МЕТОДЫ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ

ПРОФИЛЯ КАТАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕСНЫХ ПАР

 

Шилько С.В. (Беларусь, Гомель, ИММС НАНБ),

Зернин М.В. (Россия, Брянск, БГТУ)

The rehabilitation of rail - way wheels profile by turning and plunge-cut grinding technology is developed. For treatment parameters determining adaptive technique is developed using data base and feedback sensing heads.

 

Ввиду большой металлоемкости и стоимости новых изделий, изношенные колесные пары целесообразно ремонтировать путем восстановле­ния макро - и микрорельефа поверхностей катания.

Рассматриваются возможные технологии и предложен метод выбора рационального цикла профилирования поверхности катания колесных пар. Предлагаемый метод является расчетно - экспериментальным, включая аналитический блок, элементы активного контроля и самообучения. В нем используется диагностика исходного профиля детали, непрерывная реги­страция силы резания, структурная и параметрическая оптимизации режи­ма обработки и формирование непосредственно на станке базы данных по оптимальным режимам. В качестве технологической схемы принято со­вмещение токарной обработки и врезного профильного шлифования с уменьшенной поперечной подачей и увеличенной скоростью резания.

Разработанные средства активного контроля параметров исходного профиля детали и силы резания используются для непосредственного управления на этапах чернового, чистового шлифования и выхаживания с учетом режущих свойств абразивного круга и упругих отжатий. Чувстви­тельность устройства для сканирования исходного профиля обеспечивает определение отклонения диаметров по кругу катания колесной пары с точ­ностью не менее 0,05 мм и отклонение от круглости по кругу катания не менее 0.05мм. Электрический сигнал индуктивного датчика перемещений сканирующего устройства рычажного типа подается на контроллер станка для последующего преобразования в цифровой код и выработки решения, передаваемого на исполнительную систему управления.

Регистрация силы резания производится с помощью тензометрирования элементов привода поперечной подачи инструмента и также пред­полагает АЦП - преобразование сигнала, пропорционального деформации чувствительного элемента.

Компьютерная программа предназначена для расчета предельных размеров припусков на обработку и числового программного управления станком путем подачи управляющих сигналов на контроллер станка. Этап структурной оптимизации представляет собой выбор последовательности видов обработки поверхности катания лезвийным и абразивным методами. Для каждого вида обработки осуществляется параметрическая опти­мизация с привлечением аналитических соотношений теории резания и метода случайного поиска. В частности, в качестве ограничения выступает расчетная глубина прижогов, т.е. глубина поверхностных слоев, которые претерпевают структурные и фазовые превращения вследствие превыше­ния температуры шлифования некоторых предельных величин. Дополни­тельным является условие обеспечения режима самозатачивания абразив­ного круга; обратная связь здесь устанавливается при наличии отклонений регистрируемой силы резания. В процессе пополнения базы данных по оп­тимальным режимам обработки производится корректировка программы управления станком.