Modelowanie hybrydowych korpusów obrabiarek

• Autorzy: Kosmol J.

Warianty tytułu

EN

Modeling of hybrid frames in machine tools

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania metodą elementów skończonych tzw. hybrydowego korpusu obrabiarki. Celem modelowania było wyznaczenie związków pomiędzy strukturą korpusu hybrydowego a takimi wskaźnikami jak: podatność statyczna, wartości własne, podatność dynamiczna, masa korpusu. Dalekosiężnym celem badań było opracowanie procedur, które umożliwiłyby optymalizację hybrydowego korpusu, rozumianą, jako najkorzystniejszą strukturę z punktu widzenia oczekiwanych własności statycznych, dynamicznych i kosztu korpusu. W artykule, pod pojęciem struktury korpusu rozumie się procentowy udział składnika metalowego (żeliwa, stali) i składnika niemetalowego (polimerobetonu). Wykazano, że tak rozumiana struktura istotnie zmienia właściwości statyczne i dynamiczne korpusu obrabiarki, masę i koszt jego wytworzenia.

EN

The paper presents some results of modeling hybrid frames using Finite Element Method. The main goal of the modeling was identification of relationship between the structure of the hybrid frame and such features like static flexibility, natural frequencies, dynamic flexibility, and mass of the body. Far-reaching goal of the modeling was to work-up procedures which make possible optimization of the hybrid frame, i.e. finding the best structure from the point of view of expected exploitation static and dynamic properties and cost. The best structure of hybrid frame is here understood as the best percentage participation of metal (cast iron, steel) and non-metal (polymer concrete) in the weight of the frame. It was shown that application of such hybrid structures of the frames influence static and dynamic properties as well as mass and cost of the machine very much.

Słowa kluczowe

PL

korpus; hybryda; polimerobeton; podatność statyczna; podatność dynamiczna; MES

EN

frame; hybrid; polymer concrete; static flexibility; dynamic flexibility; FEM

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 31, nr 62
• Strony: 49--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Kosmol J.

• Katedra Budowy Maszyn, Politechnika Śląska

Bibliografia

• 1. Bedi R., Chandra R., Singh S.: Mechanical properties of polymer concrete.“Journal of Composites” 2013, p. 1-12.
• 2. Bruni C., Forcellese A., Gabrielli F., Simoncini M.: Hard turning of an alloy steel on a machine tool with a polymer concrete bed. “Journal of Materials Processing Technology” 2008, Vol. 202, No. 1-3, p. 493-499.
• 3. Honczarenko J.: Korpusy współczesnych obrabiarek. „Mechanik” 2009, nr 2, s. 89-92.
• 4. Kępczak N., Pawłowski W., Błazejewski W.: The study of the mechanical properties o f t he mineral cast material”. “Archives of Mechanical Technology and Automation” 2014, Vol. 34, No. 2, p. 25-32.
• 5. Kępczak N., Pawłowski W.: Teoretyczne badania właściwości dynamicznych łóż obrabiarki wykonanych z żeliwa i hybrydowego połączenia żeliwa z odlewem mineralnym. „Mechanik” 2015, nr 8-9, s. 199-203.
• 6. Kreienbuhl R.: Epoxy concrete for better machine basis: a 20-year review of incentives for replacing cast iron. Internal report for the American Concrete Institute Committee 548 “Polymers in Concrete”, 2000, s. 1-19 (niepublikowany).
• 7. Mason F.: Cast polymer machine bases. “Machine Shop Guide” June 2000, p. 48-56.
• 8. Paderewski K.: Zastosowanie polimerobetonów w budowie obrabiarek. „Przeglad Mechaniczny” 1984, z. 13, s. 12-15.
• 9. Piratelli A., Levy F.: Behavior of granite-epoxy composite beams subjected to mechanical vibrations. “Materials research” 2010, Vol. 13, No. 4, p. 1-10.
• 10. Prazmo J., Sobczak R.: Analiza mozliwosci wykorzystania polimerobetonu jako materiału do budowy korpusów obrabiarek wodno-ściernych. Waterjet.org.pl.
• 11. Salje E., Gerloff H., Meyer J.: Comparison of machine tool elements made of polymer concrete and cast iron. “Annals of the CIRP” 1988, Vol. 37/1/, p. 381-384.
• 12. Schulz H., Nicklau R.: Konstruktives Gestalten von Werkzeugmaschinengestellen aus Polymerobeton. “Werkstatt und Betrieb” 1982, Vol. 115, No. 5, S. 311-317.
• 13. Sugishita H., Nishiyama H.: Development of concrete machining Center and Identification of the Dynamic and the Thermal Structure behavior. “Annals of the CIRP” 1988, Vol. 71/1, p. 377-379.