Transcript Orbitálne tvárnenie kovov - ponukový list (*).

Žilinská univerzita v Žiline
Strojnícka Fakulta
Katedra Aplikovanej Mechaniky
Experimentálny systém pre
orbitálne tvárnenie kovov
Základná schéma systému orbitálneho tvárnenia
Analýza pneumatického systému pre pohon
a riadenie experimentálneho zariadenia
Schéma pneumatického obvodu
1- filter satia
2- kompresor
3- el. motor
4- tlakový spínač
5- vzdušníky
6- jednotka úpravy vzduchu
7- prop. tlakový ventil
8- snímač tlaku
9- tlaková maznica
10- rozvádzač
11- pneumatický motor
Analýza pneumatického systému pre pohon
a riadenie experimentálneho nástroja
PRTV
Mannesmann
Zapojenie
prvkov Rexroth
561
011 NW 4obvodu
G 1/8
regulačného
Konštrukcia a schéma
proporcionálneho tlakového ventilu
Analýza pneumatického systému pre pohon
a riadenie experimentálneho nástroja
Pneumatický rozvádzač Festo
Priamočiary pneumatický motor s
pákovým mechanizmom
Dynamické charakteristiky
Priebehy snímaných veličín počas procesu tvárnenia
Identifikácia regulovanej sústavy pomocou
prechodových charakteristík
Určenie matematického modelu PRTV pri skokovej zmene
vstupného
signálu
(0 MPa prechodovej
0,1 MPa),(0,2
MPa  0,3 MPa),
Konštanty
aproximovanej
charakteristiky
(0,3MPa  0,4 MPa),(0,4 MPa  0,5 MPa)
Diferenciálna rovnica
Operátorový prenos
T 2 d 2 pt  2T dpt  1
U t  

 pt 
K dt 2
K dt
K
F s  
bo
ps 
K


U s  a2 s 2  a1s  a0 T 2 s 2  2Ts  1
d 2 pt 
dpt 
U t   0,07565 2  1,2425
 5 pt 
dt
dt
F s  
ps 
1
 0,2
U s 
0,01513s 2  0,2485s  1
Nameraná prechodová
charakteristika
Aproximovaná prechodová
charakteristika
Identifikácia regulovanej sústavy pomocou
prechodových charakteristík
Určenie matematického modelu PRTV pri skokovej zmene
Konštanty aproximovanej prechodovej charakteristiky
vstupného signálu (0 MPa  0,1 MPa)
Diferenciálna rovnica
Operátorový prenos
bo
ps 
K


U s  a2 s 2  a1s  a0 T 2 s 2  2Ts  1
T 2 d 2 pt  2T dpt  1
U t  

 pt 
K dt 2
K dt
K
F s  
d 2 pt 
dpt 
U Nameraná
t   0,184 prechodová

2
,
016
 5 pt 
2
dt
dt
1
s   ps   0,2 prechodová
FAproximovaná
U s 
0,0368s 2  0,4032s  1
charakteristika
charakteristika
Experimentálne overenie vlastností systému pre
riadenie reguláciou podľa deformácie
Bloková schéma regulovanej sústavy
Nástroj pre voľné lisovanie
Experimentálny laboratórny
systém pre orbitálne tvárnenie
Experimentálne overenie vlastností systému pre
riadenie reguláciou podľa deformácie
Proces tvárnenia
Panel pre reguláciu podľa dráhy
Napr.:
Regulácia 0,1 mm  0,01 MPa.
Snímanie deformácie
Priebehy snímaných veličín počas procesu tvátnenia
Experimentálne overenie vlastností systému pre
riadenie reguláciou podľa deformácie
Regulačná
konštanta dráhy
h (mm)
Regulačná
konštanta tlaku
p (MPa)
Počiatočný tlak
regulácie
p0 (MPa)
Jalová dráha
Otáčky nástroja
hj (mm)
Nastavenie
deformácie
hd (mm)
0,2
0,01
0,2
16,5
7
200
n (min-1)
Experimentálne overenie vlastností systému pre
riadenie reguláciou podľa deformácie
Číslo
exp.
Regulácia
(mm  MPa)
n (min-1)
Ac (Nm)
td (s)
vst (mm.s-1)
str (s-1)
i
1
0,3  0,02
250
83,161
11,1
0,63
0,09
104
2
0,1  0,01
150
125,419
8,7
0,804
0,115
48
3
0,2  0,01
200
100,282
8
0,875
0,125
50
4
0,2  0,03
250
139,470
5,7
1,228
0,175
55
5
0,2  0,03
200
133,945
5,6
1,25
0,177
48
6
0,2  0,02
250
124,541
5,4
1,296
0,185
55
7
0,2  0,02
350
127,862
5,2
1,346
0,192
69
8
0,1  0,03
250
145,288
5
1,4
0,2
47
9
0,1  0,02
250
132,588
4,5
1,555
0,22
49
10
0,1  0,04
250
155,183
4,4
1,59
0,227
41
Experimentálne overenie vlastností systému pre
riadenie reguláciou podľa deformácie
Súčiastka pred a po tvárnení, lisovacia matrica tvarovej frézy
Aplikácie deformačného systému
orbitálneho tvárnenia v inžinierskej praxi
Spätné pretlačovanie kombinované s kompresiou
Orbitálne tvárnenie zliatiny AlMg3
Vzorky z materiálu AlMg3 po
procese orbitálneho tvárnenia
Vzorky z materiálu AlMg3 po
procese orbitálneho tvárnenia
Ozubené koleso, materiál oceľ
Vačka, materiál oceľ
Krížový čap, materiál oceľ
Zdvihátko, matica, materiál oceľ
Výhody technologického postupu
orbitálneho tvárnenia kovov
 inkrementálny, dynamický charakter deformačnej sily
 extrémne zvýšenie plastických vlastností - deformačnej
schopnosti tvárnených kovových materiálov
 plastická deformácia za studena, resp. polohrevu
 radikálne zníženie času potrebného na plastickú
deformáciu
 výrazné zníženie potrebných deformačných síl až o 70%
 plastické deformácie kovových materiálov, ktoré sú
konvenčnými metódami tvárnenia prakticky nedeformovateľné
 výrazné zníženie silového zaťaženia tváriniacich nástrojov