tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2018-6-113-118tumnig-681Research ArticleМАШИНЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И ОБУСТРОЙСТВО ПРОМЫСЛОВMACHINERY, EQUIPMENT AND FIELD CONSTRUCTIONМОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ «ЗАГОТОВКА — РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА — ДЕРЖАВКА» МЕТОДОМ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АНАЛОГИЙMODELING OF THERMAL PROCESSES IN THE «WORKPIECE — CUTTING INSERT— TOOL HOLDER» SYSTEM BY THERMOELECTRIC ANALOGIES METHODКузнецовВ. П.KuznetsovV. P.

д. т. н., профессор кафедры термообработки и физики металлов

Doctor of Engineering, Professor at the Department of Heat Treatment and Physics of Metals

v.p.kuznetcov@urfu.ruШлыкЮ. К.ShlykYu. K.

д. т. н., доцент, профессор кафедры электроэнергетики

Doctor of Engineering,Associate Professor at the Department of Electric Power Engineering

shlykjk@tyuiu.ruНекрасовР. Ю.NekrasovR. Yu.

к. т. н., доцент, заведующий кафедрой технологии машиностроения

Candidate of Engineering, Associate Professor, Head of the Department of Mechanical Engineering

nekrasovrj@tyuiu.ruАгеевВ. В.AgeevV. V.

Candidate of Engineering, Associate Professor at the Department of Physics, Methods of Control and Diagnostics

ageevvv@tyuiu.ruУральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, г. ЕкатеринбургРоссияUral Federal University named after the first President of Russia B. N. Yeltsin, EkaterinburgRussian FederationТюменский индустриальный университет, г. ТюменьРоссияIndustrial University of Tyumen, TyumenRussian Federation20182001201906113118Copyright © Кузнецов В.П., Шлык Ю.К., Некрасов Р.Ю., Агеев В.В., 20192019Кузнецов В.П., Шлык Ю.К., Некрасов Р.Ю., Агеев В.В.Kuznetsov V.P., Shlyk Y.K., Nekrasov R.Y., Ageev V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/681

Рассмотрен подход электро- тепло аналогии для анализа тепловых процессов. Данный подход, очевидно, оправдан, поскольку он базируется на глубокой физической аналогии процессов распространения тепла и электрического тока в различных средах. Цель работы — анализ распределения тепловых потоков в системе «заготовка — режущая пластина — державка» (З–РП–Д) с учетом внешнего и внутреннего охлаждения. Представлена совокупность параметров системы (З–РП-Д), которая дает основание рассматривать их в качестве элементов блок-схемы системы управления термодинамическим режимом токарной обработки материалов любых физико-механических свойств, что является предметом самостоятельных исследований.

The approach of electrothermo analogy for the analysis of thermal processes is considered. This approach is obviously justified, since it is based on a deep physical analogy of the processes of heat propagation and electric current in various media. The study aims to analyze the distribution of heat fluxes in the system «workpiece — cutting insert — tool holder» (W–CI–TH), taking into account external and internal cooling. We present the set of parameters of the system (W–CI–TH), which gives grounds to consider them as elements of the block diagram of the control system for the thermodynamic mode of turning materials of any physical and mechanical properties, which is the subject of independent researches.

теплопроводностьтеплоемкостьдеформациинапряжениетокарная обработкатермодинамический режимthermal conductivityheat capacitydeformationvoltagelathe machiningthermodynamic modeReferencesБабаков Н. А., Воронов А. А., Воронова А. А. Теория автоматического управления: Ч. I. Теория линейных систем автоматического управления. – М.: Высшая школа, 1986. – 367 с.Бабаков Н. А., Воронов А. А., Воронова А. А. Теория автоматического управления: Ч. I. Теория линейных систем автоматического управления. – М.: Высшая школа, 1986. – 367 с.Попов В. М. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений. – М.: Энергия, 1971. – 216 с.Попов В. М. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений. – М.: Энергия, 1971. – 216 с.Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. – М.: Наука, 1977. – 736 с.Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. – М.: Наука, 1977. – 736 с.Olson G. Dynamical analogies. – New York (USA), D. Van Nostrand Co, 1943. –192 р.Olson G. Dynamical analogies. – New York (USA), D. Van Nostrand Co, 1943. –192 р.Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. Развитие теории от первоначальных понятий до теории относительности и квант / Пер. с англ. С. Г. Суворова. – Москва —Ленинград: Гостехиздат, 1948. – 272 с.Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. Развитие теории от первоначальных понятий до теории относительности и квант / Пер. с англ. С. Г. Суворова. – Москва —Ленинград: Гостехиздат, 1948. – 272 с.Коган И. Ш. Физические аналогии — не аналогии, а закон природы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7438.html (дата обращения: 03.09.2018).Коган И. Ш. Физические аналогии — не аналогии, а закон природы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7438.html (дата обращения: 03.09.2018).Кононюк А. Е. Обобщенная теория моделирования. Начала. К.1.Ч.1 К.4. – Освіта України, 2012. – 602 с.Кононюк А. Е. Обобщенная теория моделирования. Начала. К.1.Ч.1 К.4. – Освіта України, 2012. – 602 с.Фокин В. М., Бойков Г. П., Видин Ю. В. Основы технической теплофизики: моногр. – М.: Машиностроение, 2004. – 172 с.Фокин В. М., Бойков Г. П., Видин Ю. В. Основы технической теплофизики: моногр. – М.: Машиностроение, 2004. – 172 с.Основы теории цепей / Г. В. Зевеке [и др.]. – М.: Энергия, 1975. – 752 с.Основы теории цепей / Г. В. Зевеке [и др.]. – М.: Энергия, 1975. – 752 с.Усачев Я. Г. Явления, происходящие при резании металлов. – Петроград: типография Р. Г. Шредера, 1915. – 45 с.Усачев Я. Г. Явления, происходящие при резании металлов. – Петроград: типография Р. Г. Шредера, 1915. – 45 с.Резников А. Н., Резников Л. А. Тепловые процессы в технологических системах. – М.: Машиностроение, 1990. – 288 с.Резников А. Н., Резников Л. А. Тепловые процессы в технологических системах. – М.: Машиностроение, 1990. – 288 с.Спиридонов Ф. Ф., Фирсов А. М., Смирнов В. В. Алгоритмы и методы численного моделирования характеристик теплового состояния систем «Деталь — обрабатывающий инструмент» в процессе механической обработки: моногр. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2000. – 92 с.Спиридонов Ф. Ф., Фирсов А. М., Смирнов В. В. Алгоритмы и методы численного моделирования характеристик теплового состояния систем «Деталь — обрабатывающий инструмент» в процессе механической обработки: моногр. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2000. – 92 с.Кулбанов М. С. Математическое моделирование. Методология и методы разработки математических моделей механических систем и процессов. Ч 1. Моделирование систем и процессов. – М.: МГТУ ГА, 2004. – 108 с.Кулбанов М. С. Математическое моделирование. Методология и методы разработки математических моделей механических систем и процессов. Ч 1. Моделирование систем и процессов. – М.: МГТУ ГА, 2004. – 108 с.Волкова В. Н., Горелова Г. В., Козлов В. Н. Моделирование систем и процессов / Под. ред. В. Н. Волковой, В. Н. Козлова. – М.: Юрайт, 2015. – 449 с.Волкова В. Н., Горелова Г. В., Козлов В. Н. Моделирование систем и процессов / Под. ред. В. Н. Волковой, В. Н. Козлова. – М.: Юрайт, 2015. – 449 с.Дядик В.Ф. Теория автоматического управления / Национальный исследовательский Томский политехнический ун-т. − Томск: Изд-во Томского политехнического ун-та, 2011. – 196 с.Дядик В.Ф. Теория автоматического управления / Национальный исследовательский Томский политехнический ун-т. − Томск: Изд-во Томского политехнического ун-та, 2011. – 196 с.Лазарева Т. Я., Мартемьянов Ю. Ф. Основы теории автоматического управления. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. – 352 с.Лазарева Т. Я., Мартемьянов Ю. Ф. Основы теории автоматического управления. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. – 352 с.Проскуряков Н. А. Моделирование процессов диагностики технологической системы как средство повышения размерной точности при обработке на станках с ЧПУ // СТИН. – 2016. – № 1. – С. 2–5.Проскуряков Н. А. Моделирование процессов диагностики технологической системы как средство повышения размерной точности при обработке на станках с ЧПУ // СТИН. – 2016. – № 1. – С. 2–5.Тахман С. И. Закономерности процесса изнашивания и основы прогноза износостойкости инструментов из стандартных твердых сплавов // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел, деталей технологического и энергетического оборудования. – 2010. – № 3. – С. 64–72.Тахман С. И. Закономерности процесса изнашивания и основы прогноза износостойкости инструментов из стандартных твердых сплавов // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел, деталей технологического и энергетического оборудования. – 2010. – № 3. – С. 64–72.Шаламов В. Г. Математическое моделирование при резании металлов: учеб. пособие. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007.Шаламов В. Г. Математическое моделирование при резании металлов: учеб. пособие. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007.Diagnostics of cut-layer deformation and rational tool loading in numerically controlled lathes / R. Yu. Nekrasov Russian engineering research. – 2014. – Vol. 34, Issue 12. – Р. 826–828.Diagnostics of cut-layer deformation and rational tool loading in numerically controlled lathes / R. Yu. Nekrasov Russian engineering research. – 2014. – Vol. 34, Issue 12. – Р. 826–828.Nekrasov R. Yu., Putilova U. S., Soloviev I. V. Laser interferometry method of stress determination in loaded cutting tool parts // Applied Mechanics and Materials. – 2015. – Vol. 698. – Р. 537–541.Nekrasov R. Yu., Putilova U. S., Soloviev I. V. Laser interferometry method of stress determination in loaded cutting tool parts // Applied Mechanics and Materials. – 2015. – Vol. 698. – Р. 537–541.Nekrasov R. Yu., Starikov A. I., Lasukov A. A. Entering the operative correction machining processes CNC // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – 2015. – Issue 91.Nekrasov R. Yu., Starikov A. I., Lasukov A. A. Entering the operative correction machining processes CNC // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – 2015. – Issue 91.Nekrasov R. Yu., Starikov A. I., Lasukov A. A. Diagnosis of the computer-controlled milling machine, definition of the working errors and input corrections on the basis of mathematical // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – 2016. – Vol. 154.Nekrasov R. Yu., Starikov A. I., Lasukov A. A. Diagnosis of the computer-controlled milling machine, definition of the working errors and input corrections on the basis of mathematical // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – 2016. – Vol. 154.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.