К вопросу совершенствования технологии изготовления фрикционных дисков на основе вибрационного нагружения и знакопеременного изгиба
Автор: Гупалов Борис Алексеевич, Закураев Виктор Владимирович, Петренко Валерий Шаевич
Рубрика: Технология
Статья в выпуске: 3 т.20, 2020 года.
Бесплатный доступ
Маложесткими деталями являются такие детали, у которых один из геометрических параметров намного больше, чем все остальные. В работе рассматриваются различные технологии и оборудование для осуществления правки таких маложестких деталей, как фрикционные диски. Внешний диаметр дисков в десятки и даже сотни раз больше, чем их толщина. Такие конструктивные особенности создают сложности при их изготовлении. Задача придания правильной формы детали сложнее, чем соблюдение допусков на размеры. Поэтому иметь технологии и оборудование, которые позволили бы придать необходимую форму маложестким деталям, важно для современного производства. Важно и то, что исследования, проведенные авторами работы, позволяют утверждать, что прогрессивные технологии правки могут создать условия в материале деталей, которые позволяют сохранять правильную геометрическую форму детали после изготовления в течение 1000 часов и более. Отличительной чертой современных технологий правки маложестких изделий является создание динамических воздействий на их рабочие поверхности. В процессе правки на их рабочих поверхностях создаются микропластические деформации разного вида, в том числе изгибы. Циклический характер правки деталей создаёт условия для релаксации остаточных напряжений в материале изделий, что благоприятно отражается на стабилизации их геометрических параметров во времени. При этом при динамической правке изделий в определенных режимах не происходит потерь в эксплуатационном ресурсе работы изделий. Наоборот, правильная форма изделий создаёт условия для увеличения долговечности маложестких изделий. В работе делается попытка обобщить информацию по технологии правки фрикционных дисков на основе исследований, выполненных авторами настоящей работы в разные годы. В статье раскрываются пути совершенствования технологии правки с целью придания изделиям правильной геометрической формы.
Фрикционные диски, технология правки дисков, маложесткие детали, релаксация напряжений, динамическая стабилизация геометрических параметров, виброправка деталей, знакопеременное нагружение, режимы правки
Короткий адрес: https://sciup.org/147233486
IDR: 147233486 | УДК: 621.839:621.7.043 | DOI: 10.14529/engin200306
Improving the technology of manufacturing friction discs based on vibration loading and alternating bending
Particularly rigid parts are those in which one of the geometric parameters is much larger than all the others. The paper discusses various technologies and equipment for editing such rigid parts as friction discs. The outer diameter of the discs is tens or even hundreds of times larger than their thickness. Such design features create difficulties in their manufacture. The task of giving the correct shape to the part is more complicated than observing dimensional tolerances. Therefore, it is important for modern production to have technologies and equipment that would make it possible to shape the part and hold it for a long time. According to the authors of this work, this can be achieved solely by progressive editing. A distinctive feature of modern dressing technologies for non-rigid products is the creation of dynamic effects on their work surfaces. In the process of dressing, various types of microplastic deformations, including bending, are created on their working surfaces. The cyclic nature of the editing of parts creates conditions for the relaxation of residual stresses in the material of products, which favorably affects the stabilization of their geometric parameters over time. At the same time, during dynamic dressing of products in certain modes, there is no loss in the operational resource of the products. On the contrary, the correct shape of the products creates the conditions for increasing the durability of low-rigid products. An attempt is made to summarize information on the technology of editing friction discs based on studies performed by the authors of this work in different years. The article reveals the ways to improve the editing technology, in order to give the products the correct geometric shape.
Список литературы К вопросу совершенствования технологии изготовления фрикционных дисков на основе вибрационного нагружения и знакопеременного изгиба
- Experimental measurement of residual stress and distortion in additively manufactured stainless steel components with various dimensions / M. Ghasri-Khouzani, H. Pengb, R. Roggec et al. // Materials Science & Engineering: A. – 2017 – Vol. 707. – P. 689–700.
- Świć, A. Method of achieving accuracy of thermo-mechanical treatment of low-rigidity shafts / A. Świć, A. Draczew, A. Gola // Advances in Science and Technology Research Journal. – 2016. – № 10 (29). – P. 62–70.
- Świć, A. Analysis of typical structures of dynamic systems of machining of elastic-deformable shafts with low rigidity / A. Świć, A. Gola, D. Wołos // Advances in Science and Technology Research Journal. – 2018. – № 3 (12). – P. 1–9.
- Тараторкин, А.И. Снижение динамической нагруженности фрикционных элементов управления трансмиссией транспортных машин методом исключения параметрических колебаний: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.05.03 / А.И. Тараторкин. – М., 2015. – 16 с.
- Антонюк, В.Е. Особенности конструкции и технологии изготовления фрикционных дисков гусеничных и колесных машин / В.Е. Антонюк // Механика машин, механизмов и материалов. – 2016. – № 3 (36). – С. 43–52.
- Гупалов, Б.А. Разработка технологии вибрационной правки маложестких деталей типа дисков: автореф. дис. … канд. техн. наук.: 05.02.08 / Б.А. Гупалов. – Челябинск, 2013. – 19 с.
- Пат. 2484910 Российская Федерация. Способ вибрационной правки нежестких деталей / Ю.Г. Бучнев, Б.А. Гупалов, В.В. Закураев; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО НИЯУ «МИФИ». – № 2010145692/02; заявл. 09.11. 2010; опубл. 20.06.2013, Бюл. № 17. – 8 с.
- Vardanjani, M.J. Analysis of the vibrational stress relief for reducing the residual stresses caused by machining / M.J. Vardanjani, M. Ghayour, R.M. Homami // Experimental Techniques. – 2016. – № 40(2). – P. 705–713.
- Пат. 2612463 Российская Федерация. Способ вибрационной правки деформированных металлических конструкций / А.А. Васильев, Р.П. Животовский и др.; заявитель и патентообладатель Акционерное общество «Центр технологии судостроения и судоремонта». – № 2015124622, 23.06.2015; опубл. 09.03.2017, Бюл. № 7. –7 с.
- Coules, H.E. Characterising the effects of high-pressure rolling on residual stress in structural steel welds / H.E.Coules –Cranfield University, 2012 –194 р.
- Farajian, M. Stability and relaxation of welding residual stresses / M. Farajian, T. Nitschke-Pagel, K. Dilger // Materials Science Forum. –2011. –Vol. 681. –P. 55–0.
- On the mechanism of residual stresses relaxation in welded joints under cyclic loading / Q. Wang, X. Liu, Z. Yan et al. // International Journal of Fatigue. –2017. –№ 105. –P. 43–9.__
- Jaroszewicz, J. Design of the vibrostabilisation stand for reducing residual stresses in discs used in the construction of multi-plate clutches and brakes / J. Jaroszewicz, K. Lukaszewicz, V. Antonyuk // Acta Mechanica et Automatica. – 2019. – № 1 (13). – P. 37–44.
- A.c. 423541 СССР. Машина для правки изделий из листа / В.А. Быков, Ю.П. Дыдыкин, К.В. Коряков, Ю.А. Стриженов, Ю.А. Чертков. – № 1809556/25-27; заявл. 11.07.1972; опубл. 15.04.1974, Бюл. № 14.
- Петренко, В.Ш. Разработка и внедрение способа ротационной правки деталей типа дисков: автореф. дис. … канд. техн. наук. 05.16.05, 05.02.08 / В.Ш. Петренко. – Минск: БПИ, 1985. – 16 с.
- Антонюк, В.Е. Динамическая стабилизация в производстве маложестких деталей / В.Е. Антонюк. – Минск: Беларуская наука, 2017. – 190 с.
- Wohlleber, F.A.G. Thermischer. Haushalt nasslaufender Lamellenkupplungen: diss. …Dr. Ing / F.A.G. Wohlleber. – München: Technischen Universität München, 2012 – 146 с.
- Степаненко, А.В. Особенности процесса ротационной правки деталей типа дисков / А.В. Степаненко, И.Г. Добровольский, В.Ш. Петренко // Известия АН БССР. Серия физ.-техн. наук. – 1982. – № 3 – С. 42–44.
- Тимошенко, С.П. Пластинки и оболочки / С.П. Тимошенко, С. Войновский-Кригер – М.: Изд-во «Наука», 1966. – 636 с.
