РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ ТОЧНОЙ ШТАМПОВКИ

Принято считать, что для повышения точности штамповки по высоте необходима точность воспроизведения передаточной функции преобразования движения главным исполнительным механизмом КГШП. Конструктивно это достигается уменьшением деформаций пресса путём увеличения его жесткости и, следовательно, металлоёмкости, дополнительного усиления стяжками.

Необычен способ повышения жёсткости станины дополнительным распором колоннами, что соответствует её нагружению усилием в 1,3…1,5 больше номинального, и снижает раскрытие станины при штамповке при снятии нагрузки с колонн в результате замены распорного усилия технологическим [1]. Но и это мероприятие не исключает повышенной металлоёмкости оборудования.

По пути повышения жёсткости развитием фермы станины и локализации жёсткости в окрестности направляющих элементов ползуна ведут следующие конструктивные решения станины листоштамповочного пресса [2] и механического пресса [3].

Решение проблемы снижения влияния деформаций на направление ползуна переносом их на другие элементы станины в предлагаемыч прессах, которые или имеют внутреннюю независимую станину, или имеют закреплённые непосредственно на столе направляющие, не воспринимающие деформации станины, наводит на необходимость применения адаптирующихся кинематических цепей главного исполнительного механизма. В этом случае становится возможным исключить погрешности изготовления звеньев и пар механизма на точность направления ползуна.

В однокривошипных прессах с этой целью достаточно иметь цилиндрическую пару кривошипа с шатуном и сферическую пару шатуна с ползуном, или это достигается конструктивной доработкой опоры шатуна в ползуне [4].

Возможность дополнительных относительных перемещений в сферическом шарнире: вращения шатуна относительно ползуна в плоскости, перпендикулярной плоскости кривошипношатунного механизма, и в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения ползуна, а так же возможность перемещения центра сферического шарнира перпендикулярно плоскости кривошипно-шатунного механизма компенсируют возможные перекосы в кинематических парах

механизма и улучшают условия его работы.

В двукривошипных прессах к цилиндрической паре кривошипа с шатуном и сферической паре шатуна с ползуном ещё необходимо добавить и усреднение положения точек подвески ползуна относительно стола пресса, хотя бы соединением цилиндров гидроопор [5].

Факторы снижения точности высотного размера поковок: нестабильность деформирующей силы, упругая деформаций пресса, штамповой оснастки, термическая деформация штамповых вставок [6] и др., в настоящее время предложено учитывать путем внедрения упреждающего внециклового адаптивного управления механизмом регулировки закрытой высоты КГШП, как параметра отражающего суммарное влияние всех факторов процесса ГОШ [7]. Применение адаптивного управления позволит реализовать учет влияния этих факторов только косвенным образом, через величину несмыкания штампа на предшествующем этапе штамповки.

Для непосредственного учёта упругих деформаций системы авторами предлагается способ точной штамповки [8], включающий регулировку закрытой высоты пресса, деформирование расположенной на нижней половине штампа заготовки, при этом величину закрытой высоты пресса устанавливают менее закрытой высоты штампа, а после достижения требуемой высоты поковки уменьшают жёсткость кинематической цепи пресса. Данный способ упоминался ранее как одно из возможных направлений повышения точности штамповки по высоте поковки (штамповка «в распор» до смыкания штампа) [9], но не получил развития и применения из-за опасности заклинивания пресса. Возможность заклинивания пресса здесь уменьшается снижением жёсткости пресса, что позволяет пройти крайнее нижнее положение за счёт упругой деформации системы.

Наиболее известное существующее устройство в составе силовой цепи пресса, имеющее возможность обеспечить указанную последовательность действий – гидропредохранитель пресса.

Потребность предохранения пресса от перегрузки в крайнем нижнем положении в первую очередь удовлетворена тривиальным решением – установкой в опоре ползуна гидроцилиндра с предохранительным клапаном в его гидравлической цепи. При принципиальной возможности осуществления указанного способа это устройство

имеет существенный недостаток – при постоянном срабатывании, например, в режиме автоматических ходов неизбежно «закипание» масла из-за высокого расхода в малых условных проходах каналов. Выход из этой ситуации – увеличение размеров предохранительного клапана до размеров поршня опоры [10].

Однако, данная схема наиболее распространена в других устройствах в силовой цепи пресса – гидронагружателях.

На рисунке показан пример схемы объёмной штамповки указанным способом с использованием гидропредохранителя в ползуне пресса в виде гидронагружателя в момент достижения требуемой высоты поковки.

Рис . 7. Схема штамповки «в распор».

Штамповку осуществляют следующим образом. Кинематическая цепь пресса содержит расположенный в ползуне 1 гидронагружатель, на плунжере 2 которого установлена опора 3 шатуна 4. Механизмом регулировки закрытой высоты устанавливают закрытую высоту пресса менее закрытой высоты штампа. Затем, располагают заготовку на нижней половине штампа и деформируют её верхней половиной штампа. По достижении требуемой высоты поковки уменьшают жёсткость кинематической цепи пресса в результате открытия клапана 5 гидронагружателя под воздействием буртика плунжера. Далее, пресс проходит крайнее положение за счёт упругой деформации системы.

Недостаток данной функциональной схемы в том, что срабатывание гидронагружателя происходит по достижении заданной величины нагрузки, которая может быть больше, чем требуемое технологическае усилие. Выход из положения – выбор в качестве главного управляющего фактора высоты поковки. Открытие клапана гидронагружателя может быть осуществлено от путевых датчиков различных конструкций. В этом варианте регулировку усилия

гидронагружателя величиной зазора между буртиком и клапаном устанавливают на достижение предельного допустимого усилия пресса и гидронагружатель приобретает функцию гидропредохранителя от перегрузки.

Давление в ресивере гидронагружателя необходимо устанавливать не на много ниже давления, соответствующего технологическому усилию штамповки с целью уменьшения потерь энергии упругой деформации в результате сброса усилия и возврата её в систему на участке хода ползуна вверх. При этом может возникнуть необходимость в мультипликаторе.

Литература

1.1 В118 П. Способ повышения жёсткости станины пресса. C-frame press. Maeda Nobuyoshi, Itakura Hideo, Yagi Takashi; Aida Engineering, Ltd/ Пат. 4434646, США. МКИ B21J9/18. Реферативный журнал/14. Технология машиностроения/14В. Технология и оборудование кузнечноштамповочного производства, №1, 1985 г.

2.6 В186 П. Пресс с открытой станиной. Ein offenes Gestell aufweisende Stanzpresse. MüllerSiegfried. Заявка 3146174, ФРГ. МКИ В 30 В 15/04.Реферативный журнал/14. Технология машиностроения/14В. Технология и оборудование кузнечно-штамповочного производства, №6, 1984 г.

3.5 В29 П. Механический пресс. Цуцуи Йосимицу; К. к. Амада.Заявка 60-49897, Япония. МКИ В 30 В 15/04.Реферативный журнал/14. Технология машиностроения/14В. Технология и оборудование кузнечно-штамповочного производства, №5, 1986 г.

4.Пат.RU2466870. МПК В 30 В 1/26. Кривошипношатунный механизм пресса/ Богатырёв Д.А., Бойко А.Ю. Новокщёнов С.Л., Пачевский В.М.; зарег.

20.11.12.

5.Пат. RU2229977. МПК В 30 В 15/00. Исполнительный механизм двукривошипного пресса/ Бойко А.Ю. Кондратьев И.А.; зарег. 08.07.02.

6.11 В62 П. Способ точной горячей штамповки. Котёнок И.П. Авт св. СССР № 656878. МКИ В 30 В 15/14.Реферативный журнал/14. Технология машиностроения/14В. Технология и оборудование кузнечно-штамповочного производства, №11, 1979 г.

7.Анцифиров А.А., Бочаров Ю.А., Гладков Ю.А. Оперативная автоматическая регулировка закрытой высоты КГШП//Кузнечно-штамповочное производство.-2010.-№ 1.-С.29-34.

8.Пат. RU2537408. МПК В 21J 5/02. Способ точной объёмной штамповки на механическом прессе/ Антонов С.И., Бойко А.Ю. Гехтман Д.А., Крук А.Т., Пачевский В.М.; зарег. 10.11.14.

9.Основные направления развития технологии точной горячей штамповки на КГШП. Филькин И.Н., Макшанов Л.Я. «Кузнечно-штамп. пр-во», 1979, №1, с. 4-6.

10.8 В23 П. Шатун с регулируемой длиной к прессу с гидравлическим противоперегрузочным устройством.

LȁngenverstellbarerPleuelfüreinePressemithidraulischer Űberlastsicherung. KleisterHeinz, SommerWalter.; FriedKruppGmbH. Пат. 2242067, ФРГ. МКИ В 30 В 15/28. Реферативный журнал/14. Технология машиностроения/14В. Технология и оборудование кузнечно-штамповочного производства, №8, 1982 г.

109

Информационные технологии в обеспечении безопасности жизнедеятельности занимают сегодня ключевую позицию в обеспечении техносферной безопасности в России. Перспективы развития данных технологий являются одним из важнейших научных направлений.

Создание государственного земельного кадастра, как единого государственного информационного ресурса, задачей которого является массовый систематизированный учет всех земельных участков, остается одной из актуальных и важных проблем. Чаще всего кадастр применялся и применяется для разрешения проблем тех людей, которые не могут определить, для чего пригоден участок, каковы его размеры и т.д. Если обобщить, то важно иметь систематизированный свод документированных сведений о природном, хозяйственном и правовом положении земель. С развитием кадастра возникает потребность в новых функциях, таких как планирование и мониторинг землепользования.

Связь кадастра с информационными технологиями проявляется как пример перехода на автоматизированные системы, которые построены на базе геоинформационных систем (ГИС-технологий). Проблема, связанная с землеустройством актуальна и сейчас. Нельзя не отметить такие важные составляющие его как изучение состояния земель, планирование и организация разумного использования земель, описание местоположения, оценки состава и загрязненности почвенных покровов, безопасности использования под определенные технические и промышленные нужды, а также организация рационального использования гражданами земельных участков для реализации своих целей.

Одной из важнейших проблем в настоящее время является возрастающее загрязнение окружающей среды, которое влечет за собой опасность для живых организмов, и, в первую очередь, для человека.

Мониторинг является одним из приоритетных направлений деятельности МЧС РФ. В соответствии со статьей 1 от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» данное направление представляет собой систему наблюдений за состоянием окружающей среды с целью разработки мероприятий по ее охране и предупреждению критиче-

ских ситуаций. Результаты мониторинга ЧС могут быть критериями для принятия решений [1].

На сегодняшний день по Воронежской области «высокий уровень загрязнения» приходится на 3 административные территории (г. Воронеж, Острогоржский и Россошанский районы). К «низкому уровню загрязнения» относится к 9 административным единицам (Верхнехавский, Грибановский, Каменский, Каширский, Нижнедевицкий, Поворинский, Семилукский, Терновский районы и Борисоглебский городской округ).

На сегодняшний день в информационном сообществе существует большое многообразие программного обеспечения, предназначенного для автоматизации деятельности кадастровых инженеров. К сожалению, некоторые из предлагаемых на рынке средств имеют ограниченный функционал. Например, позволяют формировать только межевой или только технический план. Либо генерировать выходные документы в каком-либо одном формате, например в формате текстового редактора. Часть программ обладает универсальным полнофункциональным (зачастую избыточным для кадастрового инженера) инструментарием, позволяющим не только формировать межевой (технический) план в утвержденном Росреестром XMLформате, но и обрабатывать геодезические данные, создавать цифровые карты и многое другое. Еще одна группа программ предоставляет своим пользователям помимо базовых возможностей по формированию межевых (технических) планов, заявлений о государственном кадастровом учете земельных участков и объектов капитального строительства в электронном виде, также и дополнительные функции, включающие подписание, шифрование и юридически значимый документооборот с Росреестром. Такой специализированный функционал, работающий с использованием вебсервисов портала Росреестра, наиболее перспективен с точки зрения стратегии развития программного обеспечения [3].

Основное назначение разработанного программного продукта является ведение кадастрового учета земельных участков с их измеренными характеристиками и определение класса пригодности на основании этих параметров. Так как в систему были интегрированы геолокационные карты и при-

вязка земельных участков к этим картам, разрабатываемый продукт представляет собой веб-сервис с реляционной СУБД из соображений того, что сторонние геолокационные сервисы, такие как Google Maps и Яндекс.Карты предоставляют удобный вебинтерфейс для взаимодействия с их системами. Более того, веб-сервис позволит работать с продуктом не только на компьютерах с предустановленной программой, но и на любом устройстве и в любом месте.

Входными данными для программного продукта являются характеристики земельных участков, которые были получены в результате измерений и анализа специалистами отдела. Также оператор задает имя участка, наличие объектов в радиусе 500 м и определяет границы участка через Яндекс.Карты. Характеристики участка и объекты рядом являются жестко заданными.

На выходе, после произведения необходимых вычислений, получаем рассчитанную площадь земельного участка, а также рассчитанную по формуле Байеса апостериорную вероятность принадлежности участка к заранее определенным классам. Для лучшего восприятия принадлежность к классам отображается в форме прогресс-бара разными цветами.

Рис.1. Добавление земельного участка

Следующий рисунок отображает подробную информацию по конкретному земельному участку с порядковым номером N в кадастровом реестре. Выделив на карте необходимую местность мы заполняем ее характеристиками. После добавления мы видим окончательный класс пригодности земельного участка. На странице выводятся его название, а также георасположение на карте Яндекса в виде многоугольника. Исходя из координат данного многоугольника высчитывается площадь участка, которая также выводится на экран.

Для разработки и реализации моей системы, логичным и целесообразным было использовать экспертные системы. Геоинформационные системы

111

являются хорошей средой для внедрения методов искусственного интеллекта и экспертных систем. Это вызвано, с одной стороны, разнообразием и сложностью самих ГИС, с другой – наличием большого числа экспертных задач, возникающих при их использовании [3].

Рис. 2. Добавление земельного участка

Под экспертом понимается человек, способный ясно выражать свои мысли (обычно это специалист), который умеет находить правильные решения проблем в предметной области. В данном случае программа затрагивает проблему экологического состояния земли. Множество факторов влечет за собой крайне тяжелые последствия, прежде всего для человека. Во-первых, промышленное загрязнение почв, во-вторых, сельскохозяйственное загрязнение– результат неправильного применения пестицидов, внесение сверхнормальных доз минеральных и органических удобрений [4]. В данной информационной системе земельный участок оценивается по некоторым параметрам, каждый из которых представляет собой некоторые заранее определенные в базе знаний дискретные значения или диапазоны:

1.Почвенный покров: Чернозем - высокоплодородная почва черного цвета, с отчетливо выраженной зернисто-комковатой структурой. Чернозем характеризуется:

1.1самым большим содержанием гумуса - от 5 до 15 % - что определяет высокое плодородие;

1.2значительным содержанием почвенных микроорганизмов;

1.3прочной зернисто-комковатой структу-

рой.

2.Тип местности по характеру увлажнения:

2.1сухая (обеспечен поверхностный сток, грунтовые воды залегают низко);

2.2сырая (сток не обеспечен, грунтовые воды глубоко), мокрая (сток не обеспечен, грунтовые воды высоко).

3. Химический анализ на наличие тяжелых металлов: этот анализ позволяет оценить такие показатели, которые важны для получения урожая, а также экологическое состояние почв и грунтов, формирующее качество получаемой продукции. К нему относится свинец, ртуть, медь, цинк, водородный показатель pH, нефтепродукты.

4.Бактерио- и паразитологический анализ почвы: необходим для определения степени ее эпидемиологический опасности (наличие в почве микроорганизмов, их количество и видовой состав).

5.Радиологическое исследование почвы: целью является обследование мощности экспозиционной дозы гамма-излучения на всей территории, подлежащей обследованию. А также удельная активность природных и техногенных радионуклидов

впочве агрохимических показателей и плотности их загрязнения радионуклидами. (Ra 226, Th 232, K

40, Cs 137).

6.Плодородность: предполагает наличие таких групп как:

6.1 химический состав и физико-химические свойства: высокое содержание гумуса и доступных для растений форм азота, фосфора, калия и других питательных элементов, наличие микроэлементов, близкая к нейтральной реакция среды [5];

Разработанная система поддержки принятия решения на базе соответствующей экспертной системы позволяет определять пригодность участка по его характеристикам. Программа была протестирована и внедрена в отдел землеустройства и геодезии предприятия. Плюс данной информационной системы также в том, что при желании ее можно модернизировать, разработав алгоритмы для определения конкретного состояние почвы в том или ином участке.

Традиционные системы обработки и хранения данных о земельных участках с широким применением ручного труда и малоэффективных вычислительных систем уже давно перестали отвечать современным требованиям обработки, анализа и многоцелевого применения кадастровой информации. Повысить эффективность работы с кадастровыми данными могут только информационные системы, базирующиеся на методах искусственного интеллекта.

Литература 1. Влияние ИТ на развитие кадастрового учета // [

Электронныйресурс] Режим доступа : http : // www. dissercat. com/content/sovershenstvovanie -metodov- organizatsii-geoprostranstvennykh-dannykh- dlyaavtomatizirovannoi

2.Л.В.Путькина Т.Г. Пискунова. Интеллектуальные информационные системы. – М.: СПбГУП, 2008. – 228 с.

3.Блиновская, Д.С. Задоя. Введение в геоинформационные системы. – М.: Инфра-М, Форум, 2012. – 112 с.

4.А.И. Воронцов, Н.Г. Николаевская «Вопросы экологии и охраны окружающей

5.среды», Москва, 1986 г.

6.Медико-экологический атлас Воронежской области: монография / С.А. Куролап, Н.П. Мамчик, О.В.Клепиков [и др.]. - Воронеж: Изд-во "Истоки", 2010.

-167 с.