Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Оценка эффективности процесса магнитно-импульсной формовки трубчатых заготовок малого диаметра
Статья научная
В данной работе представлены результаты оценки эффективности процесса магнитно-импульсной формовки трубчатых заготовок малого диаметра по схеме с прямым пропусканием тока, которые включали компьютерное моделирование процесса с помощью программного комплекса LS-DYNA и его экспериментальную отработку. Цель работы - определение эффективности процесса магнитно-импульсной формовки труб малого диаметра по схеме с прямым пропусканием тока по заготовке. В результате исследований установлено, что рассматриваемая схема и предложенные технологические решения по ее реализации могут быть использованы при изготовлении довольно широкой номенклатуры трубчатых деталей различных диаметров. Это снимает существующие ограничения при магнитно-импульсной формовке труб малого диаметра по традиционной схеме и способствует значительному расширению области применения магнитно-импульсных технологий.
Бесплатно
Очистка почв от нефтепродуктов с использованием разработанной биосмеси
Статья научная
Авторами статьи разработана смесь, направленная на биологическую очистку и рекультивацию почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Смесь, состоящая из биопрепарата, сорбента, минеральных добавок и семян бобовых, обеспечивает комплексное биологическое воздействие на нефтяные загрязнения за счёт создания почвенному микросообществу необходимых условий для восстановления и активного самоочищения почвы. Экспериментально установлено, что разработанная комплексная смесь «Биоактиватор» способствует снижению токсичности почвы, стимуляции естественного процесса биодеструкции нефти и эффективному очищению почвы от токсичных загрязняющих веществ.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена методика установления оптимального сочетания управляемых параметров резания различных методов обработки на основе T-Q характеристик процессов резания. Т-Q характеристики позволяют наблюдать работоспособность режущего инструмента во всем диапазоне изменения сочетания параметров режима обработки и могут служить показателем обрабатываемости различных материалов резания. Критериями обрабатываемости могут служить постоянные Т-Q характеристики: СT и показатель n, значения которых являются базой для экономической оценки эффективности процесса обработки. Эффективность осуществления обработки заключается в минимальной себестоимости обработки поверхности при требуемых показателях её качества. Расчет сочетания управляемых параметров режима обработки для различных методов обработки выполняется по выражениям для констант стойкости Т инструмента, в диапазонах ее изменения в зависимости от стадии обработки, для практического использования рекомендуется сочетания обеспечивающие оптимальную скорость съема материала Q0. Дан пример применения методики для процесса точения наружной цилиндрической поверхности современной режущей пластиной сборного резца.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлено усовершенствованное универсальное механическое дисковое бункерное загрузочное устройство зубьями и регулируемым ориентатором для стержневых деталей в форме колпачка. Разработаны ограничения на конструктивные параметры захватывающих и ориентирующих органов усовершенствованного универсального бункерного загрузочного устройства и представлены разработанные с учетом условий захвата и ориентирования рабочие диапазоны значений ширины, длины и высоты карманов, геометрических параметров регулируемого ориентатора, при которых устройство будет надежно функционировать. Представлены разработанные математические модели вероятности захвата и производительности усовершенствованного универсального бункерного загрузочного устройства, позволяющие при описании производительности учесть конструктивные и кинематические параметры устройства, параметры деталей в форме колпачка различных конфигураций. С помощью разработанных математических моделей определены диапазоны оптимальных конструктивных и кинематических параметров усовершенствованного универсального бункерного загрузочного устройства для различных деталей. Представлены результаты экспериментальных исследований влияния уровня заполнения бункера усовершенствованного устройства деталями на его производительность.
Бесплатно
Переменное нагружение нелинейных пластин и пологих оболочек
Статья научная
В статье рассматривается деформированиепластин и пологих оболочек с учетом геометрической нелинейности и пластических деформаций при переменном нагружении. В случае упругопластического материала учитывается разгрузка, вторичные пластические деформации, сжимаемость материала.Приведены геометрические и физические соотношения и разрешающие нелинейные дифференциальные уравнения теории гибких пологих оболочекиз упругопластического материала для произвольного цикла нагружения. Зависимость между интенсивностью напряжений и деформаций, с использованием обобщенного принципа Мазинга, позволяет исследовать деформирование гибких пластин и оболочек из циклически идеального, упрочняемого и разупрочняемого материалов. В выражениях для внутренних сил и внутренних моментов выделены добавочные силы и добавочные моменты, учитывающие историю нагружения пластин и оболочек на предыдущем n-1 - ом нагружении.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена изучению массопереноса углерода в инструментальной стали У8 при обработке импульсным лазерным излучением. Экспериментально изучено распределение основных фаз (мартенсита и остаточного аустенита) по глубине зоны лазерного воздействия.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются конструктивные, производственные и эксплуатационные особенности гидропривода судоходных гидротехнических сооружений (в том числе геометрические и массовые параметры гидропривода, единичное производство, окончательная сборка и доводка гидропривода в условиях эксплуатации и т.д.), их статические и динамические характеристики. Представлены современные методы контроля, с использованием современной экспериментальной базы. Описаны разработанные инновационное устройство для имитации внешних нагрузок при испытании элементов гидропривода, имитации изменения параметров рабочей жидкости при испытании элементов гидропривода.
Бесплатно
Перспективы лазерной постобработки керамических покрытий
Статья научная
В работе рассмотрены возможности лазерной обработки (ЛО) как перспективного метода постобработки керамических покрытий, позволяющего добиться существенного повышения их эксплуатационных характеристик. Приведены данные по реализации данного метода при обработке керамических покрытий, нанесенных с использованием технологий газотермического напыления (ГТН), применяя различное лазерное оборудование. Установлено, что ЛО оказывает существенное влияние на микроструктуру керамических газотермических покрытий (ГТП), обеспечивает более высокую их плотность, снижает дисперсность и порообразование в 2-4 раза, позволяет регулировать распределение и величину остаточных напряжений. Показано, что с помощью ЛО удается добиться улучшения эксплуатационных характеристик покрытий, увеличения микротвердости на 25-40 %, увеличения адгезионной прочности покрытия и металлической основы, износостойкости и коррозионной стойкости. Приведены данные, свидетельствующие о неоднозначности влияния режимов ЛО при постобработке керамических покрытии на их свойства и недопустимости чрезмерного оплавления поверхности.
Бесплатно
Плакирование порошковой композиции расплавом металла. Свободная и принудительная пропитка
Статья научная
Представлены технологические схемы свободного и принудительного заполнения пор порошковой композиции расплавом металла. Примером опробования предложенных схем являлась пропитка расплавом алюминия порошковой композиции «B-Al-W». Принудительная пропитка осуществлялась воздействием на расплав импульсным магнитным полем. Экспериментально с помощью металлографического исследования установлена граница проникновения расплава в поры порошка в зависимости от величины силового воздействия на расплав. Подтверждена реальность разработанного способа плакирования порошка расплавом металла и определены направления дальнейших системных исследований в разработке новой технологии.
Бесплатно
Статья научная
В статье показано, что при испытании материалов с крупнозернистой (КЗ) и ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой на статическую трещиностойкость (K1С) в условиях плоской деформации (ПД), необходимо учитывать тип кристаллической решетки.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей статье приводится методика определения долговечности шарнирных сферических подшипников. Приведены результаты определения коэффициента интенсивности изнашивания в паре трения сталь ШХ-15 и антфрикционный материал на основе серебра с добавлением 6% дисульфида молибдена. Экспериментальные значения коэффициента интенсивности изнашивания антифрикционного материала были аппроксимированы аналитической зависимостью в виде полинома четвёртой степени относительно контактных напряжений. Погрешность аппроксимации не превышала 10%. Данная методика позволяет определить число циклов срабатывания подшипника до предельного значения износа антифрикционного материала с учётом изменения контактных напряжений в процессе изнашивания. Применение антифрикционного покрытия на основе серебра повышает долговечность шарнирных подшипников.
Бесплатно
Повышение жесткости конструкции алюминиевой гофрированной витой шпули
Статья научная
В работе представлены результаты расчётно-экспериментального исследования алюминиевых витых шпуль с различными конфигурациями профиля. Математическое моделирование изделия проводили при помощи программного комплекса ANSYS 18.2. Верификация моделей выполнена на основании испытаний, проведённых в центральной заводской лаборатории АО «Арконик СМЗ», на испытательной машине FP-100/1-10tn по действующим нормативным документам. Исследовалась опытная поставка шпуль с разработанным профилем специального вида. Сравнительный анализ проведён с закупаемыми шпулями с профилем разработанным ранее поставщиком шпуль. Исследуемые шпули изготовлены из сплава 3104 Н19, толщина ленты 0,26 мм. По итогам исследования построены эмпирические формулы позволяющие определять нагрузку до смятия и высчитывать объем металла, для оценки удельной жесткости. В предложенные формулы введены безразмерные коэффициенты, учитывающие конфигурацию профиля (коэффициент формы) и относительную высоту стенки профиля. Коэффициенты представлены в виде номограмм для удобства графической оценки эффективности профиля. Определена критическая высота профиля, при которой удельная жёсткость конструкции является наибольшей. Показано, что профиль с наклонной вертикальной стенкой и профиль с омегообразной формой внутренней образующей обладают меньшей жесткостью, чем профиль с вертикальной П-образной формой гофр. Определен оптимальный диапазон угла отклонения от вертикальности стенки гофра, позволяющий с одной стороны обеспечить требуемый уровень жесткости конструкции, с другой стороны минимизировать металлоёмкость изделия. Сопоставление результатов модельных расчётов, результатов вычисления по предлагаемым эмпирическим зависимостям и фактических экспериментальных данных, показали их высокую сходимость, что позволяет сделать вывод о применимости предлагаемых формул при инженерных расчетах. Разработанный профиль специального вида позволяет снизить металлоёмкость шпули на 13 % при сохранении требуемых прочностных характеристик и уровня жёсткости.
Бесплатно
Статья научная
В статье описан процесс повышения качества компьютерной модели изнашивания, основанной на законе Арчарда, для осесимметричной пары трения. Одними из распространенных представителей таких пар трения являются камневые опоры («игла-подпятник»), применяемые как в измерительных приборах, так и в различных роторных системах. За метрику качества рассматриваемой математической модели принята ее адекватность - уровень соответствия реальному процессу. В качестве мер по улучшению адекватности модели рассмотрены учет зависимостей параметров модели, изменяющихся в процессе изнашивания, а также предложен способ модификации исходной модели для возможности вычисления износа на оси вращения пары трения. Приведены примеры, основанные на численном моделировании износоконтактных задач для пар трения с известными аналитическими оценками величины износа, показывающие важность учета указанных выше параметров и явлений. Численное моделирование процесса изнашивания проводилось в CAE системе ANSYS Mechanical. Применение более адекватной компьютерной модели процесса изнашивания при проектировании ответственных узлов агрегатов позволит повысить качество конечного изделия.
Бесплатно
Повышение качества контроля сварных соединений при производстве изделий машиностроения
Статья научная
Цель работы - разработка автоматизированной системы контроля качества сварных соединений конструкция канатных дорог, проектируемых и производимых на предприятии ООО «Скадо» (г. Самара) с целью повышения качества контроля. Проведен анализ требований, предъявляемых к сварным конструкциям и сварным швам канатных дорог, рассмотрены методы контроля сварных швов. Разработана структурная схема автоматизированной системы контроля качества сварных соединений на базе метода ультразвукового контроля. Проведен анализ ультразвуковых датчиков на фазированных решетках. Выбраны датчики и исполнительные механизмы системы. Разработана схема сопряжения элементов системы с программируемым логическим контролером. Описаны структура системы и схема сопряжения элементов системы с программируемым логическим контролером. Разработана методика выполнения контроля.
Бесплатно
Статья научная
Качество производимых центробежных компрессоров во многом зависит от качества проектирования проточной части. В целях проведения качественного проектирования малорасходных ступеней центробежных компрессоров в данной работе проводится верификация и валидация численной модели малорасходной ступени, которые основаны на современных методах вычислительной газодинамики - CFD (computational fluid dynamics) как части CALS технологий. В численной модели ступени моделировались зазоры и лабиринтные уплотнения. Рассмотрены вопросы использования межсеточных интерфейсов, применения моделей турбулентности и шероховатости. Полученные настройки численной модели использовались для валидации семи модельных ступеней на диапазон оптимального условного коэффициента расхода Φопт=0.008-0.018 при Mu=0.785-0.804. Результаты моделирования сравнивались с экспериментальными данными.
Бесплатно
Повышение надежности за счет сокращения повторных потерь с помощью метода анализа коренных причин
Статья научная
Статья поступила в редакцию 02.09.2024 На данный момент, повышение уровня надежности производственного процесса и средств производства становится определяющей задачей. Ведь сокращение простоев, затрат и эффективное распределение ресурсов позволяют предприятию повысить свою конкурентоспособность. В данной работе разработан и проиллюстрирован метод анализа коренных причин, повышающий надежность за счет сокращения повторных потерь.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы повышения надежности и производительности механических дисковых бункерных загрузочно-ориентирующих устройств для деталей тел вращения, имеющих как явную, так и неявную асимметрию вдоль продольной оси симметрии. Рассмотрены принципы конструирования захватывающих и ориентирующих органов указанных типов бункерных загрузочно-ориентирующих устройств для асимметричных деталей. Выявлены оптимальные диапазоны геометрических и кинематических параметров, определяющие надежность бункерных загрузочно-ориентирующих устройств для асимметричных деталей при их захвате и ориентировании на примере устройства с радиальными карманами. Представлены методика построения математических моделей вероятности захвата и графики зависимости производительности от окружной скорости захватывающих органов при различных параметрах асимметричных деталей и механических дисковых бункерных загрузочно-ориентирующих устройств. Определены параметры, которые влияют на производительность, и получены ее максимальные значения.
Бесплатно
Повышение надежности резьбовых соединений применением ультразвуковой сборки
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы применения ультразвуковых колебаний при сборке резьбовых соединений. На этапе затяжки резьбового соединения ультразвуковые колебания способствуют снижению трения, а после окончания свинчивания для повышения стопорящих свойств формируется режим микросварки.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются подходы к оптимизации организационной структуры технологической службы для повышения результативности процессов системы менеджмента качества; предлагаются подходы к анализу функций (операций) выполняемых технологами; описывается методика перераспределения и нормирования функций для определения требуемой численности технологов.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследования влияния ультразвука на повышение сопротивления усталости резьбовых деталей.
Бесплатно
