авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПО "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия"

Инженерный факультет

Материалы Всероссийской студенческой

научно-практической конференции

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ПРИ РЕШЕНИИ ИНЖЕНЕРНЫХ ЗАДАЧ

посвященной 100-летию со дня рождения

профессора Б.М. Аскинази

Ульяновск – 2011

Инновационные технологии при решении инженерных задач Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГОУ ВПО "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" Инженерный факультет Материалы Всероссийской студенческой научно-практической конференции ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ РЕШЕНИИ ИНЖЕНЕРНЫХ ЗАДАЧ посвященной 100-летию со дня рождения профессора Б.М. Аскинази Ульяновск – Инновационные технологии при решении инженерных задач Материалы Всероссийской студенческой научно-практической конференции «Инновационные технологии при решении инженерных задач», посвященной 100-летию со дня рождения профессора Б.М. Аскинази. – Ульяновск, ГСХА, 2011. - 246 с.

Редакционная коллегия:

В.А. Исайчев, первый проректор-проректор по научной работе (гл. редактор) А.В. Морозов (зам.гл. редактора), С.В. Стрельцов, Е.А. Сидоров Авторы опубликованных статей несут ответственность за патентную чистоту, достоверность и точность преведенных фактов, цитат, экономико-статистических данных, собственных имен, географических названий и прочих сведений, а также за разглашение данных, не подлежащих открытой публикации. Статьи приводятся в авторской редакции.

© ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия», Инновационные технологии при решении инженерных задач ЖИЗНЕННЫЙ И ТВОРЧЕСКИЙ ПУТЬ Б. М. АСКИНАЗИ Б.М. Аскинази родился 3 февраля года в г. Торопце Псковской губернии в семье ремесленника. В 17 лет начал трудовой путь рабочим монтажником.

Склонность к научно исследовательской деятельности появилась еще в молодости. Первое авторское свидетельство Б.М. Аскинази получил в 1932г. В 1937 году Б.М. Аскинази экстерном заканчивает Ленинградский инженерно экономический институт и работает после окончания института в научных и Аскинази Борис Моисеевич (1911-1988гг.) производственных организациях Ленинграда.

В 1933 году выходит из печати его первая научная работа, а в 1939 статья в старейшем журнале «Машиностроитель» под названием:

«Организация рабочих мест ремонтного персонала». В том же году выходит в печать первая, хоть и небольшая книжка «Организация централизованной заточки инструмента». Затем совместная статья с крупнейшим советским инженером-изобретателем способа закалки ТВЧ Г.В. Бабатом «Обработка металлов при индукционном нагреве токами высокой частоты». С 1940 года до начала Великой Отечественной войны Б.М. Аскинази работает на одном из оборонных заводов Ленинграда. После эвакуации в Красноярске, работает в школе военных техников, а затем в лесотехническом институте. В 1948 году Борис Моисеевич получает авторское свидетельство «Способ обработки резанием», а в 1950г. «Способ чистовой обработки поверхностей металлических изделий», в которых используется эффект электромеханической обработки металла. С этого времени и до конца своих Инновационные технологии при решении инженерных задач дней занимается разработкой этой интересной и перспективной технологии.

В Ульяновский сельскохозяйственный институт Б.М. Аскинази приехал в 1952г. кандидатом наук

, только что защитивший диссертацию на тему «Чистовое точение стали при поверхностном нагреве», выполненную в технологическом бюро Кировского завода. На только что созданном факультете механизации он принимает активное участие в организации и техническом оснащении кафедры «Технологии металлов и энергетики», оставаясь бессменным ее заведующим до октября 1987г.

В 1977 году в Ленинградском сельскохозяйственном институте состоялась успешная защита докторской диссертации Б.М. Аскинази «Электромеханическая обработка деталей сельскохозяйственной техники в условиях ремонта» В том же году Б.М. Аскинази присваивается звание профессор. Результаты работы кафедры опубликованы в 18 наименованиях центральных журналов, лично Б.М. Аскинази написано четыре монографии и подготовлено около двадцати кандидатов наук.

12 января 1988г. находясь в командировке, по вопросам публикации очередной монографии, он скоропостижно скончался.

Разработки кафедры, выполненные под руководством Б.М. Аскинази, неоднократно экспонировались на Всесоюзной выставке достижений народного хозяйства и отмечены наградами – золотыми, серебренными и бронзовыми медалями. В 1974г. за разработки в области электромеханической обработки коллектив кафедры под его руководством был отмечен премией имени основоположника металловедения Д.К. Чернова, присуждаемой за наиболее выдающиеся работы в этой области.

Технология электромеханической обработки является актуальным направлением в области восстановления и упрочнения деталей машин и в настоящее время находит свое широкое применение и развитие.

Инновационные технологии при решении инженерных задач СЕКЦИЯ «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН»

УДК 621. Восстановление и упрочнение опорных поверхностей под подшипники качения Д.А. Агеев, студент 5 курса инженерного факультета

Научный руководитель: Г.Д.Федотов, к.т.н., доцент ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

При восстановлении опорных поверхностей наиболее широко применяются электродуговые методы, электроконтактные способы восстановления: припекание порошков, стальных лент, проволоки и так далее.

До 70 % работ по восстановлению деталей выполняется электродуговыми методами. Из них более распространенными являются механизированные наплавки под слоем флюса, вибродуговая и в среде защитных газов. Каждый из указанных способов имеет свои специфические особенности, ограничивающие область их применения.

Автоматическая электродуговая наплавка под слоем флюса и порошковыми проволоками открытой дугой обеспечивают наиболее высокие качества наплавленного слоя: высокая производительность, высокий коэффициент полезного действия электрической дуги, полное сплавление наплавленного металла с основой, чистота, плотность, пластичность нанесенного слоя, возможность легирования и так далее.

Основными недостатками считаются высокий и быстрый нагрев и прогрев основного металла, снижение усталостной прочности и ударной вязкости, трудности удержания ванны расплавленного металла и флюса на поверхности деталей, особенно диаметром менее 50…60 мм, трудность удаления шлаковой корки, ухудшение условий труда. Способ рекомендуется для восстановления крупногабаритных деталей со значительными износами.

Вибродуговая наплавка в среде охлаждающей жидкости или среде защитных газов наряду с достоинствами: возможность нанесения тонкого и твердого покрытия из дешевых материалов без значительного теплового воздействия на деталь и так далее, имеет и существенные недостатки, ограничивающие применение данного способа. Основные из них:

микротрещины в наплавленном слое, поры, шлаковые включения. Все это резко, до 70 %, снижает усталостную прочность восстановленных деталей.

Механизированная наплавка в газовых средах отличается высокой производительностью и маневренностью процесса, обеспечивает минимальную зону термического воздействия, относительно небольшие деформации детали, надежную защиту и достаточно высокое качество наплавленного металла и так далее. Недостатками наплавки являются значительное разбрызгивание металла, Инновационные технологии при решении инженерных задач ограниченная возможность легирования наплавленного металла только через электродную проволоку, снижение износостойкости и особенно усталостной прочности на 10…15 % из-за наличия пор и дефектов в структуре наплавленного слоя.

Сварка пластическим деформированием заключается в совместном пластическом деформировании деталей при приложении внешнего усилия (давления), вызывающего совместное прессование, проковку или прокатку металла соединяемых частей. В этом случае происходит разрушение окисных пленок, покрывающих поверхность металла, и смятие неровностей, препятствующих сближению атомов металлов до расстояний, при которых возникают межатомные связи.

Контактная приварка металлических материалов – один из наиболее прогрессивных высокоэффективных способов восстановления. По прогнозам специалистов в ближайшие годы контактная приварка станет одной из ведущих технологий восстановления и упрочнения деталей широкой номенклатуры.

Электроконтактная приварка основана на использовании тепловой энергии, выделяющейся в зоне соединения основного и добавочного материала при прохождении электрического тока в сочетании с одновременным механическим воздействием приваривающего ролика. Контактная приварка имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами, основанными на расплавлении добавочного металла: увеличивается производительность труда в 2…3 раза, расход материалов снижается в 3…4 раза в сравнении с дуговой наплавкой, исключается нагрев деталей, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.

В последние годы в ремонтном производстве все более широкое применение находят способы газотермического напыления: газопламенное, электродуговое, детонационно-газовое, электроимпульсное нанесение покрытий порошковых, проволочных и комбинированных материалов. Они обеспечивают нанесение покрытий на детали из различных металлов, сплавов, композиционных, полимерных материалов с различными свойствами.

Процессы отличаются высокой производительностью, просты, легко механизируются. К недостаткам, сдерживающим дальнейшее распространение методов, следует отнести недостаточную адгезию «сырых» покрытий, значительное температурное воздействие при оплавлении нанесенных слоев, трудности последующей механической обработки, недостаточная надежность плазмотронов, дороговизна порошковых материалов, недостаточная прочность покрытия – в ряде случаев наблюдается разрушение нанесенного слоя, что ограничивает восстановление тяжелонагруженных деталей, работающих с ударными нагрузками, снижение ударной вязкости и выносливости восстановленных деталей.

Ремонт деталей, изготовленных из специальных сплавов с высокими физико-механическими свойствами, привел к необходимости применения принципиально новых технологических приемов размерной обработки деталей с использованием для этих целей электрической энергии.

Инновационные технологии при решении инженерных задач Рисунок 1 – Схемы восстановления ЭМО:

а – высадка-сглаживание;

б – приварка добавочного металла а б Электромеханическая обработка металлов представляет собой механическое воздействие инструмента на поверхность детали, сопровождающееся локальным нагревом и перемещением металла в месте контакта инструмента. Существуют два основных способа восстановления деталей электромеханической обработкой: без добавочного металла и с введением добавочного металла. Способ восстановления без добавочного металла (Рисунок 1 а) основан на перераспределении металла поверхностного слоя. Изношенная поверхность высаживается твердосплавной пластиной или роликом, заточенным под углом 60 градусов. На поверхности детали образуется винтовая канавка в виде резьбы. Затем высаженная поверхность сглаживается до определенного размера. Через место контакта детали и инструмента пропускается ток большой силы 400…1000 А и низкого напряжения 2…6 В. Увеличение диаметра происходит за счет перераспределения металла. На поверхности детали остается винтовая канавка, металл из которой переместился в трапецеидальные участки поверхности. За счет этого и происходит увеличение диаметра восстанавливаемой детали. При этом обеспечивается одновременное упрочнение поверхности и повышение усталостной прочности на 17…38%.

Однако описанный способ восстановления деталей электромеханической обработкой рекомендуется главным образом для неподвижных сопряжений с малыми износами деталей – до 0,1…0,2 мм. В практике ремонта часто необходимо, чтобы восстанавливаемая деталь имела гладкую износостойкую поверхность, а величина износа деталей тракторов, автомобилей и другой сельскохозяйственной техники часто находится в интервале 0,2…0,5 мм и более. Для этих случаев предназначены способы восстановления деталей с введением наполнителей и добавочного металла (рис. 1 б), что в значительной мере расширяет ремонтно-технологические возможности электромеханической обработки.

Это одна из разновидностей электроконтактной приварки – отличие заключается в том, что приварка добавочного металла – проволоки осуществляется не импульсами тока, а при его непрерывном прохождении через приваривающий ролик, проволоку, деталь. Сущность состоит в том, что приваривается добавочный металл – проволока (рис. 1 б). Высаженная поверхность и проволока предварительно очищаются от масляных и окисных пленок. После приварки проволоки деталь шлифуется в размер. Способ Инновационные технологии при решении инженерных задач восстановления изношенных деталей электромеханической обработкой с введением добавочного металла является прогрессивным, обеспечивающим восстановление деталей типа «вал» с износами до 0,5…1,0 мм с высокими технико-экономическими показателями. Однако и этот способ не находит широкого применения. Это объясняется, главным образом, отсутствием надежного соединения добавочного и основного металлов. Прочное соединение образуется лишь при приварке первого витка проволоки, прочность сцепления последующих витков на порядок меньше, а иногда наблюдается и отставание приваренной проволоки. Это объясняется тем, что процесс приварки проволоки сопровождается неизбежным окислением высаженной поверхности.

Образующаяся оксидная пленка препятствует образованию металлических связей в контактируемых металлах.

Выводы:

1. В процессе восстановления деталей должна обеспечиваться высокая прочность сцепления покрытия с основным металлом, высокая износостойкость и усталостная прочность восстановления деталей.

Изучение ремонтного фонда показывает, что большинство деталей изготовлено из среднеуглеродистых сталей, до 80 % из них закалены до твердости HRC 35…56 и имеют износы до 0,5…0,6 мм. До 70 % изношенных деталей восстанавливаются электродуговыми способами. Основными недостатками этих способов являются структурная неоднородность, поры, раковины, значительные напряжения и коробления, низкая долговечность деталей.

Широко применяемые методы нанесения гальванических покрытий, напыления, электроконтактные наплавки наряду с достоинствами имеют и недостатки, основным из которых является значительное снижение предела выносливости восстанавливаемых деталей.

2. Одним из эффективных методов восстановления изношенных деталей является электромеханическая обработка, как с введением добавочного металла – проволоки, так и высадка-сглаживание, обеспечивающая одновременное упрочнение поверхностного слоя детали. Метод является материало – и энергосберегающим, экологически чистым.

Литература:

1. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. - Л.: Машиностроение, 1977, 200 с.

2. Хворостухин П.А., Шишков С.В., Коваль И.П. и др. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным упрочнением. – М.:

Машиностроение, 1988, – 211 с.

Инновационные технологии при решении инженерных задач УДК 621.9. Влияние состава износостойких покрытий на их физико-механические свойства А.В. Боровков, студент 1 курса инженерно-технологического факультета Научный руководитель: А.В. Чихранов, к.т.н.

Технологический институт – филиал ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

Применение режущего инструмента с износостойкими покрытиями является одним из самых перспективных путей повышения его работоспособности. В настоящее время наиболее широкое применение нашли режущие инструменты с износостойкими ионно-плазменными покрытиями.

Особое широкое применение находят покрытия сложного состава на основе нитрида титана, дополнительно легированного кремнием, хромом, молибденом, алюминием, цирконием, железом. Такие составы используются и при разработке различных конструкций многослойных покрытий. Однако при этом необходимо провести сравнительный анализ их физико-механических свойств, к основным из которых относятся твердость и адгезионная прочность.

В работе исследовали микротвердость и коэффицент отслоения износостойких ионно-плазменных покрытий TiN, TiAlN, TiZrN, TiFeN, TiCrN, TiMoN, TiSiN, Износостойкие покрытия наносили методом конденсации вещества в вакууме с ионной бомбардировкой (КИБ). Технологические режимы нанесения и химический состав покрытий выбирали согласно рекомендациям работы [1]. Определение микротвердости покрытий проводили по методике, описанной в работе [2], путем экстраполяции на нулевую глубину проникновения индентора. Коэффициент отслоения, оценивающий адгезионную прочность покрытия и инструментальной основы, определяли как отношение площади отслоившегося покрытия к площади отпечатка, полученного при индентировании на твердомере Роквелла стандартным коническим индентором, с углом при вершине 120. В качестве инструментальной основы использовали пластины из твердого сплава ВК6.

Результаты исследований представлены на рис. 1 и 2.

Исследованиями установлено, что дополнительное введение в состав покрытий легирующих элементов приводит к увеличению микротвердости Н (рис. 1). Это связано с тем, что в результате легирования образуются твердые растворы замещения с кристаллической решеткой нитрида титана. Однако степень влияния легирующих элементов на изменение микротвердости покрытий различна. Наибольшее повышение микротвердости наблюдается у покрытий нитрида титана, легированных цирконием и алюминием, а наименьшее – железом и кремнием.

Влияние легирующих элементов на адгезионную прочность покрытий на основе нитрида титана неоднозначно (рис. 2). Дополнительное введение в состав покрытий циркония, хрома, кремния и молибдена приводит к Инновационные технологии при решении инженерных задач увеличению коэффициента отслоения, что связано со снижением адгезионной прочности покрытий. Введение же в состав покрытий алюминия и железа наоборот приводит к снижению коэффициента отслоения, т. е. увеличению прочности сцепления покрытия с инструментальной основой.

Рис. 1. Влияние состава сложных покрытий на их микротвердость Н :

1 – TiN;

2 – TiAlN;

3 – TiSiN;

4 – TiZrN;

5 – TiFeN;

6 – TiCrN;

7 – TiMoN Рис. 2. Влияние состава сложных покрытий на коэффициент отслоения K0:

1 – TiN;

2 – TiAlN;

3 – TiSiN;

4 – TiZrN;

5 – TiFeN;

6 – TiCrN;

7 – TiMoN Проведенные исследования позволяют на основе полученных результатов разрабатывать различные конструкции многослойных покрытий, с учетом физико-механических свойств материала каждого слоя. В то же время полученные результаты являются только исходными данными. Для дальнейшего совершенствования конструкций покрытий требуется проведение дополнительных исследований по определению не только других физико Инновационные технологии при решении инженерных задач механических свойств материала покрытий, но и контактных характеристик, теплового и напряженного состояния режущего клина инструмента.

Литература:

1. Табаков В.П. Формирование износостойких ионно-плазменных покрытий режущего инструмента. – М.: Машиностроение, 2008. – 311 с.

2. Табаков В.П., Чихранов А.В. Определение механических характеристик износостойких ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана. – Известия Самарского научного центра РАН, Т. 12, 2010. – № 4. – 13 24 С.

УДК 678.026.345 (048.8) Исследование адгезии покрытий, полученных сверхзвуковым газодинамическим напылением А.А.Гайдук, студент 4 курса, факультета Агротехники и энергообеспечения Научный руководитель: Ю.А.Кузнецов, д.т.н., профессор ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»

Исторически возникновение способа сверхзвукового газодинамического напыления (ГДН) можно связать с обнаружением российскими учеными закрепления металлических частиц на лобовой поверхности преграды при ее обтекании сверхзвуковым двухфазным потоком в институте прикладной механики в Новосибирске. Выполнив специальные исследования по взаимодействию двухфазного потока с преградой А.П. Алхимов, В.Ф. Косарев и А.Н. Папырин установили, что, при превышении некоторого значения скорости потока, которое было названо критической скоростью, может происходить осаждение толстого слоя твердых металлических частиц на преграде. Данный метод в настоящее время широко известен в мире как «холодное напыление» («Cold Spray»). [1] Суть ГДН состоит в том, что мелкие металлические частицы, находящиеся в твердом состоянии, ускоряются сверхзвуковым газовым потоком до скорости 500-800 м/с и направляются на восстанавливаемую поверхность детали. Сталкиваясь с поверхностью в процессе высокоскоростного удара, частицы закрепляются на ней, формируя сплошное покрытие.

В наиболее распространенных газотермических способах нанесения покрытий для их формирования из потока частиц необходимо, чтобы падающие на основу частицы имели высокую температуру, обычно выше температуры плавления материала. При газодинамическом напылении, это условие не является обязательным, что и обуславливает ее уникальность. В данном случае с твердой основой взаимодействуют частицы, находящиеся в нерасплавленном состоянии, но обладающие очень высокой скоростью [1].

Инновационные технологии при решении инженерных задач Однако на сегодняшний день данный способ остается еще малоизученным. В частности, для ремонтного производства особый интерес представляют эксплуатационные свойства покрытий.

В Орловском государственном аграрном университете на кафедре «Технология конструкционных материалов и организация технического сервиса» в рамках студенческого конструкторского бюро СКБ-6 были проведены исследования прочности сцепления покрытий, сформированных сверхзвуковым газодинамическим напылением.

Методика проведения экспериментов.

Адгезию напыленных покрытий определяли штифтовым методом.

Образцы (рис.1) изготавливали из алюминиевого сплава АК7ч и коррозионно стойкой стали 12Х18Н10Т.

а) штифт шайба б) Рисунок 1 – Общий вид образца для определения прочности сцепления покрытий, полученных ГДН: а) образец в сборе;

б) составные части образца.

Штифт, в сборе с шайбой устанавливали в специальное устройство и проводили шлифование рабочей поверхности. Покрытие напыляли на рабочую поверхность образца при его равномерном перемещении. При напылении покрытий использовали порошковый материал марки А-80-13.

Рисунок 2 – Общий вид универсальной разрывной машины РМ-1000.

Инновационные технологии при решении инженерных задач Напряжение отрыва покрытия определяли для каждого образца по формуле:

4Q, 3,14 d ш где – напряжение отрыва, МПа;

Q – разрушающее усилие, Н;

dш – диаметр штифта, мм.

Результаты исследований.

Из рисунка 3 следует, что для достижения наибольшей адгезии покрытий при ГДН необходимо работать на максимально возможных давлениях воздуха.

Так, например, при повышении давления воздуха в напылительном блоке установки с 0,5 до 0,9 МПа прочность сцепления покрытий увеличивается: на алюминии с 54 до 69 МПа, на стали – с 45 до 58 МПа.

а МПа 1 0,5 0,7 0, Р в, М П а Рисунок 3 – Зависимость прочности сцепления покрытий от давления воздуха в напылительном блоке: 1 – алюминиевая основа;

2 – стальная основа. Режимы ГДН: температура нагрева воздуха ТВ = 400 0С, дистанция напыления Н = 15 мм, фракция порошка d = 40 мкм Однако, учитывая то, что при больших давлениях воздуха установка может работать лишь кратковременно и нестабильно, можно заключить, что наиболее рациональный диапазон давлений воздуха, рекомендуемый для получения максимальной прочности сцепления покрытия с основой, для установки «ДИМЕТ-403» будет составлять 0,6…0,7 МПа. Следовательно, максимальная адгезия покрытий в данном случае будет ограничиваться конструктивными параметрами установки ГДН.

Исследования адгезии напыленных покрытий в зависимости от температуры нагрева воздуха в напылительном блоке установки (рис. 4) показали, что с увеличением температуры адгезионная прочность покрытий снижается.

Инновационные технологии при решении инженерных задач а МПа 50 40 200 400 Т в, оС Рисунок 4 – Зависимость прочности сцепления покрытий от температуры нагрева воздуха в напылительном блоке: 1 – алюминиевая основа;

2 – стальная основа. Режимы ГДН: давление воздуха в напылительном блоке РВ = 0,7 МПа, дистанция напыления Н = 15 мм, фракция порошка d = 40 мкм.

Это можно объяснить тем, что с увеличением температуры воздуха увеличивается термодинамическая активность напыляемых частиц. Поэтому, закрепляться на поверхности будут не только частицы, обладающие достаточной кинетической энергией для этого, но и частицы с меньшей кинетической энергией, но с большей температурой. Это приводит к увеличению эффективного использования напыляемого материала, с одновременным снижением адгезии покрытия. Из рисунка 4 видно, что максимальная прочность сцепления покрытий с основой достигается при нагреве воздуха в напылительном блоке около 200 оС. Однако при данной температуре наблюдается низкий коэффициент использования порошкового материала (4-8%). При увеличении температуры нагрева воздуха в напылительном блоке до 400 оС коэффициент использования порошка достигает 12-15%. Следовательно, наиболее рациональным температурным режимом будет являться режим, обеспечивающий нагрев воздуха в напылительном блоке установки около 400 оС.

Из рисунка 5 видно, что процесс взаимодействия твердой частицы с основой, реализуемый при газодинамическом напылении, зависит не только от температуры нагрева и давления воздуха в напылительном блоке установки, но и от размера напыляемой частицы, т.е. ее фракции. Для обеспечения максимальной адгезии покрытия необходимо использовать достаточно мелкую фракцию напыляемого порошкового материала ( 60 мкм).

На основе комплекса проведенных исследований для установки ГДН модели «ДИМЕТ-403» были рекомендованы следующие рациональные режимы напыления порошкового материала А-80-13:

давление воздуха в напылительном блоке 0,6…0,7 МПа;

температура нагрева воздуха в напылительном блоке – 400 оС;

фракция порошка А-80-13 – 40 мкм.

Инновационные технологии при решении инженерных задач При формировании покрытий на указанных режимах ГДН прочность их сцепления с основой должна составить: на алюминиевом сплаве АК 7ч – 55…63 МПа;

на стали 12Х18Н10Т – 45…50 МПа.

а М Па 20 40 d, м км Рисунок 5 – Влияние фракции порошкового материала на прочность сцепления покрытий: 1 – алюминиевая основа;

2 – стальная основа. Режимы ГДН: давление воздуха в напылительном блоке РВ = 0,7 МПа, дистанция напыления Н = 15 мм, температура нагрева воздуха ТВ = 400 оС.

Способ сверхзвукового газодинамического напыления целесообразно использовать при проведении кузовных работ, ремонте практически всех деталей системы охлаждения и кондиционирования воздуха, восстановлении деталей, изготовленных из алюминиевых сплавов, защиты изделий от коррозии.

Литература:

1. Кузнецов Ю.А. Ресурсосберегающие технологии газотермического напыления при ремонте машин АПК. // Вестник ОрелГАУ. №1(16). – 2009. – С.

13-15.

УДК 621.794.61:669.056. Исследование износостойкости покрытий полученных плазменно электролитическим оксидированием Д.В. Гудков, студент 4курса, факультета Агротехники и энергообеспечения Научный руководитель: Ю.А.Кузнецов, д.т.н., профессор ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»

Разработка новых экологически чистых технологий нанесения высокоэффективных и надежных покрытий для упрочнения деталей с целью повышения их износостойкости, является одной из актуальных задач современной науки и техники.

Среди новых способов создания высоко-износостойких покрытий на алюминиевых сплавах особый интерес представляет плазменно электролетическое оксидирование (ПЭО). Суть метода заключается в Инновационные технологии при решении инженерных задач формировании на поверхности детали в условиях воздействия микроплазменных разрядов высокопрочного износостойкого оксидно керамического покрытия, состоящего преимущественно из a-Al2O3,- Al2O3 и других твердофазных оксидов алюминия.

В настоящее время технология ПЭО находится на стадии становления.

Многие аспекты механизма протекания ПЭО остаются пока не изученными, нет систематических сведений о влиянии внутренних и внешних факторов на этот процесс, не апробированы еще многие новые электролиты и т.д.

Ниже представлены результаты исследований износостойкости покрытий, полученных ПЭО на алюминиевых сплавах в электролитах типа «КОН Na2SiО3» и «КОН-H3ВО3».

И, г 1, Ролик 1, 0,8 0, б) 10 20 30 40 1* Т, ч -0, -0, 2* Колодка -1, -1, а) в) Рисунок 2 –Общий вид исследуемых поверхностей: а) поверхность ролика без покрытия после испытаний;

б) поверхность ролика с покрытием после испытаний.

Сравнительную износостойкость поверхностей образцов (алюминиевый сплав АО3-7 без покрытия и тот же сплав с покрытием, сформированным ПЭО в электролите типа «КОН-Na2SiО3») исследовали в условиях граничной смазки на машине трения ИИ 5018 по схеме «колодка-ролик». Условия граничной смазки обеспечивали равномерной подачей к поверхности трения веретенного масла АУ ГОСТ 1642. Для ускорения процесса изнашивания в рабочую жидкость добавляли абразив в количестве (0,14 % по массе масле), Инновационные технологии при решении инженерных задач приготовленный из кварцевого песка, соответствующего требованиям ГОСТ 2138, с дисперсностью 3 мкм. Покрытия формировали в электролите состава:

КОН – 2 г/л, Na2SiО3 – 9 г/л на следующих режимах ПЭО: плотность тока – ДТ = 20 А/дм2;

продолжительность оксидирования – t = 90 мин. Значения износа колодки и ролика определяли гравиметрическим методом. Продолжительность испытаний составляла 50 часов.

Исследования изнашивания сравниваемых пар трения показали (рис. 1), что зависимость износа от времени носит линейный характер. Было установлено, что скорость изнашивания керамических покрытий в 4,8 раза ниже скорости изнашивания сплавов без покрытия, принятого за эталон сравнения.

Причины высокой износостойкости оксидно-керамических покрытий, следует связывать с их структурным состоянием. Очевидно, что структурные модификации оксида алюминия в покрытиях образуют между собой наиболее прочный тип межмолекулярной связи. Оксидное покрытие, полученное ПЭО, по сути, является композиционным материалом [1].

Для проведения исследований износостойкости покрытий, полученных в электролите типа “КОН –Н3ВО3,” использовали образцы, изготовленные из алюминиевых сплавов АМг2, АД1 и Д16, которые упрочняли ПЭО при следующих параметрах: ДТ = 20 А/дм2;

t = 100 мин. Концентрация компонентов электролита составляла следующие значения: КОН –5 г/л, Н3ВО3 – 20 г/л,.

Эталоном сравнения служила бронза БрА5, из которой изготавливают клапанные коробки насосных установок Ж6-ВНП, предназначенных для перекачивания жидких пищевых продуктов. В дальнейшем предполагалось восстанавливать изношенные клапанные коробки способом постановки дополнительных ремонтных деталей (ДРД), – втулок из алюминиевых сплавов упрочненных микродуговым оксидированием.

J 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, БрА5 АМг2 АД1 Д Рисунок 3 – Интенсивность изнашивания J образцов из алюминиевых сплавов с оксидно-керамическими покрытиями в сравнении с БрА Инновационные технологии при решении инженерных задач Испытания показали (рис.3), что интенсивность изнашивания эталонной поверхности была выше в 2-3 раза, чем интенсивность изнашивания алюминиевых сплавов, упрочненных ПЭО.

Очевидно, что применение ремонтных втулок упрочненных ПЭО вместо серийных, позволит снизить интенсивность изнашивания и значительно повысить долговечность соединения «седло-шаровой клапан» клапанной коробки установки Ж6-ВНП.

Комплекс совместных исследований оксидно-керамических покрытий, полученных ПЭО на алюминиевых сплавах, показал, что они обладают высокой износостойкостью;

в отдельных случаях возможна замена серийных изделий на изделия, изготовленные из алюминиевых сплавов упрочненных ПЭО. Способ может быть рекомендован к внедрению на ремонтно-технических предприятиях, занимающихся восстановлением и упрочнением деталей.

Прогнозируемое увеличение ресурса упрочненных деталей составляет не менее 150-200% по отношению к новым деталям.

Литература:

1. Study of Wear Resistance of Plasma Electrolytic Oxidized Coatings on Aluminum Alloys. Kuznetsov Y.A., OSAU, УДК 622. Анализ эффективности применения ультразвуковых колебаний при отделочно - упрочняющей обработке деталей машин А.В. Журавлев студент 3 курса 4 гр. инженерного факультета Руководитель: к.т.н., доцент А.В. Морозов ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

Двадцать первый век, век био- и нанотехнологий, всеобщей информатизации, электроники и ультразвука.

Ультразвук представляет собой волнообразно распространяющееся колебательное движение частиц среды и характеризуется рядом отличительных особенностей по сравнению с колебаниями слышимого диапазона. В ультразвуковом диапазоне частот сравнительно легко получить направленное излучение;

ультразвуковые колебания хорошо поддаются фокусировке, в результате чего повышается интенсивность ультразвуковых колебаний в определенных зонах воздействия. При распространении в различных средах ультразвук порождает уникальные явления, многие из которых нашли практическое применение в различных областях науки и техники (рисунок 1).

Инновационные технологии при решении инженерных задач Рисунок 1 – Применение высокоэнергетических ультразвуковых колебаний Особый интерес вызывает применение ультразвука в технике, а конкретнее при механической обработке. Известны четыре основные области применения ультразвука при механической обработке.

Снятие заусенцев с мелких деталей свободно направленным абразивом;

Ультразвуковая размерная обработка деталей из хрупких материалов абразивными зернами, получающими энергию от специального инструмента;

Очистка и смазка рабочей поверхности шлифовального круга в процессе его работы;

Сообщение вынужденных ультразвуковых колебаний малой амплитуды режущим инструментом (металлическим абразивным) для интенсификации обычных процессов резания;

Кроме того, перспективным направлением является ультразвуковое поверхностное упрочнение деталей сферическим или цилиндрическим наконечником из твердого сплава или алмаза. Под действием ультразвука снижается сопротивление поверхностных слоев пластической деформации и упрочнение деталей ведется при статистических силах, в 3 – 5 меньших, чем при обычном упрочнении.

Воздействие ультразвука на процесс пластической деформации обусловлено влиянием его на контактные условия, свойства и структуру Инновационные технологии при решении инженерных задач деформируемого металла, изменением схемы напряженного состояния, а в некоторых случаях дискретным и динамическим характером протекания пластической деформации.

Поверхностное пластическое деформирование широко применяется в, промышленности как средство повышения усталостной прочности деталей машин и конструкций. И это одна из основных задач машиностроительного производства - потребность в улучшение качества повышения производительности, увеличение долговечности и надежности машин и изделий. При ППД ультразвуковым инструментом повышаются такие механические характеристики, как прочность и твердость, что является следствием роста плотности дислокаций.

Ультразвуковой наклеп – один из новых методов упрочнения пластическим деформированием деталей авиационной техники. От обычного выглаживания метод ультразвукового ППД отличается тем, что инструмент совершает колебания с ультразвуковой частотой и с небольшой силой Р воздействует на деталь. Эффективность действия ультразвука объясняется снижением сопротивления поверхностных слоев металла пластическому деформированию и уменьшением коэффициента внешнего трения.

а) б) в) Рисунок 2 – Схемы колебательных систем для исследования влияния ультразвука на контактное трение: 1 – волновод;

2 – образец;

3 – преобразователь колебаний Введение ультразвуковых колебаний в очаг деформации определяется в основном направлением колебаний относительно вектора сил трения и контактной поверхности.

При введении ультразвуковых колебаний параллельно вектору силы трения и поверхности контакта коэффициент трения (рисунок 2а):

Инновационные технологии при решении инженерных задач, где у, б – значение коэффициентов трения при наложении ультразвуковых колебаний при обычных условиях;

vc – скорость скольжения на поверхности контакта;

vm – амплитуда колебательной скорости волновода.

Если направление колебаний волновода параллельно поверхности контакта и перпендикулярно силе трения (рисунок 2б), то коэффициент трения:

где – полный эллиптический интеграл, ;

При введении ультразвуковых колебаний перпендикулярно силе трения и поверхности контакта снижение сил трения (рисунок 2в), при наличии акустического контакта между ними обуславливается периодическим изменением микрогеометрии контактируемых поверхностей, изменением их кривизны, превращением на некотором участке реактивных сил увеличении скорости обработки, и повышения давления на зону контакта без разрушения упрочняемого слоя (рисунок3).

а) б) в) Рисунок 3 – изменение коэффициента трения в зависимости от амплитуды колебаний, мкм (а), скорости скольжения (б) и удельного давления на поверхность контакта: 1 - без ультразвука;

2 - с ультразвуком Исследованиями установлено, что приращение твердости тем больше, Инновационные технологии при решении инженерных задач чем мягче (пластичнее) исходный материал. Экспериментально было установлено, что диапазон окружной скорости лежит в пределах 20…25 м/мин.

При снижении окружной скорости улучшение качества поверхности является незначительным, кроме того, снижается производительность обработки, тогда как увеличение свыше 35 м/мин приводит к возникновению вибраций.

Так же на шероховатость обрабатываемой поверхности существенное влияние оказывает величина подачи инструмента. Обычно чем ниже величина подачи, тем меньше высота микронеровностей выглаживаемой поверхности.

Однако при очень малых значениях подачи качество поверхности ухудшается вследствие большой кратности приложения нагрузки (переупрочнения), кроме того, снижается производительность.

При ультразвуковой финишной обработке в поверхностном слое возникают сжимающие остаточные напряжения. Определение величин этих напряжений необходимо для того, чтобы оценить степень упрочнения поверхностного слоя и выявить, какой уровень внутренних напряжений является критическим, то есть при таких напряжениях происходит усталостное разрушение поверхностного слоя обрабатываемой детали.

Упрочнение поверхности с помощью ультразвука позволяет сформировать благоприятное распределение остаточных напряжений и микрорельеф поверхности. Следует учесть, что величина микронеровностей и изменение величины регулируется соответствующими режимами обработки.

Ультразвуковая финишная обработка применима в тех случаях, когда не требуется исправления погрешности формы, способна заменить собою процесс шлифования.

В условиях рыночной экономики постоянно происходит рост требований потребителя к продукции (повышение качества продукции и снижение стоимости) в связи с этим перспективным направлением является разработка комбинированных технологических процессов отделочно-упрочняющей обработки деталей машин с наложением УЗК.

Литература 1. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием. Справочник. – М.: Машиностроение, 1987 – 328 с.

2. Олейник Н.В., Кычин В.П., Луговский А.Л. Поверхностное динамическое упрочнение деталей машин. – Киев: Техника, 1984. – 151 с.

Интернет ресурсы 1. http://technologysmash.ru/page_Elektricheskie-metody-obrabotki.html 2. http://masters.donntu.edu.ua/2007/mech/kardybanskii/diss/index.htm Инновационные технологии при решении инженерных задач УДК 621. Испытание устройства для восстановления пружины гидрозамка подъёмника автомобильного гидравлического Н.А. Землянушнов, студент 1 курса факультета энергетики, машиностроения и транспорта ГОУ ВПО СевКавГТУ Научный руководитель: Н.Ю. Землянушнова, к.т.н., доцент ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»

В отечественном машиностроении и в технике передовых стран всё чаще применяются пружины, работающие при больших скоростях нагружения с соударениями витков, а также пружины, нагружаемые до соприкосновения витков при значительной, но сравнительно малоцикловой статической нагрузке. Неблагоприятные условия при их эксплуатации приводят к остаточ ным деформациям, к снижению несущей способности пружин, к развитию скрытых дефектов металла и к их разрушению, что снижает надёжность и безопасность механизмов и машин.

Для восстановления ответственных пружин рекомендуется применять технологические процессы, основанные на использовании высокотемпературной или низкотемпературной термомеханической обработки в сочетании с контактным заневоливанием [3], а также соответствующие приспособления для растяжения пружин при восстановлении и для упрочнения их контактным заневоливанием. Это позволит снизить стоимость ремонта техники и повысить производительность труда.

На кафедре технического сервиса и ремонта машин ФГОУ ВПО СГАУ разработано и изготовлено устройство для восстановления пружин [1], предложен способ восстановления пружин из закаливаемой проволоки [4], а также проведены испытания устройства для восстановления пружин.

Пружина гидрозамка подъёмника автомобильного при испытании устройства восстановлена в следующей последовательности.

1. Проведён замер свободной высоты и неперпендикулярности торца оси пружины. Результаты представлены в таблице 1.

2. Пружина надета на оправку, закреплена прихватом за опорный виток.

Затем пружина нагрета в печи до температуры 870±10 °С (на оправке). Время выдержки пружины 18 минут [2].

3. Оправка с нагретой до температуры 870±10 °С пружиной вставлена в устройство для растяжения пружин (рис. 1), обжимной ролик подведён к началу первого рабочего витка со стороны закрепленного на оправке витка.

4. Пружина растянута (рис. 2) при вращении оправки по резьбе до второго опорного витка. Второй опорный виток растянутой пружины закреплён на оправке (рис. 3).

Инновационные технологии при решении инженерных задач Рисунок 1 Нагретая пружина на оправке до растяжения Рисунок 2 Растяжение пружины гидрозамка Рисунок 3 Растянутая и зафиксированная на оправке пружина 5. Оправка с пружиной вынута из устройства, пружина снята с оправки.

6. Пружина надета на нагретую закалочную оправку. Проведена закалка пружины в масле. Пружина с оправкой извлечена из закалочной среды при температуре пружины 100…150 °С.

7. Оправка с пружиной помещена в печь для отпуска. Отпуск пружины проведён в печи при температуре 460±10 °С в течение 30 минут.

8. Оправка с пружиной извлечена из печи, пружина снята и охлаждена на воздухе.

Инновационные технологии при решении инженерных задач 9. Проведён замер геометрических параметров растянутой пружины.

Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Параметры пружины гидрозамка до и после растяжения № Параметры пружины Параметры пружины п/п до растяжения после растяжения и термообработки L, мм, L, мм, 1 80,95 320' 84,42 408' 2 81,00 305' 86,33 318' 3 81,05 250' 85,91 229' 4 81,80 320' 85,90 415' 5 81,05 225' 86,10 225' 6 81,60 230' 85,30 310' 7 80,10 125' 84,71 150' 8 80,05 124' 85,10 225' 9 80,70 248' 84,33 340' 10 80,90 250' 85,24 330' Примечание: L – свободная высота пружины, мм;

– неперпендикулярность торца пружины к её оси в градусах.

Вывод. Витки пружин при растяжении опираются на наружный диаметр оправки устройства, причём крайние витки фиксируются на оправке, поэтому изготовленное устройство не допускает возникновения искривления оси и погрешностей диаметра пружин.

Для упрочнения при восстановлении и устранения неперпендикулярности торца пружин к оси следует провести операцию контактного заневоливания пружин в размер 80±0,6 мм.

Работа выполняется в рамках реализации программы СТАРТ при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно технической сфере.

Литература:

1. Землянушнова, Н. Ю. Разработка конструкторской документации на устройство для растяжения пружин. Промежуточный отчет о НИР Исследование применения контактного заневоливания при восстановлении пружин / Землянушнова Н. Ю., Тебенко Ю.М., Проциков Б.П., Землянушнов Н.А. Ставрополь: ООО НПО “ЗЕМВА”, Инв. № 02201058467 ФГНУ «ЦИТиС», 2010. 97 с.

2. Остроумов, В. П. Производство винтовых цилиндрических пружин / В. П. Остроумов. М. : Машиностроение, 1970. 135 с.

3. Тебенко, Ю.М. Оценка ремонтопригодности винтовых цилиндрических пружин сжатия / Ю.М. Тебенко, Н.Ю. Землянушнова, Е.Г. Белков, Н.А.

Землянушнов // Оборонный комплекс – научно-техническому прогрессу России, 2010. № 2. С. 3740.

Инновационные технологии при решении инженерных задач 4. Заявка № 2010124045/02(034345), В 21 F 35/00. Способ восстановления пружин / Тебенко Ю. М., Землянушнова Н. Ю., Землянушнов Н. А.;

заявлено 11.06.2010.

УДК 621.9. Разработка технологии изготовления катода-испарителя на основе сплава алюминия и кремния М.А. Зимин, студент 1 курса инженерно-технологического факультета Научный руководитель: А.В. Чихранов, к.т.н.

Технологический институт – филиал ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

Для упрочнения рабочих поверхностей режущего инструмента в настоящее время широкое применение нашли износостойкие наноструктурные ионно-плазменные покрытия, наносимые методом конденсации вещества с ионной бомбардировкой (КИБ). Среди таких покрытий чаще всего используются одно- и многослойные покрытия на основе нитридов и карбонитридов титана, циркония, молибдена, хрома, железа, алюминия и кремния и их сложных соединений. В работах [1, 2] показана эффективность применения таких покрытий.

Среди нитридообразующих элементов в настоящее время большой интерес представляет кремний. В чистом виде его нитрид Si3N4 обладает высокой твердостью, тепло- и износостойкостью и используется для изготовления минералокерамического режущего инструмента. В износостойких покрытиях сложного состава кремний выступает сильным упрочнителем, значительно повышая их твердость и износостойкость. Однако широкое применение кремния в качестве элемента износостойких ионно-плазменных покрытий сдерживают его полупроводниковые свойства.

При нанесении износостойких покрытий методом КИБ для генерации паров нитридообразующего элемента используется сильноточный низковольтный разряд. При этом для устойчивого горения электрической дуги кремний должен обладать высокой электропроводностью. В то же время технически чистый (металлургический) кремний обладает высоким удельным электросопротивлением. Известно [3], что на электрофизические свойства кристаллического кремния большое влияние оказывают содержащиеся в нем примеси. Для повышения электропроводности в него вводят добавки элементов III-й группы (бора, алюминия, галлия и индия) или V-й группы (фосфора, мышьяка и сурьмы). Таким образом, наиболее подходящим легирующим элементом для кремния является алюминий.

Диаграмма состояния системы «алюминий – кремний» является диаграммой эвтектического типа (рис. 1) [4]. Выше температуры 5780С (линия солидус) за исключением областей - и -твердых растворов сплав имеет в Инновационные технологии при решении инженерных задач своем составе жидкую фазу, содержание которой увеличивается с повышением температуры.

Как видно из рис. 1, для расплавления исходной шихты с любым заданным процентным содержанием компонентов необходимо обеспечить температуру выше температуры плавления кремния (14300С) на 30…500С, т.е.

около 15000С. В то же время для получения гомогенного сплава необходимо достаточное время выдержки при этой температуре. Время выдержки можно значительно сократить при измельчении компонентов шихты (кремния и алюминия). Однако при этом резко увеличивается поверхность измельченных частиц, на которых образуются пленки оксидов Al2O3 и SiO2 с температурами плавления 20500С и 17500С соответственно. Такие оксидные пленки значительно затрудняют сплавление компонентов, создавая дополнительное поверхностное натяжение в мелкодисперсных частицах. Повышение рабочей температуры требует применения высокотемпературных печей с рабочими температурами выше 1500…16000С.

Рис. 1. Диаграмма состояния системы «алюминий – кремний»

Для решения этого вопроса предлагается разработанный способ. Суть способа состоит в использовании в качестве источника тепла, необходимого для сплавления исходных компонентов, сильноточной сварочной дуги. Для защиты исходных компонентов и получаемого сплава от действия кислорода воздуха используется защитный газ – аргон. Для реализации данного способа использовали сварочный инвертор аргонодуговой сварки AWI TIG-500. В качестве компонентов шихты используются порошок кремния, полученный Инновационные технологии при решении инженерных задач механическим измельчением кусков кристаллического (металлургического) кремния, и алюминиевая фольга. Порошок кремния тонким слоем равномерно насыпался на алюминиевую фольгу, которая потом сворачивалась в цилиндрические стержни диаметром 5…8 мм.


Полученные таким образом заготовки подвергались последующей электроэрозионной обработке для образования рабочей (расходуемой) части катода-испарителя (рис. 2). На полученную рабочую часть катода наплавлялась крепежная (нерасходуемая) часть катода-испарителя, в качестве материала которой использовали силумин. Далее производилась механическая обработка крепежной части с последующим нарезанием резьбы.

Рис. 2. Конструкция катода-испарителя:1 – рабочая (расходуемая) часть (сплав системы «алюминий – кремний»);

2 – крепежная (нерасходуемая) часть Химический состав сплавов определяли методом количественного рентгеноспектрального анализа на установке МАР-4. Для учета матричных эффектов применяли метод ZAF-поправок. Анализ химического состава показал, что в различных частях отливки наблюдается его постоянство. Это свидетельствует о гомогенности полученного сплава. Наличие неметаллических (оксидных) включений не обнаружено.

В результате проведенного эксперимента максимальное содержание кремния в сплаве достигало 95,8%. Во всех случаях полученные сплавы обладали высокой электропроводностью, что позволяет их использовать в качестве материалов катодов-испарителей для нанесения ионно-плазменных покрытий.

Литература:

1. Табаков В. П. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями на основе сложных нитридов и карбонитридов титана. Ульяновск: УлГТУ, 1998. – 123 с.

Инновационные технологии при решении инженерных задач 2. Табаков В.П. Износостойкие покрытия режущего инструмента, работающего в условиях непрерывного резания / В.П. Табаков, А.В. Чихранов.

– Ульяновск: УлГТУ, 2007. – 255 с.

3. Чередниченко В.С. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: учеб. пособие. – М.: Изд-во «Омега-Л», 2007. – 752 с.

4. Колачев Б.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: Учебник для вузов / Б.А. Колачев, В.И. Елагин, В.А.

Ливанов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: •МИСИС•, 1999. – 416 с.

УДК 621. Анализ известных устройств для восстановления пружин Д.В. Знаменский, студент 3 курса факультета механизации сельского хозяйства Н.А. Землянушнов, студент 1 курса факультета энергетики, машиностроения и транспорта ГОУ ВПО СевКавГТУ Научный руководитель: Н.Ю. Землянушнова, к.т.н., доцент ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»

Рассмотрим известные устройства для восстановления и растяжения винтовых цилиндрических пружин сжатия.

Устройство [1] для восстановления пружин электроконтактным способом, содержит установленные на раме приводной механизм растяжения пружины с траверсой, механизмы зажима переднего и заднего концов пружины, первый из которых жёстко закреплён на траверсе механизма растяжения, токоподводы с изоляторами, ёмкость для охлаждающе-закалочной жидкостью и пульт управления.

Эксплуатационные испытания восстановленных пружин показали [1], что по надежности и долговечности они не уступают новым. Восстанавливать пружины по данной технологии можно в любой мастерской, имеющей сварочный трансформатор.

Недостатком описанного устройства является то, что механизмы зажима переднего и заднего концов пружины предназначены для пружин определённого типоразмера и непригодны для других пружин, а всё устройство имеет малую производительность из-за наличия ручных операций при установке и зажиме обрабатываемой пружины.

Известен стенд для восстановления пружин [2], содержащий установленный на раме приводной механизм растяжения пружины с траверсой, механизмы зажима переднего и заднего концов пружины, первый из которых жестко закреплен на траверсе механизма растяжения, токоподводы с изоляторами, емкость для охлаждающе-закалочной жидкости и пульт управления.

Инновационные технологии при решении инженерных задач Недостатком стенда является то, что механизмы зажима переднего и заднего концов пружины предназначены для пружин определенного типоразмера и непригодны для других пружин. Стенд имеет малую производительность из-за наличия ручных операций при установке и зажиме обрабатываемой пружины.

Установка [5] для восстановления упругости пружин имеет приводное приспособление для отвода механизма зажима заднего конца пружины и регулируемую по высоте установочную призму, размещенную между механизмами зажима с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости посредством пневмопривода, а каждый из механизмов зажима концов пружины состоит из фланца с направляющими, правочной обечайки с пазами, установленной с возможностью вращения в направляющих фланца, и трех зажимных лепестков, выполненных в виде рычагов, каждый из которых одним концом соединен посредством оси с фланцем, а другим посредством штифта контактирует с соответствующим пазом обечайки.

Однако данная установка не обеспечивает восстановление упругости всех пружин, попадающих на ремонтное предприятие [5]. В установке токоподводяшие контакты расположены по торцам пружины. Такое расположение контактов не обеспечивает постоянной температуры нагрева по длине пружины (пруток длиной 20…30 см), т.е. термическая обработка проводится некачественно. Кроме того, растяжение до необходимой длины осуществляется за концы пружины. Такой вариант приложения растягивающих усилий не является оптимальным, так как примерно 10% пружин, поступающих на ремонтный завод, имеют разный шаг между витками. При растяжении таких пружин за концы витки с разным шагом растягиваются на разную длину, т.е. и после восстановления шаг между витками будет различным. Во время экс плуатации это приводит к неравномерному распределению нагрузки между витками и вызывает в наиболее нагружённых витках напряжения и деформации, превышающие допустимые.

Устройство [6] для восстановления упругости пружин, содержит размещенные на основании средство для растяжения пружины и токоподводящее средство, средство для растяжения пружины состоит из цилиндрического корпуса с буртиком на его наружной поверхности и с двумя рядами размешенных через 120° прорезей, двух размещенных на корпусе с возможностью синхронного вращения колец, на внутренней поверхности которых выполнено по три размещенных через 120° фигурных паза, и размещенных в фигурных пазах с возможностью осевого и радиального перемещения подпружиненных штоков, взаимодействующих с прорезями цилиндрического корпуса, а токоподводящее средство состоит из размещённой внутри цилиндрического корпуса приводной оси, размещенной на основании державки, и двух роликов, первый из которых жёстко закреплен на оси, а второй свободно установлен в державке.

Предполагается [5], что на описанном устройстве можно восстанавливать пружины широкой номенклатуры с различными дефектами, и что при использовании предлагаемого устройства достигаются экономия топлива и Инновационные технологии при решении инженерных задач повышение мощности двигателей за счет более высокого качества пружин, восстанавливаемых на нём.

Недостатком этого устройства является длительность технологического процесса;

невозможность исправления неперпендикулярности торцов.

Недостатком является и то, что при эксплуатации устройства не учтены следующие обстоятельства. Легированные пружинные стали обладают низкой теплопроводностью [3]. В связи с этим местный неравномерный нагрев пружины при закаливании может привести к образованию внутренних напряжений и закалочных трещин. В данном случае следует провести предварительный нагрев пружины до температуры 400…500 °С, что не исполнено. А для равномерного закаливания пружин рекомендуется [4] использовать установки для электроконтактного или индукционного нагрева с машинным генератором (1500…15000 пер/сек.), применяемые для получения закалённого слоя глубиной более 2 мм, что не выполнено. Не решён вопрос необходимой защиты поверхности пружины от обезуглероживания при закалке, отсутствуют обязательная операция отпуска пружины после закалки и операция дробеструйной обработки для ликвидации возникающих после закалки концентраторов напряжений.

Рассмотренные устройства сложны по конструкции, являются трудоёмкими в изготовлении и поэтому не применяются в ремонтной практике.

Наиболее приемлемой для ремонтных предприятий является конструкция по заявке № 2010140929/02(058697) [7], на основе которой разработано простое в изготовлении и в эксплуатации устройство для растяжения пружин (рис. 1).

Рисунок 1- Устройство для растяжения пружин При этом учтены следующие требования:

обеспечение наименьшей себестоимости растяжения пружины;

Инновационные технологии при решении инженерных задач простота в обслуживании устройства и возможность использования кадров низкой квалификации;

обеспечение высокого качества пружины после растяжения.

Устройство позволяет использовать методы и технологии высокотемпературной термомеханической обработки при растяжении пружин и при термообработке для увеличения ресурса пружин.

Вывод. Использование усовершенствованного устройства с расширенными технологическими возможностями позволит повысить ресурс и снизить стоимость восстановленных пружин.

Литература:

1. Афиногенов, И.И. Восстановление упругости пружин / И.И. Афиногенов // Техника в сельском хозяйстве. 1972 № 9.С. 7879.

2. Информационный листок № 4775, 1975. Стенд для восстановления пружин электроконтактным способом.


3. Лузгин, Н. П. Изготовление пружин / Н. П. Лузгин. М. : Высшая школа. 1980. 144 с.

4. Остроумов, В. П. Производство винтовых цилиндрических пружин / В. П. Остроумов. М. : Машиностроение, 1970. 135 с.

5. А. с. 740842 СССР, Кл. С 21 В 9/02. Установка для восстановления упругости пружин / Кагнер Ю.А., Долматов В.Н., Хохряков В.Н., Величко В.Г., Четверкин В.И. 2549204/22-12;

заявлено 28.11.77;

опубл. 15.06.80. Бюл. № 22 за 1980 г. 4 с.

6. Пат. SU № 1038030 А, МПК В 21 F 35/00. Устройство для восстановления упругости пружин / Вадивасов Д.Г., Элькин С.Ю., Шашкин А.Л., Хохлов Б.С. 3427428/25–12;

заявлено 19.04.82;

опубл. 30.08.83. Бюл. № 32 за 1982 г. 8 с.

7. Заявка № 2010140929/02(058697). Устройство для растяжения пружин / Тебенко Ю.М., Землянушнова Н.Ю., Проциков Б.П., Землянушнов Н.А.

заявлено 06.10.2010.

УДК 631. Классификация методов электромеханической обработки Н.С. Ильина, студентка 4 курса инженерного факультета, А.А. Егоров, студент 4 курса инженерного факультета, Научный руководитель: С.А. Яковлев, к.т.н., доцент ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

В современном машиностроении и ремонтном производстве для повышения качества деталей машин широко применяют электромеханическую обработку (ЭМО). Многочисленные исследования в области ЭМО, проведенные в России и за рубежом, показали высокую конкурентоспособность Инновационные технологии при решении инженерных задач этой технологии при изготовлении и восстановлении деталей машин, особенно в ремонтном производстве.

Сущность электромеханической обработки заключается в том, что в процессе обработки через место контакта инструмента с изделием движущегося со скоростью v проходит ток большой плотности (до 109 А/м2) и низкого (до В) напряжения, вследствие чего выступающие гребешки поверхности подвергаются сильному нагреву (до 1100о С), под давлением Р деформируются и сглаживаются, а поверхностный слой металла, за счет быстрого отвода тепла от нагретых участков, упрочняется [1].

В таблице 1 предлагается классификация процессов электромеханической обработки в зависимости от соотношения температурного и механического воздействия, схемы осуществления процессов и условий их проведения, свойств материалов и инструмента и других факторов [1, 2, 3, 4, 5].

Методы ЭМО классифицируются также по энергетическим признакам (рисунок 1). В настоящее время в машиностроении и ремонтной практике предприятий наибольшее применение нашли процессы ЭМО переменным током. Достоинством обработки переменным током является более низкая стоимость и высокая надежность силовых источников для ЭМО.

Применение постоянного тока позволяет, при одинаковых значениях силы тока, уменьшить высотные параметры шероховатости до 3 раз, применение же переменного тока в некоторых случаях может даже увеличивать ее по сравнению с исходной до 4 раз, за счет появления вторичной шероховатости. Это объясняется лучшим прогревом микронеровностей, уменьшением их сопротивляемости деформированию и снижением вибрации в системе инструмент-деталь при использовании постоянного тока. Применение постоянного тока при упрочнении приводит, с одной стороны, к снижению скоростей нагрева и охлаждения металла в зоне обработки, с другой - к увеличению глубины прогрева поверхности детали, следствием чего является некоторое снижение твердости упрочненного поверхностного слоя и увеличение глубины и ширины упрочненных треков по сравнению с ЭМО переменным током [2].

Таблица 1 – Виды электромеханической обработки и их сущность № Вид ЭМО Сущность процесса п/п 1 2 1 Электромеханическое Горячее пластическое деформирование сглаживание (ЭМС) микронеровностей с целью достижения (иногда называют минимальной шероховатости. Имеющее при этом отделочно-упрочняющая место упрочнение поверхностного слоя носит электромеханическая преимущественно деформационный характер.

обработка (ОУЭМО)) Инновационные технологии при решении инженерных задач Продолжение таблицы 1 2 2 Электромеханическое Повышение прочностных свойств поверхностного упрочнение (ЭМУ) слоя за счет изменения структурного и фазового состава в результате температурно-силового воздействия. Часто дополнительно выделяют высокотемпературное ЭМУ, при котором тем пература в зоне обработки превышает критическую температуру фазовых превращений и на поверхности металла формируется структура белого слоя, и низкотемпературное, при котором упрочнение осуществляется без протекания мартенситных превращений, а на поверхности детали формируется горячедеформированная структура.

3 Электромеханическая Повышение прочностных свойств поверхностного поверхностная закалка слоя за счет изменения структурного и фазового (ЭМПЗ) состава в результате температурно-силового воздействия, в котором температурное воздействие носит преимущественный характер.

4 Упрочняющее Изменение размеров обрабатываемой поверхности электромеханическое за счет горячей пластической высадки некоторого восстановление (УЭМВ) объема металла из зоны обработки, сопровождающееся упрочнением поверхности.

5 Электромеханический Частичный локальный (точечный) отпуск отпуск (ЭМОт) поверхностного слоя деталей из закаленной стали с целью повышения пластических свойств материала, как правило, в местах концентрации напряжений.

6 Импульсное Разновидность высокотемпературного ЭМУ, в электромеханическое результате которого под действием импульсов упрочнение (ИЭМУ) электрического тока на поверхности детали формируется структура, состоящая из отдельных упрочненных фрагментов белого слоя, чередующихся с неупрочненными зонами или зонами вторичного отпуска.

7 Антифрикционная Разновидность ЭМУ, в результате которого на электромеханическая поверхности детали формируется структура, обработка (АЭМО) состоящая из отдельных участков белого слоя, между которыми находится нанесенный антифрикционный материал;

8 Электромеханическое Разновидность ЭМУ при котором для обработки дорнование (ЭМД) отверстий используется дорн.

Инновационные технологии при решении инженерных задач Электромеханическое упрочнение переменным током обеспечивает формирование более четкой (резкой) границы между упрочненным поверхностным слоем и исходным металлом сердцевины детали, при этом упрочненная структура имеет более высокие механические свойства и характеризуется меньшей травимостью, чем структура поверхностного слоя, упрочненного постоянным током. Данные обстоятельства объясняются более высокой интенсивностью (скоростью) тепловых процессов в случае ЭМО переменным током вследствие его пульсаций, а также образованием отдельных фрагментов упрочненной структуры эллипсоидной формы (каждый из которых соответствует отдельному электрическому импульсу), имеющих большую поверхность контакта с окружающим холодным металлом, что приводит к более интенсивной теплоотдаче и их «резкой» закалке [3].

Рисунок 1 – Классификация ЭМО по энергетическим признакам В зависимости от способа подачи электрического тока по времени можно выделить ЭМО с непрерывно-постоянным режимом электрического воздействия и ЭМО с импульсно-прерывистой подачей тока. Первый режим применяется в случаях, когда необходимо обеспечить равномерный характер обработки поверхности: при чистовом сглаживании микронеровностей, высадке металла при электромеханическом восстановлении деталей, при равномерном вдоль трека упрочнении поверхности. Импульсные методы ЭМО применяют, как правило, для формирования на обрабатываемой поверхности специфических регулярных дис кретных структур и микрорельефов, представляющих собой чередование упрочненных и неупрочненных участков. Кроме этого, импульсно-прерывистый характер электрического (а значит, и теплового) воздействия позволяет не допустить перегрева поверхностного слоя при значительном увеличении силы тока, что дает возможность увеличения глубины и твердости упрочненного слоя [2].

В зависимости от количества фаз процессы ЭМО проводят однофазным, двухфазным и трехфазным токами. Однофазное воздействие применяется, как правило, при обработке одним инструментом с силой тока до 1000 А с Инновационные технологии при решении инженерных задач возможностью плавного регулирования электрических режимов. Обработка двухфазным током применяется при обработке с силой тока более 1000 А со ступенчатым регулированием режимов ЭМО. Обработка трехфазным током производится с помощью трех или шести инструментов и позволяет в разы повысить производительность процессов ЭМО, при этом снижаются непроизводительные потери электрической энергии при выполнении технологической операции, повышается КПД процесса.

Проведенный обзор классификаций методов электромеханической обработки позволяет более полно проанализировать процессы ЭМО по видам и энергетическим признакам, что в свою очередь обеспечивает выбор рациональных параметров термомеханического воздействия для придания деталям машин необходимых эксплуатационных свойств.

Литература:

1. 1. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.:

Машиностроение, 1989.-200 с.

2. Багмутов В.П., Паршев С.Н., Дудкина Н.Г., Захаров И.Н.

Электромеханическая обработка: технологические и физические основы, свойства, реализация.- Новосибирск: Наука, 2003.-318 с.

3. Федоров С.К., Федорова Л.В., Сараев В.Т., Клюев Ф.К. Применение технологии электромеханической обработки в ремонтном производстве ОАО «Сызранский нефтеперерабатывающий завод».- Научно-технический вестник ОАО «НК Роснефть».-№ 4, 2010.- с. 44-47.

4. Яковлев С.А., Карпенко М.А. Повышение износостойкости стальных деталей антифрикционной электромеханической обработкой. Агроинженерная наука: проблемы и перспективы развития. Материалы Международной научно практической конференции. -Улан-Уде: ФГОУ ВПО БГСХА, 2005, с.180…183.

5. Морозов А.В. Повышение эксплуатационных свойств тонкостенных стальных втулок сельскохозяйственной техники электромеханическим дорнованием. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - М.: 2007 -186 с.

УДК 621.43.31/.32.004. Комбинированный способ восстановления работоспособности прецизионных деталей А.В. Каа, студент 4 курса факультета механизации с.х.

Научный руководитель: А.Т. Лебедев, к.т.н., доцент ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»

В настоящее время у значительной части дизелей тракторов, автомобилей и комбайнов на предприятиях АПК эксплуатационные показатели Инновационные технологии при решении инженерных задач работы существенно отличаются от оптимальных значений из-за пониженной (в среднем на 15%) мощности и повышенного (в среднем на 20%) расхода топлива. Причинами этого служат низкое качество топлива, несовершенство методов и средств ремонта и технического обслуживания, износ деталей топливной аппаратуры и гидравлического оборудования, основная доля которых приходится на прецизионные детали [1,2].

Рисунок 1 – Схема направлений по повышению качества поверхностного слоя деталей.

В настоящее время существует ряд направлений для повышения качества поверхностного слоя деталей (рисунок 1), каждое из которых имеет большое количество способов по улучшению рабочих поверхностей деталей.

Учитывая все недостатки каждого метода в отдельности и особенности износа прецизионных деталей целесообразно говорить о том, что в отдельности эти методы не обеспечивают износостойкость деталей. Предлагаемая комбинированная технология восстановления работоспособности, с использованием электроискрового способа как наиболее перспективного и дополнительных технологических операций, может быть использована для прецизионных деталей топливной аппаратуры и гидравлического оборудования [3].

Для реализации данной идеи было использовано оборудование лаборатории учебного научно-производственного центра «Восстановление и упрочнение деталей машин» кафедры технического сервиса и ремонта машин СтГАУ.

Наиболее перспективной на наш взгляд является электроискровая обработка (ЭИО) поверхностей. Процесс ЭИО металлических поверхностей основан на использовании действия импульсного электрического разряда, проходящего между электродами в газовой среде. Сущность его состоит в том, что при искровом разряде в газовой среде происходит преимущественное разрушение материала электрода – анода и перенос продуктов эрозии на поверхность детали – катод. При этом на поверхности детали образуется новый слой, которому, в зависимости от параметров искрового разряда, состава Инновационные технологии при решении инженерных задач электродного материала поверхности детали, состава газовой среды, режимов вибрации электровибратора можно придать требуемые свойства – повышенную микротвердость, жаростойкость, коррозионную стойкость, износостойкость и т.д. К особенностям метода относятся локальность обработки, высокая прочность сцепления нанесенного материала с основой, отсутствие нагрева детали, возможность использования любых токопроводящих материалов, отсутствие необходимости специальной предварительной подготовки поверхности. ЭИО является ресурсосберегающей и экологически чистой технологией, в связи с чем, она получила широкое распространение в разных странах.

После применения ЭИО на поверхности детали создается неудовлетворительная для прецизионных деталей шероховатость и для решения данной проблемы нами использовалась ультразвуковая обработка.

Впервые информация об ультразвуковой обработке и материалы об этом способе появились в работах профессора Муханова И.И. и других в 1964 году.

В настоящее время, в России, оборудование для данного метода обработки производят несколько организаций. Другое название этого способа металлообработки – «Безабразивная ультразвуковая финишная обработка» БУФО. Основываясь на работах Муханова И.И. и творчески их развивая, применяя современные ультразвуковые генераторы и ультразвуковые преобразователи разработаны, изготовляются и поставляются комплекты ультразвукового оборудования БУФО для проведения ультразвуковой импульсной упрочняющее-чистовой обработки с 1996 года. Ультразвуковая обработка применяется после чистовой токарной обработки. Ультразвуковой инструмент под действием статической силы, создаваемой ультразвуковой колебательной системой, пластически деформирует и упрочняет поверхностный слой детали, увеличивает микротвердость, снимает остаточные макро- и микронапряжения, сглаживает неровности поверхности и создает улучшенный поверхностный слой с регуляторным характером микрорельефа.

Для придания особых физико-механических свойств и «консервирования» полученных, применялось финишное плазменное упрочнение. Финишное плазменное упрочнение (ФПУ) – новая технология для многократного повышения работоспособности инструмента, штампов, пресс форм и деталей машин, рассчитанная на массовое применение в промышленности. ФПУ является заключительной операцией и проводится после окончательной механической, термической и абразивной обработки изделий. ФПУ не подлежат изделия, имеющие на упрочняемых зонах следы окисления, прижоги, заусенцы, затупления, а так же оксидные и органические покрытия. Сущность ФПУ состоит в нанесении износостойкого покрытия с одновременным осуществлением процесса повторной плазменной закалки приповерхностного слоя. Покрытие является продуктом плазмохимических реакций реагентов, прошедших через дуговой плазмотрон. Закалка происходит за счет локального воздействия высококонцентрированной плазменной струи.

Эффект от ФПУ достигается за счет изменения физико-механических свойств поверхностного слоя: увеличения микротвердости, уменьшения коэффициента Инновационные технологии при решении инженерных задач трения, создания сжимающих напряжений, залечивания микродефектов, образования на поверхности диэлектрического и коррозионностойкого пленочного покрытия с низким коэффициентом теплопроводности, химической инертностью и специфической топографией поверхности.

Помимо выше описанных технологических операций, которые направлены на формирование износостойкого поверхностного слоя деталей, процесс восстановления работоспособности состоит из ряда подготовительных мероприятий (рисунок 2).

Рисунок 2 - Схема комбинированной технологии восстановления и упрочнения.

После дефектовки и очистки прецизионных деталей на их изношенные поверхности электроискровым способом наносится слой. Режим нанесения:

зарядный ток 3,8 А;

амплитуда импульсов напряжения на накопительных конденсаторах 96 В;

энергия разряда 1,66 Дж;

емкость накопительных конденсатов 360±120 мкФ;

частота импульсного тока 100 Гц. Толщина наносимого слоя равна сумме износа и припуска на механическую обработку. Характеристика получаемой поверхности: толщина слоя – 10…100 мкм;

шероховатость Ra=2,36…2,57 мкм, твердость – HRV = 4… ГПа на глубине до 25 мкм, HRV = 2…3 ГПа на глубине 25…50 мкм, остаточное напряжение растяжения 112…175 МПа.

Шероховатость полученной поверхности характеризуется высокими пиками и впадинами [3]. Для ее уменьшения производят механическую обработку до шероховатости Ra=0,8…1,5 мкм.

После этого поверхность подвергают безабразивной ультразвуковой обработке с частотой ультразвука 20…24 кГц до получения шероховатости Ra=0,025…0,036 мкм, что достигается деформацией вершин микронеровностей без снятия материала за счет ударного воздействия рабочей головки установки.

Этим создается упрочненный поверхностный слой с твердостью на глубине до 25 мкм - HRV = 8…9 ГПа, на глубине 25…50 мкм - HRV = 5…7 ГПа.

Инновационные технологии при решении инженерных задач Таким образом, ультразвуковая обработка после электроискровой в 1,5…2 раза увеличивает твердость поверхности на глубину до 25 мкм – величины максимального износа прецизионных деталей.

Для придания дополнительных физико-механических свойств поверхностному слою и сохранения полученных, на него наносят прочное покрытие толщиной 0,5…3 мкм финишным плазменным упрочнением, кремнийсодержащих элементов. Покрытие служит диэлектриком и препятствует схватыванию контактируемых поверхностей. Режим упрочнения:

скорость перемещения – 110 мм/с, расстояние между плазматроном и изделием – 10…15 мм, рабочий ток 100 А, номинальное рабочее напряжение 40 В, ток дежурной дуги не более 25 А. характеристика получаемой поверхности:

твердость – 50…52 ГПа, коэффициент трения – 0,03…0,08, остаточное сжимающее напряжение - -45 МПа, повышенная износостойкость.

Таким образом, в комбинированной технологии восстановления прецизионных деталей каждая последующая операция улучшает характеристику покрытия, образованного предыдущей, и в конечном итоге придает поверхности высокие качественные свойства, которые не обеспечивают другие способы.

Литература:

1. Антипов, В.В. Износ прецизионных деталей и нарушение характеристик топливной аппаратуры дизелей / В.В. Антипов. – М.:

Машиностроение, 1972. - 184с.

2. Бахтиаров, Н.И. Повышение надежности работы прецизионных пар топливной аппаратуры дизелей / Н.И. Бахтиаров, В.Е. Логинов, Н.И. Лихачев. – М.: Машиностроение, 1972, - 286с.

3. Лебедев, А.Т. Восстановление работоспособности плунжерных пар/ А.Т.Лебедев, П.А.Лебедев // – Механизация и электрификация сельского хозяйства. –2010.- №1.- С. 23-24.

УДК 621.9. Влияние легирующих элементов на контактные характеристики процесса резания при точении режущим инструментом с износостойкими покрытиями Р.М. Каюмов, студент 2 курса инженерно-технологического факультета Научный руководитель: А.В. Чихранов, к.т.н.

Технологический институт – филиал ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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.