ПАРАМЕТРИ ВІБРОАБРАЗИВНОГО ПРОЦЕСУ ТА ЇХНІЙ ВПЛИВ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ ОБРОБКИ В ВІБРОУСТАНОВКАХ ІЗ АКТИВНИМ РОБОЧИМ ОРГАНОМ
DOI:
https://doi.org/10.32347/tb.2025-42.0507Ключові слова:
віброабразивна обробка, математична модель, контактна динаміка, ефект насичення, продуктивністьАнотація
У статті наведено та проаналізовано математичну модель віброабразивного процесу в установці з активним робочим органом, яка комплексно враховує локальні контактні взаємодії частинок абразиву з деталями та динамічні характеристики системи. Це дозволяє аналітично встановити взаємозв’язок між зміною значень основних параметрів процесу та продуктивністю обробки. Модель створена на основі теорії Герца-Міндліна з застосуванням рівнянь Лагранжа другого роду.
Визначені та обґрунтовані ключові параметри віброабразивного процесу — амплітуда вібрацій, кутова швидкість обертання робочої камери, маса. Проведено аналіз їх впливу на продуктивність віброабразивної обробки.
Швидкість знімання матеріалу була визначена та обґрунтована як основний критерій що відповідає за продуктивність процесу та дозволяє кількісно оцінити його ефективність.Наведена формула швидкості знімання матеріалу забезпечує реалістичний опис процесу завдяки врахуванню контактних сил та відносних швидкостей частинок, враховуючи фізичні обмеження та демпфуючі ефекти.
Наведено формули оптимальних значень кожного з основних параметрів, коли продуктивність процесу при збільшені їх значень перестає зростати через наявність фізичних обмежень, враховуючи умови відриву абразивної частинки від деталі.
Посилання
- Chubik R. V., Yaroshenko L. V. (2011). Kerovani vibratsiyni tekhnolohichni mashyny. [Con-trolled vibrational technological machines]: Monograph. Vinnytsia: VNAU. 355 p. ISBN 978-966- 2462-35-7. [in Ukrainian].
- Bernyk P. S., Yaroshenko L. V. (1998). Vibratsiyni tekhnolohichni mashyny z prostorovymy kolyvannyam y robochykh orhaniv. [Vibrational technological machines with spatial oscillations of working bodies]: Vinnytsia. 116 p. [in Ukrainian].
- Korobko B., Buhrov D. (2024). Rozrobka konstruktsii ustanovky dlia vibroabrazyvnoi obrobky poverkhon dekoratyvnykh elementiv z aktyvnym robochym orhanom [Development of a setup for vibratory abrasive treatment of surfaces of decorative elements with an active working tool]. Vibrations in engineering and technology. Vinnitsa. № 1 (112). P. 5-10 [in Ukrainian] https://doi.org/10.37128/2306-8744-2024-1
- Lyashuk, O., Mytnyk, M., Aulin, V., et al. (2024). Mathematical model of vibration-centrifugal processing of parts using loose abrasive. Key Engineering Materials, 981, 87–106. https://doi.org/10.4028/p-WHu4HR
- Buhrov D. (2024). Analiz doslidzhen ta suchasnykh metodiv modeliuvannia protsesiv vi-broabrazivnoi obrobky detaliv. [Analysis of research and modern modeling methods for vibrato-ry abrasive processing of parts]Visnyk KrNU imeni Mykhaila Ostrohradskoho. vol. 5/2024 (148). p.p. 78–82 [in Ukrainian] https://doi.org/10.32782/1995-0519.2024.5.11
- Liu, W., Wang, S., Jiang, Q., et al. (2022). Study on the motion characteristics of abrasive media in vibratory finishing. Journal of Physics: Conference Series, 2198. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2198/1/012035
- Wan, S., Liu, Y. C.,Woon, K. (2016). A simple general process model for vibratory finishing. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 86, 2393–2400. https://doi.org/10.1007/S00170-016-8379-9.
- Hashimoto, F., Johnson, S. P., Chaudhari, R. (2016). Modeling of material removal mechanism in vibratory finishing process. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 65, 325–328. https://doi.org/10.1016/J.CIRP.2016.04.011
- Mindlin, R.D. (1949).Compliance of elastic bodies in contact. Journal of Applied Mechanics, ASME, 16, 259–268.
- Johnson, K.L. (1987). Contact mechanics. Cambridge: Cambridge University Press.
