Виявлення особливостей застосування фінішних методів обробки деталей вільними абразивами на підприємствах ремонту рухомого складу залізниць

Автор(и)

  • Олексій Володимирович Романченко Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, Україна https://orcid.org/0000-0002-4327-1105
  • Віктор Петрович Ткаченко Державний университет інфраструктури і технологій, Україна https://orcid.org/0000-0002-5513-2436
  • Тетяна Олександрівна Шумакова Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, Україна https://orcid.org/0000-0002-2253-7445

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.332016

Ключові слова:

фінішна обробка, вібраційний метод, рухомий склад, абразивний інструмент, тонколистова деталь

Анотація

Об'єктом дослідження є технологічний процес вібраційної фінішної обробки плоских деталей типу «Лист роторний», що виготовляються з тонколистового металу на підприємствах залізничної галузі України в процесі ремонту електродвигунів рухомого складу. У зв’язку з особливостями експлуатації такі деталі часто мають залишкові дефекти після лазерного різання – задирки, гострі кромки, забруднення – які негативно впливають на їх подальше функціонування. Одним з найбільш проблемних місць є забезпечення рівномірної, якісної обробки великої кількості тонких деталей одночасно без їх деформацій та пошкоджень. В ході дослідження використовувалися методи порівняльного аналізу технологічних рішень, експериментальне тестування параметрів вібраційної обробки та підбір найбільш ефективних режимів роботи верстата. Зроблено вибір абразивного інструменту різної форми та складу та дослідження впливу активних лужних розчинів, а також проєктування трьох конструктивно різних спеціальних пристосувань для розміщення деталей у контейнері. Представлені пристосування забезпечують позиціонування деталі з одночасним доступом абразивного інструменту до всіх оброблюваних поверхонь. Результати роботи можуть бути використані для проєктування технологій обробки різних типів плоских деталей, виготовлених з тонколистового металу. Отримано раціональний технологічний процес, який дозволяє ефективно видаляти дефекти поверхні, підвищуючи якість обробки при збереженні високої продуктивності. Це пов’язано з тим, що запропонований підхід поєднує точний підбір режимів обробки та вдосконалені пристосування, зокрема за рахунок контролю переміщення деталей та оптимального розподілу робочого середовища. Завдяки цьому забезпечується можливість отримання високих показників якості поверхні при значному скороченні часу обробки. У порівнянні з аналогічними відомими методами, це забезпечує покращену технологічну керованість, економічність та адаптивність до умов багатосерійного виробництва в машинобудуванні.

Біографії авторів

Олексій Володимирович Романченко, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля

Кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра машинобудування та прикладної механіки

Віктор Петрович Ткаченко, Державний университет інфраструктури і технологій

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра електромеханіки та рухомого складу залізниць

Тетяна Олександрівна Шумакова, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра машинобудування та прикладної механіки

Посилання

  1. Feng, D., Yang, C., Cui, Z., Li, N., Sun, X., Lin, S. (2020). Research on Optimal Nonperiodic Inspection Strategy for Traction Power Supply Equipment of Urban Rail Transit Considering the Influence of Traction Impact Load. IEEE Transactions on Transportation Electrification, 6 (3), 1312–1325. https://doi.org/10.1109/tte.2020.2999603
  2. Song, Y., Wang, H., Liu, Z. (2021). An Investigation on the Current Collection Quality of Railway Pantograph-Catenary Systems with Contact Wire Wear Degradations. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 70, 1–11. https://doi.org/10.1109/tim.2021.3078530
  3. Goolak, S., Riabov, Ie., Tkachenko, V., Sapronova, S., Rubanik, I. (2021). Model of pulsating current traction motor taking into consideration magnetic losses in steel. Electrical Engineering & Electromechanics, 6, 11–17. https://doi.org/10.20998/2074-272x.2021.6.02
  4. Rudniev, Y. S., Romanchenko, J. A., Linevich, A. O. (2022). Study of the dynamics of the movement mechanism of an overhead crane as a complex electromechanical system. Visnik of the Volodymyr Dahl East Ukrainian National University, 5 (275), 35–39. https://doi.org/10.33216/1998-7927-2022-275-5-35-39
  5. Lee, C.-H., Jwo, J.-S., Hsieh, H.-Y., Lin, C.-S. (2020). An Intelligent System for Grinding Wheel Condition Monitoring Based on Machining Sound and Deep Learning. IEEE Access, 8, 58279–58289. https://doi.org/10.1109/access.2020.2982800
  6. Aurich, J. C., Herzenstiel, P., Sudermann, H., Magg, T. (2008). High-performance dry grinding using a grinding wheel with a defined grain pattern. CIRP Annals, 57 (1), 357–362. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2008.03.093
  7. Trung, D. D., Nguyen, N.-T., Tien, D. H., Dang, H. L. (2021). A research on multi-objective optimization of the grinding process using segmented grinding wheel by Taguchi-DEAR method. EUREKA: Physics and Engineering, 1, 67–77. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2021.001612
  8. Klocke, F., Barth, S., Mattfeld, P. (2016). High Performance Grinding. Procedia CIRP, 46, 266–271. https://doi.org/10.1016/j.procir.2016.04.067
  9. Fang, X., Wu, C., Liao, N., Yuan, C., Xie, B., Tong, J. (2022). The first attempt of applying ceramic balls in industrial tumbling mill: A case study. Minerals Engineering, 180, 107504. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2022.107504
  10. Iwasaki, T., Yamanouchi, H. (2020). Ball-impact energy analysis of wet tumbling mill using a modified discrete element method considering the velocity dependence of friction coefficient. Chemical Engineering Research and Design, 163, 241–247. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2020.09.005
  11. Tshimanga, N. L., Combrink, G. A., Wa Kalenga, M. (2021). Surface morphology characterization of grade 304L stainless steel after abrasive blasting. Materials Today: Proceedings, 38, 544–548. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.397
  12. Jerman, M., Zeleňák, M., Lebar, A., Foldyna, V., Foldyna, J., Valentinčič, J. (2021). Observation of cryogenically cooled ice particles inside the high-speed water jet. Journal of Materials Processing Technology, 289, 116947. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2020.116947
  13. Miturska-Barańska, I., Rudawska, A., Doluk, E. (2021). The Influence of Sandblasting Process Parameters of Aerospace Aluminium Alloy Sheets on Adhesive Joints Strength. Materials, 14 (21), 6626. https://doi.org/10.3390/ma14216626
  14. Kundrák, J., Mitsyk, A. V., Fedorovich, V. A., Morgan, M., Markopoulos, A. P. (2019). The Use of the Kinetic Theory of Gases to Simulate the Physical Situations on the Surface of Autonomously Moving Parts During Multi-Energy Vibration Processing. Materials, 12 (19), 3054. https://doi.org/10.3390/ma12193054
  15. Romanchenko, O. (2022). Principles of design of specialized technological equipment. Diagnostyka, 23 (1). https://doi.org/10.29354/diag/146784
  16. Romanchenko, O., Shumakova, T., Nikolaienko, A., Lohunov, O. (2024). How Geometry Influences the Use of an Abrasive Tool in Relation to the Performance of Vibration Processing. Innovations in Mechanical Engineering III. Cham: Springer, 175–186. https://doi.org/10.1007/978-3-031-62684-5_16
Identification of the application features of finishing processing methods of parts with free abrasives at railway rolling stock repair enterprises

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-07

Як цитувати

Романченко, О. В., Ткаченко, В. П., & Шумакова, Т. О. (2025). Виявлення особливостей застосування фінішних методів обробки деталей вільними абразивами на підприємствах ремонту рухомого складу залізниць. Technology Audit and Production Reserves, 3(1(83), 28–35. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.332016

Номер

Том 3 № 1(83) (2025): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Технології машинобудування

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Oleksiy Romanchenko, Viktor Tkachenko, Tetiana Shumakova

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.