Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
В данной работе представлены результаты определения оптимальных параметров селективного лазерного сплавления (СЛС) металлического порошка жаропрочного сплава ВЖ-159 (ХН58МБЮ). Опытным путем и с применением математических методов планирования и анализа экспериментов по определению влияния технологических параметров сплавления на предел прочности материала, установлены рациональные режимы СЛС, а именно, мощность лазерного излучения, шаг сканирования, скорость сканирования. Мощность лазерного излучения P ( X1 ) и скорость сканирования v ( X2 ) были выбраны в качестве основных варьируемых параметров полнофакорного плана эксперимента, а предел прочности σ В, МПа ( Y ), был представлен в качестве зависимой переменной от выбранных факторов. Были определены механические свойства образцов, изготовленные СЛС, зависящие также от объемной плотности энергии, равной отношением лазерной мощности к произведению скорости, шага сканирования и толщины слоя. При проведении эксперимента удалось получить приемлемый показатель качества - механические свойства, для определенного диапазона технологических параметров СЛС. Проведено исследование микроструктуры материала сплавленных образцов жаропрочного сплава ВЖ-159 (ХН58МБЮ), проведены химический и гранулометрический анализ исходного порошка.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведено исследование структуры и свойств деталей, полученных по технологии прямого лазерного выращивания (ПЛВ) из металлопорошковых композиций (МПК) нержавеющего ПР-08Х15Н5ДТ и жаропрочного ПР-ХН55В5МБТЮ сплавов. Представлены результаты исследований, выбраны оптимальные режимы при которых в готовой детали образуется минимальное количество дефектов.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается процесс лазерной сварки различных типов сварного соединения жаропрочного сплава ХН68ВМТЮК-ВД (ЭП693-ЭД) на хромоникелевой основе, используемого в производстве газотурбинных двигателей. По результатам электронной микроскопии проведен анализ структуры, формирования и кристаллизации сварного шва в процессе сварки СО2-лазером.
Бесплатно
Исследование структуры сложных поверхностей деталей после дробеструйной обработки
Статья научная
В статье показано, что для определения параметров структуры поверхности необходимо применение оптических методов исследования. Разработан оптико-электронный комплекс , который позволяет определять амплитуду и средний шаг корреляционной поверхности в зависимости от режимов и условий дробеструйной обработки. Предложена методика измерения и программный комплекс по определению параметров структуры поверхности. Проведена идентификация структурных параметров с параметрами шероховатости сложных поверхностей.
Бесплатно
Статья научная
В работе описан метод комбинированной пластической деформации проволоки. Сущность метода состоит в одновременном наложении на непрерывно движущуюся проволоку деформации растяжения и сжатия при волочении, деформации изгиба при прохождении через систему роликов и деформации кручения. Преимуществами такой схемы деформации является использование имеющегося в метизном производстве инструмента, простота установки. Приведена схема лабораторной установки, позволяющей реализовать на проволоке различные виды пластической деформации: растяжение, сжатие, знакопеременный изгиб, кручение. В качестве объекта исследования была выбрана углеродистая проволока из стали перлитного класса марки 50, поскольку она является востребованным видом метизной продукции. Приведены режимы деформационной обработки проволоки. В ходе экспериментальных исследований установлено влияние вида деформационной обработки на текстуру, механические свойства и уровень остаточных напряжений проволоки из стали марки 50. Текстура и остаточные напряжения исследованы рентгеновским методом на дифрактометре SHIMADZU XRD-7000 с использованием. Кα излучения хромового анода. Образцы для рентгеноструктурного анализа готовили путем запрессовывания тесно уложенных проволочек, что позволило повысить точность измерения уровня остаточных напряжений и текстуры. Анализ аксиальной текстуры проводили с помощью дифрактометрических кривых I(α). Анализ напряжений осуществляли по линии (211) α-фазы (двойной угол дифракции 2θ ≈ 156°). Показано, что кристаллографическая текстура после всех видов деформационной обработки (волочения, знакопеременного изгиба и кручения) становится двухкомпонентной: + . Это способствует повышению пластичности и прочностных свойств проволоки и подтверждает, что текстура является одним из решающих факторов в формировании механических свойств. Результаты проведенных исследований показали, что метод комбинированной пластической деформации обладает существенным преимуществом по сравнению с действующей технологией производства стальной проволоки.
Бесплатно
Исследование температурного поля при шлифовании лепестковыми кругами
Статья научная
Приведены математические зависимости для расчета расстояния между режущими зернами лепесткового круга. Выполнено численное моделирование температурного поля, возникающего в процессе шлифования лепестковыми кругами заготовок из сплава Д16. Температурное поле фиксировали при изменении номера последовательно работающего абразивного зерна и при варьировании расстоянием между зернами. Установлены закономерности изменения мощностей источников тепловыделения, локальных температур и температур в поверхностном слое заготовки в зависимости от номера последовательно работающего зерна и расстояния между абразивными зернами.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена методика расчёта температурных полей в заготовке и инструменте, а также остаточных напряжений, их величины, знака и характера распределения в поверхностном слое заготовок на операциях концевого фрезерования. Методика рассматривается на примере обработки конструкционного титанового сплава ВТ6 в условиях подачи СОЖ, что было учтено в работе посредством вычислительной гидродинамики (CFD).
Бесплатно
Исследование технико- экономических показателей работоспособности восстановленных МНП
Статья научная
В статье приводятся результаты исследования технико-экономических показателей работоспособности восстановленных МНП при обработке сталей. В качестве оценки работоспособности режущей грани пластины принимались два критерия оценки: скорость потери стоимости грани Kм в €/см3 и стоимость снятия 1 м3 стружки S(1м3) в € при чистовом и черновом точении. Разработана методика получения максимальной производительности процесса при минимальной стоимости восстановленных пластин. Проведены сравнительные испытания покупных и восстановленных пластины в опытно-промышленных условиях. В результате проведённых экспериментальных исследований установлено, что при чистовом точении потеря стоимости грани пластины Kм в 3-4 раза ниже у восстановленных пластин, чем у покупных. При работе на черновых режимах восстановленные пластины критерий Kм в 2-2,5 раза меньше.
Бесплатно
Статья научная
При горячем цинковании формируется многофазное покрытие, строение которого зависит от режима цинкования, состава расплава цинка, а также от химического состава цинкуемого металла, особенно содержания кремния. Исследования микроструктуры интерметаллидных слоев покрытия, а также выделений вторичных фаз позволяют объяснить роль кремния в их формировании. Целью данной работы было исследование тонкой структуры и энергодисперсионный элементный микроанализ наноразмерных структурных составляющих цинкового покрытия на сталях с различным содержанием кремния.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе представлены результаты исследования точности и стабильности изготовления секций соплового аппарата турбины, методом селективного лазерного сплавления, на основе контрольных карт качества. Изготовлены секции соплового аппарата турбины, из материала Inconel 738, методом селективного лазерного сплавления на установке SLM 280HL. Проведён контроль геометрических характеристик секций соплового аппарата турбины, изготовленной по аддитивной технологии, на координатно-измерительной машине. Проведена процедура статистического анализа технологического процесса с использованием контрольных карт для количественных данных и оценка возможностей процесса, и его пригодности для выполнения заданных требований. В качестве характеристики качества изделия выбран показатель - точность геометрии профиля пера лопаток секции соплового аппарат, который существенно влияет на эксплуатационные характеристики продукции. В результате проведенного статистического анализа установлено, что процесс находится в состоянии статистической управляемости в отношении внутренней изменчивости, процесс пригоден для обеспечения заданных требований и обладает достаточным запасом возможностей, необходимым для эффективного управления ходом процесса. Проверка условий обеспечения качества соответствия требованиям указывает на то, что возможно наличие значений, лежащих за границей допуска и как следствие возможен брак продукции.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе представлены результаты исследования точности изготовления секций соплового аппарата турбины, методом селективного лазерного сплавления, на основе краткосрочных контрольных карт качества. Изготовлены секции соплового аппарата турбины, из материала Inconel 738, методом селективного лазерного сплавления на установке SLM 280HL. Проведён контроль геометрических характеристик секций соплового аппарата турбины, изготовленной по аддитивной технологии, на координатно-измерительной машине. Представлена методика модификации номинальных/целевых карт, не увеличивающая длину контрольных карт вне зависимости от количества характеристик качества. Проведена процедура статистического анализа технологического процесса с использованием краткосрочных контрольных карт для количественных данных и оценка возможностей процесса, и его пригодности для выполнения заданных требований. В качестве характеристики качества изделия выбрана точность геометрии профиля пера лопаток секции соплового аппарат, так как она существенно влияет на эксплуатационные характеристики продукции. В результате проведенного статистического анализа установлено, что процесс находится в состоянии статистической управляемости в отношении внутренней изменчивости, процесс пригоден для обеспечения заданных требований и обладает достаточным запасом возможностей, необходимым для эффективного управления ходом процесса.
Бесплатно
Статья научная
Непосредственному практическому использованию алмазных порошков предшествует процедура установления значений их эксплуатационных свойств и характеристик, результаты оценки стабильности режущих кромок композиционных материалов абразивного назначения в одинаковой мере важны как для производителей порошков, так и для их потребителей. Производительность работы шлифовальных инструментов во многом зависит от степени использования режущих свойств зерен. В работе показано, что КАМ на основе оловянистой бронзы, упрочненной УДПА, обладает хорошим алмазоудержанием, а работа абразивного материала происходит в режиме самозатачивания
Бесплатно
Исследование ударного отклика сотовой конструкции с тонкими обшивками из различных материалов
Статья научная
Использование сотовых сэндвич-панелей в народном хозяйстве получило широкое распространение в последнее время. Их преимуществами является относительная легкость наряду с хорошими прочностными характеристиками. В статье приводится расчет ударного процесса взаимодействия сотовой сэндвич-панели и абсолютно твердого шаровидного тела. Определяются величины внутренней и кинетической энергии, а так же эквивалентных напряжений в сэндвич-панели. Анализируется влияние материалов тонких обшивок сэндвич-панели на получаемые величины. Задача решается с помощью компьютерного моделирования динамического процесса в явной постановке. Результаты работы актуальны при проектировании конструкций, сочетающих в себе оптимальные прочностные и весовые характеристики.
Бесплатно
Исследование усадки стружки при токарной обработке сталей восстановленными пластинами
Статья научная
В статье приводятся результаты исследования деформации срезаемого слоя при обработке сталей восстановленными МНП. Сравнение усадки стружки при черновом точении сталей показало, что большое значение на величину усадки оказывают режимы обработки. Так, с увеличением глубины резания с 1 мм до 2.5 мм усадка стружки для пластин фирмы Sandvik Coromant уменьшается с 2,9 до 2,6, а для восстановленных увеличивается с 1,8 до 2.0. Повышение подачи с 0.1 до 0,5 мм/обор. уменьшает усадку стружки с 3,5 до 2,9 для новых пластин и с 2,4 до 1,8 для восстановленных. Это связано с тем , что на процесс с пластической деформации большое влияние оказывает форма передней поверхности восстановленных пластин, которая в данном случае соответствует оптимальным условиям образования стружки. В результате проведённых экспериментальных исследований установлено, что полученная форма передней поверхности пластин обеспечивает устойчивое стружколомание и стружкозавивание.
Бесплатно
Исследование шероховатости дорожки качения приборного подшипника
Статья научная
В статье приведены исследования шероховатости поверхности сопряжения кольца приборного подшипника. Установлено, что дефекты в виде рисок появляются после операции шлифования дорожки качения и не выявляются в процессе контроля на приборах «Talyrond 73».
Бесплатно
Исследование шероховатости поверхностей конических роликовых подшипников
Статья научная
В статье основное внимание уделено исследованию шероховатости поверхностей роликов конических подшипников. Анализ схем шлифования и сферошлифовальных станков по критериям универсальности, производительности и качеству обработки показал, что непрерывное шлифование обеспечивает заданное качество обработки при высокой производительности и в широком диапазоне размеров. На первом этапе исследования поверхностей были выполнены на специализированном исследовательском комплексе, включающем профилограф и компьютер с программным обеспечением, позволяющем записывать и обрабатывать профилограммы. На следующем этапе были выполнены исследования шероховатости участков рабочей и торцовых поверхностей ролика с помощью оптико-электронного комплекса и разработанной методики на основе использования квазиоптимального корреляционного алгоритма. Установлено, что изменение шероховатости подчиняется нормальному закону распределения и, используя метод наименьших квадратов, получена аналитическая зависимость. Найденные значения среднего арифметического отклонения профиля рабочей поверхности ролика согласуются со значениями, полученными с помощью профилографа. Сравнительный анализ результатов параметров шероховатости поверхностей роликов, найденные с помощью измерительного оптико-электронного комплекса и профилографа, отличаются между собой на 0,1%, что подтвердило эффективность применения измерительного оптико-электронного комплекса.
Бесплатно
Исследование шлифования сферических поверхностей конических роликовых подшипников
Статья научная
В статье основное внимание уделено исследованию шлифования сферических поверхностей роликов конических подшипников. Предложен новый подход к повышению точности сферического торца конических роликов подшипников путем компенсации погрешности профиля сферы торца ролика при шлифовании за счет корригирования радиуса обработки. Применение корригированного радиуса обработки позволяет управлять процессом шлифования сферы торцов конических роликов и получить в результате обработки повышение точности сферического торца ролика конического подшипника.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложена комплексная технология обработки и восстановления деталей машин, которая состоит из химико-термической обработки с последующим нанесением газотермического покрытия. В результате данной комплексной обработки сталь имеет в своём составе редкоземельные металлы, что в свою очередь, позволяет повысить коррозионную стойкость в 1,5-2 раза.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена исследованию вибронагруженности бурильного инструмента в забойных условиях. Рассмотрены экспериментальные и промысловые данные, показывающие зависимость виброактивности компоновки низа бурильной колонны от пространственной искривленности ствола скважины и методы ее снижения.
Бесплатно
Исследования уплотнительных узлов и оценка остаточного ресурса шарошечного долота
Статья научная
Обоснована необходимость дальнейшей работы по модернизации уплотнительного узла опор шарошечных долот и разработки новых методов исследования. Описана новая конструкция стенда для испытания уплотнительного узла в составе полноценной опоры шарошечного долота, детали, подвергающиеся испытанию, принцип действия стенда и анализ результатов испытаний. Представлены и проанализированы графики, характеризующие работу различных конструкций герметизированных узлов. Показана конструкция и принцип действия испытательного стенда, позволяющего изучать влияние отдельных факторов на интенсивность изнашивания резины. Описана методика оценки остаточного ресурса бурового шарошечного долота, основанная на результатах стендовых испытаний различных конструкций уплотнительных узлов.
Бесплатно
