Математичний метод оцінки ефективності технологічного процесу на базі вібраційного і віброударного обладнання

Abstract

Визначено високу ефективність технологічного процесу формоутворення заготовок з порошкових матеріалів за допомогою вібраційної і віброударної обробки. Висока степінь інтенсифікації процесу ущільнення заготовки досягається застосуванням оригінальних інерційних вібропрес-молотів з гідроімпульсним приводом. Розглянутий системний підхід до технологічного процесу формоутворення (процес, машина, заготовка) і складені множини конструктивних параметрів технологічного обладнання дозволило створити математичну модель визначення середньої щільності заготовки. За критерій оцінки ефективності функціонування технологічного процесу формоутворення заготовок було обрано екстремум масиву значень функцій належності, як визначник повноти і дієвості. На основі нечітких множин була виконана оцінка ефективності функціонування технологічного комплексу. Визначені зв’язки між параметрами середньої щільності заготовки і функції режиму віброударного навантаження заготовки. Проведений аналіз технологічних параметрів заготовок засвідчив адекватність розробленого комплексного математичного апарату для оцінювання динамічної зміни середньої щільності та нерівнощільності отриманих виробів. Встановлено доцільність часового обмеження формування кінцевого виробу віброударним способом пресування для збереження якості. Розробка перспективного методу оцінки стану виробничого комплексу на базі вібропресового обладнання з гідроімпульсним приводом дозволить підвищити ефективність його технологічного процесу формоутворення заготовок з порошкових матеріалів.

High efficiency of the technological process of shaping workpieces from powder materials using vibratory and vìbro–impact treatments was defined. High degree of intensification of the process of workpiece sealing is achieved using original inertial vibration press–hammers with hydropulse drive. The explored systematic approach to technological process of shaping (process, machine, and workpiece) and sets of design parameters of technological equipment allowed us to create a mathematical model of determining average density of a workpiece. Extremum of array of values of membership function as a determinant of completeness and effectiveness, was selected as the criterion of estimation of functioning efficiency of technological process of shaping workpieces. Assessment of efficiency of functioning of technological complex was made based on fuzzy sets. Relationships between parameters of average density of a workpiece and function of the mode of vìbroimpact loading of a workpiece were defined. Performed analysis of technological parameters of workpieces demonstrated adequacy of the developed complex mathematical apparatus for evaluation of dynamic changes in average density and uneven density of derived products. Expediency of time restriction of shaping a final product by vibroimpact pressing method for quality maintaining was established. Development of a promising method of evaluation of production complex condition based on vibropress equipment with hydropulse drive will allow an increase in efficiency of the technological process of shaping workpieces from powder materials.