WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

МОТРЕНКО ПЕТР ДАНИЛОВИЧ

Технологическое обеспечение качества

крупногабаритных и длинномерных деталей

сложной формы при виброударной обработке

Специальность 05.02.08 – «Технология машиностроения»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Орёл - 2008 г.

2

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет» (ДГТУ).

Научный консультант: Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Бабичев Анатолий Прокофьевич

Официальные оппоненты: Заслуженный изобретатель РФ, доктор технических наук, профессор Смоленцев Владислав Павлович Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Фёдоров Владимир Павлович доктор технических наук Соловьев Дмитрий Львович

Ведущая организация: «РГУПС», г. Ростов-на-Дону.

Защита состоится «05» декабря 2008 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.182.06 при ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» по адресу: 302020, Россия, г. Орёл, Наугорское шоссе, 29, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОрелГТУ.

Автореферат разослан.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент Ю.В. Василенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Повышение качества, надежности и долговечности изделий авиационной техники, судостроения, энергосиловых установок на протяжении многих десятилетий и в настоящее время является важной народнохозяйственной проблемой, над которой работают многие специалисты в нашей стране и за рубежом.

Эта проблема стала особенно актуальной в связи с созданием новых поколений вертолетов, самолетов, судов, двигателей и обострившейся конкуренцией на мировом рынке. В конструкции упомянутых типов изделий входят группы высоконагруженных деталей, надежность и долговечность которых, в значительной мере определяет ресурс работы и надежность всего изделия. Значительное количество такого рода деталей имеют сложную форму, большие размеры, ограниченную жесткость и высокие требования к параметрам качества поверхности и поверхностного слоя.

Характерным примером такого типа деталей являются: лонжерон лопасти несущего винта вертолета, элементы крыла и фюзеляжа (панели) самолета, детали турбореактивных двигателей, судов, энергосиловых установок, редукторов и др.

Указанные детали в зависимости от типа изделия и его назначения имеют различные конструктивные формы и размеры, изготавливаются из различных материалов – конструкционные легированные стали, алюминиевые, титановые сплавы, жаропрочные и нержавеющие стали. Общей отличительной особенностью являются:

сложная форма, большие размеры (крупногабаритные), большая длина (длинномерные), ограниченная жесткость; преимущественно это полые, сложной конфигурации детали с ограниченной толщиной стенок, с изменяющимися по длине размерами поперечного сечения.

К качеству поверхности предъявляются высокие требования, обусловленные тяжелыми условиями эксплуатации – высокий уровень знакопеременных нагрузок, высокие скорость и контактные нагрузки, колебания температурного градиента, коррозионные и эрозионные процессы. В этой связи шероховатость поверхности ограничивается – Ra=0,51,25 мкм, оговаривается структура и направленность микрорельефа; поверхностный слой подвергается упрочняющей обработке ППД. Отмеченные особенности требуют нетрадиционного подхода к решению технологических задач упрочняющей обработки: разработке и совершенствованию методов виброударного воздействия, новых технологических схем виброударной обработки деталей рассматриваемого класса, создания специализированного оборудования и инструментов.

Разработка эффективных технологических методов и средств отделочноупрочняющей обработки высоконагруженных деталей, определяющих надежность и ресурс работы изделий, является актуальной проблемой, имеющей важное народнохозяйственное значение.

В этой связи целью работы являются: технологическое обеспечение качества, на основе создания новых высокоэффективных методов и технологических средств виброударной отделочно-упрочняющей обработки тяжелонагруженных крупногабаритных и длинномерных деталей сложной формы высокотехнологичных изделий, обеспечивающих повышение их качества, надежности и ресурса работы.

Для достижения поставленной цели сформулированы задачи и выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований.

Задачи исследований:

1. Разработка и обоснование новых технологических схем виброударной обработки длинномерных и крупногабаритных деталей сложной конфигурации, на основе применения многоконтактных виброударных инструментов и использования эффекта вибротранспортирования обрабатывающей среды по обрабатываемой поверхности детали, достижения за счет этого наибольшего к.п.д. виброударного воздействия.

2. Разработка математического обеспечения для расчета конструктивнотехнологических параметров основных элементов технологического оснащения (оборудования и многоконтактных инструментов) виброударной обработки.

3. Разработка математических моделей распространения ударного импульса в системе многоконтактного виброударного инструмента и транспортнообрабатывающей технологической системы виброударной обработки длинномерных и крупногабаритных деталей сложной формы.

4. Анализ и систематизация конструктивно-технологических особенностей виброударной обработки деталей нетрадиционных форм и размеров; разработка их классификации; разработка обобщенной классификации схем виброударного воздействия при обработке деталей упомянутого класса.

5. Исследование влияния конструктивно-технологических параметров различных схем виброударной обработки на качество поверхностного слоя; установление возможности регулирования равномерности упрочняющей обработки поверхности деталей сложной формы и большой протяженности.

6. Экспериментальные исследования, технологические испытания и промышленная апробация новых технологических схем и конструкций многоконтактных инструментов для виброударной упрочняющей обработки крупногабаритных и длинномерных деталей сложной формы; разработка и исследование имитационных моделей новых технологических схем виброударной обработки.

7. Исследования и сравнительные испытания влияния параметров качества поверхности при виброударной обработке на важнейшие эксплуатационные свойства деталей.

8. Разработка классификации и методики расчета основных элементов конструкций технологического оборудования и инструментов для виброударной обработки длинномерных и крупногабаритных деталей сложной формы.

9. Технико-экономический анализ и технологические рекомендации для практического применения результатов исследований.

Методы и объект исследований.

Объектом исследований является технология виброударной отделочноупрочняющей обработки силовых деталей класса крупногабаритных и длинномерных сложной формы, входящих в конструкции высокотехнологических изделий – летательных аппаратов, судов, энергосиловых и транспортных устройств. При выполнении работы использовалась общенаучная методология, характеризуемая комплексом теоретических и экспериментальных исследований, использованием математического, физического, имитационного методов моделирования, отдельных фрагментов компьютерного моделирования виброударных систем. Теоретические положения базируются на научных представлениях и законах теории колебаний и виброударных систем, механики деформируемых сред, формирования и трансформации состояния поверхностного слоя деталей; технологии машиностроения, материаловедения, теории механизмов и машин.

Экспериментальные исследования выполнены с использованием известного и оригинального опытного оборудования, имитационных моделей, фрагментов изделий авиационной техники; современных методов и средств измерений; испытания опытных конструкций оборудования и инструментов выполнены в лаборатории ДГТУ и ОАО «Роствертол».

На защиту выносятся следующие основные результаты:

- теоретико-экспериментальные исследования распространения ударных импульсов в замкнутом объёме уплотненной среды стальных шаров - как модель многоконтактного виброударного инструмента;

- теоретико-экспериментальные исследования и разработка новых технологических схем виброударной обработки деталей нетрадиционных форм и размеров (класса крупногабаритных и длинномерных сложной конфигурации);

- обобщенная классификация технологических схем виброударного нагружения при обработке крупногабаритных и длинномерных деталей сложной формы;

- совокупности теоретико-экспериментальных зависимостей, характеризующих закономерности виброударного нагружения очага деформации для расчета энергии соударения, затрачиваемой на осуществление упругопластической деформации при виброударном воздействии, с учетом геометрии контактных элементов инструмента и динамических параметров виброударной системы; определения глубины наклёпанного слоя, исходя из показателей кривизны контактирующих поверхностей инструмента (или рабочей среды) и обрабатываемой детали, энергии удара, затрачиваемой на упругопластическую деформацию при виброударном воздействии и свойств обрабатываемого материала;

- рекомендации по назначению геометрических параметров контактных элементов виброударных инструментов (и обрабатывающих сред), а также комплекс аналитических и эмпирических зависимостей для расчета основных элементов конструкции инструментов и оборудования для виброударной обработки;

- технология виброударной упрочняющей обработки ППД крупногабаритных и длинномерных деталей сложной формы; рекомендации по выбору режимов и технологического оснащения.

Связь с научно-техническими программами: представленное в диссертации научное исследование связано с выполнением комплексной научной программы «вибрационные технологии»; программой «Энерго- и ресурсосберегающие технологии» Федерального агентства по образованию РФ (МАИ, МАМИ), темы ЕЗН.

Научная новизна полученных результатов заключается:

- в теоретическом обосновании и разработке новых технологических схем виброударной упрочняющей обработки деталей нетрадиционных форм и размеров (крупногабаритные и длинномерные детали сложной формы), результатом которого являются аналитические и эмпирические зависимости, устанавливающие взаимосвязь параметров виброударного воздействия и изменения качества поверхностного слоя;

- в определении технологических возможностей и создании технологической инфраструктуры виброударной упрочняющей обработки силовых деталей класса крупногабаритных и длинномерных сложной формы, включающей теорию прогнозирования параметров качества поверхности; технологическое оснащение, методы расчета конструктивных параметров многоконтактных виброударных инструментов и оборудования для поэлементной и адресной виброударной обработки; технологические рекомендации, что обеспечивает решение крупной научно-технической проблемы, имеющей важное народно-хозяйственное значение – повышение усталостной прочности и износостойкости тяжелонагруженных деталей высокотехнологичных изделий;

- в теоретическом обосновании конструкций многоконтактных виброударных инструментов для отделочно-упрочняющей обработки ППД деталей нетрадиционных форм и размеров (крупногабаритные и длинномерные детали сложной формы);

- в разработке математической модели процесса обработки и методики расчета конструктивных параметров многоконтактных виброударных инструментов;

- в теоретическом обосновании и разработке транспортно-обрабатывающей технологической системы (ТОТС) виброударной обработки длинномерных деталей сложной формы (в том числе с изменяющейся по длине формой поперечного сечения), обеспечивающей непрерывность и равномерность обработки, формирование стабильности параметров качества поверхностного слоя и наиболее высокий к.п.д.

виброударного воздействия обрабатывающей среды на поверхность обрабатываемой детали;

- в теоретическом и экспериментальном обосновании требований к параметрам виброударной обработки поверхностей различной кривизны крупногабаритных и длинномерных деталей, обеспечивающем требуемые показатели качества поверхностного слоя, результатом которых является аналитико-эмпирические зависимости, описывающие взаимосвязь энергии виброударного воздействия с характером формирования системы пластических отпечатков на обрабатываемой поверхности, образованием шероховатости, микротвердости и остаточных напряжений поверхностного слоя детали.

Практическая ценность работы заключается в:

• разработке технологии виброударной обработки деталей нетрадиционных форм и размеров, оборудования и инструментов для реализации процесса;

• разработке оригинальной схемы обработки транспортно-обрабатывающей технологической системы виброударной обработки длинномерных деталей сложной формы (на примере лонжерона лопасти несущего винта вертолета);

• разработке методики расчета основных элементов конструкций специального оборудования и инструментов для виброударной обработки крупногабаритных и длинномерных деталей сложной формы;

• разработке технологических рекомендаций по выбору параметров виброударной обработки деталей для достижения требуемых характеристик качества поверхностного слоя.

Результаты исследований прошли промышленную апробацию на ряде предприятий авиационной промышленности (ОАО «Роствертол», Лопастной завод (г. Ростов-на-Дону), ТагАВИА (г. Таганрог)) и рекомендованы для реализации.

Отдельные результаты используются в учебном процессе (в лекционных курсах, в лабораторных работах, широко используются в студенческих НИРС, в ходе курсового и дипломного проектирования и магистерских диссертациях).

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах, конференциях, симпозиумах различного уровня: международная научно-техническая конференция «Высокие технологии в машиностроении (г. Самара, 2002г.); международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы конструкторско-технологического обеспечения машиностроительного производства» (г. Волгоград, 2003 г.); научнотехническая конференция «Процессы обработки прецизионных поверхностей» (г.

Сеул, Южная Корея, 2002 г.); научно-технический семинар «Применение низкочастотных колебаний в технологических целях» (г. Ростов-на-Дону, Полтава, Винница, Курск, Днепропетровск, 2004, 2005, 2006,2007г.г.); научно-техническая конференция «Машиностроение и техносфера XXI века» (г. Донецк, Севастополь, Украина, 2006 г.); Международная научно-техническая конференция «Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений» (г. Рыбинск, 2006г.); научно-техническая конференция «Контактная жесткость. Износостойкость. Технологическое обеспечение» (г. Брянск, 2003г.); международная научно-техническая конференция «Вибрации в технике и технологиях» (г. Днепропетровск, Украина, 2007г.); 6-я Международная научно-техническая конференция «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (г. Брянск, 2008г.); научно-техническая конференция ППС ДГТУ (г. Ростов н/Д, 2005 г., 2006г., 2007г., 2008г.).

Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано более 30 работ, в том числе монографии и учебные пособия: «Отделочно-упрочняющая обработка деталей многоконтактным виброударным инструментом», 2003г., 191с.;

«Применение вибрационных технологий для повышения качества поверхности и эксплуатационных свойств деталей», 2006г., 215с.; «Физико-технологические методы обработки», 2007г., Справочник, 477с.; «Основы научных исследований в технологии машиностроения», 2007г., учебное пособие, 215с.; «Методика расчета основных элементов оборудования для вибрационной обработки деталей», 2006г., учебное пособие, 40с.; «Применение вибрационных технологий на операциях отделочнозачистной обработки деталей», 2008г., научная монография,210с. (в работе).

Структура и объем работы Работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы (172 наименований) и 3-х приложений; изложена на 235 страницах машинописного текста, включает 95 рисунков, 17 таблиц, 7 приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы на основе современных представлений о состоянии и путях развития динамических методов отделочноупрочняющей обработки ППД и вибрационной технологии (ВиТ). Содержится краткое изложение основных научных результатов, выносимых на защиту; отражена научная значимость и практическая ценность.

В основу работы положены результаты теоретических и экспериментальных исследований физико-технологических особенностей различных схем виброударной отделочно-упрочняющей обработки высоконагруженных (силовых) деталей, специфичных нетрадиционных классов и групп: сложной конфигурации, крупногабаритных корпусных деталей, длинномерных до 15 метров и более (наружных и внутренних поверхностей) сложной формы поперечного сечения, зачастую изменяющихся по длине детали, входящих в конструкции летательных аппаратов, судов, энергосиловых установок, редукторов, транспортных средств и др.

В работе представлены новые технологические схемы виброударной обработки деталей нетрадиционных форм и размеров: новые технологии, в основе которых положены динамические (виброударные) методы поверхностного пластического деформирования; технологическое оснащение для реализации предложенных технологических решений в виде вибрационных станков, вибрационных машин, вибрационных установок; инструментальное обеспечение в виде многоконтактных виброударных инструментов и обрабатывающих сред. При этом разработка технологического оснащения осуществлялась с учетом механики процесса взаимодействия элементов рабочего органа (стенок рабочей камеры – РК) вибрационного станка и обрабатывающей среды (ОС); характеристики виброударной системы (рабочая камера (РК) – рабочая среда (РС) – обрабатываемая деталь (ОД); амплитудных и фазачастотных характеристик системы; массовых и диссипативных свойств системы РК – РС – ОД.

Предложенные в работе решения направлены на повышение качества, надежности и долговечности ответственных и высоконагруженных деталей и изделий авиационной техники, транспортных и энергосиловых установок, двигателей и др. Созданы новые технологические схемы, методы обработки, инструменты и дополнительное оснащение. Теоретические и экспериментальные исследования и их практическая апробация осуществлялась в тесной взаимосвязи с действующими предприятиями вертолетостроения и самолетостроения.

В первой главе представлен анализ состояния исследуемой проблемы - повышения эффективности процессов и технологического оснащения виброударной обработки крупногабаритных и длинномерных силовых деталей сложной формы, обеспечивающих повышение их качества и эксплуатационных свойств; обобщён накопленный научный и производственный опыт разработки процессов и технологического обеспечения в области обработки деталей поверхностным пластическим деформированием; представлен обзор и анализ работ в области виброударной обработки; рассмотрены конструктивно-технологические особенности и произведена классификация деталей класса крупногабаритных и длинномерных сложной формы;

приведен анализ работ в области повышения качества поверхности и эксплуатационных свойств деталей динамическими методами ППД; сформулированы цель и задачи исследований.

Большой вклад в развитие упрочнения деталей методами ППД внесли работы Кудрявцева И.В., Юдина Д.Л., Дрозда М.С., Безъязычного В.Ф., Петросова В.В., Шнейдера Ю.Г., Маталина А.А, Рыжова Э.В., Хворостухина Л.А., Бабичева А.П., Федорова В.П., Киричека А.В., Лебедева В.А,, Степанова Ю.С., Соловьева Д.Л., Одинцова Л.Г., Копылова Ю.Р., Смелянского В.М., Сорокина В.М., Алексеева П.Г., Кравченко Б.А., Папшева Д.Д., Суслова А.Г., Рыковского Б.П., Азаревича Г.М., Ящерицина П.И., Саверина М.М., Горохова В.А. и др.

В области виброударной обработки широкую известность получили работы:

Бабичева А.П., Копылова Ю.Р., Лебедева В.А., Устинова В.П,, Матюхина Е.В., Юркевича В.Б., Аксенова В.Н., Картышева Б.Н.

На рис. 1. представлены типовые схемы виброударного воздействия на обрабатываемые объекты (детали). Колебаний рабочей камере сообщаются от инерционного (или другого вида) вибратора с частотой до 50…100 Гц и амплитудой от 0,5… мм и более.

В соответствии с существующей классификацией ВиО относится к методам механической обработки, а при введении в состав рабочей среды поверхностноактивных веществ (ПАВ) и химических растворов – к комбинированным методам, в частности, к группе механохимических методов обработки. ВиО следует относить к динамическим, а по технологическому назначению – к безразмерным методам обработки; по виду применяемого инструмента – к группе методов обработки свободным абразивом или ППД.

В общем случае ВиО характеризуется следующими явлениями:

- динамическим воздействием обрабатывающей среды в виде множества соударений её частиц с поверхностью обрабатываемой детали;

- механическим взаимодействием среды и материала детали;

- акустическим воздействием ударных волн.

Процесс виброударной обработки представляет собой сложный комплекс механо-физико-химических явлений, оказывающих существенное влияние на состояние, прежде всего поверхности и поверхностного слоя обрабатываемой детали.

В числе основных параметров ВиО следует назвать характер движения (траекторию) рабочей камеры и частиц ОС, их скорость и ускорение, силу микроударов, контактное давление, напряжение и температуру, возникающую в зоне действия микроударов, среднюю температуру и давление в рабочей камере.

Виброударная обработка, используемая для достижения упрочняющего или стабилизирующего эффекта, осуществляется преимущественно в среде металлических и твердосплавных тел. Получение упомянутого технологического эффекта, возможность управления процессом предопределяются состоянием обрабатывающей среды и характерными её параметрами. В числе последних рассматриваются:

значение эквивалентной массы вибрирующей среды; коэффициент восстановления;

параметры силовых связей; динамический зазор между частицами среды диссипативные и квазиупругие свойства среды.

Для виброударной обработки с большим количеством переменных факторов характерной является необходимость экспериментальной проверки конкретных условий её применения для различных операций, а в ряде случаев и для различных типов деталей. В этом случае оптимальный вариант выбирается, исходя из соображений экономического характера и возможностей предприятия.

На основе анализа конструктивно-технологических особенностей деталей класса длинномерные и крупногабаритные сложной формы предложена их классификация в виде 3-х групп (рис. 2):

- 1-я группа – плоские детали сложной формы с размерами до 250…300 мм;

- 2-я группа – крупногабаритные детали сложной формы объемной ориентации, с размерами до 500…1000 мм;

- 3-я группа – длинномерные детали сложной формы, объемной ориентации, с размерами до 15000 мм и более.

Разработанная классификация деталей послужила основанием для разработки новых технологических схем виброударной обработки (в том числе оригинальных) и технологического оснащения (оборудования и инструментов).

а) устройство для виброударной обработки: 1- рабочая камера; 2- шланг подачи раствора; 3- насос; 4- бак-отстойник; 5- труба для слива; 6 - спиральная пружина; 7 - вал с несбалансированными грузами; 8 - груз; 9 - основание; 10 - ленточная пружина.

б) устройство для вибрационной ударно-импульсной обработки: 1 - рама; 2 – 5 – блоки; 6 - гибкий трос; 7, 8, 9 - жесткие площадки; 10 - резиновая рабочая камера; 11 рабочие тела; 12 - качающееся коромысло; 13 – кулачок; 14 - кулачковый вал; 15 - вал электродвигателя; 16 - импульсная коробка скоростей; 17 - вал входной; 18 – выходной;

19 и 20 – шестерни; 21 и 22 - фиксаторы.

в) клиновое устройство для упрочнения поверхности деталей: 1 – рабочая среда; – обрабатываемая поверхность; 3 и 4 – ограничители; 5 – подвижная ось; 6 – клиновой ударник; 7 – виброударный привод; 8 – привод осевого перемещения для создания уплотнения рабочей среды; 9 – привод подачи; 10 – обойма.

г) устройство для вибрационной обработки деталей с регулируемой траекторией: – корпус; 2 - привод, 3 – планшайба; 4 - ведущий палец, 5 – подвижная платформа; 6 – тяга; 7 и 8 – шарниры; 9 - рабочая камера; 10 - обрабатывающая среда.

д) шарико- стержневой упрочнитель (ШСУ): 1 - стальные шары; 2 - пучок стержней; 3 – корпус; 4 – гайка; 5 – поршень; 6 – пружина.

Рис. 1. Типовые схемы виброударного воздействия на обрабатываемые Детали ограничен- Крупногабарит- Длинномерные детали Рис. 2. Классификационные группы деталей сложной конфигурации, подвергаемых виброударной упрочняющей обработке (на примере деталей Во второй главе представлены теоретические исследования и обоснование разработки новых технологических схем виброударной обработки деталей класса длинномерных и крупногабаритных сложной формы. С учетом конструктивнотехнологических особенностей деталей рассматриваемого класса разработана классификация схем виброударного воздействия (рис. 3).

В зависимости от конструктивных форм обрабатываемых деталей, предъявляемых к ним технических требований, специальных условий, реализация процесса может осуществляться по различным схемам виброударного воздействия.

Рис. 3. Классификация схем виброударного воздействия Для рассматриваемых в работе типов деталей виброударное воздействие может осуществляться: в виде точечного контакта, многоконтактной системы инденторов (например, инструмент ШСУ – шарико-стержневой упрочнитель), передачи ударного импульса в системе: боёк (ударник) - уплотненная среда шаров - обрабатываемая поверхность детали; обработка в среде колеблющихся тел (базовая схема);

выброс (метание) на обрабатываемую поверхность массы обрабатываемых тел с частотой f (например, виброударная ударно-импульсная обработка – ВиУИО); вибротранспортирование по обрабатываемой поверхности обрабатывающей среды (транспортно-обрабатывающая схема).

На основе рассматриваемых схем виброударного воздействия осуществляется разработка технологических схем виброударной обработки и технологического оснащения (оборудование, инструмент, обрабатывающие среды) для реализации процесса.

Представлен анализ энергетических и динамических характеристик различных схем виброударного воздействия при обработке рассматриваемого класса деталей.

Отмечается, что эффективность виброударного воздействия характеризуется степенью изменения физико-механических свойств поверхностного слоя. Комплексной характеристикой этих изменений является величина энергии деформирования, которая пропорциональна плотности образующихся структурных дефектов (дислокаций, вакансий, границ блоков и др.) искажающих кристаллическую решетку и создающих в ней достаточно устойчивые упругие поля, сохраняющиеся и после деформирования. Взаимодействие этих полей определяет общую напряженность деформированного объема, проявляющуюся в виде степени наклепа Hµ, остаточных напряжений G0, и структурных изменений на определенной глубине поверхностного слоя.

Поверхностный слой при виброударном воздействии формируется в результате сложных взаимосвязанных явлений, происходящих в локальных очагах деформирования. Процесс поверхностного пластического деформирования при различных схемах виброударного воздействия является динамическим, который на атомномолекулярном (микроскопическом) уровне представляет систему единичных элементарных актов, совокупность которых проявляется в виде макроскопического эффекта.

Величина энергии при виброударном воздействии пропорциональна кинетической энергии деформирующих элементов, часть которой переходит в механическую работу пластической деформации. С увеличением уровня энергии, подводимой к единице поверхности в единицу времени, возрастает степень пластической деформации и интенсивность изменения структуры и свойств поверхностного слоя. Величина энергии, подводимая к единице поверхности за время обработки, зависит от схемы виброударного воздействия. В общем виде она может быть представлена в виде:

где, Еуд – удельная величина энергии, приходящаяся на единицу поверхности в единицу времени;

V – скорость соударения; f – частота виброударного воздействия; k – коэффициент восстановления; ti – продолжительность обработки; Fуп – площадь единичной упаковки; м – плотность материала частиц среды; m – приведенная масса деформирующего элемента (частиц среды, стержня и т.п.).

Для базовой схемы виброударного воздействия энергия удара:

где, d0 – диаметр пластического отпечатка; hµ – глубина наклепанного слоя; F – сила соударения; HB, Gs – твердость и радиус сферы деформирующего элемента (шара, стержня); К2, Кm, Кд – коэффициенты, характеризующие соответственно: повторные удары, одновременность действия частиц среды; демпфирующие свойства среды при соударении; В – коэффициент, учитывающий количество энергии соударения, идущей на упругий отскок и на перемещение свободно загруженной детали;

Для многоконтактных виброударных инструментов типа:

V0, P0, E0 - значения параметров ударника до соударения с системой «боёк среда шаров – стержни».

Передача энергии ударного импульса в системе тел: «клиновой ударник – среда шаров – обрабатываемая поверхность»: Mk - масса клинового ударника, V скорость клина, m - масса среды стальных шаров, Vx- горизонтальная составляющая скорости шарика; Vy - вертикальная составляющая скорости шарика; F - ударный импульс.

Вертикальная составляющая скорости: Vy = Vx tg, Преобразование энергии ударного импульса в вертикальном направлении:

где, k – коэффициент, характеризующий потери энергии при прохождении одного слоя шаров; n – количество слоев шаров.

Экспериментальная проверка произведена по величине диаметра пластического отпечатка d0 из уравнения:

Динамическая нагрузка при соударении:

Глубина наклепанного слоя:

где, Кн – коэффициент неравномерности энергии удара; m - масса шара (частицы рабочей среды); V – скорость соударения; Dш - диаметр шара; Gs – предел текучести обрабатываемого материала; f - частота соударений; r - коэффициент, учитывающий кривизну контактирующих поверхностей; – коэффициент податливости материала; n – эмпирический коэффициент для различных условий обработки; с – коэффициент стеснения; х – эмпирический коэффициент пропорциональности.

г) для транспортно-обрабатывающей виброударной системы Скорость транспортирования:

где: Q - производительность транспортирующего устройства (конвейера) кГ/ч; S - площадь сечения внутреннего диаметра транспортирующего устройства (обрабатываемой детали), м2; - плотность транспортируемой среды (стальные шары), кГ/м3.

Амплитуда продольных колебаний:

где:V - заданная скорость транспортирования среды, мм/с; f - частота вынужденных колебаний транспортирующего органа (обрабатываемой детали), Гц;

ретическая скорость транспортирующего элемента (детали), определяемая как первая производная перемещения лотка (детали).

Амплитуда направленных колебаний: A = где: - угол транспортирования (выбирается в пределах 100 и зависит от амплитуды колебаний и параметра перегрузки W ) Импульс силы при соударении:

где, V1, V2 – относительная скорость соударяющихся тел; k - коэффициент восстановления скорости при соударении; m1, m2 – массы соударяющихся тел.

Нормальная (к поверхности детали) скорость соударения:

- момент отрыва частицы от вибрирующей поверхности;

– частота вынужденных колебаний; V0* - нормальная скорость в момент отрыва частицы от поверхности детали;

- начальная фаза колебаний;

Толкающая сила при вибротранспортировании:

где, m, d – масса и диаметр шара (частицы среды); l, a – длина и ширина вибротранспортируемого слоя рабочей среды; g – ускорение свободного падения; – угол начала проскальзывания шаров относительно поверхности детали.

Энергия соударения для создания наклепанного слоя величиной hµ:

где, Dш – диаметр шара; HB – твердость обрабатываемого материала; Kd, Kt, Kc – эмпирические поправочные коэффициенты, учитывающие влияние диаметра шара, времени обработки, одновременного действия частиц среды.

Представлена разработка модели распространения ударного импульса в технологической системе виброударной обработки, определяющая динамику виброударного воздействия при реализации различных технологических схем для деталей класса крупногабаритных и длинномерных сложной формы.

Несмотря на различие схем виброударной обработки, и инструментов в основу их положены общие характерные признаки, определяющие сущность и технологические возможности. К ним относятся ударный характер воздействия на объект обработки; дискретный характер нагружения многократно повторяющийся во времени; проявление волновых процессов; рассеяние энергии ударного импульса при распространении в многослойной среде (системе); реализация удара в поверхностном слое и объеме обрабатываемой детали.

Разработка модели распространения ударного импульса осуществлена на примере схемы шарико-стержневого упрочнителя, наиболее полно характеризующей обобщенную схему виброударного воздействия.

Построение модели передачи энергии в данной системе тел осуществлялось с учетом следующих положений:

1. Продолжительность удара в системе значительно превосходит (более чем в 3…5 раз) собственный период колебаний в поршне и бойке за счет значительно (в 10…20 раз) меньшей скорости распространения импульса в сыпучей среде, чем в сплошной. Это позволяет при описании удара в данной системе использовать положения классической механики удара.

2. В системе выполняется закон сохранения импульса, так как она является полузамкнутой. Трением бойка и поршня ввиду малости перемещения можно пренебречь.

3. Сыпучая среда способна к более значительному по сравнению с твердым телом уплотнению.

С использованием этих положений передача энергии в системе тел «боёк – среда шаров – поршень» может быть описана следующим образом (рис. 4 а).

Взаимодействие бойка со средой шаров: Мб, Мс, Vб, Vс – соответственно массы и скорости бойка и среды шаров:

В момент взаимодействия Vб = V1, Vс = 0.

После взаимодействия оба тела движутся совместно со скоростью V. Приобретение кинетической энергии телом Мс (средой шаров) при виброударном нагружении сопровождается рассеянием энергии, определяемым известным выражением:

где Е0- передаваемая сыпучей средой стальных шаров энергия; Еn – величина энергии после прохождения импульсом n слоев; k – коэффициент, характеризующий потери энергии при прохождении одного слоя.

Рис. 4. Модель передачи энергии в системе тел: «боёк – среда шаров – поршень»: Мб – масса бойка; МП – масса поршня; Мс – масса среды стальных шаров; V1 – скорость бойка; Е1 – кинетическая энергия бойка; Р1 – импульс бойка.

Опуская промежуточные вычисления, получим:

Для преобразования энергии:

Введем обозначения:

Экспериментальная проверка разработанной модели произведена с использованием специального устройства. Энергия удара оценивалась по величине остаточного отпечатка dотп, образуемого впаянным в поршень шаром диаметром Dш на образце, закрепленном на наковальне устройства.

В эксперименте варьировались диаметр Dш и количество слоев шаров n, а также масса сбрасываемого груза ударного нагружения.

Произведено сопоставление экспериментального значения энергии удара Эу (по диаметру отпечатка) с расчетным (Ер) значением энергии системы Му, Мб, Мс, Мп, в соответствии с приведенными выше уравнениями:

где М0 – масса ударника; l - длина траектории движения ударника по проволоке; Kmp - коэффициент трения (Kmp =0,75).

В проведенном эксперименте: твердость образцов составляла НВ = 90 кг/мм2;

диаметр сферы инденторов Dсф = 15 мм.

где d отп - диаметр отпечатка, в делениях; К – переводной коэффициент;

Пользуясь таблицей экспериментальных значений d отп можно рассчитать Массы тел системы: масса бойка Мб = 500 г; масса поршня Мп = 450 г; масса среды шаров в граммах (с учетом насыпной плотности) в зависимости от диаметра шара и n слоев определяются из таблицы.

Энергия пластического деформирования при передаче энергии системой боёк – среда стальных шаров – поршень - может быть описана выражением:

где Еимп - энергия ударного импульса источника ударных импульсов;

с0, с, * - коэффициенты, определенные выше; К ПД - зависит от материала детали и определяется экспериментально.

Анализ экспериментальных данных с учетом предложенной модели позволяет сделать следующее заключение:

1. Предложенная модель процесса, описывающая передачу прямого удара в системе боёк - среда шаров - поршень выражением: E y = Eимп С0 С К пд получила достаточно хорошее подтверждение экспериментальными данными.

2. Коэффициент К – характеризующий потери энергии при прохождении ударным импульсом I слоя среды шаров существенно зависит от:

- соотношения диаметра шаров и внутреннего диаметра корпуса;

- скорости деформирования: при увеличении скорости деформирования от V = 1 м/с до 3,65 м/с, К уменьшается от 0,1 до 0,035, что ведет к сокращению потерь энергии;

- коэффициента трения в среде: при добавлении масла в среду шаров значение К уменьшается от 0,02 до 0,007, что ведет также к сокращению потерь энергии;

- степени уплотнения среды шаров, например, при усилии упругого поджатия Ру=15 кГс значение К снижается от 0,02 до 0,01.

Переход от модели, описывающей распространение ударного импульса в системе боёк – среда стальных шаров – поршень, к модели, описывающей распространение ударного импульса в ШСУ, т.е. в системе боёк – среда стальных шаров – пучок стержней, может быть осуществлен введением коэффициента Кшс, характеризующего потери энергии при взаимодействии среды шаров с торцами пучка стержней (рассеяние энергии на границе среды шаров и пучка стержней).

Выполнив вычисления, получаем:

Таким образом, для системы ШСУ коэффициент Кшс существенно зависит от соотношения диметров шаров и стержней d, а модель передачи энергии удара в системе ШСУ, с учетом рассматриваемой модели, может быть описана выражением:

где Еимп – энергия ударного импульса ИУИ; nст – количество стержней в пучке;

Кшс – коэффициент, характеризующий потери энергии удара при взаимодействии среды шаров с торцами пучка стержней; Кпд – коэффициент полезного действия;

К п С0 С * - коэффициент передачи энергии удара, учитывающий массовые параметры инструмента и ударника ИУИ, диссипативные свойства среды шаров.

Вместо массы поршня МП рассматривается масса пучка стержней:

Учитывая конструктивные особенности деталей класса крупногабаритных и длинномерных сложной формы в работе представлен анализ и перспективы развития новых форм рабочих камер вибрационных станков (важнейшего элемента технологического оборудования) и виброударных инструментов.

На эффективность реализации виброударного воздействия, К.П.Д. источника ударных импульсов (вибровозбудителя) существенное влияние оказывает конструктивная форма (схема) рабочей камеры.

Рабочая камера технологического оборудования для ВиО является основным его элементом, где протекает процесс взаимодействия обрабатывающей среды с поверхностью обрабатываемой детали. Размеры рабочей камеры, а в ряде случаев и её форма оказывают существенное влияние на эффективность процесса - его интенсивность и производительность. Для рассматриваемых классификационных групп деталей влияние формы рабочей камеры наиболее заметно.

В работе представлены варианты схем рабочих камер с активными (колеблющимися) элементами: а) колеблющееся днище и верхняя крышка. Последняя повышает интенсивность вибровоздействия верхнего слоя рабочей среды, являющегося в обычной схеме рабочей камеры менее активным с точки зрения вибрационного воздействия. Схема б) аналогичная схема, обеспечивающая работу в режиме резонанса;

в) схема с активной работой обечаек (боковых стенок рабочей камеры).

Активацию вибрационного воздействия обеспечивает так называемый щелевой эффект – сокращение длины рабочей камеры, приближение торцевых стенок к обрабатываемым деталям.

Изменение (повышение) плотности рабочей среды за счет её поджатия и рост интенсивности виброударного воздействия.

Раздельную адресную обработку деталей 1-й классификационной группы обеспечивает схема рабочих камер, представленная на рис. 5 а, б, в. Вводимые в конструкцию перегородки (с отверстиями для прохода рабочей среды) являются вместе с тем дополнительными активными элементами, сообщающими импульс колебаний рабочей среды.

1 – рабочая камера; 2 – разделительная перегородка; 3 – обрабатываемая деталь; 4 - рабочая среда; 5 – пружина; 6 – основание; 7 – вибратор; 8 – приводной барабан; 9 – тормозная колодка Рис. 5. Примеры конструктивно-технологических схем раздельной На рис. 6 представлена схема рабочей камеры для обработки длинномерных деталей. Её отличительной особенностью является наличие устройств (отсекателей) обеспечивающих свободное прохождение детали и исключающих высыпание рабочей среды (например, стальных шаров) из камеры.

Для реализации виброударного воздействия разработаны новые схемы многоконтактных виброударных инструментов.

В работе представлены схемы реализации виброударного воздействия с использованием клиновых устройств (КУ).

В последующих разделах диссертации приведены результаты технологических испытаний опытных устройств (рабочих камер, виброударных инструментов) и их динамические характеристики.

1 – рабочая камера; 2 – обрабатываемая деталь; 3 – привод подач Sкр и Sпр (передняя бабка); 4 – задняя бабка; 5 – основание; 6 – направляющие; 7 – технологический наконечник; 8 – вибратор; 9 – рабочая среда; 10 – отсекатель рабочей среды; 11 – пружина; 12 – поддерживающий ролик.

Рис. 6. Схема виброударной обработки наружной поверхности длинномерной детали с использованием проходных рабочих камер.

1 – шарнир; 2 – гидроцилиндр; 3 – стойка; 4 – перекладина; 5 – неподвижная рамка; – подвижная рамка; 7 – прихват; 8 – зажим; 9 – рабочая камера; 10 – деталь; 11 – рабочая среда; 12 – опора; 13 – вибратор; 14 – станина.

Рис. 7. Схема поэлементной обработки крупногабаритных деталей сложной Произведена экспериментальная проверка возможности получения требуемых параметров упрочненного слоя (величина Hµ и глубина наклепа hµ) при раздельной обработке свободно загруженной детали. Обработка осуществлялась в среде стальных шаров 7 мм; объём рабочей камеры 70 дм3. Варьировалась продолжительность обработки: t = 30, 60, 90, 120, 180 мин. В результате обработки получены требуемые параметры упрочненного слоя.

Для обработки деталей 2-й классификационной группы (крупногабаритные детали пространственной формы) предложена схема поэлементной обработки. Схема поэлементной обработки представлена на рис. 7. Для виброударной обработки деталей 3-й классификационной группы разработан ряд технологических схем.

Одна из схем обработки наружной поверхности длинномерной детали представлена на рис. 6. Обработка осуществляется в «спаренной» рабочей камере 1 вибрационного станка, в среде стальных шаров dш=8 мм. В боковых стенках (обечайке) рабочей камеры предусмотрены отверстия для прохода обрабатываемой детали. Для исключения высыпания вибрирующей среды сквозь боковые окна предусмотрено специальное устройство, отсекатель 10, использующее эффект «подсасывания» циркулирующей при направленном вибрационном воздействии рабочей среды.

На рис. 8. представлена схема обработки наружной поверхности аналогичного типа детали многоконтактным виброударным инструментом (шарико-стержневым упрочнителем – ШСУ). Обработка осуществляется одновременно 5-ю инструментами (ШСУ) 1, смонтированными на общей панели 5 (блок продольной подачи).

На рис. 9. представлена схема виброударной обработки в уплотненной среде. Динамическое нагружение рабочей среды осуществляется путем сообщения ударных импульсов от нескольких источников пнемвоударником через поршень 3.

последний смещен от оси на величину, что создает условия для образования циркуляционного движения рабочей среды и равномерности обработки поверхности детали. Создание избыточного давления в рабочей камере осуществляется путем поджатия среды поршнем 6. Детали сообщается продольная Sпр и круговая Sкр подачи, обеспечивающие равномерную обработку всей поверхности детали.

На рис.10. представлена следующая технологическая схема упрочняющей обработки поверхности длинномерной детали. В её основе использовано совмещение процесса вибрационного транспортирования сыпучих (гранулированных) сред и упрочняющей обработки (наклепа). В данном случае обрабатываемая деталь при сообщении ей колебаний является транспортирующей поверхностью среды стальных шаров. Осуществление режима колебаний с подбрасыванием среды стальных шаров обеспечивает виброударное воздействие последней на обрабатываемую поверхность и достижение упрочняющего эффекта. Вместе с тем рассматриваемая схема характеризуется рядом положительных сторон по сравнению с существующей схемой вибронаклепа: относительно невысокая энергоёмкость, исключение необходимости периодической загрузки и разгрузки среды стальных шаров в полость обрабатываемой детали и обратно, осуществляя при этом очистку (промывку) стальных шаров, возможность непрерывного контроля состояния поверхности упрочняющих тел.

Определены наиболее существенные параметры, определяющие технологические свойства и физико-механические характеристики упрочненного слоя: сила соударения частиц среды и обрабатываемой поверхности Fy, энергия виброударного воздействия Эy, скорость вибротранспортирования Vтр.

1 - обрабатываемая деталь; 2 - рабочая камера; 3 - поршень-ударник; 4 - обрабатывающая среда; 5 - уплотнение; 6 - поршень поджатия среды Рис. 9. Схема виброударной обработки наружной поверхности длинномерной 1 - обрабатываемая деталь; 2 - виброплатформа; 3 - основание; 4 - рабочая среда;

5 - бак-отстойник; 6 - система циркуляции технологической жидкости; 7 – пружины; 8 –контрольно-сортировочный автомат (КСА); 9 – накладная рабочая камера.

Рис. 10. Транспортно-обрабатывающая технологическая схема виброударной обработки наружной и внутренней поверхности длинномерной детали:

Глава третья посвящена исследованию физико-технологических основ виброударной отделочно-упрочняющей обработки крупногабаритных и длинномерных деталей сложной формы. Представлены общая характеристика и классификация методов обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД); природа упрочняющего эффекта; формирование поверхностного слоя и модель при виброударной обработке; результаты исследований основных закономерностей процесса.

В общей классификации динамических методов обработки ППД представлены следующие методы виброударной обработки одно- и многоконтактным инструментом:

базовая схема виброударной обработки; обработка шарико-стержневым упрочнителем (ШСУ); чеканка; виброконтактная обработка; статико-ударная обработка; клиновые упрочнители; вибрационная эксцентриковая обработка; вибрационная ударно-импульсная обработка;статико-импульсная обработка.

Для передачи ударных импульсов используются различные виброударные устройства и системы: вибрирующие камеры и площадки, клиновые устройства, шарико-стержневые системы, специальные устройства с механическими прерывателями.

В работе представлен анализ механико-технологических характеристик процесса виброударной обработки многоконтактным инструментом и исследования особенностей формирования поверхностного слоя, в том числе с учетом условий образования единичных следов обработки (результата контактных взаимодействий инструмента и обрабатываемой поверхности во времени).

Исследование механизма формирования поверхностного слоя строится на рассмотрении особенностей взаимодействия деформирующих элементов с обрабатываемой поверхностью, изучении формы, размеров и количества образующихся следов обработки, результатов их последовательного распределения. Особая роль при этом отводится исследованию единичных следов обработки (пластических отпечатков).

Форма пластического отпечатка, образующегося на поверхности детали, зависит в основном от угла соударения рабочего тела с обрабатываемой поверхностью, его геометрической формы и размеров.

На рис. 11. представлены профилограммы отпечатков, полученных при накоплении на поверхности образца N идентичных ударов, с энергией Е, сферическим индентором радиуса R=2 мм.

Рис. 11. Профилограммы пластических отпечатков.

Анализ профилограмм (рис. 11.) полученных пластических отпечатков показывает, что известная приближенная зависимость:

дает 95% - ную сходимость с экспериментальными данными. Таким образом, полученные зависимости позволяют с удовлетворительной для практических целей точностью прогнозировать как диаметр d, так и глубину h пластического отпечатка при нормальных (или близких к ним) соударениях.

Представлен теоретико-вероятностный анализ геометрических параметров пластических отпечатков на обрабатываемой поверхности, при реализации различных схем виброударного воздействия.

Вероятность того, что частицы рабочей среды обладают энергией удара, достаточной для образования пятна контакта, т.е. Эу Эд (Эд – минимальная энергия удара, необходимая для образования пятна контакта) определяется из уравнения:

Рэ=1 - F(Эд);

где, d – математическое ожидание пятна контакта.

Уравнение для определения времени, необходимого для покрытия всей поверхности детали при ВиУО, по крайней мере, одним слоем отпечатков, примет вид:

Однако для получения требуемых геометрических характеристик поверхностного слоя обрабатываемой детали и получения заданной глубины и степени наклепа покрытия обрабатываемой поверхности одним слоем пятен контактов, как правило, недостаточно. В то же время нельзя допустить шелушения поверхностного слоя вследствие перенаклепа. Поэтому число слоев контакта должно быть ограничено и сверху, и снизу.

Математическое ожидание М(х), т.е. среднее расстояние между центрами соседних отпечатков в таких микрорельефах:

В процессе виброударной обработки многоконтактным инструментом глубина внедрения частиц рабочей среды в поверхность детали почти всегда соизмерима с высотой ее микронеровностей (шероховатостью). Поэтому при описании микрорельефа поверхности, получаемого после обработки, нельзя не учитывать его исходные параметры: Rmax 0, b, v, Sm, (где Rmax 0 - максимальная высота профиля микронеровностей; b, v – коэффициенты, описывающие опорную кривую профиля микронеровностей до уровня средней линии; Sm – средний шаг микронеровностей; средний радиус вершин микронеровностей).

Общая величина сближения между деформирующим элементом рабочей среды и шероховатой плоскостью под действием приложенной силы, исходя из жесткопластической модели деформации микровыступов с учетом их упругой осадки в основной металл, определяется из уравнения:

где - коэффициент, учитывающий упругую осадку микровыступов; с - коН эффициент стеснения; Р - контактная нагрузка; µ пов и µисх - микротвердость материала поверхности и основы; Ас – контурная площадь контакта.

В процессах виброударной обработки (отделке, упрочнении) выражение для расчета работы, производимой частицей рабочей среды при ее внедрении в поверхность на глубину имеет вид:

Требуемая для этого энергия шара определяется выражением:

С учетом приведенных выше уравнений получены выражения для определения упругопластической величины сближения и пластической части пл смятия микронеровностей исходной шероховатости:

где Эд – энергия соударения частицы рабочей с обрабатываемой поверхностью.

где, - коэффициент, учитывающий упругую осадку микровыступов:

где пр и поп - средние радиусы вершин микронеровностей в продольном и поперечном направлениях; Е – модуль упругости; µ - коэффициент Пуассона;

Ac, где - средний шаг микронеровностей в поперечном направлении.

В процессе виброударной обработки происходит упрочнение поверхностного слоя, которое является результатом увеличения микротвердости, создания сжимающих остаточных напряжений и формирования благоприятного микропрофиля (шероховатости) поверхности. Результаты экспериментальных исследований представлены на рис. 12 – 18.

В результате выполненных исследований микротвердости получены уравнения для определения глубины наклепа поверхностного слоя в условиях виброударной обработки с учетом шероховатости поверхности:

где V – скорость соударения частиц рабочей среды (рабочего тела) с деталью; r – коэффициент, учитывающий кривизну контактирующих поверхностей; n – коэффициент, зависящий от формы соударяющихся тел в зоне контакта; K M - коэффициент массы рабочего тела (частицы рабочей среды) где M – масса частицы рабочей среды (рабочего тела); - коэффициент, учитывающий влияние характеристики шероховатости на изменение эпюры давления в зоне контакта;

Pдш, Pд - нагрузки, действующие при деформации шероховатой и гладкой поверхностей; С – коэффициент стеснения; для сферы равен 2,8…3; - динамический предел текучести материала обрабатываемой детали;

где s - статический предел текучести материала детали; K д - коэффициент, учитывающей изменение механических свойств материала при динамической нагрузке; Kµ - коэффициент изменения микротвердости;

i - отношение диаметра пластического отпечатка, формируемого на поверхногде сти при i - кратном ударе к диаметру частицы рабочей среды; H µ, H µисх - мик- i ротвердость поверхности детали после и до обработки.

Предложена методика расчета продолжительности процесса, на основе учета необходимого количества соударений шара с удельной площадкой поверхности обрабатываемой детали.

В общем виде продолжительность обработки детали определяется как где Kпов – коэффициент, учитывающий необходимое количество ударов для получения максимальной величины пластической деформации; Ки – зональный коэффициент (1,3…1,5); Кш – коэффициент учитывающий различие диаметра шаров.

сти виброударной обработки на шерохона шероховатость поверхности обватость поверхности образцов из стали лебаний (сталь 20ГНМ) Рис.15. Изменение микротвердо- Рис. 16. Изменение микротверсти образцов из стали 20ХЗВМФ в за- дости образцов из стали 20ХЗВМФ в висимости от продолжительности про- зависимости от продолжительности цесса: 1 - исходная; 2 - Т=60мин, обработки. Рабочая среда смесь стальные шары; 3 - Т=180мин, сталь- стальных и твердосплавных шаров:

ные шары; 4 - Т=120мин, твердо- 1 - исходная; 2 - Т=30мин; 3 - Т= верхностного слоя алюминиевого сплава АВТ-1: 1 - А=2,5 мм, Т=15 мин, мин; 4 - А=4,5 мм, Т=30 мин, dш= мм, 5 - А=4,5 мм, Т=45 мин, dш=8 мм; - А=4,5 мм, Т=45 мин, dш=14 мм.

Рис. 19. Влияние виброударного уп- Рис. 20. Влияние виброударного упрочнения рочнения на усталостную прочность на усталостную прочность (предел вынослиалюминиевого сплава АВТ-1: 1 – уп- вости) образцов из стали 40ХНМА: 1 – упрочненные в течение 45 мин; 2 – уп- рочненные в течение 120 мин; 2 – исходные.

рочненные в течение 20 мин; 3 – исходные.

Глава четвертая посвящена исследованию влияния виброударной обработки на эксплуатационные свойства деталей. Усталостная прочность как показатель эксплуатационных свойств характерен для большого многообразия деталей и изделий, работающих в условиях многократных нагружений, изготавливаемых из различных материалов. Для оценки усталостной прочности разработаны соответствующие методы и устройства (испытательные машины).

Испытаниям подвергались образцы из стали 40ХНМА (термообработанные в = 160 ± 10 кгс/см2), конструкционного алюминиевого сплава АВТ-1 и титанового сплава ВТ4-1. В качестве обрабатывающей среды применялись шары из закаленной стали ШХ-15, dш = 8 мм, амплитуда и частота колебаний соответственно: А = 2.5 мм, f = 34 Гц, продолжительность обработки Т = 15…120 мин. База испытаний Nц=107 циклов. В каждой партии испытанию подвергались 10…14 образцов.

Результаты испытаний представлены на рис. 19 - 21. Как показали результаты испытаний, виброударная обработка алюминиевого сплава АВТ-1 в течение 20 минут при А = 2,5 мм привела к повышению предела выносливости на 11% (рис. 26, кривые 2,3). Последующее увеличение продолжительности обработки до 45 минут повысило предел выносливости образцов до 18 кгс/мм2, т.е. на 28% (рис. 26, кривая 1). Интенсификация процесса за счет увеличения амплитуды колебаний до 4,5 мм не показала в рассматриваемых условиях ВиУО большого эффекта упрочнения.

Характерная для ВиУО структура поверхности, сглаженные выступы и размытые впадины микронеровностей, разноориентированный микрорельеф, повышенная твердость, возможность образования на поверхности тонких пленок твердосмазочных покрытий, мягких материалов (MoS2, Sn, Cu, J, P и др.) создают весьма благоприятные условия для улучшения работы пар трения, снижения коэффициента трения, удержания и распределения смазки, улучшения прирабатываемости и др.

Исследовано влияния виброударной обработки на коэффициент трения (рис.

22, 23). Исследована возможность снижения коэффициента трения и износа поверхности за счет образования твердосмазочного покрытия (дисульфида молибдена) при виброударной обработке (рис. 24.). Полученные результаты испытаний показали существенное повышение износостойкости при виброударной обработке образцов из широкого спектра материалов и могут быть использованы для повышения работоспособности пар трения (рис. 25).

Пятая глава посвящена разработке технологического оснащения виброударной обработки крупногабаритных и длинномерных деталей сложной формы. Представлены классификация и типовые примеры конструкций вибрационных станков.

На основе анализа механики процесса разработаны принципы разработки рабочих органов вибрационных станков для рассматриваемого класса деталей. Представлена методика расчета конструктивных элементов.

Отмечено, что для виброударной обработки длинномерных и крупногабаритных деталей наиболее приемлемыми являются вибрационные станки с прямоугольной формой рабочей камеры. Порядок расчета предусматривает построение математической модели станка, получение уравнения движения рабочего органа (рабочей камеры); анализ особенностей взаимодействия инструмента (рабочая среда) с рабочей камерой; определение характеристик упругих связей; установление параметров вибровозбудителя и расчета мощности привода. Приведены уравнения расчета наиболее характерных конструктивных элементов станка и параметров их колебаний.

Рис. 22. Влияние процесса виброудар- Рис. 23. Влияние продолжительности ного упрочнения на коэффициент тре- упрочнения на коэффициент трения. Усния. Условия опыта: образец – титано- ловия опыта: образец – титановый сплав вый сплав ВТ-20, контртело – сталь ВТ-20, контртело – сталь 1Х12Н2ВМФ, 1Х12Н2ВМФ, нагрузка - 35 кгс, смазка – нагрузка - 35 кгс, смазка – керосин: 1 – керосин: 1 – исходные; 2 - упрочнен продолжительность обработки образца t = только образец; 3 – упрочнен образец и 30 мин; 2 – t = 120 мин; 3 – t = 90 мин; 4 – t Рис. 24. Исследования коэффициента тре- Рис. 25. Износостойкость образцов ния при ВиУО с добавлением MoS2 в состав из сплава ВТ-20 – сталь 1Х12МВМФ с рабочей среды: 1 – ст. ШХ – 15 – 40Х – ис- 20%-м проскальзыванием, нагрузке 40Х – исходные; 3 – ст. 40Х – чугун СЧ21-40 пературе, всухую, без смазки: 1 – исисходные; 4 – ст. 40Х – покрытие МоS2 – ходный; 2 - виброупрочненный; 3 – Шестая глава посвящена разработке инструментального обеспечения виброударной обработки длинномерных и крупногабаритных деталей. Представлены классификация и характеристика виброударных инструментов.

Характерной особенностью рассматриваемого метода обработки являются:

многоконтактное воздействие на обрабатываемую поверхность, гибкость взаимодействия детали и инструмента, дискретный характер воздействия, широкий диапазон свойств инструмента. В зависимости от схемы виброударного воздействия разработаны соответствующие виды инструментов; произведены их технологические испытания и промышленная апробация; представлено описание принципа работы и расчета конструктивных параметров.

В главе седьмой представлены примеры практического применения и технико-экономическая оценка результатов исследований:

Адресная (раздельная) обработка плоских деталей сложной конфигурации с использованием модернизации рабочих камер торовой и прямоугольной формы.

Поэлементная обработка деталей объемной ориентации и сложной конфигурации. Осуществляется на вибрационном станке с объемом рабочей камеры 600 дм3, дополненным подъемно-поворотным устройством, обеспечивающим последовательную ориентацию детали и обработку отдельных её участков. Поэлементная обработка применяется на одном из предприятий авиационной промышленности для отделки и упрочнения ППД элементов шпангоутов, наконечников, лонжеронов, деталей шасси. Технико-экономические преимущества - механизация ручного труда, повышение производительности, обеспечение равномерности и стабильности параметров качества поверхности, уменьшение концентраторов напряжений.

Транспортно-обрабатывающая технологическая система (ТОТС) используется для обработки длинномерных деталей сложной формы (длина до 10000 мм). Произведена технико-экономическая оценка реализации схемы ТОТС взамен существующей технологической схемы и оснащения для виброударной обработки лонжерона лопасти вертолета МИ – 8 (алюминиевый сплав АВТ-1). Всего снижение затрат в связи с изменением технологии виброударного упрочнения дюралевого лонжерона лопасти вертолета составило 19115023,1 руб. в расчете на годовую программу.

В числе общих характеристик технико-экономических преимуществ виброударной обработки и разработанных с её применением новых технологических схем для длинномерных и крупногабаритных деталей можно отметить следующее:

1. Широкая универсальность, высокая производительность, широкий диапазон регулирования параметров качества поверхности и поверхностного слоя.

2. Гибкая связь рабочих элементов инструмента (обрабатывающей среды), осуществляющих упругопластическую деформацию, обеспечивает обработку поверхности практически любой кривизны.

3. Широкий диапазон регулирования параметров и режимов виброударного воздействия обеспечивает обработку материалов с различными физикомеханическими характеристиками (стали, чугуны, алюминиевые, медные, титановые сплавы и др.).

4. Дискретный характер приложения нагрузки, кратковременность ее воздействия, а также возможность управления энергетическими параметрами создают предпосылки для обработки как жестких и массивных, так и тонкостенных нежестких деталей.

5. Независимость энергии ударного импульса от геометрии рабочей поверхности (например, сферы) инструмента позволяет в широком диапазоне регулировать параметры упрочненного слоя (степень и глубина наклепа, уровень остаточных напряжений).

6. Изменением геометрии контактных элементов инструмента можно управлять параметрами шероховатости обрабатываемой поверхности и интенсивностью деформирования.

7. Универсальность предложенных технологических схем с использованием методов обработки многоконтактным виброударным инструментом обеспечивает применение полученных результатов в различных условиях производства (единичное, серийное, массовое) новых изделий, а также при ремонте.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, решена крупная научно-техническая проблема технологического обеспечения качества крупногабаритных и длинномерных деталей сложной формы при виброударной обработке, разработаны пути повышения производительности, качества и эксплуатационных свойств ответственных деталей летательных аппаратов, и энергосиловых и транспортных средств.

2. На основе теоретико-экспериментальных исследований разработана модель распространения ударных импульсов в замкнутом объеме уплотненной среды стальных шаров, являющаяся научной основой расчета технологических параметров различных схем виброударного воздействия.

3. Предложена теоретико-вероятностная модель формирования поверхностного слоя, учитывающая особенности взаимодействия многоконтактной инструментальной среды с шероховатой поверхностью, динамические параметры соударения, закономерности образования единичных пластических отпечатков и статистической оценкой формирования окончательного микрорельефа, как совокупности накопления пластических отпечатков во времени.

4. На основе предложенной классификации деталей нетрадиционных форм и размеров разработаны и обоснованы новые технологические схемы виброударной обработки: адресной обработки (1-я группа); поэлементной обработки крупногабаритных деталей объёмной ориентации (2-я группа); транспортнообрабатывающей технологической системы обработки длинномерных деталей сложной формы (3-я группа), обеспечивающих непрерывную обработку поверхности с повышенным К.П.Д. виброударного воздействия, повышение производительности обработки при достижении требуемых параметров качества поверхностного слоя, сокращение технологической себестоимости.

5. Выявлены основные закономерности процесса виброударной обработки поверхностей различной кривизны и размеров, получены аналитико-эмпирические зависимости, отражающие взаимосвязь энергии виброударного воздействия, геометрических параметров инструмента и детали, исходного состояния обрабатываемой поверхности, времени обработки с параметрами качества поверхностного слоя: шероховатостью, микротвердостью и остаточными напряжениями.

6. Разработана методика назначения параметров процесса виброударной обработки из условий технологического обеспечения заданных параметров качества поверхностного слоя и эксплуатационных свойств деталей, методика расчета основных элементов специального оборудования и инструментов для виброударной обработки крупногабаритных и длинномерных деталей сложной формы.

7. Исследовано влияние виброударной обработки на важнейшие эксплуатационные свойства деталей – усталостную прочность и износостойкость. Установлено повышение усталостной долговечности деталей из алюминиевых сплавов на 28%, из стали 40ХНМА на 21%, виброударная обработка обеспечивает существенное снижение коэффициента трения и повышение износостойкости поверхности за счет создания разноориентированного микрорельефа и снижения шероховатости;

наиболее заметные улучшения этих показателей достигаются при виброударной обработке в среде стальных шаров с дополнением порошка МоS2 (дисульфид молибдена).

8. В результате разработки новых технологических схем виброударной обработки при обеспечении необходимых параметров качества поверхностного слоя из расчета на один лонжерон достигнуто снижение трудоемкости на 1,3 часа и снижение энергоемкости процесса, при этом обеспечено значительное упрощение технологической оснастки, снижение её материалоёмкости и трудоемкости изготовления.

9. Произведена производственная апробация результатов исследований на примере деталей вертолетов и сравнительная технико-экономическая оценка эффективности. Ожидаемый экономический эффект составляет более 19 млн. руб.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

Монографии:

1. Мотренко, П.Д. Отделочно-упрочняющая обработка деталей многоконтакным виброударным инструментом [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, В.Н. Аксенов, Г.А. Прокопец // Ростов-н/Д.: Изд-во ДГТУ, 2003. – 191 с.

2. Мотренко, П.Д. Применение вибрационных технологий для повышения качества и эксплуатационных свойств деталей [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, А.П. Чучукалов // Ростов-н/Д.: Изд-во ДГТУ, 2006. – 215 с.

3. Мотренко, П.Д. Справочник инженера-технолога в машиностроении [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, И.М. Чукарина, Т.Н. Рысева // Ростов н/Д.: «Фуникс», 2006. – 542 с.

4. Мотренко, П.Д. Методика расчета основных элементов оборудования для вибрационной обработки деталей [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, В.М. Георгиев и др. // Ростов н/Д.: Изд-во ДГТУ, 2006. – 41 с.

Публикации в научных изданиях, рекомендованных ВАК:

5. Мотренко, П.Д. Исследование структурной стабильности алюминиевого сплава АВТ-1 при виброударной обработке [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, В.А. Самадуров // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2007. - №2. - С. 3 – 6.

6. Мотренко, П.Д. Анализ технологических схем виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, Ф.А. Пастухов, А.П. Чучукалов // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2007. - №5. - С. 3–7.

7. Мотренко, П.Д. Повышение циклической прочности длинномерных деталей алюминиевых сплавов путем их предварительного нагружения и вибронаклепа [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, А.П. Чучукалов и др. // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2007. - № 12. - С. 3 – 7.

8. Мотренко, П.Д. Анализ технологических схем виброударной обработки длинномерных деталей [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, Ф.А. Пастухов, А.П. Чучукалов // Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений [Текст]: Сборник статей междунар. науч.–техн. конф.: Рыбинск: РГАТА им. П.А. Соловьева. - В 2-х ч. - Ч. 2. - 2006. – С. 181 – 188.

9. Мотренко, П.Д. Виброударная отделочно-упрочняющая обработка турбинных лопаток авиационных двигателей [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, Г.А. Прокопец и др./ Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений [Текст]: Сборник статей междунар. науч.–техн. конф.: Рыбинск: РГАТА им. П.А. Соловьева. - В 2-х ч. - Ч. 2. - 2006. – С. 188 – 191.

10. Мотренко, П.Д. Технологические испытания специального инструмента для обработки некруглых отверстий [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, Д.В. Гетманский // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2007. - № 10. - С. 55 – 57.

11. Мотренко, П.Д. Исследование возможности повышения износостойкости деталей в процессе вибрационной отделочно-упрочняющей обработки [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, Т.Н. Рысева // Контактная жесткость. Износостойкость. Технологическое обеспечение [Текст]: Сборник статей междунар. науч.-техн. конф.: Брянск:

БГТУ, 2003. - С. 3 – 7.

12. Мотренко, П.Д. Применение вибрационной технологии для повышения качества и эксплуатационных свойств деталей [Текст] // П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, Ф.А.

Пастухов // Обеспечение и повышение качества машин на этапах их жизненного цикла [Текст]: Сборник статей 5-й междунар. научн.–техн. конф.: Брянск: БГТУ, 2005. - С. – 152.

13. Мотренко, П.Д. Виброударная упрочняющая обработка крупногабаритных деталей пространственной ориентации [Текст] / П.Д. Мотренко // Ростов н/Д.: Вестник РГУПС. – 2008. - №10. - С. 19 – 23.

14. Мотренко, П.Д. Технологическое применение ударноволновых процессов при виброударной обработке [Текст] / П.Д. Мотренко // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2007. - №10. - С. 11 – 20.

15. Мотренко, П.Д. Поэлементная отделочно-зачистная и упрочняющая вибрационная обработка крупногабаритных деталей пространственной ориентации [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, Д.В. Максимов, Ф.А. Пастухов, А.П. Чучукалов // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2008. - №7. - С. 22 – 23.

16. Мотренко, П.Д. Поэлементная отделочно-зачистная и упрочняющая виброударная обработка крупногабаритных деталей сложной формы [Текст] / П.Д. Мотренко // Известия ОрёлГТУ. Серия: «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» [Текст]. – 2008. - №9. - С. 5-10.

17. Мотренко, П.Д. Исследование волновых процессов при вибрационной отделочно-упрочняющей обработке [Текст] / П.Д. Мотренко, В.Н. Аксенов, А.П. Бабичев // Упрочняющие технология и покрытия. – 2005. - №4. - С. 3 – 6.

Статьи в сборниках и журналах:

18. Мотренко, П.Д. Проявление ударно-волновых явлений при виброударной упрочняющей обработке ППД [Текст] / А.П. Бабичев, П.Д. Мотренко, Г.А. Прокопец // Актуальные проблемы конструкторско-технлогического обеспечения машиностроительного пр-ва. [Текст]: Сборник науч.-техн. конф.: Волгоград: ВГТУ, 2003. - С. 104-109.

19. Мотренко, П.Д. Влияние кривизны поверхности детали на процесс обработки отделочно-упрочняющей обработки многоконтактным виброударным инструментом [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, Г.А. Прокопец, Н.Г. Холоденко // Высокие технологии в машиностроении [Текст]: Материалы науч.-техн. конф. – Самара: СГТУ, 2002. – С. 63-65.

20. Мотренко, П.Д. Методика расчета конструктивных элементов многоконтактного виброударного инструмента [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, В.Н. Аксенов, Г.А. Прокопец // Высокие технологии в машиностроении [Текст]: Материалы международной науч.-техн. конф. – Самара: СГТУ, 2002. – С. 65 – 68.

21. Мотренко, П.Д. Отделочно-упрочняющая обработка многоконтактным виброударным инструментом [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, В.Н. Аксенов, Г.А.

Прокопец // Высокие технологии в машиностроении [Текст]: Материалы международной науч.-техн. конф. – Самара: СГТУ, 2002. – С. 25 – 28.

22. D.P. Motrenko, A.P. Babichev, U.A. Babichev, G.A. Prokopez Creation of Regular Microreliefs by Multicontact Shock vibratory Tool //Precision Surface Finishing and Deburing Technology. Proceeding and Deburing Technology: Proceeding of 2nd. Asia – Pacific Forum. July, 22-24 – Seoul, Korea. 2002 – P. 246 - 249.

23. Мотренко, П.Д. Ударно-волновые процессы при вибрационной отделочноупрочняющей обработке деталей ППД [Текст] / П.Д. Мотренко, Г.А. Прокопец, А.П.

Бабичев // Вопросы вибрационной технологии [Текст]: Сборник статей – Ростов-н/Д,:

ДГТУ, 2003. – С. 5-11.

24. Мотренко, П.Д. Анализ параметров процесса высокоамплитудного виброударного упрочнения [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, Н.А. Стишенко, и др. // Вопросы вибрационной технологии [Текст]: Межвуз. сборник науч. статей - Ростов н/Д.:

ДГТУ, 2006. - С. 6 – 12.

25. Мотренко, П.Д. Технологические испытания имитационной модели транспортнообрабатывающей технологической системы виброударной обработки длинномерных деталей [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, А.П. Чучукалов и др. // Вопросы вибротехнологии [Текст]: Сборник статей. - Ростов н/Д.: ДГТУ, 2007. - С. 3 – 7.

26. Мотренко, П.Д. Ударно статический инструмент для обработки ППД [Текст] / П.Д. Мотренко // Вопросы вибротехнологии [Текст]: Сборник статей. - Ростов н/Д.:

ДГТУ, 2007. - С. 37– 41.

27. P.D. Motrenko, A.P. Babichev Fatigue Strength Increase During Vibrostriking of Parts using Multi – contact Tool to account for Drilling Effect // 7-th International Conference on Deburring and Surface Finishing. University of California at Berkeley, USA, 2004. p. – 195.

28. Мотренко П.Д. Экспериментальные исследования стержневого волновода для передачи ударных импульсов при виброударной обработке [Текст] // Вопросы вибротехнологии [Текст]: Сборник статей. - Ростов н/Д.: ДГТУ, 2008. - С. 3 – 8.

29. Мотренко П.Д. Новые технологические схемы виброударной обработки крупногабаритных и длинномерных деталей сложной формы [Текст] // Вопросы вибротехнологии [Текст]: Сборник статей. - Ростов н/Д.: ДГТУ, 2008. - С. 21 – 25.

30. Мотренко П.Д., Бабичев А.П., Максимов Д.В. Адресная виброударная упрочняющая обработка силовых деталей [Текст] // Сборник статей международной науч.техн. конференции [Текст]: Проблемы качества машин и их конкурентоспособности. – Брянск: БГТУ, 2008. - С. 141 – 144.

Авторские свидетельства и патенты:

31. Пат. на полезную модель РФ №39852, МПК 7В 24 С 1/10. Устройство для отделочно-упрочняющей обработки деталей [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, М.А.

Тамаркин, И.В. Давыдова, Э.Э. Тищенко. Заявка 2005124415/02, 07.06.2004; 20.08.2004.

Бюл. №23.

32. Пат. на полезную модель РФ №74333, МПК В24 В 31/067. Устройство для вибрационной абразивной обработки цилиндрических деталей [Текст] / П.Д. Мотренко, Н.В. Матегорин, А.П. Бабичев, Г.В. Чумаченко. Заявка 2008111449/22, 25.03.2008;

27.06.2008. Бюл. №18.

33. Полож. решение по заявке №2007115308/02(016613). Транспортнообрабатывающая технологическая система (ТОТС) виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей [Текст] / П.Д. Мотренко, А.П. Бабичев, А.П. Чучукалов, А.Т. Шамшура, Б.М. Дагин, Ф.А. Пастухов. – 2007.



 


Похожие работы:

«Галатов Кирилл Станиславович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПЕРОПУХОВОГО СЫРЬЯ НА ФРАКЦИИ С РАЗРАБОТКОЙ УЗЛА МЕХАНИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СТЕРЖНЯ КУРИНОГО ПЕРА Специальность 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы (коммунальное хозяйство и сфера услуг) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Шахты – 2013 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования...»

«МЕЩЕРИН ИГОРЬ ВИКТОРОВИЧ СИСТЕМНО-СТРАТЕГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПУТЕЙ ДИВЕРСИФИКАЦИИ ПОСТАВОК ПРИРОДНОГО ГАЗА Специальности: 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (в нефтяной и газовой промышленности) 05.02.22 – Организация производства (в нефтяной и газовой промышленности) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Москва - 2012 Работа выполнена в Открытом акционерном обществе Газпром (ОАО Газпром) Научный консультант :...»

«КОЛТУНОВ ИГОРЬ ИЛЬИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ ВНУТРЕННИХ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ КОЛЕЦ САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ ПОДШИПНИКОВ Специальность 05.02.08 – Технология машиностроения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Орел 2007 2 Работа выполнена в Московском Государственном техническом университете МАМИ и Орловском государственном техническом университете ОрелГТУ. Научный консультант заслуженный деятель науки РФ, доктор...»

«ТАТАРКИН МАКСИМ ЕВГЕНЬЕВИЧ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДАМИ ДЕТОНАЦИОННО-ГАЗОВОГО НАПЫЛЕНИЯ И ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКИ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА Специальность 05.02.10 – Сварка, родственные процессы и технологии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул – 2012 2 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Алтайский государственный технический университет имени И. И. Ползунова (АлтГТУ). Научный...»

«Коперчук Александр Викторович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕХАНИЗМА БЛОКИРОВКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ МУФТЫ Специальность 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Юрга - 2013 2 Работа выполнена на кафедре механики и инженерной графики Юргинского технологического института (филиала) Национального исследовательского Томского политехнического университета и кафедре теоретической и...»

«ХАСАН АЛЬ-ДАБАС (Иордания) УДК 621.9.06-529-229.29 ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБРАБОТКИ ЗА СЧЕТ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ СВЕРЛИЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫХ ПАТРОНОВ Специальность 05.02.07 – Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2011 -1 Работа выполнена в Российском университете дружбы народов на кафедре технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов инженерного...»

«Басманов Сергей Владимирович ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ Специальность 05.05.06 – Горные машины Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Кемерово 2012 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачёва. Научный руководитель – доктор...»

«Кобзов Дмитрий Юрьевич НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ ПОВЫШЕННОГО ТИПОРАЗМЕРА ДОРОЖНЫХ И СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН Специальность 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени доктора технических наук Братск 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Братский государственный университет....»

«Кузьминых Дмитрий Владимирович УДК 622.24.053.6 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЗАМКОВОГО СОЕДИНЕНИЯ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ ПРИ МНОГОКРАТНОМ СВИНЧИВАНИИ Специальность: 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы (нефтяной и газовой промышленности) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук г. Ухта – 2011 1 Диссертация выполнена на кафедре машин и оборудования нефтяной и газовой промышленности Ухтинского государственного технического...»

«КЛИЧКО ВЛАДИСЛАВ ВЛАДИМИРОВИЧ ГИДРОАЭРОДИНАМИКА НЕСУЩЕГО КОМПЛЕКСА АМФИБИЙНЫХ СУДОВ НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ И МЕТОДЫ ДОСТИЖЕНИЯ ЗАДАННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДДЕРЖАНИЯ, ОСТОЙЧИВОСТИ, ХОДКОСТИ И МОРЕХОДНОСТИ ЭТИХ СУДОВ Специальность 05.08.01 – теория корабля и строительная механика Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009 Работа выполнена в ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова Официальные оппоненты : доктор технических наук, профессор...»

«ЧУЛИН ИЛЬЯ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ СТОЙКОСТИ СБОРНЫХ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ФРЕЗ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ОСТРЯКОВ Специальность 05.02.07 Технология и оборудование механической и физико- технической обработки Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2011 Работа выполнена в ГОУ ВПО Московский государственный технологический университет СТАНКИН Научный руководитель Доктор технических наук, профессор Гречишников Владимир Андреевич...»

«Сахаров Александр Владимирович УСТАНОВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СТАНКОВ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОСНОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ Специальность 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2012 2 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования...»

«Деркачев Виктор Владимирович СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ ДИЗЕЛЯ ВЫБОРОМ СПОСОБА ПОДАЧИ АНТИДЫМНЫХ ПРИСАДОК 05.04.02 - Тепловые двигатели Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул - 2011 1 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова Научный руководитель : Заслуженный изобретатель...»

«ЯНТУРИН РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТОВ ПАРАМЕТРОВ КОМПОНОВОК НИЗА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ БЕЗОРИЕНТИРОВАННОГО БУРЕНИЯ Специальность 05.02.13 – “Машины, агрегаты и процессы” (нефтегазовая отрасль) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук УФА - 2005 Работа выполнена на кафедре нефтегазопромыслового оборудования Уфимского государственного нефтяного технического университета. Научный руководитель доктор...»

«Лимаренко Герольд Николаевич РЕЕЧНЫЕ ПЕРЕДАТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ПРИВОДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ МАШИН Специальность 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Красноярск - 2010 2 Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет университет доктор технических наук,...»

«БУСЛАЕВ ГЕОРГИЙ ВИКТОРОВИЧ РАЗРАБОТКА ЗАБОЙНОГО УСТРОЙСТВА ПОДАЧИ ДОЛОТА МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ БУРЕНИЯ ГЛУБОКИХ И НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы нефтяной и газовой промышленности АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ухта 2010 2 Работа выполнена на кафедре Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности Ухтинского государственного технического университета. Научный...»

«КОНДРЕНКО Виталий Андреевич ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ФОРСИРОВАННЫХ ДИЗЕЛЕЙ ПУТЕМ СНИЖЕНИЯ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ РАСПЫЛИТЕЛЕЙ ФОРСУНОК (на примере дизелей типа ЧН 12/12) 05.04.02 - Тепловые двигатели Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул-2008 Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии 15 Центральный автомобильный ремонтный завод Министерства обороны РФ Научный руководитель : доктор...»

«ИСАКОВ АЛЕКСАНДР ИГОРЕВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАБОТКИ МЕРНЫХ ПАЗОВ ТОРЦЕВЫМИ ФРЕЗАМИ СО СВЕРХТВЕРДЫМИ МАТЕРИАЛАМИ С РЕГУЛИРОВКОЙ ПО ДИАМЕТРУ Специальность 05.02.07 Технология и оборудование механической и физико-технической обработки Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2013 1 Работа выполнена в ФБГОУ ВПО Московский государственный технологический университет СТАНКИН Научный руководитель Доктор технических наук, профессор...»

«Дьяков Алексей Сергеевич ПОВЫШЕНИЕ ДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ ПОДВЕСОК АТС ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ И ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗИНОКОРДНЫХ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ РЕССОР 05.05.03 – Колёсные и гусеничные машины АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Волгоград – 2009 2 Работа выполнена в Волгоградском государственном техническом университете Научный руководитель доктор технических наук, доцент Новиков Вячеслав Владимирович. Официальные оппоненты : доктор...»

«ЛУКАШУК Ольга Анатольевна ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РЕСУРСА ДЕТАЛЕЙ ГОРНЫХ МАШИН С УЧЕТОМ ДЕГРАДАЦИИ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА Специальность 05.05.06 – Горные машины АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Екатеринбург - 2009 Работа выполнена в ГОУ ВПО государственный Уральский технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина и ГОУ ВПО государственный горный Уральский университет. Научный руководитель кандидат технических наук,...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.