Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ состояния вопроса 8
1.1. Контактная жесткость деталей 8
1.2. Методы определения контактной жесткости 14
1.3. Технологическое обеспечение контактной жесткости деталей 20
1.4. Автоматизация научных исследований 22
Выводы 24
2. Теоретическое установление взаимосвязи контактной жесткости деталей от условий обработки и нормализация испытаний 25
2.1. Получение теоретических зависимостей 25
2.2. Нормализованная методика определения нормальной контактной жесткости 31
3. Проектирование автоматизированной системы 35
3.1. Выбор датчиков контроля силы и контактных перемещений 38
3.2. Проектирование усилителя датчика контактных перемещений 41
3.3. Гіроектирование усилителя датчиков прикладываемой нагрузки 46
3.4. Источник питания системы 49
3.5. Соединение усилителей датчиков с ЭВМ 50
3.6. Разработка.программного обеспечения для ЭВМ 54
3.7. Погрешности, возникающие при измерении контактной жесткости
3.7.1. Оценка погрешности измерения контактных перемещений 61
3.7.2. Оценка погрешности контроля прикладываемой нагрузки... 65
3.7.3. Расчет погрешности, возникающей при неравномерности нагружения 70
4. Экспериментальные исследования влияния условий обработки на контактную жесткость 73
4.1. Математический аппарат, используемый при проведении экспериментов 73
4.2. Определение числа нагружений , 75
4.3. Материалы и физико-механические характеристики 76
4.4. Оборудование и приборы 77
4.5. Результаты экспериментальных исследований 81
Выводы 92
5. Реализация результатов исследований и расчет эффекта от исползования результатов исследований 93
5.1. Реализация результатов исследований 93
5.2. Эффект от использования АСНИ 97
Основные результаты и выводы 99
Список литературы
- Технологическое обеспечение контактной жесткости деталей
- Нормализованная методика определения нормальной контактной жесткости
- Определение числа нагружений
- Эффект от использования АСНИ
Технологическое обеспечение контактной жесткости деталей
Образцы первого типа сжимались с подобными им образцами, но без выточки. Образцы второго типа (цилиндрические парные) имели одинаковую форму (с выточкой). На образцах второго типа с номинальной площадью Аа=2200 мм имело место волнистость. На образцах первого типа наличие выточки и малая номинальная площадь Аа=234 мм касания позволили свести волнистость к минимуму. Для первого типа образцов максимальная нагрузка составляла 117 кг (1170 Н), для второго - 1100 кг (11000 Н) при максимальном удельном давлении 50 кг/см2.
А.Г. Суслов [76] исследовал контактную жесткость плоских стыков и цилиндрических соединений. Контактные перемещения образцов измерялись как при взаимно параллельном, так и при взаимно перпендикулярном расположении следов обработки на сопрягаемых поверхностях. Экспериментально он исследовал связь контактной жесткости с характеристиками качества сопрягаемых поверхностей. Эксперименты проводились на образцах из серого чугуна СЧ21 (НВ 195- 210), стали 40Х (HRC 30- 32). Обработка исследуемых образцов производилась строганием, фрезерованием, шлифованием, накатыванием и вибронакатыванием с Ra=0,25...2,Q. Нагрузка образцов из чугуна СЧ21 (НВ 195-210) производилась до 78 кгс, что соответствовало номинальному давлению q=25 кг/см , образцов из стали 40Х до q=300 кг/см". Цикл нагрузки и разгрузки образцов без их взаимного смещения повторялся десятикратно. Результаты измерений регистрировались на фотопленке с помощью флейфового осциллографа Н-102-в комплекте с усилителем ТУ-6М. Полученные графические зависимости удовлетворительно описываются уравнением (1.4). Анализ значений контактной жесткости показал, что при первом нагружении контактирующих поверхностей довольно большой процент варьирования контактной жесткости приходится на поверхностную микротвердость Н , тогда как при повторных нагружениях контактная жесткость в основном определяется геометрическими характеристиками Ra, Rp, рпот Wa и Wp. Причем при повторных нагружениях характеристики волнистости Wa и Wp оказывают большее влияние на контактную жесткость, чем при первом нагружении.
Д.Н. Решетов и З.М. Левина [39] рассмотрели определение контактной жесткости деталей станков. В своей работе они использовали для элемента поверхности зависимость деформации от давления вида (1.4) и привели методику расчета жесткости направляющих станков с учетом их конструктивных особенностей, формы поверхностей и характера приложения нагрузки. Прямоугольный образец высокой жесткости был установлен на жесткой плите и нагружен различными нагрузками. Эксперименты проводились для двух сочетаний обработанных поверхностей: а) обе сопрягаемые поверхности шабрены. б) одна поверхность шабрена, другая шлифована; чистота шлифованной поверхности соответствовала Ra Q,?»2-0,63 мкм, взаимное прилегание контактирующих поверхностей было равномерным по всей площади, число пятен составляло 12 - 15 на площади 25x25 мм. Л.А. Хворостухин и Н.Н. Ильин [85] оценили влияние режимов и кинематики алмазного выглаживания на контактную жесткость плоских стыков поверхностей. Испытания проводились на цилиндрических образцах диаметром 30-50 мм изготовленных из алюминиевого сплава Д16Т, бронзы Бр.АЖН 10-4-4, хромоникелевой стали Х18Н2АГ5 (ЭП-26) и высокопрочной стали ЗОХГСНА. Исследуемую поверхность, представляющую собой торец пояска в верхней части образца, подвергали точению до Ra = 0,32-1,25 л/км и последующему выглаживанию или вибравыглаживанию с различными режимами. Площадь исследуемой поверхности не превышала 3-4 слг. Каждый образец в процессе испытания подвергали четырехкратному ступенчатому нагружению и разгрузке, при этом разъединение сопрягаемых поверхностей не допускалось. Сравнительные испытания образцов на контактную жесткость показали, что алмазное выглаживание существенно снижает величину сближения. Сопоставление кривых первого нагружеыия точенных и выглаженных поверхностей показывает, что при максимальной силе деформационное упрочнение снижает величину сближения для сплава Д16Т в 1,3-1,5, для бронзы Бр.АЖНІ0-4-4 в 1,6-2,2, для стали Х18Н2АГ5 в 1.5-1.8 и для стали 30ХГСНА в 2,5-3,3 раза.
Т.Е. Чихладзе [87] исследовал влияние масштабного фактора на контактную жесткость. Проведенные им эксперименты показали, что между контактной жесткостью и площадью контакта существует линейная зависимость при первом приложении нагрузки и степенная при повторном.
И.В. Крагельский [38] рассмотрел на базе стержневой модели контактирование двух шероховатых поверхностей с учетом вероятности встречи отдельных стержней для случая линейного распределения вершин по высоте. Эти результаты были обобщены Н.Б. Демкиным для степенного распределения вершин выступов [13].
М.Г. Косов [37] проводил сравнительный анализ методов расчета контактной жесткости конических стыков по объемной и квазиобъемной моделям. Выявлено, что недостатком квазиобъемной модели является невозможность непосредственного расчета соединений некруглого сечения, в то время как объемная модель допускает такой расчет.
Таким образом, видно, что различные методы обработки поверхностей оказывают различное влияние на контактную жесткость. Отсюда следует, что между условиями обработки и контактной жесткостью существует тесная взаимосвязь.
Как видно из вышеизложенного, что для определения контактной жесткости деталей основная сложность заключается в определении контактных перемещений. Как известно, наблюдаемые контактные перемещения определяются деформированием микровыступов и волн. Величина их, естественно, в основном зависит от формы сопрягаемых поверхностей, микро-и макрогеометрии и волнистости, а также от свойств материалов. Контактные сближения при центральном нагружении не следуют линейному закону: в области малых давлений сближения растут гораздо интенсивнее, чем в области больших давлений (Рис. 1.2). Эта нелинейность связана с ростом фактической площади контакта при увеличении нагрузки и наблюдается и наблюдается как при первичных нагружениях, так и при повторных. Первое сжатие поверхностей обычно происходит с местными пластическими деформациями; при этом нагрузочные и разгрузочные кривые не совпадают. Повторные нагружения при отсутствии смещения происходят, как правило, упруго вследствие упрочнения материала микровыступов.
Зависимость между сближением у и нагрузкой Р 1 - первичное нагружение; 2 - повторные нагружения; сплошные линии - нагрузочные кривые; пунктирные линии - разгрузочные Контактные перемещения, как и собственные упругие перемещения, могут вызывать значительную концентрацию нагрузки с сопрягаемых деталях. Например, деформации подшипников приводят к существенному смешению пятна контакта или даже к кромочному контакту консольных или несимметрично расположенных между опорами зубчатых колес. Вместе с тем, контактные перемещения в сопряжении способствуют выравниванию давления в этом же сопряжении, например давления между витками в резьбе и по поверхности стыка деталей, стянутых болтами.
Нормализованная методика определения нормальной контактной жесткости
Как уже отмечалось ранее, контактная жесткость определяет способность поверхностных слоев деталей, находящихся в контакте, сопротивляться действию сил, стремящихся их сдеформировать [61]: J = p/y, (2.1) где у - нормальное сближение в статике, р - давление. У = СУ,иі + Упл2) + (Ууп\ + Уу,а) (2-2)
Упль Упя2 - пластические контактные деформации поверхностных слоев при давлении/?, соответственно первой и второй контактирующих деталей; yvni, У%п2 - упругие перемещения нижележащих слоев соответственно первой и второй контактирующих деталей. Пластические деформации поверхностных слоев: (2.3) 27tpRaWzHmax Упл=Л Нц0 Упругие перемещения нижележащих слоев под действием давления р могут быть определены по формуле [75]: I ,=2я-- Яц05/я -; (2.4) к Ка где Ra - среднее арифметическое отклонение профиля; Ra = 0,2(hl + h2 + h3 + h4) (2.5) hi - составляющая профиля шероховатости, обусловленная геометрией и кинематикой перемещения рабочей части инструмента; h2 - составляющая профиля шероховатости, обусловленная колебаниями инструмента, относительно обрабатываемой поверхности; ІіЗ - составляющая профиля шероховатости, обусловленная пластическими деформациями в зоне контакта инструмента и заготовки; h4 - составляющая профиля шероховатости, обусловленная шероховатостью рабочих поверхностей; Wz - средняя высота волн: Wz= wtff +Н;+Н; (2.6) Hi - исходное состояние поверхностного слоя обрабатываемой заготовки; Н2 - биение заготовки и инструмента; Нз - геометрия инструмента и кинематика его перемещения относительно обрабатываемой поверхности. При лезвийной обработке форма инструмента и кинематика его перемещения влияют на волнистость через составляющие Н( и Н2. hi, h2, ІіЗ, h4, Hi, H2 определяются по формулам Суслова А.Г. [75]. Нтах - высота наибольшего выступа макроотклонения; Нц() - поверхностная микротвердость; Sm - средний шаг неровностей профиля; j-i - коэффициент Пуассона; Е - модуль Юнга; Подставляя уравнения (2.5), (2.6) в (2.3), (2.3) в (2.4), а затем (2.3), (2.4) в (2.2) и полученное выражение в (2.1) с учетом поправочных коэффициентов, полученных при расчете на ЭВМ, и исключая незначимые слагаемые из полученного уравнения, получим уравнения для расчета нормальной контактной жесткости при первом (2.7) и повторном (2.8) нагружении. max (2.8) где S - подача; V - скорость резания; t - глубина резания; НВ - твердость материала; Е - модуль упругости; ц - коэффициент Пуассона.
Рассчитывая на ЭВМ различные варианты контактной жесткости при первом и повторных нагружениях, удалось исключить незначимые слагаемые из расчета параметров качества поверхностного слоя деталей Rz и Wz. Для Rz это h3 и h4, для Wz - это Н2.
Анализируя вышеприведенные зависимости определения контактной жесткости при первом и повторном нагружениях, и оценивая погрешность, возникающую при исключении незначимых слагаемых, можно построить следующие зависимости Рис. 2.1, Рис. 2.2.
Из Рис. 2.1 видно, что различие между значением контактной жесткости при первом нагружении, рассчитанным по формуле (2.7) (кривая 4), отличается от значения контактной жесткости рассчитанного по формулам Суслова А.Г. [75] (кривая 3) не более чем на 15%. Экспериментальная кривая 2, полученная с учетом коэффициента понижения контактной жесткости ц., отличается от теоретической кривой, рассчитанной по зависимости 2.7 (кривая 4) не более чем на 8%.
Анализируя Рис. 2.2 можно заметить, что различие между значением контактной жесткости при повторных нагружениях, рассчитанным по формуле (2.8) (кривая 4), отличается от значения контактной жесткости рассчитанного по формулам Суслова А.Г. [75] (кривая 3) не более чем на 20%. Экспериментальная кривая 2, полученная с учетом коэффициента понижения контактной жесткости р, отличается от теоретической кривой, рассчитанной по зависимости 2.8 (кривая 4) не более чем на 10%. Сравнение экспериментальных данных с расчетными, рассчитанными по формулам (2.7) и (2.8), проводилось для одной поверхности, т.е. в уравнениях (2.7) и (2.8) участвовали в расчетах слагаемые только для одной детали.
Таким образом, можно сделать вывод о достоверности работы формул для расчета контактной жесткости при первом (2.7) и повторных (2.8) нагружениях.
Нормализованная методика по определению контактной жесткости использовалась в соответствии с методическими указаниями МР42-82 [48] (Рис. 2.3). Однако этот метод не мог быть эффективно использован без данной разработанной автоматизированной системы, основным элементом которой является приборная часть, стыкующая установку с ЭВМ. Форма поверхности, вид контроля
Алгоритм нормализованной методики определения нормальной контактной жесткости. В данной работе нормализованная методика практически полностью автоматизирована. Роль человека заключается в установке детали в приспособление и нагружении детали. Однако процесс нагружения также можно автоматизировать, установив дополнительно вместо нагружающей ручки червячный редуктор с электродвигателем, и соединив схему управления электродвигателем с ЭВМ.
В соответствии с МР42-82 для контроля контактной жесткости с учетом только шероховатости поверхности и с учетом шероховатости и волнистости при первом и повторных нагружениях применяются следующие образцы с инденторами (табл. 2.1) и рабочие нагрузки (табл. 2.2, 2.3). В разработанной автоматизированной системе для контроля контактных перемещений используется индуктивный датчик М-30 с Ш-образной системой завода «Калибр». Точность измерения датчиком 0,1 мкм.
Определение числа нагружений
Для реализации алгоритма функционирования данной системы было разработано соответствующее программное обеспечение [20, 21, 22, 23, 74]. Оно в полном объеме реализовано на языке СИ++ v. 3.1. Программа реализована в виде отдельных функций (модулей) объединенные одной головной программой, вызывающей эти функции. dinamometr автоматически; Number VidPov
В структура dann содержится информация об исходных введенных данных: - номер динамометра. Выбирается системой - число нагружений. Задается при запуске программы. - вид поверхности. Вводит оператор с клавиатуры или считывается из файла kontrig.ini (при продолжении эксперимента). VidKontr - вид контроля. Вводит оператор с клавиатуры или считывается из файла kontrig.ini (при продолжении эксперимента). IRQ - прерывание АЦП. Устанавливается автоматически при выполнении функции Initialize(). Base - базовый адрес АЦП. Устанавливается автоматически при выполнении функции Initialize(). Vspov - Флажок шероховатости поверхности (Ra или Rz). Rz -высота неровностей, взятая по 10 точкам. Вводит оператор с клавиатуры. Ra - среднее арифметическое отклонение профиля. Вводит оператор с клавиатуры. Класс TProcess содержит некоторые переменные и функции, необходимые для управления системой. perl [20] - значения перемещений при минимальной нагрузке; рег2 [20] - значения перемещений при максимальной нагрузке; end () - окончание измерений. Подача звукового сигнала. Локальные переменные, используемые внутри класса: nils - установка на ноль датчика перемещений. nilp - установка на ноль датчика силы. Глобальные переменные и функции класса: darm - унаследованная структура данных; Vvod_Dann () - функция ввода исходных данных. InputRa () - функция ввода шероховатости поверхности. OpredP () - функция, определяющая требуемую нагрузку Initialize () - осуществляет инициализацию платы АЦП (NVL 03). Определяет адрес АЦП в адресном пространстве ЭВМ. Если плата АЦП найдена, то флаг присутствия платы ffloard устанавливается в «1». Если плата АЦП не найдена, то флаг ffloard устанавливается в «О» и выдается сообщение «Плата NVL 03 не найдена!». Функция Initialize() запускается сразу же при запуске программы. InitGr () - функция настройка графического режима. Устанавливает тип видеоадаптера и графическое разрешение; Rim_Process () - функция чтения информации с датчиков, построения кривых нагружения-разгружения; set_null () - функция автоматической установки системы на нуль. Выполняется каждый раз перед повтором опыта; GetPogr () - функция расчета процентного соотношения остаточных пластических деформаций при последующих нагружениях Другие функции, необходимые для работы системы: DrawJVlenu () - прорисовывает графической оболочки программы; Print_Status_Line()- выводит в графическую оболочку статусную строку, т.е. информацию о «горячих» клавишах; Draw_Shkala () - определяет масштаб и масштабный коэффициент контролируемых контактных перемещений, прикладываемой нагрузки и прорисовывает измерительные шкалы; OpredRabNagrusok () - определяет требуемую прикладываемую нагрузку на образец в зависимости от исходных данных; Nom_Davlen () - расчет номинальных давлений в зависимости от контактных перемещений и нагрузки; funcj () - функция расчета контактной жесткости по полученным экспериментальным данным; Analuse () - проводит анализ полученных значений контактной жесткости с целью устранения ошибок. Те повторения опыта, которые вносят большой процент ошибки, система предлагает переделать; MessageEiT () - функция сообщает об полученных ошибках в системе; CreateMatnx() - функция формирует матрицу эксперимента по введенным начальным данным; function () - функция получает эмпирическую степенную функциональную зависимость. Запускается после того, как закончен полностью эксперимент; WriteDisk() - функция сохраняет полученные данные для дальнейшей обработки программой. Данные сохраняются в виде матрицы; F () - функция возвращает квантили распределения Фишера F(i-u)fl;Q на уровне значимости а. Используются для проверки на адекватность полученной эмпирической модели; Т () - функция возвращает Квантили распределения Стьюдента. Используется для проверки на значимость входных факторов уравнения; Функции risl (), ris2 (), ris3 (), ns4 (), ris5 (), ris6 () графически отображают форму образцов, инденторов и расположение инденторов при определении контактной жесткости. Блок-схема алгоритма работы программы представлена на Рис. 3.12. Полный текст программы представлен в приложении 1. Работа программы начинается с проверки работоспособности внешних устройств (платы NVL03, датчиков, усилителей). Если они не исправны или отсутствуют, то в этом случае выдается сообщение и работа программы прекращается. Если таковые присутствуют, ЭВМ предлагает ввести исходные данные, а именно: вид испытываемой поверхности (цилиндрическая наружная, цилиндрическая внутренняя или плоская), вид контроля (с учетом шероховатости или с учетом шероховатости и волнистости), шероховатость поверхности, число опытов, число повторений, максимальные и минимальные значения входных факторов. Матрица эксперимента формируется автоматически и при проведении опыта повторения, ЭВМ дает рекомендации по установке условий проведения опыта: 1. Номер образца с переменными входными факторами; 2. Количество и размеры инденторов; 3. Максимальная и минимальная нагрузка, которая должна быть приложена на испытываемый образец; 4. Требуемый динамометр; 5. Коэффициент усиления усилителя датчика силы. Ввод исходных данных\ Число опытов повторов фа кг ров идр.
Блок-схема алгоритма работы программы Далее ЭВМ в графическом режиме показывает схему установки инденторов и образца в приспособлении установки. Затем на дисплее показывается состояние усилителей датчиков. Установка на ноль усилителей датчиков не требуется, т.к. измерение проводится в относительных координатах (за нуль считается текущее положение датчиков). Требуется установить регулировкой усилителя только какое-либо минимальное, желательно отрицательное, значение. Далее ЭВМ демонстрирует определение нормальной контактной жесткости на дисплее. Общий вид рабочего окна программы представлен на Рис. 3.13. Здесь мы видим зависимость контактных перемещений (ось ординат) от прикладываемой нагрузки (ось абсцисс) при первом (кривая 1) и повторных нагружениях (кривая 2).
Эффект от использования АСНИ
Для работы технолога по обеспечению контактной жесткости цилиндрических деталей было разработано программное обеспечение, позволяющее определить методы и условия обработки реальных деталей для обеспечения требуемой контактной жесткости. Данное программное обеспечение разработано в среде Delphi 5, и использует базу данных Interbase 6.0. Здесь используется накопленный банк данных, полученный в ходе проведения исследований по определению нормальной контактной жесткости деталей при различных условиях их обработки. Перевод экспериментально полученных значений контактной жесткости в значения контактной жесткости реальных деталей осуществляется с помощью коэффициента понижения контактной жесткости JI, предложенного в работе [39].
Алгоритм работы программы по обеспечению требуемой контактной жесткости цилиндрических деталей представлен на Рис. 5.1.
В данном случае исходными данными являются: 1. Вид обрабатываемой поверхности; 2. Вид контроля контактной жесткости; 3. Требуемое значение контактной жесткости (при первом или повторных нагружениях). Вид диалогового окна программы представлен на Рис. 5.2. Условия функционирования машин (нагрузка, скорость, температура, окружающая среда и т.д. Установление требуемой контактной жесткости, определяющей надежность и точность машины Банк данных по взаимосвязи контактной жесткости с твердостью, методами и режимами обработки Условия производства (имеющиеся материал, оборудование, инструменты, оснастка и т.д.) Определение условий обработки деталей для каждого из выбранных технологических методов, обеспечивающих требуемое значение контактной жесткости
Вид диалогового окна программы Программа работает следующим образом: вводятся исходные данные, затем программа выбирает возможные методы обработки, с помощью которых можно получить требуемое значение контактной жесткости. Методов обработки может быть несколько. После выбора методов обработки по нажатию на кнопку «Определить условия обработки» программа показывает список возможных условий обработки, с помощью которых можно получить на реальных деталях требуемую контактную жесткость, для выбранных методов обработки. Технологу предоставляется выбор того метода обработки, которым можно с минимальной себестоимостью получить требуемую контактную жесткость.
Для экспериментального подтверждения результатов исследований было взято неподвижное соединение с зазором вал-втулка 040— из стали НВ=290 (Рис. 5.3).
Для вала требовалось обеспечить контактную жесткость j=45 Па/мкм, для втулки j=70 Па/мкм. Таким образом, контактная жесткость соединения должна быть не менее - = - + — = -1 + = 0,037; у=21 Па/мкм (5.1) J ІВАЛ JBT. 45 70 где JBAfl - контактная жесткость вала; JBT. - контактная жесткость втулки. Используя разработанное программное обеспечение, выбираем методы и условия обработки для вала и втулки: 1. Для вала: Чистовое точение -Скорость резания, м/мин=\30 Подача, мм/об-0,1 При этом: JB,UI=1 1,33-10 — = 11,3310- — --- = 46,6 Памкм (5.2) 2. Для втулки: Чистовое растачивание: Скорость резания, м/лтн=50,3 Подача, мм/об=0,\ При этом: л , л ir,-3V-08-HBuSi ,_,. 1Л_350,3-08-290и5-0,93 _с JBT. = 12,64 10 — 1 = 12,64 10 -J _ — = 72,5 /7амкм (5.3) где (і - коэффициент понижения жесткости (см. глава 1); Для условий трения полученное значение контактной жесткости нужно скорректировать на величину (2 i + /2 -і) [75], т.е. j = j-(2 \ + f2 -і), где f - коэффициент трения скольжения. Таким образом, жесткость соединения вал-втулка
Для проверки расчетного значения контактной жесткости были изготовлены соответствующими методами и при соответствующих режимах вал и втулка. Затем была измерена контактная жесткость этого соединения.
Результаты измерения соединения: j=43,72 Па/мкм. Таким образом, различия экспериментально полученных значений контактной жесткости с расчетными составили 8,15%.
Эффект от использования АСНИ при проведении исследований будет достигаться вследствие сокращения времени на проведение исследований и на технологическую подготовку производства. Для сравнения проведем расчет требуемого времени на проведения исследований описанных в главе 4 без использования АСНИ и с использованием АСНИ, а так же определим время, на которое сократится технологическая подготовка производства.
Суммарное время на изготовление экспериментальных образцов: Еизг — Хнар.цил " " Евн.цил — cnsi (P--V где Т нарцил - суммарное время на изготовление всех наружных цилиндрических поверхностей черновым, получистовым и чистовым точением, черновым, получистовым и чистовым шлифованием; ТЕВНЦИЛ - суммарное время на изготовление всех внутренних цилиндрических поверхностей черновым, получистовым и чистовым растачиванием, черновым, получистовым и чистовым внутренним шлифованием.
Так как время на изготовление образцов для двух вариантов одинаковое, принимаем его равным const и в дальнейшем не будем его принимать во внимание.
Время на проведение исследований контактной жесткости без использования АСНИ: Т,- =t -N + t -k; (5.6) Ііпм дет расч \ / где Тдет - время, требуемое на нагружение-разгружение детали, контроль показаний приборов одного образца (-0,06 ч); N - суммарное количество образцов N = k-i-j = 24-8-3 = 576; (5.7) к - количество экспериментов; і - количество опытов в одном эксперименте; j - количество повторов в каждом опыте. їрасч - время, требуемое на обсчет эксперимента без условий автоматизации («1,5 ч) Суммарное время, требуемое на определение контактной жесткости без использования АСНИ: Tv =0,06-576 + 1,5-24 = 70,56 ч; (5.8) Время на проведение исследований контактной жесткости с использованием АСНИ: Tv,=t.WT-N + tpac4-k; (5.9) где tiier время, требуемое на нагружение-разгружение детали, контроль показаний приборов одного образца (-0,03 ч). Данное время сокращается примерно вдвое, т. к. контроль показаний датчиков осуществляется автоматически ЭВМ; N - суммарное количество образцов; tpac4 - время, требуемое на обсчет эксперимента в условиях автоматизации («0,001 ч) Суммарное время, требуемое на определение контактной жесткости с использованием АСНИ: Т =0,03-576 + 0,001-24 = 17,3 (5.10) Таким образом, экономия времени на проведение исследований с использованием разработанной АСНИ: ДТ = Т -ТЕ = 53,26 ч. (5.11)
Время, затраченное на технологическую подготовку производства для одной поверхности, будет включать в себя время на выбор методов обработки и расчет режимов. Без условий автоматизации это время будет составлять 0,5 часа [69, 70]. С использованием разработанной системы определения методов и режимов обработки цилиндрических деталей это время будет составлять 0,02 часа. Данное время может меняться. Зависит от класса ЭВМ.
