Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Теоретико-множественное представление организационной структуры авиационного технического центра
Статья научная
В силу сложности создаваемой организационной структуры конкретных систем и обслуживающего производства в целом физическая реализация, а затем ее отработка с целью оценки полученной структуры, является затратной. Поэтому, учитывая этот фактор, для решения задач построения организационной структуры и производственных процессов необходимо использовать математическое моделирование, т.е. создание модели, которая может быть использована для исследования различных вариантов построения и ее оптимизации. Однако сегодня проблема заключается в отсутствии универсальной модели, лежащей в основе множества специфических задач технического обслуживания. На решение данной проблемы нацелена данная работа.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты теоретического и экспериментального исследования производительности механического дискового зубчатого бункерного загрузочно-ориентирующего устройства с кольцевым ориентатором для асимметричных деталей тел вращения. Для теоретического описания производительности представлена математическая модель вероятности захвата асимметричных деталей с торцом в форме усеченного конуса, с помощью которой становится возможным определение фактической производительности загрузочно-ориентирующего устройства и оценка влияния на нее геометрических параметров деталей, конструктивных и кинематических параметров бункерного загрузочно-ориентирующего устройства. С помощью разработанной математической модели были определены параметры бункерного загрузочно-ориентирующего устройства, при которых его производительность будет максимальной. Для подтверждения адекватности и корректности разработанной математической модели вероятности захвата для описания производительности представлены результаты экспериментальных исследований на макете загрузочного устройства для двух типоразмеров асимметричных деталей с торцом в форме усеченного конуса. Сравнительный анализ теоретических значений фактической производительности загрузочно-ориентирующего устройства с экспериментальными показал их высокую сходимость, что подтверждает целесообразность использования предлагаемой концепции при оценке производительности механических дисковых бункерных загрузочно-ориентирующих устройств для асимметричных деталей тел вращения.
Бесплатно
Теория и практика разработки комплексных программ улучшений в автомобилестроении
Статья научная
В статье представлены результаты исследования по вопросу разработки комплексных программ улучшений (развития) конкурентоспособности и качества процессов, продукции и услуг в автомобильной промышленности.
Бесплатно
Теплофизика процесса алмазного выглаживания
Статья научная
Адаптировано аналитическое решение задачи о разогреве двух твердых инертных материалов, происходящем под воздействием силы трения при учете зависимости силы трения от температуры, для исследования максимальной температуры на операциях алмазного выглажения путем дополнения расчетной зависимости формулой, позволяющей определять номинальную площадь контакта алмазного индентора с заготовкой. Данная формула учитывает как площадь контакта, обусловленную упругими и пластическими деформациями заготовки, так и дополнительную площадь контакта, возникающую в результате появления волны пластического течения металла перед индентором. Приведены экспериментальные зависимости влияния силы выглаживания на глубину вдавливания индентора в заготовку из жаропрочной стали 15Х12Н2МВФАБ-Ш при деформировании ее поверхностного слоя и величину высоты волны пластического течения данного материала перед индентором. Представлены расчетные зависимости влияния силы и скорости выглаживания на максимальную температуру в зоне контакта индентора с заготовкой. Установлено, что значительное влияние на максимальную температуру в зоне контакта оказывает скорость выглаживания, с ростом которой она возрастает, увеличение же силы выглаживания влияет на рост температуры в значительно меньшей степени.
Бесплатно
Термодинамическая модель ледового воротника в гидротехническом строительстве
Статья научная
Одной из приоритетных задач развития страны является освоение Арктики. Для этого необходимо как разрабатывать новую нормативную документацию по стандартизации, так и проводить совершенствование имеющихся норм и стандартов. Арктический регион является сложным с точки зрения внешних условий. Для Гидротехнических конструкций внешние воздействия в Арктике, в первую очередь, включают воздействия со стороны льда. Ледовые воздействия могут носить самый разный характер и поэтому недостаточно полно отражены в нормативных документах. Образование ледового воротника - это один из типов вмерзания, когда вокруг частично находящегося в воде гидротехнического сооружения, при отрицательных температурах воздуха, образуется утолщение льда, превышающее по своей толщине окружающий ровный лед. Данное утолщение образуется по причине теплового потока через тело сооружения и может быть рассчитано. Аналитический расчет ледового воротника сложно выполним, поэтому предполагается использовать термодинамическую модель для численного моделирования.
Бесплатно
Термопластическое упрочнение (ТПУ) крупногабаритных деталей
Статья научная
В настоящей статье описана область применения метода термопластического упрочнения (ТПУ), как альтернативного методам поверхностного пластического деформирования (ППД). Приведены недостатки уже существующих и внедренных в производство установок для термопластического упрочнения с использованием нагрева природным газом, который используется для бытовых и производственных нужд. Поставлена задача разработки принципиально новой установки с элементами автоматизации и более стабильного процесса упрочнения за счет использования электронагрева. Разработанная установка с ТПУ с электронагревом предназначена для локального упрочнения крупногабаритных деталей типа дисков турбин газотурбинных двигателей (ГТД), а также других деталей, например венцов крупногабаритных зубчатых колес. Подробно описаны составные части установки и весь технологический цикл упрочнения. Приведены преимущества установки для термопластического упрочнения по сравнению с существующими методами и реализованными установками на производстве
Бесплатно
Термопластическое упрочнение деталей с жаропрочными покрытиями
Статья научная
В статье приведена схема формирования остаточных напряжений при термопластическом упрочнении (ТПУ) деталей с покрытиями. Постановка задачи формулируется следующим образом: изучение влияния покрытий на жаропрочность, ползучесть, сопротивление усталости жаропрочных сплавов, что приводит к улучшению эксплуатационных и прочностных характеристик деталей ГТД. Определение остаточных напряжений в поверхностном слое термически упрочненных деталей решалось подбором различных схем упрочнения при различных температурных полях и сравнивалось с температурой в однородных материалах, что позволило определиться с жаропрочными покрытиями. При расчете остаточных напряжений в упруго пластической зоне применялся численный метод. Опытами были охвачены лопатки, изготовленные по серийной технологии и подвергнутые термопластическому упрочнению. Разработана целая гамма показателей для подбора покрытия ответственных деталей двигателя. Приведены экспериментальные результаты исследований остаточных напряжений при ТПУ. Анализ результатов исследования показал, что лопатки , упрочненные ТПУ имеют более высокие эксплуатационные показатели, чем упрочненные по серийной технологии.
Бесплатно
Технологии изготовления биметаллических труб
Статья научная
Целью исследования является разработка экономически выгодного технологического процесса изготовления осесимметричных деталей типа биметаллической трубы с внутренним контуром охлаждения. Предлагается рассмотреть технологический процесс холодной объемной штамповки, включающий наиболее рациональные с точки зрения ресурсосбережения операции - редуцирование заготовки из низкоуглеродистой конструкционной стали и дорнование заготовки, обладающей высокой стойкостью к межкристаллитной коррозии, из низкоуглеродистой нержавеющей стали. Готовое изделие, полученное по экспериментальной технологии, представляет собой биметаллическую трубу с внутренним контуром охлаждения. Разработанная компьютерная модель технологического процесса позволила получить конкурентное изделие, которое обладает широкой областью применения. В ходе работы проведено экспериментальное исследование, подтверждающее результаты компьютерного анализа. Отсутствие резиновых уплотнений при производстве теплообменника позволяет использовать его для агрессивных сред в химической, нефтяной и газовой промышленности с температурой от -40 до +300 °С. Технология позволит увеличить рабочее давление теплоносителей до значения не менее 2 МПа. Благодаря небольшому поперечному сечению контура охлаждения возможно достичь высоких скоростей теплоносителей, а многозаходность контура позволяет провести больший объем охлаждающей жидкости. При этом эффективность теплообменника повышается на 5 % по сравнению с секционным теплообменником в классическом его исполнении. Качественные характеристики: низкая металлоемкость, прочность, надежность, безопасность, удобство монтажа, ремонтопригодность. Одним из основных преимуществ технологии является высокое качество поверхности изделия (Ra 1,6), гарантирующее турбулентное течение теплоносителя. Коэффициент полезного действия теплообменника по самым строгим оценкам и для самых неблагоприятных режимов составляет 86,6 %.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты разработки, исследования и апробации эффективности технологии упрочнения деталей машин и приборов способом диффузионного молекулярного армирования дефектов поверхностей трения. Технология реализована в производственных условиях ПАО «Кузнецов» и обеспечивает существенное увеличение ресурса работоспособности за счёт замедления развития усталостных повреждений зубьев конических шестерён и подшипников качения привода стартера двигателя НК-14СТ.
Бесплатно
Технологии организационного управления производственными системами
Статья научная
Рассмотрены четыре основные технологии организационного управления производственных систем. Обозначены пять взаимосвязанных технологий развития. Сформированы основные принципы организационного управления. Рассмотрены существующие противоречия и способы их разрешения при создании технологий организационного управления производственными системами
Бесплатно
Технологии цифровизации систем менеджмента качества бизнес-процессов предприятия
Статья научная
В статье представлено теоретическое обоснование необходимости цифровизации систем менеджмента качества бизнес-процессов предприятия, дана характеристика современных технологий цифровизации систем менеджмента качества, позволяющих более качественно выстроить все бизнес-процессы в соответствии со спецификой конкретного предприятия. В целом, формирование и внедрение на предприятии систем менеджмента качества направлено на улучшение его организационной, производственной и, как следствие, всей финансово-хозяйственной деятельности. При этом новые реалии глобализации экономики и цифровизации всех систем управления и производства требуют выбора наиболее подходящих и эффективных цифровых технологий, применение которых будет способствовать повышению результативности и эффективности работы, как отдельных структурных подразделений, так и всего предприятия. В качестве наиболее эффективного подхода совершенствования системы менеджмента качества бизнес-процессов предприятия выделен комплексный подход к цифровизации. Данный подход предполагает интеграцию технологий цифровизации, посредством которой будут обеспечены регулярное, систематическое взаимодействие всех структурных подразделений предприятия, ответственных за реализацию каждого этапа бизнес-процессов, прозрачность всех бизнес-процессов системы менеджмента качества предприятия, их синхронизация, повысится возможность сбора актуальных данных о конкретном изделии, выделения его ключевых характеристик, будет обеспечена доступность параллельного управления проектами, возможность визуализации всех стадий жизненного цикла изделия, своевременного обнаружения ошибок и дефектов и быстрого реагирования путем внесения изменений, корректировки бизнес-процессов направленных на их совершенствование. Интеграция технологий цифровизации укрепит связь между структурными подразделениями предприятия, ответственными за реализацию бизнес-процессов, что, в свою очередь, повысит уровень организации системы менеджмента качества бизнес-процессов предприятия.
Бесплатно
Технологические схемы перемешивания расплава импульсным магнитным полем и их анализ
Статья научная
В статье даны физические основы и факторы магнитно - импульсного воздействия на расплав. Основное внимание уделено возможным схемам перемешивания: внешним (осевым, радиальным, гибридным ) внутренним, струйным и другим., обеспечивающим необходимый тепло- массоперенос. Рассмотрены особенности и дан анализ эффективности каждой схемы с точки зрения расхода энергии и обеспечения требуемого качества перемешивания. В заключении представлен классификатор способов магнитно импульсного перемешивания расплава, дающий направление их дальнейшего развития и экспериментального исследования.
Бесплатно
Статья научная
Известные способы строчного поперечного фрезерования пера лопатки газотурбинного двигателя (ГТД) обеспечивают низкую производительность обработки и низкие показатели качества фрезерованной поверхности профиля пера лопатки, вследствие необоснованного назначения управляемых параметров режима фрезерования при обработке на многокоординатных станках с ЧПУ. Для осуществления высокопроизводительного фрезерования профиля пера лопатки при обеспечении требуемых показателей качества необходимо для каждой точки профиля сечения пера установить сочетание управляемых параметров режима фрезерования, которые будут являться нормативным руководящим материалом для разработки управляющей программы станка с ЧПУ при формообразовании профиля пера лопатки ГТД. Точность профиля пера лопатки для каждой строчки и угла ее поворота определялась по величине деформации лопатки δi, которая не превышала величины допуска Топ на его изготовление. Были получены аналитические выражения для расчета сочетания управляемых параметров режима поперечного строчного фрезерования, позволяющие обеспечить требуемые параметры качества фрезеруемой поверхности профиля пера лопатки ГТД (точность профиля, шероховатость поверхности) при наивысшей производительности. Показана последовательность расчета сочетания параметров режима фрезерования, которые являются нормативными для разработки управляющей программы станка с ЧПУ при автоматизированном фрезеровании профиля пера лопатки.
Бесплатно
Статья научная
Приведена методика балансировки шлифовального инструмента при помощи детонационного напыления керамического покрытия на торцевые стороны абразивного круга.
Бесплатно
Технология восстановления ресурса многогранных неперетачиваемых пластин
Статья научная
В статье приводятся результаты по разработке технологии восстановления МНП. Постановка задачи связана с повышением долговечности, стойкости и эксплуатационных свойств МНП. Технология восстановления пластин предусматривает: разработку технологической схемы переточки МНП по передней поверхности и нанесение износостойких покрытий из TiN. Определена оптимальная геометрия восстановленного инструмента, схема заточки, подобраны характеристики шлифовальных кругов и режимы резания. Разработана технология нанесения покрытия, схема и режимы очистки поверхности, определены параметры качества покрытий.
Бесплатно
Технология изготовления высокоэффективных струйных элементов
Статья научная
Объектом исследования являются струйные системы управления, основные характеристики которых - быстродействие и малые габаритные размеры. Одним из способов создания эффективных струйных устройств является применение современных прогрессивных технологий изготовления. В работе на основании поисковых исследований перспективных технологий отобраны две технологии для изготовления струйных элементов - электроэрозионная обработка проволокой-электродом и аддитивная технология. Приведены результаты экспериментальных исследований режимов резания каналов струйных элементов на точность и качество поверхности. Разработана технология изготовления струйных элементов на проволочно-вырезном станке. Апробирована технология аддитивного изготовления деталей струйных элементов и устройств.
Бесплатно
Технология изготовления индивидуальных ортопедических стелек с применением компьютерных технологий
Статья научная
В работе предложено методика проектирования и изготовления индивидуальных ортопедических стелек с применением компьютерных технологий. Модель стельки спроектирована с помощью программы OrthoModel в твердотельном формате, которую экспортировали в формат файла STL. Затем с помощью программы FreeCAD формат STL экспортировали в STEP, чтобы полученная модель была более адаптирована для дальнейшего применения и анализа. В среде ANSYS, разработана конечно-элементная модель деформации стелек при различной нагрузке и комбинации EVA материалов различной твердости. Получены напряжения и деформации свода стельки в процессе эксплуатации в зависимости от комбинации материала и геометрических параметров стопы, которые подтверждены результатами экспериментальных исследований и учитывались при программировании обработки стелек на станках с ЧПУ. Рассчитана себестоимость изготовления индивидуальных ортопедических стелек.
Бесплатно
Технология организации научно-технического творчества студентов машиностроительного профиля
Статья научная
В статье на тему «Технология организации научно-технического творчества студентов машиностроительного профиля» представлена педагогическая технология, применяемая в процессе обучения бакалавров машиностроительного профиля курсу «Инженерная и компьютерная графика». В ней рассматриваются цели и задачи организации научно-исследовательской работы со студентами, её место в структуре инженерно-графических дисциплин. Также рассматривается проблема дидактической готовности преподавателей высшей технической школы к использованию в научно-исследовательской работе со студентами информационных технологий. Содержание иллюстрируют результаты исследования заявленной проблемы на выборке преподавателей, имеющих значительный стаж работы в высшей технической школе и опыт научно-исследовательской подготовки студентов на кафедре инженерной графики Самарского государственного технического университета и других вузов. В качестве материалов исследования использовались научные доклады студентов на научно-технических конференциях. Данные исследования убедительно свидетельствуют о том, что в содержании научно-исследовательской работы со студентами, следует актуализировать дидактические вопросы использования информационных технологий. Большое внимание уделено использованию современных информационно-коммуникационных средств, применяемых в образовательных технологиях. В статье отмечена важная роль систем автоматизированного проектирования для успешной внеаудиторной и самостоятельной научно-технической деятельности студентов. Показаны преимущества применения компьютерной графики, подтверждено ускоренное формирование творческого мышления студентов за счет практического использования объемного геометрического моделирования. Описаны этапы формирования у студентов научно-исследовательских компетенций. Рассмотрены технологии электронной разработки проектно-конструкторской документации, активизирующие процессы научно-исследовательских коммуникаций в сфере инженерно-графического образования. Обосновано улучшение качества организации научно-исследовательской работы со студентами в результате внедрения технологии организации научно-технического творчества студентов машиностроительного профиля.
Бесплатно
Технология получения соединений разнородных материалов электроимпульсной сваркой - прессованием
Статья научная
Потребность в конструкциях из разнородных материалов в промышленности, растет во все большем объеме. Зачастую, традиционные способы получения соединений из разнородных материалов. Не могут обеспечить образование качественного соединения. В качестве примера соединения разнородных материалов, рассмотрен случай получения такой сборочной единницы как вывод электрохимической защиты (ЭХЗ). Часто, для соединений такого типа как вывод (ЭХЗ), применяют термитную сварку. Авторами предлагается способ электроимпульсной сварки-прессование (ЭИСП) вывода электрохимической защиты (ЭХЗ), способ, который лишен недостатков термитной сварки, например, таких как наличие дополнительных мероприятий для обеспечения качества шва. Суть процесса ЭИСП заключается в том, что за короткое время осуществляется высокоскоростная консолидация порошковой массы за счет пропускания через порошковую массу тока большой величины, что приводит к соединению медного провода и поверхности трубопровода. Проведенные испытания на срез позволили получить зависимость, которая представлена в виде графика, усилия среза от вводимой энергии, что позволило выделить оптимальные параметры процесса. Так же были проведены исследования, с целью разнообразия материалов, которые возможно соединить способом ЭИСП. Проведенные анализы микроструктуры показывают наличие сварки в твердой фазе.
Бесплатно
Технология проведения геометрических измерений объектов в условиях пониженного давления
Статья научная
Рассматривается метод проведения геометрических измерений размеростабильных объектов в условиях пониженного давления. Определена методика и измерительная система. Получены геометрические параметры объектов посредством высокоточной системы. Дана оценка точности измерения деформаций.
Бесплатно
