Применение общих теорем динамики к исследованию силовых и энергетических рабочих параметров инерционного инструмента

Бондаренко И.Р., Ковалев Л.А.

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Белгород

Ключевые слова: силовые и энергетические параметры, инерционный инструмент, обработка внутренней поверхности, динамическое усилие, мощность.

Аннотация. В работе представлена задача об определении динамических силовых и энергетических параметров взаимодействия инерционного инструмента и обрабатываемой поверхности с использованием общих теорем динамики. Областью применения данного инструмента является механическая обработка внутренней поверхности труб, используемых в горнодобывающей промышленности. Целью данной работы является определение силы динамического взаимодействия инструмента с обрабатываемой поверхностью труб, а также потребляемой при этом мощности. Решение поставленной задачи позволит получить теоретические зависимости, устанавливающие связь между силовыми и энергетическими параметрами работы оборудования, а также его конструктивными и технологическими параметрами. При изучении движения зубчатого рабочего элемента инструмента применена теорема об изменении количества движения системы. В результате получены аналитические зависимости для расчета динамического усилия взаимодействия рабочего элемента инструмента с обрабатываемой поверхностью и мощности потребляемой приводом инструмента. Оценка теоретических результатов проводилась путем сравнения расчетных значений мощности, потребляемой в процессе обработки, с результатами, полученными при проведении натуральных экспериментов по обработке внутренней поверхности труб. В результате сравнительного анализа было установлено приемлемое соответствие расчетных значений мощности результатам эксперимента, что позволило сделать вывод о достаточной точности полученных аналитических зависимостей. Таким образом, была обоснована возможность использования полученных теоретических зависимостей при определении динамических рабочих параметров инструмента.

Application of general dynamics theorems to the study of power and energy operating parameters of an inertial instrument

Bondarenko I.R., Kovalev L.A.

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, Belgorod

Keywords: power and energy parameters, inertial tool, inner surface treatment, dynamic force, power.

Abstract. The paper presents the problem of determining the dynamic force and energy parameters of the interaction of an inertial tool and the treated surface using general dynamics theorems. The scope of application of this tool is the machining of the inner surface of pipes used in the mining industry. The purpose of this work is to determine the strength of the dynamic interaction of the tool with the processed surface of the pipes, as well as the power consumed in this case. The solution of the task will allow to obtain theoretical dependencies establishing a connection between the power and energy parameters of the equipment, as well as its design and technological parameters. During the research the movement of the toothed working element of the tool, the theorem on changing the amount of movement of the system is applied. As a result, analytical dependences are obtained for calculating the dynamic force of the interaction of the working element of the tool with the processed surface and the power consumed by the tool drive. The evaluation of the theoretical results was carried out by comparing the calculated values of the power consumed during processing with the results obtained during natural experiments on the processing of the inner surface of pipes. As a result of the comparative analysis, an acceptable correspondence of the calculated power values to the results of the experiment was established, which allowed us to conclude that the obtained analytical dependencies were sufficiently accurate. Thus, the possibility of using the obtained theoretical dependencies in determining the dynamic operating parameters of the tool was justified. Thus, the possibility of using the obtained theoretical dependencies in determining the dynamic operating parameters of the tool is justified.