. Lavrinenko V.I., Sheiko M.M., Pashchenko Ye.O., Riabchenko S.V. Vidpratsiuvannia tekhnolohii formoutvorennia vysokoporystykh abrazyvnykh kruhiv yevropeiskoi nomenklatury z monokrystalichnoho korundu pretsyziinym instrumentom z nadtverdykh materialiv dlia turbobuduvannia Ukrainy (Development of the technology of forming highly porous abrasive wheels of the European nomenclature from monocrystalline corundum with a precision tool made of superhard materials for turbo-building in Ukraine). Nauka innov. 2018, 14(5): s. 55—62. doi.org/10.15407/scin14.05.055.
  7. Morochko V.V.Pidvyshchennia efektyvnosti shlifuvannia tsylindrychnykh poverkhon oriientovanym kruhom zapravlenym z riznymy podachamy na robochii ta kalibruvalnii diliankakh (Increasing the efficiency of grinding cylindrical surfaces with an oriented wheel filled with different feeds in the working and calibration areas). Dysertatsiia na zdobuttia naukovoho stupenia doktora filosofii za spetsialnistiu 133 Haluzeve mashynobuduvannia [tekst] / Morochko Volodymyr Viktorovych. m. Chernihiv. Natsionalnyi universytet «Chernihivska politekhnika», 2021, 129 s.
  8. Kalchenko V.V. Naukovi osnovy efektyvnoho shlifuvannia zi skhreshchenymy osiamy abrazyvnoho instrumentu ta obrobliuvanoi detali (Scientific bases of effective grinding with crossed axes of the abrasive tool and the processed part). Avtoreferat dysertatsii na zdobuttia naukovoho stupeniu doktora tekhnichnykh nauk zi spetsialnosti 05.03.01 – Protsesy mekhanichnoi obrobky, verstaty ta instrumenty [tekst] / Kalchenko Volodymyr Vitaliiovych. Kharkiv. Natsionalnyi tekhnichnyi universytet “Kharkivskyi politekhnichnyi instytut” 2006, 27 s.
  9. Fedorovych V. O. Modeliuvannia protsesu almaznoho shlifuvannia metodom kintsevykh elementiv (Modeling of the diamond grinding process using the finite element method):monohrafiia / V.O. Fedorovych,D.O.Fedorenko, D.V.Romashov,Ie.V.Ostroverkh, L.I.Pupan.–Kharkiv:NTU«KhPI»,2023.–257s.
  10. Kalchenko, V. V. Shlifuvannia kryvoliniinykh poverkhon obertannia abrazyvnym instrumentom z kutovoiu oriientatsiieiu na verstatakh z ChPK (Grinding curved rotation surfaces with an abrasive tool with angular orientation on machines with NPC)/ V. V. Kalchenko, A. V. Rudyk // Visnyk Chernihivskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu. – 2002. – Vyp. 15. – S. 69-74.
  11. Levkivskyi D.V. Vyznachennia napruzheno-deformovanoho stanu plastyny metodom priamykh z vykorystanniam riadiv Fur`ie (Determination of the stress-strain state of the plate by the method of straight lines using Fourier series). Opir materialiv ta teoriia sporud. KNUBA. 2013. №91. s. 174-180.
  12. Belmas I.V., Bilous O.I., Tantsura H.I. Vyznachennia napruzheno-deformovanoho stanu bahatosharovoho kompozytu Opir materialiv ta teoriia sporud (Determination of the stress-deformed state of the grinding circle adjustment pencil). KNUBA. 2022, № 109 s.426 – 440. DOI : 10.32347/2410-2547.2022.109.426-440.