Введение
Глава 1 Современное состояние проблемы и задачи исследования 19
1.1 Износ и восстановление валов при эксплуатации и ремонте сельскохозяйственной техники 19
1.2 Способы холодной правки длинномерных валов изгибом 26
1.3 Технологии и технические средства правки валов в условиях ремонтных служб АПК 39
1.4 Повышение эффективности правки валов путем автоматизации процесса 46
1.5 Постановка проблемы и задачи исследования 64
Глава 2 Основы оптимизации процесса правки валов по схеме свободного изгиба на двух опорах 72
2.1 Общие соотношения между показателями и параметрами процесса правки 72
2.2 Выбор деталей-представителей для исследования 77
2.3 Обеспечение правильности и точности установки вала для обработки изгибом 82
2.4 Особенности оптимизации процесса правки валов и выбор направлений исследований 92
2.5 Обоснование параметров и критериев оптимизации процесса правки валов 97
Выводы по главе 2 106
Глава 3 Синтез и оптимизация операций измерения прогиба и пространственной ориентации вала 109
3.1 Постановка задачи обоснования путей оптимизации операции ориентации вала 109
3.2 Ориентация детали с применением метода численного дифференцирования функции ее вращения 110
3.3 Обеспечение точности ориентации детали 118
3.3.1 Влияние параметров системы вал-привод на точность ориентации деталей 118
3.3.2 Выбор оптимальных скоростей прямого вращения и реверса при ориентации деталей 123
3.3.3 Управление ориентацией детали снижением скорости прямого вращения в функции остатка пути 126
3.4 Поиск экстремальной точки прогиба вала в условиях неопределенности формы сигнала датчика кривизны 130
3.5 Обоснование путей снижения погрешностей измерения прогиба и ориентации валов 135
3.5.1 Измерение прогиба вала 135
3.5.2 Снижение погрешностей, вызванных конструктивными особенностями механизма ориентации валов 142
3.5.3 Оценка погрешностей, вызванных колебаниями упругой системы центров 150
3.6 Обоснование возможностей точной ориентации деталей с дефектами поверхности 155
3.7 Разработка алгоритма оптимального управления процессом измерения прогиба и ориентации валов 160
Выводы по главе 3 168
Глава 4 Обоснование оптимальной структуры операции устранения отклонений от прямолинейности оси валов пластическим изгибом 170
4.1 Алгоритмизация операции изгиба валов 170
4.1.1 Постановка задач исследования 170
4.1.2 Предпосылки к выбору и обоснованию алгоритмов правки натурных валов и лабораторных образцов 171
4.1.3 Алгоритмизация процесса правки торсионных валов 172
4.1.4 Декомпозиция многошаговой задачи управления процессом правки торсионных валов 177
4.1.5 Выбор алгоритмов правки натурных деталей и образцов 181
4.2 Обобщение математического описания пластического изгиба валов 183
4.2.1 Идеализация процесса правки валов 183
4.2.2 Схематизация диаграмм деформирования валов 186
4.2.3 Определение величины изгибающего момента вала 188
4.3 Обоснование структуры алгоритма правки валов близкого к оптимальному 191
4.4 Особенности ориентации и нагружения валов усилием поперечного изгиба 196
4.5 Предпосылки к исследованию сварных образцов из сталей карданных валов 205
4.6 Особенности и задачи экспериментальных исследований 207
4.7 Исследование пластичности образцов 212
4.7.1 Исследование пластичности образцов из нйзкоуглеродистых и специальных сталей 212
4.7.2 Использование диаграммы растяжения в законе управления процессом изгиба карданных валов 215
4.7.3 Использование диаграммы растяжения в законе управления процессом изгиба торсионных валов 219
4.8 Экспериментальные исследования процесса исправления отклонений от прямолинейности оси валов пластическим изгибом 223
4.8.1 Обоснование концепции постановки и проведения экспериментальных исследований 223
4.8.2 Постановка эксперимента по установлению зависимости качества правки от времени выдержки валов под нагружением изгибом 228
4.8.3 Постановка эксперимента и выявление факторов, влияющих на точностные показатели качества правки карданных и торсионных валов 230
4.8.4 Постановка эксперимента акусто-эмиссионного метода получения информации о нагружении валов изгибом 236
4.8.5 Правка валов поперечным пульсирующим усилием 240
4.8.6 Правка вала с включением в изгиб выправленного участка 242
4.9 Обработка экспериментальных данных и результаты исследований 243
4.10 Влияние дефектов металла валов на точность и производительность при исправлении отклонений оси от прямолинейности и пути их устранения 253
4.11 Повышение эффективности правки и эксплуатационных свойств валов (технические и технологические приемы).. 256
4.11.1 Применение магнитно-импульсной обработки 256
4.11.2 Поверхностно-пластическое деформирование валов после операции правки 257
4.11.3 Поверхностное пластическое деформирование валов в переменном магнитном поле 263
4.12 Выбор параметров для автоматического управления нагружением валов усилием изгиба 265
Выводы по главе 4 275
Глава 5 Реализация алгоритма автоматического управления процессом правки 277
5.1 Обоснование выбора функциональной и алгоритмической структуры системы автоматического управления 277
5.2 Создание элементов системы автоматического управления процессом правки валов 279
5.3 Повышение эффективности правки валов обеспечением автоматизированного контроля за ходом производственного процесса 294
Выводы по главе 5 296
Глава 6 Научно-практическая значимость и технико- экономическая оценка результатов исследования 297
6.1 Методы поиска и уровень разработанных технических решений 297
6.2 Эффективность промышленного использования разработанных технологических процессов правки и устройств для их реализации 299
6.3 Перспективы дальнейшего совершенствования технологий правки при изготовлении и восстановлении деталей класса валов и технических средств для их реализации 312
Выводы по главе 6 313
Заключение и основные выводы по работе 315
Список использованной литературы 318
Приложения 348
