Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
В работе в программном комплексе PAM-STAMP 2G проведено компьютерное моделирование процесса обтяжки листов из алюминий-литиевого сплава 1441 с различной анизотропией свойств. Для исследования влияния анизотропии свойств на пружинение после обтяжки применялось центральное композиционное планирование. В качестве переменных факторов модели использовались следующие механические свойства материала: предел прочности, предел текучести, равномерное относительное удлинение, коэффициенты поперечной деформации. Проведен регрессионый анализ результатов и составлена математическая модель зависимости пружинения от анизотропии механических свойств. Установлено, что для минимизации пружинения листовую заготовку необходимо так ориентировать относительно стола пресса, чтобы направление обтяжки совпадало с направлением максимального показателя анизотропии, а поперечное направление обтяжки совпадало с минимальным показателем анизотропии. Определена оптимальная анизотропия механических свойств, обеспечивающая минимальное пружинение для данной схемы обтяжки обшивок из алюминий-литиевого сплава 1441.
Бесплатно
Исследование влияния геометрических факторов на шероховатость при трехмерной печати
Статья научная
Одним из основных требований, которое предъявляется к любым изделиям, является шероховатость поверхности. Для традиционных (субстрактивных) технологий вопросы обеспечения данного требования изучены хорошо. Однако для случая трехмерной печати имеются пробелы.В работе рассмотрены вопросы выявления взаимосвязи между параметрами, которые характеризуют геометрию наносимого при трехмерной печати слоя материала и результирующим микропрофилем поверхности. На основании вычисления взаимной корреляции установлены параметры, имеющие наибольшую связь (степень влияния) на среднеарифметическое отклонение профиля. Обоснован выбор параметров геометрии наносимого слоя, которые могут быть использованы для получения требуемых значений среднеарифметического отклонения профиля (в качестве режимов процесса).
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся данные по технологии изготовления противоизносной присадки на основе твердосмазочного порошка диселенида молибдена. Рассмотрены результаты исследования противоизносных свойств этой присадки в составе с бесприсадочным смазочным маслом МС-20. Приводятся результаты трибологических экспериментов на машине 2070 СМТ-1 на модельных парах трения, имитирующих компрессионное кольцо и цилиндровую втулку судового дизельного двигателя внутреннего сгорания. Подробно рассматривается зависимость интенсивности изнашивания модельных пар трения от степени измельчения твердой фазы противоизносной присадки и наличия обработки ее раствора ультразвуковым полем.
Бесплатно
Статья научная
Исследования выполнены с целью установления влияния износа зубьев фрезы и элементов режима фрезерования заготовок из поликарбоната на технологические параметры процесса, в том числе теплосиловые, и определения элементов режима, обеспечивающих заданные параметры. Приведены результаты численного моделирования технологических параметров при различных комбинациях износа фрезы, глубины и скорости резания без применения и с применением ультразвуковых колебаний (УЗК). Установлены закономерности изменения параметров процесса фрезерования заготовок в зависимости от износа фрезы, глубины и скорости резания, в том числе с применением УЗК. Использование УЗК позволяет снизить главную составляющую силы резания, средние и максимальные значения температур в зоне контакта стружки с зубом и в зоне контакта зуба с заготовкой. Используя полученные уравнения, устанавливающие влияние износа и элементов режима на параметры процесса обработки без применения и с применением УЗК, возможно рассчитать элементы режима, обеспечивающие заданные параметры процесса фрезерования при увеличении износа зуба.
Бесплатно
Статья научная
В технологических расчетах процессов формообразования деталей летательных аппаратов, двигателей и других изделий машиностроения до сих пор используются соотношения теории пластичности, основанной на феноменологическом подходе и гипотезе сплошной (бесструктурной) среды, куда не входят параметры кристаллографической текстуры и константы кристаллической решетки, являющиеся физической основой прочности, пластичности и анизотропии свойств заготовок. Следовательно, нет и основы для непосредственного анализа деформационных возможностей высокотекстурированных материалов в конкретных технологических операциях, а главное - для расчета и проектирования эффективных для формообразования и эксплуатации компонент текстуры. В статье проведен теоретический расчет кривых предельных деформаций (FLС) на основании модифицированного критерия предельного нагружения П. Хора и условия пластичности, учитывающего в явном виде константы кристаллической решетки и ориентационные факторы текстуры с использованием полученной модели для основных идеальных кристаллографических ориентаций, характерных для материалов с кубической кристаллической решеткой, построены кривые предельных деформаций.
Бесплатно
Исследование влияния наношпинели магния на структуру и свойства политетрафторэтилена
Статья научная
В работе исследовано влияние наношпинели магния на структуру и свойства политетрафторэтилена. Показано, что полученные материалы отличаются высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения при сохранении деформационно-прочностных характеристик. Исследована надмолекулярная структура композитов.
Бесплатно
Исследование влияния орто-фталатов и сложных эфиров на смазывающую способность дизельного топлива
Статья научная
В связи с необходимостью производства дизельных топлив, отвечающих современным требованиям, остро стоит вопрос о модификации их противоизносных свойств. В настоящее время производство дизельных топлив связано с ужесточением требований по целому ряду показателей, в том числе по наличию серасодержащих соединений, ароматических углеводородов и др. С одной стороны снижение содержания указанных соединений приводит к уменьшению вредного воздействия выхлопных газов транспортных средств на окружающую среду, с другой - может оказывать негативное влияние на смазывающую способность дизельного топлива. С целью компенсации негативного влияния на смазывающую способность в состав дизельного топлива включаются противоизносные присадки, которые представляю собой, как правило, кислородсодержащие соединения. Нами были проведены исследования смазывающей способности представителей кислородсодержащих соединений - орто-фталатов и сложных эфиров, температуры кипения, которых коррелируют с пределами выкипания дизельных топлив. В результате проведенных исследований установлено положительное влияние эфиров на смазывающую способность, причем с увеличением молекулярной массы исследованных эфиров, а также их содержания в испытуемом дизельном топливе, положительное влияние усиливалось.
Бесплатно
Статья научная
В работе исследовано влияние технологических параметров электродугового выращивания на геометрию наклонных тонкостенных изделий, изготовленных методом аддитивного производства. Изучено влияние расстояния смещения слоев, сварочного тока, скорости перемещения горелки и температуры межслойного охлаждения на угол наклона детали. Показано, что оптимальные значения параметров позволяют получать изделия с минимальными дефектами поверхности и заданным углом наклона. На основе установленных закономерностей успешно изготовлена модельная тонкостенная деталь, состоящая из 20 слоев.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрено влияние присадочных порошковых материалов ВПр24, ВПр27, ВПр11-40Н, Рок-Дюр 6740 на структуру и свойства зон лазерной наплавки на торец изношенного пера лопатки турбостартера газотурбинного двигателя НК-12МП. Приведены результаты исследований, сформулированы рекомендации по выбору присадочного материала, наиболее подходящего для восстановления лопаток.
Бесплатно
Исследование влияния процесса правки шлифовального круга на производительность процесса
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы, касающиеся влиянию методов правки круга на производительность процесса. Рассмотрены исследования параметры профиля шлифовального круга в зависимости от методов правки. Приведена методика построения огибающей профиля единичной микронеровности, по которой определялись следующие параметры: средняя высота неровностей профиля; средний шаг неровностей профиля по вершинам, попадающим в заданный интервал между двумя диаметральными сечениями; наибольшая высота неровностей профиля, hmax; относительная опорная длина профиля, а также безразмерный критерий . Установлено, что большее значение критерия характеризует большую режущую способность круга, которая зависит от способа правки круга. В работе рассматривалось 3 метода правки: - обкаткой кругами 14А-12-СТ1-К7; точение алмазным карандашом С3и шлифование кругами 14А-12-СТ1-К7. Исследования показали, что максимальная производительность получена при правке методом обкатки точением алмазным карандашом.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано влияние рабочей температуры на остаточные напряжения и предельную амплитуду болтов М6 из стали ЭИ696 с накатанной роликами резьбой. Установлено, что выдержка болтов при рабочей температуре приводит к уменьшению сжимающих остаточных напряжений во впадинах резьбы и снижению предельной амплитуды цикла напряжений болтов. Показано, что критерий среднеинтегральных остаточных напряжений может быть использован для оценки влияния сжимающих остаточных напряжений во впадинах резьбы на предельную амплитуду цикла напряжений накатанных роликами болтов М6 из стали ЭИ696, как в исходном состоянии, так и после термоэкспозиции.
Бесплатно
Статья научная
Проведены экспериментальные исследования влияния режимов прокатки и термической обработки листов из сплава В-1461 на структуру и механические свойства. Экспериментальная прокатка проводилась по следующим маршрутам: горячая прокатка - предварительная термообработка (отжиг или закалка) - холодная прокатка - окончательный отжиг. На основании проведенных исследований можно однозначно сказать, что промежуточный отжиг перед холодной прокаткой положительно влияет на механические свойства как холоднокатаных, так и отожженных листов из сплава В-1461.
Бесплатно
Статья научная
В статье были проведены исследования влияния режимов резания на температуру гильзы цилиндра в процессе расточки. Были проведены серии экспериментов по обработке гильзы для определения температуры в её стенке и силы резания во время механической обработки. Было исследовано влияние режимов резания (скорости резания, подачи, глубины резания) на силу резания и температуру гильзы во время механической обработки, а также тепловое расширение заготовки при различных режимах резания (особенно при высокоскоростном резании с максимальной скоростью резания до 850 м/мин).
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены преимущества и недостатки основных способов раскроя, применяющихся в заготовительно-штамповочных цехах для получения плоских алюминиевых заготовок. Исследовано влияние: фрезерования, резки сдвигом, лазерного раскроя на трещинообразование края заготовки после ее последующей гибки в инструментальном штампе. Даны рекомендации по повышению технологических свойств заготовки с целью снижения вероятности образования трещин при ее дальнейшем формообразовании.
Бесплатно
Исследование влияния технологических режимов наплавки на физико-механические свойства покрытия
Статья научная
В представленной статье приведено исследование влияния различных режимов наплавки на химический состав металла, твердость, ударную вязкость, а также усталостную прочность наплавок. Представлены соответствующие данные, характеризующие степень однородности металлопокрытия, от которой зависят равнопрочность и сопротивляемость изнашиванию и другим видам разрушения.
Бесплатно
Статья научная
Исследование посвящено изучению возможности прогнозирования предела выносливости цилиндрических образцов различного диаметра (10-50 мм) из сталей 20, 45, 40Х, 30ХГСА с круговыми надрезами полукруглого профиля радиуса 0,3 мм после опережающего поверхностного пластического деформирования (пневмо- и гидродробеструйная обработка) по остаточным напряжениям (первоначальным деформациям) образца-свидетеля (втулка диаметром 51,5х45 мм), упрочнённого одновременно с гладкими образцами. Установлено, что сжимающие остаточные напряжения, рассчитанные в гладких образцах диаметром 10-50 мм по первоначальным деформациям образца-свидетеля, незначительно (до 10%) отличаются от определённых экспериментально. По разработанной ранее методике с использованием критерия среднеинтегральных остаточных напряжений были вычислены приращения пределов выносливости упрочнённых образцов с надрезами. Установлено, что расчётные значения приращений пределов выносливости при изгибе в случае симметричного цикла образцов с надрезами отличаются от экспериментальных не более, чем на 11%.
Бесплатно
Исследование влияния экстремально холодного климата на свойства базальтопластиковых стержней
Статья научная
Волокно-армированные полимерные композиты быстро увеличивают интерес к доле рынка в конструкционных материалах из-за более высокого модуля прочности и хорошей коррозионной стойкости, связанной с меньшим весом и гибкостью конструкции. Целью данной работы является исследование влияния экстремально холодного климата на физико-механические свойства базальтопластиковых стержней. Для исходных и экспонированных образцов базальтопластиковых стержней определены изменения механических показателей. Результаты теплофизических исследований, позволяют обосновать высокую стабильность материалов по показателям термического расширения.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты теоретической оценки возможности повреждения полимерного компаунд-протектора на абразиве для гидроабразивного резания под водой. В основу расчета положена модель трещины Баренблатта, предполагающая наличие смыкания берегов трещины в хрупком материале оболочки абразива под острыми углами. В работе рассматривается частный случай, в котором предполагается, что микротрещины расположены далеко друг от друга, их размеры малы по сравнению с расстоянием между ними, а объем материала поверхностного слоя намного меньше объема трещины. Напряженно-деформированное состояние материала вокруг места повреждения оболочки (компаунд-протектора) абразивной частицы, а также взаимодействие берегов трещины описаны с помощью нелокальной модели упругого материала. Анализ результатов теоретических расчетов показал, что в сплошном материале оболочки абразивной частицы оказалось энергетически выгодным наличие нарушения его сплошности под влиянием внутренних межчастичных взаимодействий, которые существуют в нем вследствие устойчивости его состояния из-за взаимного межмолекулярного притяжения. Отмечается, что начальная поврежденность оболочки абразива может развиваться под действием водной среды. Из-за заполнения водой дефектов покрытия происходит отслаивание оболочки от зерна при внешних механических воздействиях, существенно меньших? чем планировалось. Полученные результаты позволят обеспечить целостность полимерного компаунд-протектора на абразиве для гидроабразивного резания под водой для выполнения различных технологических задач, в том числе обслуживания опасных объектов, спасательных операций и добычи полезных ископаемых.
Бесплатно
Исследование возможности улучшения процесса аудита на основе его оптимизации методом Тагути
Статья научная
Процесс оценки является ключевой составной частью деятельности, входящей во многие производственные и непроизводственные процессы. В статье рассматривается план предстоящего исследования факторов, влияющих на качество процесса оценки, вносящего значимый вклад в результативность процесса аудита систем менеджмента качества (СМК). Рассматривается возможность оптимизации указанных факторов на основе метода робастного1 параметрического проектирования (РПП), разработанного Гэнити Тагути [1]. Обсуждаются возможность2 и ограничения ортогонального планирования экспериментов РПП в данном исследовании. На основании принятого в исследовании определения термина «качество оценки» составлен перечень факторов, влияющих на результативность процесса оценки объекта на его соответствие требованиям (ООСТ). Определены состав и структура этих факторов. Показано, что процесс ООСТ, обладает свойствами, характерными для области предоставления услуг, качество которых обеспечивается только их предварительной валидацией, т.е. до начала взаимодействия со стороной, заинтересованной в результатах процесса ООСТ (например, потребителем, заказчиком оценки, аудита и др.). Показано, что одной из причин отказов (невыполнение идеальной функции оценки - отсутствие ошибок 1-го и 2-го рода) является отсутствие робастности идеальной функции ООСТ при воздействии на неё различных видов помех, или шумов (далее в тексте - шумов). Предложено в качестве валидации процесса ООСТ применять к нему РПП до начала его взаимодействия с потребителем. В качестве входных сигналов при РПП предложено использовать референтные ситуации аудита (РСА), обладающие эталонными свойствами. Разработана концепция исследования, включающая внутренний и внешний ортогональные планы эксперимента проектирования процесса ООСТ для последующего выбора его оптимальных условий на основе данных об оценках отношения «сигнал/шум» - S/N (дБ) для разных комбинаций факторов, влияющих на ООСТ. Приводятся примеры, демонстрирующие ход обработки данных, которые могут быть получены в рамках эксперимента для расчета соотношения S/N для разных комбинаций факторов, влияющих на ООСТ и, как следствие, на процесс аудита.
Бесплатно
Исследование грузоподъемности кронштейна кронблока мачты подъемного агрегата
Статья научная
В данной статье методом конечных элементов исследуется грузоподъемность кронштейна кронблока мачты грузоподъемного агрегата для двух способов сварного соединения кронштейна с мачтой. В статье предлагается способ крепления, при котором снижается опасность обрыва проушин креплений ветровых оттяжек кронблока при незначительном крене и рывках. Постановка задачи формулируется следующим образом: провести сравнительный анализ сварных соединений кронштейна, проверить предположение увеличения несущей способности кронштейна кронблока мачты подъемного агрегата на примере АПР 60/80.
Бесплатно
