Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 1 2019 35 ТЕХНОЛОГИЯ Анализ и синтез системы виброизоляции шлифовального станка с учетом эксплуатационной надежности ее элементов Сергей Братан a, * , Александр Харченко b , Екатерина Владецкая c , Андрей Харченко d Севастопольский государственный университет, ул. Университетская, 33, г. Севастополь, 299053, Россия a http://orcid.org/0000-0002-9033-1174 , serg.bratan@gmail.com , b http://orcid.org/0000-0003-1704-9380, khao@list.ru, c http://orcid.org/0000-0002-2774-3088, vladetska@rambler.ru , d http://orcid.org/0000-0001-8797-6046, a.a.kharchenko@sevsu.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2019 Том 21 № 1 с. 35–49 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.1-35-49 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Плавучие мастерские (ПМ) с размещенны- ми на палубах производственными участками, в том числе и механообрабатывающими с широ- ким спектром станочного оборудования (вклю- чая шлифовальные станки), выполняют слож- ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.9-219.1-752 История статьи : Поступила: 18 декабря 2018 Рецензирование: 12 февраля 2019 Принята к печати: 15 февраля 2019 Доступно онлайн: 15 марта 2019 Ключевые слова : Шлифовальный станок Плавучая мастерская Виброизолирующая опора Виброизолирующее устройство Морфологическая матрица Размеченный граф состояний Надежность АННОТАЦИЯ Введение . Особенностью эксплуатации шлифовальных станков в условиях плавучей мастерской явля- ется наличие вибраций, снижающих точность и повышающих шероховатость обрабатываемых поверхно- стей. Разброс выходных показателей качества объясняется возмущающими воздействиями, часть из которых не контролируется в процессе обработки и приводит к нестабильности свойств выпускаемой продукции. Поэтому снижение уровня вынужденных колебаний станка за счет эффективности виброизоляции с учетом особенностей обработки является актуальной задачей, решение которой обеспечит повышение технологиче- ских показателей процесса. Цель работы: изыскание путей повышения надежности систем виброизоляции шлифовального станка, работающего в условиях плавучей мастерской . В работе исследованы структурные варианты виброизолирующих устройств станка для определения их эксплуатационной надежности и выяв- ления наименее надежных элементов путем определения вероятности их отказов для уменьшения влияния вибрационных воздействий от внешней среды и внутренних факторов на качество обработки. Методами исследования являются морфологический анализ, структурно-компоновочный и параметрический синтез на основе оценки надежности элементов с использованием однородных цепей Маркова. Результаты и об- суждение. Выявлено, что на этапах анализа и синтеза на уровне структурно-компоновочной оптимизации виброизолирующих устройств возможно по укрупненным качественным показателям получение рациональ- ных структурных вариантов для шлифовальных станков плавучей мастерской. Установлено, что путем пара- метрического синтеза и проведения дополнительных теоретических и практических исследований реальных конструкций виброизолирующих устройств возможно создание новых конструкций виброизолирующего устройства металлорежущего станка плавучей мастерской. Исследование эксплуатационной надежности нового устройства с учетом потоков отказов и восстановлений подсистем с использованием размеченно- го графа состояний и уравнений финальных вероятностей позволили с помощью машинного эксперимента определить эксплуатационную надежность (вероятность безотказной работы, P 0 = 0,96) виброизолирующего устройства, а также вероятности отказов его подсистем. Подтверждено, что созданные в результате пара- метрического синтеза новые конструкции опоры и виброизолирующего устройства повышают надежность виброзащиты станка. Представленные результаты и последующие испытания показали повышение качества шлифованных деталей с использованием новых устройств при внешних вибрационных воздействиях от обо- рудования, а также от морского волнения на плавучее основание мастерской (в статье не рассматривается). Представленные результаты подтверждают перспективность развиваемого подхода для модернизации ста- ночного оборудования плавучих мастерских, выполняющих сложные работы по изготовлению высокоточ- ных деталей в морских и прибрежных акваториях. Для цитирования: Анализ и синтез системы виброизоляции шлифовального станка с учетом эксплуатационной надежности ее элементов / С.М. Братан, А.О. Харченко, Е.А. Владецкая, А.А. Харченко // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2019. – Т. 21, № 1. – С. 35–49. – doi: 10.17212/1994-6309-2019-21.1-35-49. ______ *Адрес для переписки Братан Сергей Михайлович , д.т.н., профессор Севастопольский государственный университет ул. Университетская, 33, 299053, г. Севастополь, Россия Тел.: +79787155019 , e-mail: serg.bratan@gmail.com