БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНА ОПТИМІЗАЦІЯ ПОПЕРЕЧНОГО ПЕРЕРІЗУ КОЛОНИ ПРЕСА

Автор(и)

  • В. Г. Шевченко Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Україна https://orcid.org/0000-0001-9037-6367
  • С. Л. Рягін Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Україна https://orcid.org/0000-0002-2888-8270
  • Д. Д. Арцибашева Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6885-2023-3-9

Ключові слова:

прес, колона, поперечний переріз, розмір, оптимізація, критерій, напруження, рівноміцність.

Анотація

Мета роботи. Підвищення конкурентоспроможність є важливим науковим і практичним завданням у машинобудуванні. Прес є стаціонарним обладнанням, але зменшення маси його елементів, зокрема – колони, знижує собівартість, полегшує транспортування та монтаж, тому сприяє зростанню привабливості виробу в ринкових умовах. Метою роботи є зменшення маси колони преса без ускладнення технологічного процесу її виготовлення та без додаткових витрат.

Методи дослідження. Математична модель була побудована на основі залежностей складного опору матеріалів. Для одноколонного преса при навантаженні має місце чисте згинання з розтяганням. Багатокритеріальну оптимізацію було здійснено за допомогою комп'ютерних засобів. Розрахунок виконувався за допомогою програми, написаної на мові Basic.

Отримані результати. В якості базового варіанту було обрано прес П6330 з коробчастим поперечним перерізом. Для запропонованого Т- образного зварного поперечного перерізу колони було визначено оптимальні геометричні розміри. Технологічний процес виготовлення такої колони спрощується.

Наукова новизна. З метою модернізації було запропоновано Т- образний зварний поперечний переріз колони. Така схема поперечного перерізу є більш перспективною та технологічною. При проведенні багатокритеріальної оптимізації були обрані наступні 3 критерії: рівноміцність з базовим варіантом, щонайбільша рівномірність розподілу напружень за перерізом, щонайменша площа поперечного перерізу. В якості 4-х варійованих параметрів були обрані головні геометричні розміри поперечного перерізу. Враховувалось, що товщини листів є дискретними та стандартними.

Практична цінність. Проведена багатокритеріальна оптимізація дала можливість знизити масу колони модернізованого варіанту приблизно на 45 % без збільшення габаритів поперечного перерізу. У порівнянні з базовим варіантом це дає можливість помітно зменшити собівартість колони та полегшити транспортування і монтаж преса.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-10-11

Номер

№ 3 (2023): Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні

Розділ

Моделювання процесів в металургії та машинобудуванні

Ліцензія

Положення про авторські права Creative Commons

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.