Техніко-економічне обґрунтування використання галтувальної машин типу «turbula» при виконанні полірування поверхні дрібних полімерних виробів

ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ ГАЛТУВАЛЬНОЇ МАШИН ТИПУ «TURBULA» ПРИ ВИКОНАННІ ПОЛІРУВАННЯ ПОВЕРХНІ ДРІБНИХ ПОЛІМЕРНИХ ВИРОБІВ

TECHNICAL AND ECONOMIC RATIONALE FOR THE USE OF TURBULA TYPE MACHINING MACHINES IN POLISHING THE SURFACE OF SMALL POLYMER POLYMERS

Сторінки: 94-99. Номер: №4, 2022 (311)  
Автори:
ЗАЛЮБОВСЬКИЙ М. Г.
Київський національний університет технологій та дизайну,
Відкритий міжнародний університет розвитку людини «Україна»
https://orcid.org/0000-0001-6258-0088
e-mail: markzalubovskiy@gmail.com
Mark ZALYUBOVSKYI
Kyiv National University of Technology and Design,
Open International University of Human Development “Ukraine”
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2022-311-4-94-99

Анотація мовою оригіналу

Запропоновано спосіб вологого полірування полімерних деталей із використанням галтувальної машини зі складним просторовим рухом робочої ємкості типу «Turbula». Згідно запропонованого способу основний етап полірування поверхні деталей здійснюється абразивними керамічними тілами складної геометричної форми з додаванням дрібнодисперсної пемзи при реалізації змішаного каскадно-водоспадного режиму руху сипкого робочого середовища. Такий спосіб обробки деталей вважається високопродуктивним, час обробки деталей в середньому становить 15 годин безперервної роботи машини, що в декілька разів швидше ніж при обробці деталей у обертових галтувальних барабанах чи вібраційних машинах. Аналітичним шляхом виконано техніко-економічне обґрунтування застосування способу вологого полірування полімерних деталей із використанням галтувальної машини зі складним просторовим рухом робочої ємкості типу «Turbula» для реалізації технологічної операції полірування поверхні поліефірних ґудзиків. Розраховано очікуваний річний економічний ефект від впровадження розробленого способу вологого полірування полімерних деталей із використанням галтувальної машини зі складним просторовим рухом робочої ємкості типу «Turbula», що складе 14’059,8 грн на дві одиниці обладнання. Даний спосіб обробки може бути використаний для покращення якості поверхні будь-яких полімерних деталей з можливістю досягнення відповідного значення шорсткості їх поверхні. Отримані результати досліджень можуть бути використані у конструкторських бюро відповідних підприємств із виготовлення дрібних полімерних деталей, якість поверхні яких визначається органолептичним методом.
Ключові слова: полірування, полімерні деталі, галтувальна машина, робоча ємкість.

Розширена анотація англійською  мовою

A method of wet polishing of polymer parts using a galvanizing machine with a complex spatial movement of the working tank type «Turbula» is proposed. According to the proposed method, the main stage of polishing the surface of the parts is carried out by abrasive ceramic bodies of complex geometric shape with the addition of fine pumice in the implementation of mixed cascade-waterfall mode of movement of the bulk working medium. This method of processing parts is considered highly productive, the processing time of parts averages 15 hours of continuous operation of the machine, which is several times faster than when processing parts in rotating drum drums or vibrating machines. The latter are characterized by low productivity of the relevant technological operations. The feasibility study of the method of wet polishing of polymer parts using a galvanizing machine with a complex spatial movement of the working capacity of the «Turbula» type for the implementation of the technological operation of polishing the surface of polyester buttons was performed analytically. The expected annual economic effect from the implementation of the developed method of wet polishing of polymer parts using a galvanizing machine with a complex spatial movement of the working capacity of the «Turbula» type, which will amount to UAH 14,059.8 per two units of equipment, is calculated. This method of processing can be used to improve the surface quality of any polymer parts with the possibility of achieving the appropriate value of the roughness of their surface. The obtained research results can be used in design bureaus of relevant enterprises for the manufacture of small polymer parts, the surface quality of which is determined by organoleptic method, as well as in design bureaus of machine-building enterprises specializing in the development of galvanizing equipment.
Key words: polishing, polymer parts, galvanizing machine, working capacity.

Література

1. Залюбовський М.Г. Машини зі складним рухом робочих ємкостей для обробки полімерних деталей: монографія / М.Г. Залюбовський, І.В. Панасюк, В.В. Малишев – К.: Університет «Україна», 2018. – 228 с.
2. Бурмістенков О.П. Виробництво литих деталей та виробів з полімерних матеріалів у взуттєвій та шкіргалантерейній промисловості: монографія / О.П. Бурмістенков, Б.М. Злотенко, В.П. Коновал, І.В.Панасюк, М.Є. Скиба, О.М. Синюк. – Хмельниц., 2007. – 255 c.
3. Zalyubovskyi M.G. Analytical determination of the time of handling process of polymeric details in a machine with a complex movement of working container / Zalyubovskyi M.G., Panasyuk I.V., Smirnov Y.I., Kuznetsova O.O, Malyshev V.V. // Bulletin of the Kyiv National University of Technologies and Design – 2019. – Vol. 3 (134). – P. 9 – 17.
4. Шварц А.И. Механизация и автоматизация производства формовых РТИ: Учебное пособие для рабочего образования. М.: Химия, 1987. – 176 с.
5. Шумакова Т. А. Инструмент для виброабразивной обработки деталей: монография / Т.А. Шумакова, В. И. Шаповалов, Ю. И. Гутько; Восточноукр. нац. ун-т им. В. Даля. – Луганск: Ноулидж, 2011. – 59 c.
6. Залюбовський М.Г. Перспективні технології обробки деталей і змішування сипких речовин у рухомих робочих ємкостях (частина 2: типи обладнання з рухомими ємкостями) / М.Г. Залюбовський, І.В.Панасюк, В.В. Малишев // Вчені записки Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського. Серія: технічні науки – 2020. – № 3, том 31 (70). – С. 7-13.
7. Willy A. Bachofen (WAB): сайт Willy A. Bachofen AG, Maschinenfabrik. – 2021 [Електронний ресурс]. URL: https://www.wab-group.com/en/ (дата відвідування: 25.12.2021).
8. Zaliubovskyi M. G. Synthesis and research of the tumbling machine spatial mechanism / G. Zaliubovskyi, I. V. Panasiuk, Yu. I. Smirnov, V. V. Malyshev // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, – 2020. – 178, issue 4, 69-75.
9. Zalyubovskii M. G. Studying the main design parameters of linkage mechanisms of part-processing machines with two working barrels / G. Zalyubovskii, I. V. Panasyuk // International Applied Mechanics, 56, No. 6, November 2020, 762 – 772.
10. Zalyubovs’kyi M. G. Synthesis and analysis of redundant-free seven-link spatial mechanisms of part processing machine / G. Zalyubovs’kyi, I.V. Panasyuk, S.O. Koshel’, G.V. Koshel’// International Applied Mechanics, 57, No. 4, July 2021, 466 – 476.
11. Marigo M. Discrete Element Method (DEM) for Industrial Applications: Comments on Calibration and Validation for the Modelling of Cylindrical Pellets / M. Marigo, EH Stitt // KONA Powder and Particle Journal – 2015. – No 32, 236-252.
12. Marigo M. Discrete element modelling (DEM) input parameters: understanding their impact on model predictions using statistical analysis / Z. Yan, SK. Wilkinson, EH. Stitt, M. Marigo // Computational Particle Mechanics – 2014. – No (Vol. 3), P. 283-299.
13. Залюбовський М.Г. Експериментальне дослідження впливу режимів руху робочого масиву та об’єму заповнення ємкості на інтенсивність відділення металевих деталей від ливників / М.Г. Залюбовський, І.В. Панасюк // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну – 2020. – №1 (142). – С. 27-38.
14. Залюбовський М.Г. Експериментальне дослідження впливу геометрії металевих відливок деталей замка «блискавка» на особливості їх обробки в галтувальній машині / М.Г. Залюбовський, І.В. Панасюк // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну – 2020. – №2 (144). – С. 24-32.
15. Zalyubovskyi M.G. Experimental investigation of the handling process of polymeric units in a machine with a compacted space movement of working capacity / Zalyubovskyi M.G., Panasyuk I.V., Smirnov Y.I., Klaptsov Y.V., Malyshev V.V. // Bulletin of the Kyiv National University of Technologies and Design – 2019. – Vol. 2 (132). – P. 24 – 32.
16. Патент №113266, МПК В24В 31/10 (2006.01). Спосіб вологого полірування полімерних деталей / Залюбовський М.Г., Панасюк І.В., заявник та патентовласник Київський національний університет технологій та дизайну – №u201606525; заяв. 15.06.2016, опуб. 25.01.2017, бюл. № 2.

References

1. Zaliubovskyi M. H. Mashyny zi skladnym rukhom robochykh yemkostei dlia obrobky polimernykh detalei: monohrafiia / M. H. Zaliubovskyi, I. V. Panasiuk, V. V. Malyshev – K.: Universytet «Ukraina», 2018. – 228 s.
2. Burmistenkov O.P. Vyrobnytstvo lytykh detalei ta vyrobiv z polimernykh materialiv u vzuttievii ta shkirhalantereinii promyslovosti: monohrafiia / O.P. Burmistenkov, B.M. Zlotenko, V.P. Konoval, I.V. Panasiuk, M.Ie. Skyba, O.M. Syniuk. – Khmelnyts., 2007. – 255 s.
3. Zalyubovskyi M.G. Analytical determination of the time of handling process of polymeric details in a machine with a complex movement of working container / Zalyubovskyi M.G., Panasyuk I.V., Smirnov Y.I., Kuznetsova O.O, Malyshev V.V. // Bulletin of the Kyiv National University of Technologies and Design – 2019. – Vol. 3 (134). – P. 9 – 17.
4. Shvarts A.I. Mehanizatsiya i avtomatizatsiya proizvodstva formovyih RTI: Uchebnoe posobie dlya rabochego obrazovaniya. M.: Himiya, 1987. – 176 s.
5. Shumakova T. A. Instrument dlya vibroabrazivnoy obrabotki detaley: monografiya / T. A. Shumakova, V. I. Shapovalov, Yu. I. Gutko; Vostochnoukr. nats. un-t im. V. Dalya. – Lugansk: Noulidzh, 2011. – 59 c.
6. Zaliubovskyi M.H. Perspektyvni tekhnolohii obrobky detalei i zmishuvannia sypkykh rechovyn u rukhomykh robochykh yemkostiakh (chastyna 2: typy obladnannia z rukhomymy yemkostiamy) / M.H. Zaliubovskyi, I.V. Panasiuk, V.V. Malyshev // Vcheni zapysky Tavriiskoho natsionalnoho universytetu imeni V.I. Vernadskoho. Seriia: tekhnichni nauky – 2020. – № 3, tom 31 (70). – S. 7-13.
7. Willy A. Bachofen (WAB): сайт Willy A. Bachofen AG, Maschinenfabrik. – 2021 [Elektronnyi resurs]. URL: https://www.wab-group.com/en/ (data vidviduvannia: 25.12.2021).
8. Zaliubovskyi M. G. Synthesis and research of the tumbling machine spatial mechanism / G. Zaliubovskyi, I. V. Panasiuk, Yu. I. Smirnov, V. V. Malyshev // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, – 2020. – 178, issue 4, 69-75.
9. Zalyubovskii M. G. Studying the main design parameters of linkage mechanisms of part-processing machines with two working barrels / G. Zalyubovskii, I. V. Panasyuk // International Applied Mechanics, 56, issue 6, November 2020, 762 – 772.
10. Zalyubovs’kyi M. G. Synthesis and analysis of redundant-free seven-link spatial mechanisms of part processing machine / G. Zalyubovs’kyi, I.V. Panasyuk, S.O. Koshel’, G.V. Koshel’// International Applied Mechanics, 57, No. 4, July 2021, 466 – 476.
11. Marigo M. Discrete Element Method (DEM) for Industrial Applications: Comments on Calibration and Validation for the Modelling of Cylindrical Pellets / M. Marigo, EH Stitt // KONA Powder and Particle Journal – 2015. – No 32, P. 236-252.
12. Marigo M. Discrete element modelling (DEM) input parameters: understanding their impact on model predictions using statistical analysis / Z. Yan, SK. Wilkinson, EH. Stitt, M. Marigo // Computational Particle Mechanics – 2014. – No 2. (Vol. 3), P. 283-299.
13. Zaliubovskyi M.H. Eksperymentalne doslidzhennia vplyvu rezhymiv rukhu robochoho masyvu ta obiemu zapovnennia yemkosti na intensyvnist viddilennia metalevykh detalei vid lyvnykiv / M.H. Zaliubovskyi, I.V. Panasiuk // Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu – 2020. – №1 (142). – S. 27-38.
14. Zaliubovskyi M.H. Eksperymentalne doslidzhennia vplyvu heometrii metalevykh vidlyvok detalei zamka «blyskavka» na osoblyvosti yikh obrobky v haltuvalnii mashyni / M.H. Zaliubovskyi, I.V. Panasiuk // Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu – 2020. – №2 (144). – S. 24-32.
15. Zalyubovskyi M.G. Experimental investigation of the handling process of polymeric units in a machine with a compacted space movement of working capacity / Zalyubovskyi M.G., Panasyuk I.V., Smirnov Y.I., Klaptsov Y.V., Malyshev V.V. // Bulletin of the Kyiv National University of Technologies and Design – 2019. – Vol. 2. – P. 24 – 32.
16. Patent №113266, MPK V24V 31/10 (2006.01). Sposib volohoho poliruvannia polimernykh detalei / Zaliubovskyi M.H., Panasiuk I.V., zaiavnyk ta patentovlasnyk Kyivskyi natsionalnyi univers. tekhnolohii ta dyzainu – №u201606525; zaiav. 15.06.2016, opub. 25.01.2017, biul. № 2.