Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Разработка тепловой модели шпиндельной опоры металлорежущего станка
Статья научная
На основе использования электротепловой аналогии при описании процесса теплообмена разработана инженерная методика определения теплового состояния опор шпиндельных узлов, не требующая «тяжелых» программных пакетов, основанных на применении метода конечных элементов. Особенности конструкции современных ШУ позволили обоснованно представить тепловую модель в виде плоской модели. Предложены принципы разбиения блоков плоской модели на укрупненные элементы, учитывающие особенности геометрии рассчитываемой конструкции и источников тепловыделения. Разработана методика определения термического сопротивления элемента расчетной тепловой модели с учетом граничных условий. Использование укрупненных элементов тепловой модели позволяет легко оценить влияние технологических особенностей обработки и сборки отдельных деталей конструкции на ее тепловое состояние. Представленная методика разработки тепловой модели может быть использована для оценки стационарных тепловых процессов любых осесимметричных конструкций при незначительных вариациях температур.
Бесплатно
Разработка технологии 3D печати корпусных деталей МКА НК
Статья научная
В данной статье проводятся исследования, разрабатывается технологический процесс, включающий выбор материала, выбор оборудования для производства корпусных деталей МКА НК методом аддитивного производства для дальнейшей роботизированной сборки.
Бесплатно
Разработка технологии восстановления сменных твердосплавных пластин
Статья научная
В статье приводятся результаты разработки технологии восстановления сменных многогранных пластин. Определены расчетные геометрические параметры режущей части инструментов, с учетом режимов и условий обработки. Разработана технология восстановления сменных пластин по передней поверхности, которая включает операции заточки, приработки и лазерного упрочнения. Восстановленные пластины прошли опытно-промышленную проверку на получистовых операциях токарной обработки шаровых кранов, стойкость восстановленных пластин 10-20% ниже стойкости новых пластин.
Бесплатно
Разработка технологии упрочнения абразивных кругов на керамических связках
Статья научная
Предложен способ упрочнения абразивных кругов на керамических связках. Проверена работоспособность упрочненных кругов. Доказано повышение производительности процесса шлифования предложенными кругами за счет увеличения скорости обработки.
Бесплатно
Разработка технологических средств, расширяющих возможности станков с ЧПУ при закреплении заготовок
Статья научная
Рассматриваются вопросы расширения технологических возможностей станков с ЧПУ и обрабатывающих центров за счет применения современных приспособлений. Приводятся конструкции приспособлений и их элементы для закрепления заготовок с использованием станка.
Бесплатно
Разработка функциональной схемы программного комплекса автоматизированного распознавания КТЭ
Статья научная
В статье приводятся результаты разработки функциональной схемы программного комплекса автоматизированного распознавания КТЭ. Определены этапы и основные модули программного продукта, реализующего функционал автоматизированного распознавания КТЭ с применением нейронных сетей. Приведён перечень КТЭ, распознавание которых, является задачей программного комплекса.
Бесплатно
Разработка функциональных моделей производства
Статья научная
В данной статье рассматривается методика применения средств управления проектами для анализа машиностроительного производства, построены модели производственных процессов.
Бесплатно
Расчет гофрированной стенки на прочность и жесткость аналитическим и численным методами
Статья научная
В статье предлагается метод аналитического и численного расчета гофрированной стенки под давлением. Постановка задачи формулируется следующим образом: проверить гофрированную стенку на прочность и жесткость. В условиях нормальной эксплуатации в материале гофрированной стенки не должны возникать пластические деформации, а также стенки гофра не должны схлопываться. Аналитический расчет производится методом сил, численный - методом конечных элементов. Проводится анализ и сопоставление аналитического и численного решений.
Бесплатно
Статья научная
Создание деформирующих и испытательных устройств с силоприводом из материала с памятью формы требует выполнения определенной последовательности шагов при его проектировании и расчете. В данной работе, на основе приобретенного опыта в создании таких устройств, представлена необходимая проектантам последовательность проектирования и расчета как отдельного силового элемента, так и силопривода в целом. Рассмотрены все этапы проектирования и расчета силопривода: от выбора формы и размеров силового элемента до необходимых параметров (деформационных, силовых, тепловых). Особое внимание уделено их взаимосвязи для обеспечения необходимой эффективности работы силоприводов.
Бесплатно
Расчет ледовой нагрузки на вмерзшие откосные гидротехнические сооружения
Статья научная
Порты, шельфовые платформы и другие сооружения в районах с арктическими условиями требуют специального проектирования. Ледовая нагрузка является одним из важных факторов при проектировании сооружений в Арктике. Нагрузки на сооружение со стороны льда сильно варьируются в зависимости от многих параметров, включая профиль конструкции. Чтобы уменьшить ледовые нагрузки, многие ученые и инженеры предлагают использовать наклонный профиль конструкции. Наклонные профиль гидротехнической конструкции заставляет лед изгибаться при наползании на откос сооружения, и, следовательно, происходит разрушение льда при меньших давлениях на сооружение. Однако когда лед не движется, ровный лед может примерзнуть к конструкции, и вокруг конструкции может образоваться более толстый лед, называемый ледовым воротником. Это приводит к увеличению нагрузки на сооружение за счет дополнительных сил трения и адгезии льда к сооружению в момент начала движения льда. В работе представлен метод анализа влияния вмерзания сооружения с наклонными гранями в льда на нагрузки со стороны льда на сооружение. Представленная модель учитывает дополнительное утолщение льда у поверхности сооружения (ледовый воротник).
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена методика, позволяющая прогнозировать технологические остаточные деформации лопаток ГТД, получаемые на этапах концевого фрезерования вследствие действия остаточных напряжений. Первая часть методики позволяет определять величину, знак и характер распределения остаточных напряжений, формирующихся в поверхностном слое заготовок на операциях концевого фрезерования. Адекватность методики проверена исследованием сходимости результатов расчетов с результатами натурных экспериментов. В результате исследований получена степенная зависимость, позволяющая определять величину максимальных окружных остаточных напряжений в зависимости от параметров режима обработки. Вторая часть методики позволяет определять остаточные деформации лопатки ГТД на основе эпюр остаточных напряжений, полученных при реализации первой части методики или на основе экспериментальных исследований. Также в работе получены степенные зависимости, позволяющие определять величину максимальных отклонений контрольных сечений исследуемой лопатки ГТД в зависимости от параметров режима концевого фрезерования.
Бесплатно
Расчёт себестоимости обработки тонкостенных деталей при плоском шлифовании
Статья научная
Приведён расчёт себестоимости обработки тонкостенных деталей при плоском шлифовании. Рассмотрено три варианта расположения образцов с целью выявить наиболее производительный вариант обработки с низкой себестоимостью. Из рассмотренных вариантов расположения образцов сделаны выводы о наиболее производительном и выгодном варианте расположения образцов.
Бесплатно
Статья научная
Уточнены физическая и расчетная модели изнашивания при трении на основе кинетической термофлуктуационной концепции разрушения твердых тел. Проведена идентификация активационных параметров моделей.
Бесплатно
Статья научная
Обеспечение геометрической точности особо ответственных деталей является актуальной задачей предприятий авиационной отрасли. Лопатки газотурбинных двигателей являются особо ответственными и технологически сложными деталями. Как правило, поверхностному дробеструйному упрочнению подвергаются замковые соединения лопаток, а также перо. Остаточные напряжения являются следствием появления технологических остаточных деформаций. Именно остаточные деформации, вызванные действием остаточных напряжений, в большинстве случаев являются причиной брака. Таким образом, разработка научно обоснованных подходов к моделированию остаточных напряжений и расчёту технологических остаточных деформаций является актуальной задачей. В работе изложен подход, позволяющий на стадии механической обработки учитывать деформации, которые могут быть получены на заключительных этапах изготовления деталей после упрочнения поверхностным пластическим деформированием. Подход основан на предварительном расчётном прогнозировании технологических остаточных деформаций от действия остаточных напряжений на основе аналитических и конечно-элементных методов. Реализация подхода показана на примере лопатки компрессора газотурбинного двигателя, подвергаемой упрочнению дробеструйной обработкой по всей поверхности детали.
Бесплатно
Реализация концепции цифровой среды поддержки управления конкурентоспособностью в автопроме
Статья научная
Представлены перспективные направления реализации концепции цифровой среды поддержки управления конкурентоспособностью в автопроме за счет активного применения аппарата вероятностно-статистического моделирования.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье рассматривается процесс ремонта (залечивания) трещин, возникших на секторах лопаток соплового аппарата из материала ЖС6У при эксплуатации турбины высокого давления двигателя Д18Т путем разделки до полного удаления трещины с последующей импульсной лазерной наплавкой по месту разделки. Наплавка производилась с помощью присадочной проволоки св-06Х15Н60М15. Проведены металлографические исследования по местам ремонта, а также контроль зоны лазерной наплавки люминесцентным методом.
Бесплатно
Статья научная
Методами рентгенографии и электронографии оценены размеры наноструктурных частиц износа при разрушении локальных активационных объемов на поверхностях трения сплава ВТ9. Выявлена структура продуктов износа.
Бесплатно
Ресурсная составляющая концепции ESG в обеспечении эффективности функционирования предприятий
Статья научная
Статья посвящена вопросам структурной трансформации промышленности, реализации политики импортозамещения и обоснованию необходимости повышения ресурсоэнергосбережения, что способствуют предприятиям в условиях турбулентности российской экономики наращиванию потенциала в области устойчивого развития и смежных с ней аспектов. Диагностика теории и методологии устойчивого развития отражает высокую заинтересованность научного сообщества в изучении методических аспектов устойчивого развития предприятий и реализации моделей обеспечения эффективного функционирования предприятия: устойчивое развитие, ESG-концепция, «зеленая» экономика, экономика замкнутого цикла, низкоуглеродная экономика, наилучшие доступные технологии и т.д. Обосновано, что составляющие ESG-концепции выступают основой системных трансформаций, ускоряющих достижение целей устойчивого развития. Важная роль в обеспечении ресурсо- и энергоэффективности и повышения производительности и качества продукции на микроуровне, наряду с декарбонизацией и экологичностью, отведена концепции наилучших доступных технологий, как один из механизмов государственной поддержки «зеленых» и модернизационных проектов, позволяющий предприятиям оптимально использовать имеющиеся ресурсы. Особое внимание уделяется вопросам повышения эффективности ресурсной составляющей моделей, что ведет к таким результатам для предприятия, как снижение издержек и доли топливно-энергетических ресурсов и сырья в себестоимости продукции, т.е. приносит прямой экономический эффект и снижает негативное воздействие на окружающую природную среду в виде сбросов, выбросов и загрязнения почвы. В связи с этом ресурсная составляющая имеет особо важное значение при реализации моделей и концепций обеспечения устойчивого развития предприятий.
Бесплатно
Ресурсосберегающая технология изготовления сварных аппаратов из жаропрочных сталей типа 15Х5М
Статья научная
Целью работы является разработка ресурсосберегающего технологического процесса изготовления сварных аппаратов из закаливающейся жаропрочной стали 15Х5М применением технологии механизированной сварки в среде защитных газов аустенитными сварочными материалами регулированием термических циклов сварки (РТЦС) принудительным сопутствующим охлаждением. Технико-экономическая эффективность разработанного технологического процесса сварки обеспечивается за счет исключения необходимости предварительного и сопутствующего подогрева свариваемых элементов до температур 250-350 °C, а также технологически обязательной при сварке однородными перлитными сварочными проволоками последующей высокотемпературной термической обработки сварных соединений при температурах 720-760 °C с выдержкой при температурах высокого отпуска в течении 2-5 часов и медленным охлаждением до 500 °C при толщине стенок свариваемых элементов в пределах 8-30 мм. В работе показано, что разработанная технология сварки жаропрочной стали 15Х5М позволяет обеспечить в околошовной зоне (ОШЗ) получение бейнитной закалочной структуры с высокими показателями трещиностойкости. Одновременно вдоль линий сплавления за счет закалки на аустенит образуется надежное, прочное сцепление однородной дисперсной структуры аустенитного металла шва с мелкозернистой бейнитной структурой свариваемого металла.
Бесплатно
Статья научная
По результатам анализа выявлено, что жесткая привязка поверхности оболочковых деталей обшивок к обводообразующим контурам самолета не позволяет исследовать некоторые свойства поверхностей, связанные с их внутренней геометрией, независимо от самого трехмерного пространства самолета. Если поверхность оболочковой детали обшивок задавать линиями кривизны в качестве сопряженных ортогональных координатных линий, то аналогично можно характеризовать форму обтяжного пуансона через внутреннюю геометрию поверхности оболочки. В этом случае создается ориентируемость поверхности обтяжного пуансона относительно основной линии кривизны по формообразующему контуру, направление которого совпадает с направлением растяжения при обтяжке. Такое совпадение обеспечивает контроль симметричного развития очага деформации, и преимущественного образования зоны пластической деформации в центральной части листовой заготовки. В результате решаются проблемы формообразования обтяжкой оболочковых деталей обшивок, что приводит к равномерному изменению толщины в различных областях листовой заготовки и отсутствию складок и разрыва.
Бесплатно
