Особливості формування гвинтових та трубчатих профілів навиванням на циліндричній оправці
DOI:
https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.12(43).2.196-203Ключові слова:
технологічне проєктування, згин поперечною силою, навивання на оправку, напружено- деформований стан, гвинтова спіральАнотація
Дослідження присвячено моделюванню та технологічному проєктуванню способів навивання гвинтових та трубчатих профілів обертовою циліндричною оправкою. У статті розглянуто напружено- деформований стан при навиванні профілів із різним співвідношенням висоти стрічок (смуг) до їх ширини в умовах чистого згину та згину поперечною силою. Встановлено відмінності при згині на циліндричній оправці широких смуг та вузьких стрічок на ребро, а також проміжних профілів. Виведена узагальнена залежність для розрахунку моментів навивання для різних випадків. Показано, що при згині поперечною силою з малим плечем її прикладання, внаслідок значних сил тертя на оправці, які протидіють стисненню внутрішніх шарів заготовки, виникають сили розтягу, тобто реалізується згин моментом із дією поздовжніх и сил.. При цьому, сумарний момент навивання буде дещо вищий, ніж при чистому згині. При цьому зростає радіальне навантаження на оправку, що негативно впливає на довговічність технологічного обладнання. Проте, згин вузьких стрічок на ребро поперечною силою із малим плечем прикладання дозволяє суттєво підвищити стійкість процесу їх навивання та розширити використання досліджуваного технологічного процесу для виготовлення витих профілів та розширити їх діапазон, зокрема, витих гвинтових спіралей.
Посилання
Список літератури
1. Гевко Б. М. Технология изгоовления спиралей шнеков : монография. Львов: Вища школа, 1986. 128 с.
2. Гевко Б. М., Рогатынский Р. М. Винтовые подающие механизмы сельскохозяйственных машин. Львов: Вища школа, изд-во при Львов. ун-те, 1989. 176 с.
3. Hevko I., Dyachun A., Lyashuk O., Martsenko G. A. Research the force parameters of forming the screw cleaning elements. INMATEH – Agricultural Engineering. 2016. Vol. 49(1). Р. 77–82.
4. Marciniak Z., Duncan J. L., Hu S. J. Mechanics of sheet metal forming. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2002. 75 p.
5. Рогатынский Р. М., Данильченко Л. Н. Исследование поперечного изгиба полос в штампах. Технология и организация производства. 1990. № 4. 16 с. Деп. в УНИИНТИ 02.12.90 г., № 1160-Ук.
6. Данильченко Л. М., Гевко І. Б., Драган А. П. Дослідження напружено-деформованого стану в процесі формоутворення гнучких гвинтових заготовок. Наукові нотатки. Луцьк: ЛДТУ, 2002. С. 49–57.
7. Молтасов А. В., Мотрунич С. И. Исследование чистого изгиба полосы при больших деформациях на основании энергетического критерия пластичности. Вісник НТУУ «КПІ». Машинобудування. 2014. 1(70). С. 152–158.
8. Ma J., Welo T. Analytical springback assessment in flexible stretch bending of complex shapes. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2021. Vol. 160. 103653. DOI: doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2020.103653.
9. Vasylkiv V., Pylypets M., Danylchenko L., Radyk D. Investigation of deflections of winded screw flights and auger billets in the processes of their manufacture. Scientific Journal of TNTU. 2021. Vol. 104, № 4. Р. 33–43. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.04.033.
10. Краєвський В. О., Михалевич О. В. Математичне моделювання заключної стадії процесу згинання.
Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія. 2011. № 1. С. 58–65.
11. Рогатинський Р. М., Гевко І. Б., Дячун А. Є. Науково-прикладні основи створення гвинтових транспортно-технологічних механізмів : монографія. Тернопіль: ТНТУ ім. І. Пулюя, 2014. 280 с.
12. Гевко І. Б., Ляшук О. Л., Дячун А. Є., Гупка А. Б., Третьяков О. Л. Технологічне проєктування та виготовлення гвинтових транспортно-технологічних робочих органів. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2025. 457 с.
13. Гевко І. Б., Лещук Р. Я., Гудь В. З. та ін. Гнучкі гвинтові конвеєри: проектування, технологія виготовлення, експериментальні дослідження. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2019. 208 с.
14. Гевко І. Б., Рогатинський Р. М., Комар Р. В. та ін. Технологічне проєктування способів виготовлення U- подібних гвинтових поверхонь транспортних труб. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2025. Вип. 11(42), Ч. 2. С. 109–116. DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).2.109-116.
15. Study of power parameters of the screw spirals forming / O. Lyashuk, R. Rogatynskyy, I. Hevko та ін. Advances in Design, Simulation and Manufacturing IV. Proceedings of the 7th International Conference DSMIE-2024 (4–7
June 2024, Pilsen, Czech Republic). Vol. 1: Manufacturing and Materials Engineering. Р. 287–298. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-61797-3_24.
16. Hevko I., Hypka A., Krugluk O. Experimental research of power parameters of the process of forming a shelf on screw blank. Scientific Journal of TNTU. 2017. Vol. 87, № 3. Р. 102–110. URI: elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/22911.
References
1. Hevko, B. M. (1986). Technology of manufacturing auger spirals: monograph. Lviv: Vyshcha shkola [in Russian].
2. Hevko, B. M., & Rogatynskyi, R. M. (1989). Screw feeding mechanisms of agricultural machines. Lviv: Vyshcha shkola, vyd-vo pry Lviv. un-te [in Russian].
3. Hevko, I., Dyachun, A., Lyashuk, O., & Martsenko, H. A. (2016). Research of the force parameters of forming the screw cleaning elements. INMATEH – Agricultural Engineering, 49(1), 77–82.
4. Marciniak, Z., Duncan, J. L., & Hu, S. J. (2002). Mechanics of sheet metal forming. Oxford: Butterworth-Heinemann.
5. Rogatynskyi, R. M., & Danylchenko, L. N. (1990). Study of transverse bending of strips in dies. Tekhnologiya i organizatsiya proizvodstva, (4), 16 pp. Deposited in UNIINTI 02.12.1990, No. 1160-Uk [in Russian].
6. Danylchenko, L. M., Hevko, I. B., & Drahan, A. P. (2002). Study of the stress–strain state in the process of shaping flexible screw blanks. Naukovi notatky, 49–57 [in Ukrainian].
7. Moltasov, A. V., & Motrunych, S. I. (2014). Study of pure bending of a strip at large deformations based on the energy criterion of plasticity. Visnyk NTUU “KPI”. Mashynobuduvannia, 1(70), 152–158 [in Ukrainian].
8. Ma, J., & Welo, T. (2021). Analytical springback assessment in flexible stretch bending of complex shapes.
International Journal of Machine Tools and Manufacture, 160, 103653. doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2020.103653.
9. Vasylkiv, V., Pylypets, M., Danylchenko, L., & Radyk, D. (2021). Investigation of deflections of winded screw flights and auger billets in the processes of their manufacture. Scientific Journal of TNTU, 104(4), 33–43. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.04.033
10. Kraievskyi, V. O., & Mykhalevych, O. V. (2011). Mathematical modeling of the final stage of the bending process. Informatsiini tekhnolohii ta kompiuterna inzheneriia, (1), 58–65 [in Ukrainian].
11. Rohatynskyi, R. M., Hevko, I. B., & Diachun, A. Ye. (2014). Scientific and applied foundations of creation of screw transport-technological mechanisms: monograph. Ternopil: TNTU im. I. Puliuia [in Ukrainian].
12. Hevko, I. B., Liashuk, O. L., Diachun, A. Ye., Hupka, A. B., & Tretiakov, O. L. (2025). Technological design and manufacturing of screw transport-technological working bodies. Ternopil: FOP Palianytsia V. A. [in Ukrainian].
13. Hevko, I. B., Leshchuk, R. Ya., Hud, V. Z., et al. (2019). Flexible screw conveyors: design, manufacturing technology, experimental research. Ternopil: FOP Palianytsia V. A. [in Ukrainian].
14. Hevko, I. B., Rohatynskyi, R. M., Komar, R. V., et al. (2025). Technological design of methods for manufacturing U-shaped screw surfaces of transport pipes. Tsentralnoukrainskyi naukovyi visnyk. Tekhnichni nauky, 11(42/2), 109–116. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).2.109-116
15. Lyashuk, O., Rogatynskyy, R., Hevko, I., et al. (2024). Study of power parameters of the screw spirals forming. Advances in Design, Simulation and Manufacturing IV. Proceedings of the 7th International Conference DSMIE- 2024, 1, 287–298. https://doi.org/10.1007/978-3-031-61797-3_24
16. Hevko, I., Hypka, A., & Krugluk, O. (2017). Experimental research of power parameters of the process of forming a shelf on screw blank. Scientific Journal of TNTU, 87(3), 102–110. URI: elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/22911
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Р. М. Рогатинський, М. І. Пилипець, І. Г. Ткаченко, М. Д. П’єнтак, Т. М. Пелешок, П. О. Леськів
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
