авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 12 |

«3 СОДЕРЖАНИЕ ...»

-- [ Страница 7 ] --

– Режим доступа: http://www.autodesk.ru/adsk/servlet/pc/index?siteID=871736&id=14659045. – Дата доступа: 25.09.2011.

This work shows how to use the computer software for the design of the mold. Conducted the computer analysis of molding polymer products with cold and hot runner gating systems.

УДК 62.192:621.43- Н.Л. Марьина, С.К. Селифонов (Балаковский институт техники, технологии и управления (филиал) Саратовский государственный технический университет имени Ю.А. Гагарина) ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ВКЛАДЫШЕЙ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ПРИМЕНЕНИЕМ ПОВЕРХНОСТНО АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В масляном слое подшипников скольжения транспортных дизелей при сгорании топлива за счет высоких скоростей нарастания давления возникают гидродинамические колебания, вызывающие кавитационные разрушения вкладышей подшипников скольжения и определяемые коэффициентом динамичности.

Расчетно-экспериментальными исследованиями доказано, что на примере кривошипно-шатунного механизма дизеля ЧН 21/21 производства ОАО «Волжский дизель имени Маминых» величина КД в масляном слое шатунного подшипника составляет 1,2. Для экспериментальной проверки теоретических положений, и с целью повышения эксплуатационной надежности подшипника скольжения путем снижения коэффициента КД с 1,2 до 1,0 изменением условий смазки разработана конструкция тонкостенного вкладыша (рис. 1), содержащего металлический корпус 1, антифрикционное покрытие 2 и приработанный слой 3, выполненный с нанесением на него с рабочей стороны 4 поверхностно-активным веществом (ПАВ) Е, представляющим композиционную смазку – эпиламирующий раствор высокомолекулярных поверхностно-активных веществ во фторсодержащих растворителях – хладонах 112, 113, 114В2 или их смесях. В качестве ПАВ использованы отечественные эмульгаторы 6СФК-180-0,5. Внешний вид рабочей поверхности вкладыша с покрытием эмульгатором представлен на рис. 2 а, без покрытия ПАВ – на рис.2 б.

Из сравнения рис. 2 а и 2 б видно, что при покрытии рабочей поверхности вкладыша эмульгатором образуется защитная антифрикционная пленка в сопряжении «подшипник – шейка коленчатого вала», механизм образования которой следующий. Минеральные смазочные масла, применяемые в системах смазки транспортных дизелей, содержат в себе ПАВ в виде спиртов, органических кислот, смолисто-асфальтовых веществ, возникающих как при окислении (старении) масла в процессе эксплуатации дизеля, так и при крекинг процессе нефти и облагораживании масла различными присадками.

Рис. 1. Конструкция тонкостенного вкладыша подшипника скольжения с поверхностно-активным веществом а б Рис. 2. Рабочая поверхность вкладыша подшипника скольжения с эмульгатором 6СФК-180-0,5 (а) и без него (б) В результате сложных химических реакций от взаимодействия ПАВ (например, высших жирных кислот) с медными трубками охладителя масла и другими медьсодержащими деталями дизеля получаются органические соединения (например, медные мыла), растворимые в масле. При этом имеющиеся в масле ПАВ не вызывают самостоятельного эффекта безызносности. Активизирование смазочного масла добавленными ПАВ при покрытии вкладышей подшипников скольжения усиливает их абсорбирующее действие на частицах износа, а улучшенное диспергирование последних интенсифицирует образование устойчивого разделительного слоя – эпилама, т.е. барьерной разделительной пленки с очень низким запасом поверхностной энергии. Смазочное масло, внесенное в дисперсную среду, прочно удерживается в рабочей зоне узла трения из-за резкого снижения поверхностного напряжения и запаса энергии. Продукты износа, покрытые медью, осаждаются в зазоре между вкладышем подшипника скольжения и шейкой коленчатого вала в зоне трения и вместе с восстанавливаемой медью формируют на поверхности трения защитную металлическую пленку. При работающем кривошипно шатунном механизме дизеля в масляном слое подшипника с ПАВ развиваются напряжения сдвига с выделением теплоты, однако значительной диссипации энергии не происходит. Так, например, по данным ОАО «Волжский дизель имени Маминых» рассеяние энергии в масляном слое такого подшипника составляет 3,6 4,0%, т.е. потоки энергии, входящие в зону трения и выходящие из нее, взаимно уравновешиваются.

Диссипация же энергии в этом случае осуществляется за счет гистерезисной демпфирующей способности антифрикционной пленки и масляного слоя. Согласно И.Ф. Шеннону, рассеяние энергии моментом трения, создаваемым масляным слоем без ПАВ при крутильных колебаниях опорной шейки в подшипнике скольжения составляет около 7% всех колебаний. При этом одной из причин демпфирующих свойств среды считается вязкость.

Технологический процесс покрытия рабочей поверхности вкладыша подшипника скольжения ПАВ включает:

- обезжиривание поверхности в спирте, бензине, ацетоне или других растворителях;

- просушку на воздухе при комнатной температуре в течение 300-400 с;

- погружение вкладыша в эпиламирующий раствор на 360-480 с при температуре окружающей среды с периодическим перемешиванием состава. Расход эпилама составляет 1кг на 6 м2 поверхности детали, что соответствует потребности 11,2-11,6 г на один подшипник транспортного дизеля 6ДМ-21А.;

- сушка эпиламирующего подшипника на воздухе в течение 1200-1800 с является заключительной стадией технологии его обработки эмульгатором.

Экспериментальные исследования, проведенные в ОАО «Волжский дизель имени Маминых» на транспортном дизеле 6ДМ-21А, представлены на рис. 3 осциллограммой динамики нагружения и изменения hmin в масляном слое шатунного подшипника с ПАВ в зависимости от максимального давления цикла Рmax.

Из сравнения осциллограмм (рис. 4 и рис. 3) видно, что в масляном слое вкладыша подшипника скольжения без ПАВ имеют место гидродинамические колебания, вызванные воздействием ударной возмущающей силы от сгорания топлива, и коэффициент динамичности Кд=1,18.

Рис. 3. Динамика изменения минимальной толщины масляного слоя подшипника скольжения с ПАВ транспортного дизеля Рис. 4. Осциллограммы изменения минимальной толщины масляного слоя шатунного подшипника в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

Сравнительный анализ осциллограмм гидродинамических колебаний в масляном слое показывает, что во вкладыше с эмульгатором Кд снижается с 1,18 до 1,0, т.е. коэффициент трения приближается к нулю из-за формирования тонких износостойких пленок эмульгатора на поверхности контакта вкладыша и шейки коленчатого вала. При этом колебательный процесс в масляном слое полностью демпфируется. Через определенное количество циклов фрикционного динамического нагружения вкладыша тонкая износостойкая пленка может диспергироваться и уноситься из зоны трения, но одновременно формируется новый промежуточный антифрикционный слой. Анализ осциллограммы на рис.3 показывает, что при мгновенных нагрузках, эквивалентных максимальному давлению цикла по нагрузочной характеристике работы дизеля, динамика нагружения масляного слоя подшипника скольжения отсутствует, что доказывается полным демпфированием колебательного процесса антифрикционной пленкой и масляным слоем, а также снижением коэффициентом динамичности до Кд=1,0, подтверждая правильность выводов теоретических положений раздела 3.4 о возможности повышения эксплуатационной надежности подшипников скольжения за счет изменения условий смазки.

Use of surface-active substances in bearings of sliding of the combined forced diesel engines reduces expression of lubricant from a zone of a friction from – for sharp decrease in superficial pressure in a stock of energy of a blanket that increases ability of a damper by sharp decrease in hydrodynamic fluctuations in it, caused by shock revolting force.

УДК 621.43- Н.Л. Марьина, С.К. Селифонов (Балаковский институт техники, технологии и управления (филиал) Саратовский государственный технический университет имени Ю.А. Гагарина) СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Главной особенностью подшипников коленчатого вала транспортных дизелей является то, что они работают в условиях динамических деформаций шеек вала и вкладышей под действием знакопеременных меняющихся нагрузок.

Современный уровень развития дизелестроения характеризуется форсировкой двигателей внутреннего сгорания по параметрам термодинамического цикла, а это связано с повышением удельных нагрузок на подшипники коленчатого вала. Максимальное давление внутри масляного слоя в минимальном зазоре, выдер живаемое отечественными подшипниками, достигает 50 МПа, подшипниками известной фирмы Глико 80 МПа. При этом указанные несущие способности подшипников зарубежной фирмы достигаются при толщине антифрикционного слоя (0,4 ± 0,15) 103 м, у отечественных втулок при (0,6±0,3) 103 м. Следовательно, решить задачу повышения работоспособности подшипников до 80 МПа можно применением новых материалов с тол щиной антифрикционного слоя (0,3-0,4) 10 3, что при современном технологическом процессе изготовления вкладышей заливкой свинцовистой бронзы осуществить невозможно. Кроме того, традиционный процесс за ливки подшипников малопроизводителен, не гарантирует стабильности соединения антифрикционного слоя со стальной основой и не исключает явление «свала» вкладышей в условиях воздействия повторно-переменных, температур. С этой точки зрения пристального внимания заслуживают разработки подшипников из композиционных материалов. Для экспериментальной проверки теоретических положений, а также для снижения динамики нагружения в масляном слое подшипника на базе ОАО «Волжский дизель имени Маминых» разработан композиционный материал и подготовлена заявка на патент.

Как пример, на рис. 1 представлена шатунная шейка коленчатого вала с втулкой металлической основой с нанесенным антифрикционным слоем 2 на основе меди, содержащим олово, свинец и графит при соотношении компонентов антифрикционного слоя в массе, в %: олово 3,7-1-3,9;

свинец 13,8-14,4;

графит 1,7 1,9;

остальное медь. Безотходный технологический процесс изготовления биметаллических втулок под шипников скольжения включает приготовление порошковой смеси и её запрессовку в стальные втулки, спекание и пропитку деталей в масле. Для приготовления смеси используют порошковые материалы: медный ПМС-1 или ПМС-2, оловянный, свинцовый ПСА или ПС-1, графитовый ГК-1.

Внешний вид рабочей поверхности биметаллической втулки подшипника показан на рис. 2.

Запрессовку порошкового материала в стальную втулку осуществляют в специальной оснастке (рис. 3) по следующей технологии.

В открытую полость матрицы 10 устанавливают прошивку 5, втулку 3 и засыпают порошковый материал 11. Сверху полость матрицы закрывают втулкой 9 и запирают ползунами 8. Перед началом прессования заготовки поджимают пуансоном 12 незначительным поворотом гайки 14. Прессование начинают движением матрицы вниз, а упирающаяся в торец выпрессовочного пуансона 15 прошивка остается неподвижной. При полном заходе рабочей части прошивки в камеру, направляющей втулки клинья 13 наклонной частью сдвигают ползуны в стороны и отпирают поверхность матрицы сверху. При дальнейшем перемещении вниз пуансон доходит торцом до бурта выпрессовочного пуансона 15, выпрессовывает изделие и выталкивает прошивку с упорнонаправляющей втулкой из полости матрицы. После этого матрица и другие жестко связанные с ней детали обратным ходом ползуна возвращаются в исходное положение, и оснастка готова к прессованию очередной подшипниковой втулки. На рис. 4 представлен общий вид обоймы 1, подшипниковой втулки 2 и прошивки 3. Перед спеканием в среде природного газа спрессованные втулки загружают в корзину и пересыпают древесным углем.

Рис. 1. Конструкция подшипника из композиционного материала Рис. 2. Рабочая поверхность биметаллической втулки подшипника скольжения 1 – полое основание;

2 направляющая колонка;

3 – втулка подшипниковая;

4 – обойма;

5 – прошивка;

6 – плита;

7 – держатель;

8 – ползун;

9 – втулка направляющая;

10 – матрица;

11 – порошковый материал;

12 – пуансон;

13 – клин;

14 – гайка;

15 – пуансон выпрессовочный Рис. 3. Установка для запрессовки порошкового материала в стальную втулку подшипника скольжения Корзину с деталями устанавливают в контейнер для спекания и загружают в предварительно разогретую до 1173 К шахтную печь (рис. 5). После достижения температуры в контейнере 1123 К осуществляется выдержка в течение 1,5 ч, и контейнер выгружают из печи на воздух, охлаждают до температуры 373-423 К для последующей пропитки биметаллических втулок маслом при температуре 353-363 К в течение 0,5 часа.

Биметаллическая втулка устанавливается в поршневую или кривошипную головки шатуна, а отверстие в подшипнике окончательно формируют пропусканием через него пуансона. При этом происходит уплотнение антифрикционного слоя и пор, достигается необходимая чистота микрогеометрии поверхности и стабильность геометрических размеров.

Рис. 4. Общий вид обоймы, подшипниковой втулки и прошивки 1 – электропечь;

2 – спираль нагревательная;

3 термопара ХК;

4 – асбестовая прокладка;

5 – свеча;

6 – крышка;

7 – подвод природного газа;

8 – корпус Рис. 5. Шахтная печь Композиционные биметаллические подшипниковые материалы обладают остаточной пористостью, обусловленной слабым предварительным сжатием порошковой смеси перед радиальной запрессовкой, малым количеством порошковой смеси на выходе прошивки из втулки, а также наличием в порошковом материале восстанавливающихся оксидов, содержание которых в порошке тем больше, чем он мельче.

Constantly developing industry of creation of bearings stimulates creation of new, powder materials necessary to it. Their application will allow to lower considerably weight of products, to raise their quality and operational reliability, to reduce the expense of nonferrous metals and the alloyed steels.

УДК 621. Д.С. Однолько (Белорусский национальный технический университет) СИСТЕМЫ БЕЗДАТЧИКОВОЙ ТЕПЛОВОЙ ДИАГНОСТИКИ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ Предложена методика бездатчикового теплового контроля состояния электромеханической системы. Полученные результаты позволяют исключить датчик температуры при проектировании электрической машины, что упрощает технологию его изготовления и снижает стоимость изделия.

Развитие современного электротехнического машиностроения идет по пути ухода от использования механических систем контроля как за состоянием отдельных узлов системы, так и за характеристиками работы оборудования в целом. Непрерывный мониторинг технологического процесса со стороны оператора уступает место автоматизированным системам диагностирования неисправностей и выхода за пределы нормальных режимов работы промышленных систем. Используемые долгое время механические датчики имеют целый ряд недостатков, включая стоимостные показатели и заканчивая массогабаритными особенностями.

Электромагнитные и радиочастотные помехи во многом способны ухудшить надежность таких систем и привести к аварийным режимам работы оборудования. Модернизация отечественных производств и проектирование новых видов конкурентной продукции в машиностроительном комплексе страны ставит перед исследователями острую задачу внедрения в технологические процессы бездатчиковых систем. Эта задача наиболее остро стоит в отраслях, где жесткая конкурентная борьба заставляет производителей искать все более дешевые технологии обеспечения эффективной и безотказной работы устройства.

Благодаря высокому уровню развития современных информационных технологий, включая микропроцессорные средства и системы, открываются новые возможности замены «типичных» для промышленности материальных датчиков, на цифровой аналог их работы. Полагаясь на возможности вычислительной техники отдельные устройства контроля состояния оборудования, преобразуются в вычислительные модули и в составе единого программного обеспечения автоматизированной системы управления (АСУ) выполняют функции механических датчиков.

В данной работе проведен анализ особенностей тепловой диагностики автоматизированного электропривода переменного тока, предложена программная реализация алгоритма бездатчикового определения температуры отдельных узлов машины на микропроцессорной технике, даны рекомендации о сферах применения данных систем температурного диагностирования.

В процессе функционирования электродвигателя потери электроэнергии превращаются в теплоту, вследствие чего двигатель нагревается. Отдельные части двигателя при работе нагреваются неодинаково.

Выделение тепла в различных режимах также неодинаково. В результате процессы нагрева и охлаждения электродвигателей оказываются очень сложными. Данные факторы сказываются на изменении параметров обмоток машины [1], и приводят к ухудшению ее регулировочных характеристик. Несвоевременное диагностирование зарождающихся температурных нарушений может привести к аварийным режимам работы и выходу из строя оборудования. Что приводит к нарушению технологического процесса, а в случае использования электропривода на транспорте подвергает опасности пассажиров.

Так, в настоящее время при производстве тягового электропривода в асинхронной машине устанавливается датчик температуры [2]. Такого рода датчик снижает надежность работы электропривода, и повышает стоимость конечного оборудования. Кроме того неисправность датчика, приводит к дорогостоящему ремонту.

При этом на современном электротранспорте широко используются микропроцессорные системы для управления тяговым приводом, поэтому цифровая реализация законов управления асинхронным двигателем, ставит задачу соответствующей программной интерпретации работы датчика температуры.

Существуют методы более точного определения температуры в электрической машине в установившемся режиме при наличии внутренних источников тепла, которые имеют место быть и в данном случае, это метод решения дифференциальных уравнений Пуассона. Это самый трудоемкий метод, но он имеет хорошее программное обеспечение на основе метода конечных элементов [3]. В данной работе предложена более простая методика определения температуры.

В основу работу алгоритма температурной диагностики положен температурный «дрейф» сопротивления обмотки ротора:

1 R 1 r 0, t r Rr где Rr – активное роторное сопротивление, измеренное в процессе штатной работы;

Rr0 активное роторное сопротивление, измеренное при известной эталонной температуре обмотки короткозамкнутого ротора t0;

– температурный коэффициент электрического сопротивления материала обмотки ротора.

Обмотка ротора выбрана в качестве «индикатора» температуры по той простой причине, что условия охлаждения внутренней части машины менее благоприятные, поэтому контроль состояния данной обмотки позволяет делать вывод о нормальной работе машины в целом. Таким образом, возникает задача оперативно определять изменения активного сопротивления обмотки ротора.

Как было сказано выше, контроль температуры должен осуществляться непрерывно. Поэтому в качестве методов идентификации желательно выбирать рекуррентные (последовательные) алгоритмы оценивания параметра. Для решения этой задачи воспользуемся методикой предложенной в [4]. В [4] предложен метод идентификации, основанный на последовательном методе наименьших квадратов, которой применим, как к линейным, так и нелинейным динамическим системам, которой и является асинхронная машина. Тот факт, что этот метод является последовательным, позволяет реализовать их сравнительно быстро при небольшом объеме требуемой памяти микропроцессора. При последовательном подходе уменьшаются вычислительные сложности, связанные с обращением матриц, что устраняет основное препятствие на пути применения регрессионных методов к реальным системам [5]. Кроме того, исключается необходимость владеть информацией о внешних помехах, влияющих на систему, так как алгоритм МНК робастен по отношению к таким возмущениям.

Для синтеза структуры «система тепловой диагностики асинхронный двигатель» была выбрана стандартная двухфазная динамическая модель симметричного АД, представленная в системе координат статора:

dr Lm Rr R dI s L d r I s e Jr r r, Rs I s m L s U s ;

dt Lr Lr dt L r dt где Is, r – двумерные векторы-столбцы токов статора и потокосцепления ротора;

e – электрическая частота вращения ротора;

Lr, Lm, Rr, Rs, Ls – параметры схемы замещения АД.

Структура алгоритма МНК, имеет вид:

, Rr (t ) Rr ( t 1) Q( t ) ( I ( t ), (t ),U ( t ), Rr (t 1) k Rr (t ) рекуррентная оценка активного роторного сопротивления;

Q(t ) где матрица усиления;

k ( y(t ), u(t ), k (t 1) функция потерь, с учетом текущей информации от датчиков входных и выходных сигналов (токов, напряжений, угловой скорости).

Общая структурная схема полученной системы представлена на рис. 1.

В инвертор, который подключен к сети, микропроцессорная система управления посылает запросы на получение информации от штатных датчиков. На рисунке 1 показа общая схема, в случае, когда датчик скорости также реализован программно, в противном случае, информация от датчика также должна поступать в микропроцессорное устройство. Также необходимо владеть предварительной информацией о каталожных значениях индуктивности ротора Lr, статора LS, цепи намагничивания Lm, активного сопротивления ротора Rr и величине активного сопротивления статора RS. Данные параметры рассчитываются исходя из паспортной документации конкретного двигателя, по одной из известных методик [3]. Полученная информация используется для определения температуры обмотки ротора на каждом такте работы микропроцессора.

Интервал обработки запросов может быть уменьшен, так как постоянная времени нагрева двигателей средней мощности составляет порядка 10 минут в режиме нормальной работы машины [3], поэтому более частый перерасчет температуры может быть обусловлен лишь повышенными требованиями безопасности при эксплуатации электродвигателя.

1 инвертор;

2 асинхронный двигатель;

3 датчик напряжения;

4 датчик тока;

5 цифровое устройство Рис. 1. Структурная схема автоматизированного электропривода с бездатчиковым контролем температуры Таким образом, проведенные исследования позволили сформировать эффективный метод бездатчикового контроля температуры, что позволит повысить качество продукции электротехнического машиностроения, при существенном сокращении затрат на ее производство и эксплуатационное обслуживание.

Список литературы 1. Волков, А. В. Идентификация потокосцепления ротора и скорости асинхронного двигателя с учетом изменений его активных сопротивлений / А.В. Волков, Ю.С. Скалько // Электротехника. – 2009. – № 11. – С. 2-12.

2. Космодамианский, А. С. Влияние температуры тягового асинхронного двигателя на его режимы / А.С. Космодамианский, В.И. Воробъев, А. А. Пугачев // Электротехника. – 2011. №8. С. 50-54.

3. Фираго, Б.И. Регулируемые электроприводы переменного тока / Б.И. Фираго, Л.Б. Павлячик. – Минск:

Техноперспектива, 2006. – 363 с.

4. Однолько, Д.С. Идентификация состояния трехфазных асинхронных двигателей / Д.С. Однолько // Электроника, автоматика и измерительная техника: межвузовский сборник научных трудов с международным участием / Уфимский гос.

авиационный тех. ун-т;

под науч. ред.: Г.В. Миловзоров. – Уфа, 2011. – С. 21-25.

5. Цыпкин, Я.З. Основы информационной теории идентификации / Я.З. Цыпкин. – М.: Наука, 1984. – 320 с.

This paper proposed a method for sensorless thermal status control of electromechanical systems. The obtained results allow to exclude the temperature sensor in the design of electrical machines, which simplifies the technology of its production and reduces cost.

УДК 621. И.Г. Олешук, И.Л. Поболь, Д.В. Жук, М.К. Степанкова (ГНУ «Физико-технический институт НАН Беларуси») РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИОННО-ПЛАЗМЕННОГО АЗОТИРОВАНИЯ ВСТАВОК ШТАМПОВ ИЗ СТАЛИ 9ХС Выбраны оптимальные режимы и разработана технология ионно-плазменного азотирования вставок штампов из стали 9ХС: температура процесса 425 °С, время выдержки 10 часов, давление в рабочей камере 200 Па.

Ионное модифицирование в тлеющем разряде в настоящее время является в промышленно развитых странах мира одним из основных методов поверхностного упрочнения, который заменил традиционные варианты химико-термической обработки ввиду своих неоспоримых преимуществ. По сравнению с газовым азотированием в печах ионно-плазменное азотирование (ИПА) обеспечивает [1]:

- сокращение продолжительности обработки в 2–5 раз, как за счет снижения времени нагрева и охлаждения садки, так и за счет уменьшения времени изотермической выдержки;

- снижение хрупкости упрочненного слоя;

- сокращение расхода рабочих газов в 20–50 раз;

- сокращение расхода электроэнергии 1,5–3 раза;

- снижение деформации, что позволяет исключить финишную шлифовку;

- простота и надежность экранной защиты от азотирования неупрочняемых поверхностей;

- улучшение санитарно-гигиенических условий производства;

- полное соответствие технологии всем современным требованиям по охране окружающей среды.

Возможность проведения регулируемых процессов азотирования с оптимизацией диффузионных слоев по строению и фазовому составу для получения необходимого комплекса эксплуатационных свойств изделия является основным достоинством ИПА.

Большая часть изделий ведущих зарубежных фирм, изготавливаемых из инструментальных сталей (свёрла, метчики, штампы, пресс-формы, литьевая оснастка, матрицы, пуансоны, развертки, фрезы, прошивки, протяжки, долбяки, резцы), обрабатывается методом ИПА. ИПА нашло широкое применение для увеличения долговечности штампового инструмента из сталей 5ХНМ, 4Х5МФС, ЗХ2В8, Х12М, Х12Ф1 и др. В результате ИПА для ковочных штампов и пресс-форм для литья металлов и сплавов повышается износостойкость, уменьшается прилипание металла к поверхности инструмента.

В ОАО «ИНТЕГРАЛ» в сборочном производстве интегральных микросхем используется более 25 видов вставок в штамповый инструмент, применяемых для вырубки различных корпусных деталей. Используетcя сталь 9ХС, которая в закаленном состоянии имеет высокую твердость – до 58 HRC, однако при этом отличается хрупкостью.

В условиях эксплуатации вставки штампового инструмента выдерживают от 2 до 25 тысяч операций вырубки и практически не поддаются реставрированию из-за механических повреждений и быстрого износа при попадании пресс-компаундного материала на ножки микросхем.

При выполнении работы исходили из того, что, применение технологии ИПА как правило, позволяет повысить износостойкость и долговечность штампового инструмента за счет увеличения твердости поверхности, обеспечения контролируемой твердости сердцевины изделия, а также повысить сопротивление ударным нагрузкам.

Целью работы являлась разработка технологии ИПА вставок штампов из инструментальной стали 9ХС, изучение структуры и механических свойств азотированного слоя.

Из стали 9ХС были изготовлены экспериментальные образцы, которые подвергали закалке от температуры 830-850 °С в масло и отпуску при 180-230 °С до твердости 56-60 HRC.

Исследования по выбору режимов ионного азотирования образцов проводили на установке АР-63, имеющей рабочую камеру колпакового типа с габаритными размерами: диаметр – 1200 мм, высота 1500 мм. В качестве рабочей среды при азотировании применяли газовые смеси, состоящие из азота, аргона и водорода.

С целью качественной подготовки поверхности образцов к азотированию использовали отмывку в водном растворе средства «Прималюкс» (ТУ РБ 37430824.002-97) с последующим ополаскиванием в питьевой воде (СТБ 1188-99) и сушкой горячим воздухом в специальной сушильной камере.

Для изучения структуры образцы подвергали шлифовке, полировке и травлению. В качестве травителя использовали 4%-й раствор HNO3 в этиловом спирте. Исследования микроструктуры проводили на оптическом микроскопе Микро 200-01.

Измерение твердости поверхностных слоев образцов после предварительной термообработки выполняли методом Роквелла в соответствии с ГОСТ 9013-59 по шкале С. Измерение микротвердости осуществляли на поперечных шлифах образцов с помощью прибора ПМТ-3 по ГОСТ 9450-76 (нагрузка на индентор 100 г.).

Процесс ионного азотирования стали 9ХС проводили по нескольким вариантам: при температуре 410°С в течение 6,5 ч (режим 1) и при температуре 425 °С в течение 10 (режим 2) и 12,5 ч (режим 3).

Структура 9ХС после закалки и низкого отпуска представляет собой мартенсит отпуска с небольшим количеством остаточного аустенита (до 5-8 %) и карбидами типа (Fe, Cr, Mn)3C размером 1-3 мкм. Также возможно образование в небольших количествах карбидов легирующих элементов титана и молибдена.

Микротвердость стали после обработки по режиму 1 составляет 5,5-6,4 ГПа.

В случае ИПА формировались упрочненные слои толщиной 25-30 мкм по режиму 1 и 70-100 мкм по режиму 2 (рисунок 1), представляющие собой твердый раствор азота в -железе с включениями нитридов и карбидов легирующих элементов. Микротвердость у поверхности образца после азотирования по режиму возросла до 8 ГПа. Твердость сердцевины в результате дополнительного высокотемпературного (при 425 °С) отпуска в процессе азотирования снизилась до 50-52 HRC.

Рис. 1. Микроструктура стали 9ХС после закалки, отпуска и ионно-плазменного азотирования при температуре 425 °С в течение 10 ч При ИПА по режиму 3 на поверхности образца образуется светлая нитридная зона толщиной 3-4 мкм, представляющая собой твердый раствор на основе Fe4N, диффузионная зона при травлении выявляется слабо (рисунок 2).

Рис. 2. Микроструктура стали 9ХС после закалки, отпуска и ионно-плазменного азотирования при температуре 425 °С в течение 12,5 ч Диффузионный слой можно охарактеризовать как твердый раствор азота в -железе с включениями нитридов и карбидов легирующих элементов. Глубина азотированного слоя, как и в случае использования режима 2, составила 70-100 мкм.

Результаты исследования распределения микротвердости по глубине образца представлены на рисунке 3.

Максимальная микротвердость у поверхности составляет 8,7 ГПа, а глубина азотированного слоя – до 100 мкм.

При этом твердость сердцевины снизилась до 49 HRC.

Микротвердость, ГПа 0 50 100 150 200 250 300 h, мкм Рис. 3. Распределение микротвердости по глубине образца из стали 9ХС после ИПА при температуре 425 °С в течение 12,5 ч На основе проведенных исследований выбраны параметры технологического процесса ИПА вставок штампов из стали 9ХС: температура 425 °С, время выдержки – 10 часов, давление 200 Па, газовая среда – смесь азота, водорода, аргона. Указанные параметры процесса обеспечивают образование диффузионного слоя с микротвердостью у поверхности до 8 ГПа, обладающего высокой стойкостью к ударным нагрузкам, при этом сохраняется высокая твердость сердцевины 50-52 HRC.

С использованием разработанной технологии изготовлена опытная партия вставок штампов для ОАО «Интеграл».

Список литературы 1. Промышленное применение упрочняющей обработки деталей машин и механизмов методом ионного азотирования / М.Н. Босяков // Сварщик. 2011. № 5. С. 28-33.

The investigations have been made of structure and microhardness distribution in depth of 9XC steel specimens after their ion modification in glow discharge. The technology is developed for ion-plasma nitriding of die inserts made of the above-mentioned steel that are used at INTEGRAL.

УДК 679.7. И.И. Романчук (Гродненский государственный университет имени Янки Купалы) АЛЬТЕРНАТИВНАЯ СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ОДИН ИЗ ПУТЕЙ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ НА ОАО «БЕЛКАРД»

Рассмотрен вопрос необходимости и возможности применения на ОАО «Белкард» системы обозначений карданных валов, передач и входящих в них элементов, отличной от существующей. Проведен анализ существующей системы обозначения изделий на ОАО «Белкард». Предложена альтернативная система обозначения и показаны направления оптимизации технологических процессов с учетом предлагаемой системы.

Современная стратегия развития производства ориентируется на потребности покупателя. В основе её лежит высокое качество выпускаемой продукции, снижение себестоимости, гибкость производства, которая является необходимым условием выполнения заказа в заданный срок. Стремление сохранить имеющиеся рынки сбыта и завоевать качественной, высокотехнологичной и конкурентно способной продукцией новые требует от предприятия применения самых современных методов и подходов к созданию и поддержке изделия на всех стадиях его жизненного цикла.

Предприятие ОАО «Белкард» в своем составе имеет механосборочное, кузнечнопрессовое, инструментально-механическое производства, а также ряд вспомогательных служб и цехов, обладает необходимым потенциалом для изготовления карданных валов и передач современного технического уровня.

Карданные валы применяются главным образом в трансмиссиях автомобилей для силовой связи механизмов, валы которых нe соосны или расположены под углом, причем взаимное положение их может меняться в процессе движения. Карданные валы могут иметь один или несколько карданных шарниров.

Соединенные шарнирами два и более карданных вала называют карданной передачей. Карданные валы применяют также для привода вспомогательных механизмов, прокатных станов, бумагоделательных машин, испытательных стендов и др.

Возрастающие современные требования к качеству продукции заставляют предприятие вести постоянный поиск новых конструкторских и технологических решений, уделять особое внимание инновационной деятельности, энерго- и ресурсосбрережению, современным и эффективным методам организации и управления производством. Для преодоления этих трудностей требуются новые концепции и новые идеи. Для предприятия ОАО «Белкард» одной из них является идея информационной интеграции стадий жизненного цикла изделия. Для подготовки и осуществления этой идеи, обещающей многократное повышение эффективности процессов жизненного цикла изделий, необходимо выполнить комплекс организационных, научно-исследовательских, проектных и иных работ, направленных на создание новой культуры инженерной деятельности.

Одним из практических инструментов создания новых конкурентных преимуществ является предлагаемая система обозначения карданных валов, передач и входящих в них элементов, как альтернатива существующей и открывающая возможности для оптимизации технологических процессов, расширения рынков сбыта, повышения качества продукции.

Существующая система обозначения карданных валов и передач основывается на требованиях нормали ОН 025 211-69 «Автомобильный подвижный состав. Типовые группы и подгруппы» [1] и ГОСТа 13758-89 «Валы карданные сельскохозяйственных машин» по которым разработана внутризаводская инструкция по порядку присвоения обозначений карданным валам и передачам. Согласно инструкции полное обозначение карданного вала (кроме валов карданных сельскохозяйственных машин) должно содержать основное и дополнительные обозначения.

ХХХХХХ-ХХХХХХХ-ХХХ Дополнительные обозначения располагаются перед основным обозначением (префикс) и после основного обозначения (суффикс) и разделяются дефисами.

Префикс содержит два или более знака (цифры и буквы), и указывает модель техники, для которой проектируется карданный вал.

Основное обозначение состоит из цифровой группы, имеющей семь знаков. Первые четыре присваиваются по функционально-узловому признаку в соответствии с требованиями нормали ОН 025 211-69 [1].

Суффикс состоит из цифровой группы, содержащей три знака, которые указывают вариантное исполнение изделия.

Детали карданных валов и передач обозначаются по такому же принципу, т.е. отчасти наследуют обозначение изделия, в которое входят, и отличительные знаки.

Таким образом, согласно применяемой системе, карданному валу присваивается обозначение, зависящее от модели автомобиля (префикс), на котором вал используется, следующие знаки обозначения малоинформативны для потребителя. Кроме того, автомобили различных моделей могут иметь одинаковые валы, и в то же время валы имеют различное обозначение, детали, входящие в эти валы могут наследовать обозначение одного из валов. Такой подход затрудняет составление и ведение технологической документации. Изменения в конструкторской документации производятся постоянно: вводятся новые изделия, модификации, заменяются детали. Широкая номенклатура карданных валов, передач, шарниров привела к большому объему технологической и конструкторской документации (ТД и КД), на корректировку которой затрачивается много времени. Существуют и другие проблемы, связанные с используемой системой обозначений.

Предлагаемая альтернативная система обозначения карданных валов, передач и входящих в них изделий с целью наибольшей информативности базируется на основных эксплуатационных параметрах карданных валов:

- минимальная длина;

- максимальная длина;

- максимальный крутящий момент, передаваемый без деформации;

- максимальная частота вращения в приводе;

- допустимый угол поворота шарнира.

Карданные валы разделены на группы по величине передаваемого максимального крутящего момента без деформации. Для обозначения типа фланец-вилки используется буква латинского алфавита и значение (кН) передаваемого максимального крутящего момента без деформации валов, к группе которых относится.

В обозначении карданного вала содержится: обозначения присоединяемых фланец-вилок (только буквенное) два знака;

значение (кН) передаваемого максимального крутящего момента без деформации - один и более знаков;

значение в градусах допустимого угла поворота шарнира один или два знака;

минимальная длина вала, мм;

длина хода в подвижном соединении (если имеется), мм.

ХХ.Х(Х…).Х(Х).ХХХ(Х…)-ХХ(Х) Предлагаемая система обозначений позволяет использовать унифицированные изделия в каждой группе валов, различия остаются по длине трубы, шлицевого соединения и типам фланец вилок. Соответственно снизится номенклатура деталей, уменьшится разнообразие типов оснастки и инструмента (дополнительное высвобождение средств, ресурсов, и времени на подготовку производства). Уменьшится объем документации.

Снижение нагрузки, связанной с корректировкой большого объема КД и ТД позволит соответствующим отделам уделять больше времени на оптимизацию конструкций и технологий, что в свою очередь отразится на качестве изделий.

Создание каталога с информативной номенклатурой валов и передач, обозначения которых не привязаны к конкретной модели автомобиля, а базируются на основных параметрах вала (передачи), позволит привлечь новых потребителей, в том числе за пределами СНГ.

Список литературы 1. Нормаль ОН 025 211-69 «Автомобильный подвижный состав. Типовые группы и подгруппы».

The question of the necessity and possibility of application to the JSC "Belcard" notation driveshafts, transmissions, and their constituent elements other than the existing one. The analysis of the existing system of notation for products of JSC "Belcard." An alternative system of symbols and shows the direction of optimization of technological processes in the light of the proposed system.

УДК 621. И.А. Сосновский1, А.А. Куриленок1, А.Л. Худолей ( ГНУ «Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси», ГНУ «Институт тепломассообмена имени Лыкова НАН Беларуси») ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАЗЪЕМНЫХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ Разработаны технологические основы для изготовления биметаллических вкладышей разъемных подшипников скольжения из трубчатой заготовки, полученной центробежным индукционным методом. Предложены три принципиальные схемы изготовления половин вкладыша. Проанализированы преимущества и недостатки использования каждой из схем.

Разъемные подшипники скольжения имеют ряд преимуществ, по сравнению с неразъемными, это возможность установки в труднодоступные места и регулировки в процессе эксплуатации и сборки. Разъемный подшипник скольжения состоит из двух половин вкладыша. Для изготовления половин подшипника используют антифрикционные материалы типа бронз, баббитов и многокомпонентных латуней. Причем использование биметаллических вкладышей является предпочтительным по сравнению с монолитными, т.к.

они выдерживают большие эксплуатационные нагрузки и на их изготовление затрачивается меньше цветного антифрикционного сплава. Основным методом получения биметаллических вкладышей с толщиной стенки более 3,5 мм является заливка расплава во вращающеюся форму. Однако этот процесс не отвечает требованиям экологической чистоты и требует высокой квалификации рабочего либо автоматизации производства. В этой связи целью настоящей статьи является разработка технологических основ изготовления биметаллических вкладышей из трубчатой заготовки, полученной центробежным индукционным нанесением порошковых покрытий [1-2], в условиях ремонтного производства.

На рисунке 1 показано поперечное сечение цилиндрической заготовки с покрытием из нанесенного порошка. Стальная заготовка представляет собой трубу с внутренним радиусом R и наружным R0.

Существует два варианта изготовления вкладышей из биметаллической заготовки: изготовление из одной цилиндрической заготовки двух половин вкладыша и одной.

Рис. 1. Поперечное сечение биметаллической заготовки При изготовлении одной половины вкладыша из цилиндрической заготовки продольный рез выполняют выше оси симметрии заготовки. Поэтому получается только одна полная половина вкладыша. Дальнейшую механическую обработку проводят только полных половин вкладыша. В результате получают равномерную толщину антифрикционного покрытия у готового вкладыша. Оставшиеся неполные половины подвергают испытаниям методами разрушающего и неразрушающего контроля, а затем отправляют в отходы. Возможность применения методов разрушающего контроля для определения качества покрытий и вкладыша в целом делает предпочтительным использование этой схемы при изготовлении особо ответственных и высоконадежных вкладышей. Однако существенным недостатком указанной схемы является низкий коэффициент использования материала биметаллической заготовки (q=0,5), что увеличивает стоимость готовых вкладышей и уменьшает производительность при их изготовлении.

Изготовление двух половин вкладыша из одной цилиндрической заготовки может осуществляться по двум принципиальным схемам.

Согласно первой, стальную заготовку изготавливают большего диаметра и на её внутреннюю поверхность наносят слой большей толщины. При этом наружный радиус стальной заготовки можно определить как:

S (1) R0 R2 0, где R2 наружный радиус готового вкладыша, м;

S ширина продольного реза биметаллической заготовки, м;

припуск на механическую обработку поверхностей стыка двух половин вкладыша, м;

0 припуск на механическую обработку наружной поверхности вкладыша, м.

Внутренний радиус стальной заготовки определяется как S (2) min, R R где: R1 внутренний радиус готового вкладыша, м;

min минимальная толщина покрытия, м.

После продольной разрезки биметаллической заготовки обе половины вкладыша соединяют и совместно обрабатывают. В результате чего покрытие и стальная основа вкладыша становятся неравномерными по то лщине (рисунок 2). Максимальная абсолютная разнотолщинность как покрытия, так и стальной основы определяются зависимостью:

S 2 2 2 S (3) h1 R 1 R.

2R Отличие состоит в том, что максимальной толщине покрытия соответствует минимальная толщина стальной основы и наоборот.

Анализ зависимости (3) показал, что значение разнотолщинности изменяется незначительно даже при увеличения радиуса даже в 2 раза, и в основном определяется шириной продольного реза биметаллической заготовки. С учётом вышесказанного и при условии RS, абсолютную разнотолщинность покрытия и стальной основы можно с точностью достаточной для инженерных расчетов определять суммой только двух последних членов уравнения (3).

Рис. 2. Поперечное сечение половины вкладыша Необходимо помнить, что такого рода разнотолщинность покрытия приводит к повышению расхода порошкового материала. Для характеристики изменения расхода порошка используем коэффициент:

2R R 2 R12 ( S 2 ) (4) K1.

min ( min 2 R1 ) Коэффициент K1 показывает, как изменяется расход порошка из-за разнотолщинности покрытия, появляющейся после продольной разрезки заготовки и дальнейшей механической обработки покрытия.

Коэффициент изменения расхода порошка в практически равной степени зависит, как от ширины продольного реза заготовки, так и от минимальной толщины покрытия. Причём с уменьшением толщины покрыгия в 2 раза расход порошка увеличивается в 1,3 1,6 раза. Это также указывает на тот факт, что с уменьшением толщины покрытия уменьшается коэффициент использования материала покрытия.

Как уже было отмечено ранее, при использовании этой схемы необходимо наносить покрытие большой толщины. С учётом припуска на механическую обработку и абсолютной разнотолщинности стальной заготов ки, определим толщину покрытия как:

min h1 1, (5) где 1 припуск на механическую обработку покрытия по толщине, м.

Основными достоинствами рассмотренной схемы являются возможность получения из одной цилиндрической заготовки двух половин вкладыша и простота изготовления стальной заготовки. К недостаткам этой схемы следует отнести неизбежное получение разнотолщинного покрытия у готового вкладыша, а так же повышенный расход порошкового материала. При изготовлении вкладышей необходимо помнить, что значительный резерв по улучшению экономических показателей этой схемы лежит в уменьшении ширины продольного реза биметаллической заготовки.

Согласно второй схеме (рисунок 3), внутреннюю поверхность стальной заготовки предварительно растачивают с эксцентриситетом S, а радиус расточки определяют из выражения:

R3 R1 min. (6) Затем наносят покрытие и продольно разрезают заготовку. После механической обработки получают вкладыши с равномерным по толщине покрытием.

Рис. 3. Поперечное сечение биметаллической заготовки Рассмотренная схема отличается от предыдущей тем, что при нанесении покрытия на стальную основу наносится неравномерная толщина покрытия, а затем за счёт механической обработки получают равномерное по толщине покрытие.

При изготовлении вкладышей необходимо учитывать, что для получения равномерной толщины покрытия продольный рез биметаллической заготовки должен совпадать с плоскостью симметрии эксцентриситета, а для снижения расхода порошкового материала надо стремиться к уменьшению ширины продольного реза би металлической заготовки.

Список литературы 1. Сосновский, И.А. Термические параметры центробежного индукционного нанесения порошковых покрытий / И.А.Сосновский, Ю.Н. Гафо // Инженерно-физический журнал. 2011. Т.84, № 6. С. 1135-1141.

2. Гафо, Ю.Н. Определение термических параметров центробежного индукционного припекания порошковых покрытий / Ю.Н. Гафо, И.А. Сосновский // Порошковая металлургия. 2009. – № 1/2. – С.134-143.

The technological foundation of making bimetal shells of split slider bearing from the tubular billet by centrifugal induction method are developed. Three schematic diagrams of the bearing insert manufacturing are proposed. The advantages and disadvantages of using each of the schemes are analyzed.

УДК 349. А.В. Струк (Гродненский государственный университет имени Янки Купалы) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НОРМАТИВНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕЦИКЛИНГА ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ С НЕПОЛНОЙ АМОРТИЗАЦИЕЙ Рассмотрены технологические особенности процесса рециклинга промышленной продукции с неполной амортизацией и отходов ее производства, влияющие на содержание нормативной документации, регламентирующей качественные показатели получаемого регенерата. Показаны характерные отличия рециклинга полимерных продуктов, обладающих выраженными особенностями, молекулярной структуры, восприимчивостью к негативному воздействию эксплуатационных и технологических факторов, обуславливающие необходимость совершенствования нормативной базы с учетом группы критериев, определяющих уровень качества регенерата, соответствующий требованиям стратегии устойчивого развития.

Введение. Стратегия устойчивого развития, реализуемая в индустриально развитых странах и межгосударственных объединениях, базируется на ноосферном подходе, предложенном в работах академика В.И. Вернадского [1, 2], предполагающем формирование производственно-технологического комплекса при минимизации негативного техногенного воздействия на окружающую среду. Однако, декларируемый ноосферный подход, закрепленный рядом нормативных актов международного уровня [2,3], в последние десятилетие характеризуется выраженными меркантильными признаками. Интенсификация промышленного производства, стратегической целью которого является получение максимальной прибыли, в условиях развивающегося системного мирового кризиса и уменьшения потребительских возможностей обуславливает образование все возрастающих объемов технологических отходов и продукции с неполной амортизацией, которая заменяется аналогами с более высокими эксплуатационными характеристиками. Эта тенденция проявляется во все более явном виде при упрощенном понимании инновационной деятельности как деятельности, направленной только на достижение коммерческого успеха. При этом роль интеллектуального ресурса, обеспечивающего реализацию стратегии инновационного развития субъекта хозяйствования [4], часто недооценивается. Например, в [5] утверждается, что «знание само по себе не может быть движущей силой инновационного процесса.


Во-первых, знания сами по себе могут быть и не реализованы, не приносить практической пользы, хотя и быть самыми передовыми (?)… следовательно, источник инновации не знания, а конкуренция и конкурентная борьба фирмы, а также стратегические цели, которые эта фирма ставит перед собой». Это утверждение свидетельствует об усиливающейся тенденции оценивать инновационную деятельность только по экономическим критериям, не представляя многофакторности этого процесса, в котором ключевая роль принадлежит знаниям, которые в прямом или опосредованном виде реализуются в конструкторско-технологических, материаловедческих, менеджерских решениях в конкретном проекте, и позволяют создавать новшества высокого потребительского уровня, которые реализуются на рынке в виде инновационной продукции [4].

Особое значение имеют научные исследования в области оценки негативного техногенного воздействия на окружающую среду технологическими отходами, образующимися вследствие неэффективного или неоптимального функционирования субъектов хозяйствования различной формы собственности, и увеличивающихся объемов промышленной продукции с неполным сроком амортизации. Для управления первым фактором необходимы системные исследования в области разработки технологических процессов полного цикла, которые предполагают контроль над всеми стадиями процесса, улавливание и переработку всех видов технологических отходов энергетических, сырьевых, и блокирование негативного действия производственных факторов на окружающую среду и обслуживающий персонал тепловых, электромагнитных, звуковых и др.

Фактор второго типа предполагает не только разработку энерго-ресурсосберегающих технологий и оборудования, снижающих потенциальную возможность образования отходов на различных стадиях производства, но и современных методов их рециклинга с получением полноценного машиностроительного сырья.

Очевидно, что реализация комплексного подхода к проблеме совершенствования промышленного производства в рамках стратегии устойчивого развития требует совершенствования нормативно-правового обеспечения на всех стадиях жизненного цикла продукции с учетом современных тенденций развития мирового сообщества [4].

Результаты и обсуждение. Доминирующий в настоящее в промышленном производстве время принцип максимального удовлетворения постоянно растущего и неопределенного потребительского спроса приводит к увеличению номенклатуры и объемов продукции различного функционального назначения с повышенными параметрами служебных характеристик, которые сохраняются в процессе эксплуатации практически в полном объеме. Особенно характерен этот аспект для промышленной продукции, изготовленной на основе полимерных и композиционных материалов, обладающей сравнительно небольшим сроком эксплуатации, обусловленным особенностями их структуры, трансформирующейся под действиями неблагоприятных факторов. В результате в процессе производства и потребления изделий различного функционального назначения из полимерных материалов, пластических масс и композитов формируются значительные количества отходов в виде технологически неизбежных компонентов и изделий с небольшим сроком амортизации [6-9].

Учитывая современные тенденции развития промышленного производства, машиностроительной продукции и товаров широкого потребления, основанные на увеличении объемов применения полимерных, композиционных материалов и пластических масс различного состава, строения, цветовой гаммы, наблюдается быстрый рост объема полимерных отходов, существенно изменяющих традиционную структуру производственной цепи (материал полуфабрикат изделие регенерированное сырье).

В номенклатуре промышленной продукции преобладающая доля принадлежит изделиям из металлов и сплавов, керамики, силикатов.

Для основных видов машиностроительных материалов металлов и сплавов, силикатов, керамик проблема рециклинга в значительной степени решена, т.к. основана на применении традиционных энергетических технологии переплава с последующим модифицированием полученного полуфабриката с помощью легирующих элементов различного состава и механизма модифицирующего действия. Для этого типа машиностроительных материалов основной проблемой процесса рециклинга является сбор и фракционирование отходов различного происхождения по составу и технологии образования. Как правило переработка подготовленных в соответствии с нормативными требованиями отходов различного происхождения осуществляется на специализированных промышленных предприятиях с высоким уровнем технологического обеспечения, что позволяет получать продукцию высокого качества и потребительскими характеристиками. В процессе рециклинга и производства продукции из регенерированного сырья структура и состав металлических и силикатных материалов сохраняются в процессе переплава, поэтому характеристики получаемого полуфабриката достаточны для использования в качестве полноценного компонента для получения промышленной продукции с параметрами, удовлетворяющими требованиям нормативной документации технических условий, отраслевых и государственных стандартов, регламентирующих производство и потребление промышленной продукции. Данный аспект обусловил формирование эффективной правовой базы, определяющей механизмы сбора, первичной обработки и рециклинга металлических и силикатных отходов с получением полуфабрикатов необходимого качества.

В структуре отечественного промышленного комплекса производство изделий из полимерных материалов и пластических масс занимает сравнительно небольшой удельный объем, хотя его доля непрерывно увеличивается, что приводит к росту объема отходов, подлежащих рециклингу. Специфическая структура высокомолекулярных соединений (ВМС), являющихся основой полимерных и олигомерных матриц в пластических и композиционных материалах, обуславливает особенности процесса рециклинга технологических отходов производства изделий их них и амортизированных продуктов различного функционального назначения. Например, специфика молекулярного строения полимерных и олигомерных материалов, являющихся основой изделий, приводит при несоблюдении режимов переработки к процессам термоокислительной деструкции, существенно снижающим параметры служебных характеристик регенерированного продукта что, в ряде случаев, требует применения специального технологического оборудования и особых мер защиты окружающей среды и персонала[7,8]. Особое значение в разработке технологии рециклинга полимерных изделий (упаковочной тары, некондиционной продукции, технологических приспособлений и т.п.) принадлежит операциям сортировки и фракционирования, т.к. практически все полимеры образуют при смешивании термодинамически неравновесные системы, которые обуславливают снижение параметров потребительских характеристик. В ряде случаев проблема первичной сортировки является технологически трудно разрешимой вследствие использования многослойных конструкций и полуфабрикатов для изготовления изделий машиностроительного и бытового значения. Например, современная тенденция изготовления упаковочной тары для хранения и транспортирования жидких сред и продуктов питания базируется на применении многослойных полуфабрикатов, изготовленных из различных полимерных материалов, каждый слой которых имеет заданные функциональное назначение герметизирующее, армирующее, декоративное и т.п. Рециклинг отходов и амортизированных изделий из многослойных и многокомпонентных полимерных композиций с получением качественного регенерата представляет собой достаточно сложную технологическую задачу, требует применения специфического оборудования и значительных финансовых затрат [8].

Особое место в технологиях рециклинга изделий из полимерных материалов принадлежит переработке резино-технических изделий (РТИ), главным образом, амортизированных шин автотракторной и специальной техники [6-9]. Объемы промышленного производства шин и особые требования к их качеству, обусловленные гарантированной безопасностью и эргономичностью эксплуатации транспортного средства, создают предпосылки для их ускоренной амортизации, не превышающей 100-150 тыс. км. пробега. Поэтому, исходя из действующих нормативов, устанавливающих величину износа протектора, потенциальный ресурс шины, определяемый структурой полимерного материала на основе вулканизированного каучука, и конструкцией, включающей высокопрочную арматуру (кордную полимерную или стальную нить), реализуется в незначительной степени, не превышающей 10-15 % [6,7]. Исходя из высокой стоимости компонентов, входящих в конструкцию автошины, необходимость рециклинга обусловлена и экономически, т.к. позволяет возвратить в сферу потребления высококачественное сырье, которое может быть использовано в различных отраслях промышленности. Кроме того, увеличивающийся объем производства автотранспортных средств приводит к обострению экологической проблемы, связанной с утилизацией амортизированных шин.

Проведенный анализ характерных особенностей рециклинга амортизированных изделий из полимерных материалов и пластических масс свидетельствует о необходимости разработки нормативно-правовой базы, регламентирующей эффективность и безопасность процесса. Действующий в настоящее время нормативный комплекс в области природопользования, охраны окружающей среде, переработки и утилизации промышленных и бытовых отходов имеет рамочный характер, определяющий условие функционирования народно-хозяйственного комплекса [10,11]. Вместе с тем, в соответствии с современными тенденциями процесса рециклинга, утилизации и использования различных видов техногенных отходов необходим многоуровневый подход к проблеме, предполагающий создание и функционирование системы эффективной жизнедеятельного социума в соответствии со стратегией ноосферного развития.

Очевидно, что нормативно-правовые акты государственного уровня, регламентирующие безопасную жизнедеятельность социума, условия эффективного природопользования и использования материальных, энергетических ресурсов, формируют высший уровень, определяющий инфраструктуру системы на межотраслевом, отраслевом, субъектном уровнях.


На наш взгляд, особое внимание должно быть уделено развитию нормативной документации, определяющей качественные параметры регенерированного сырья, полученного в результате рециклинга различных продуктов с неполной амортизацией. Сложившиеся практика применения регенерированных сырьевых компонентов однозначно констатирует их более низкое качество, по сравнению с исходными материалами. Широко применяемый термин «вторичное сырье» указывает на неполноценность регенерированных продуктов, поэтому в нормативных документах указаны предельно низкие параметры, определяющие качество продукта и позволяющей осуществлять промышленное производство полуфабрикатов с практически не нормируемыми параметрами качества.

Анализ литературных источников [6-11] и наши исследования свидетельствуют о необходимости изменения действующей парадигмы в области рециклинга полимерных изделий, обуславливающей неоправданно узкий спектр технологий, применяемых в промышленном производстве, включающий механическое измельчение, агломерирование, переплав с гранулированием, термическую деструкцию (термолиз) и сжигание. Перспективным направлением совершенствования нормативно-правовой базы рециклинга полимерных материалов является разработка норм и правил, регламентирующих сбор и первичную переработку полимерных изделий на бытовом и региональном уровнях, используя эффективный опыт в этой области индустриально развитых стран Еврозоны. Целесообразно определить диапазон критериев, определяющих качество регенерированного сырья, обязательных для включения в нормативную документацию (технические условия, отраслевые и государственные стандарты), что позволит придать продукту рециклинга статус полноценного сырья для применения в различных сферах промышленного производства и увеличить экономическую эффективность его использования.

Очевидным направлением совершенствования нормативно-правовой базы процесса рециклинга полимерных изделий с неполной амортизацией является расширение сферы научных исследований различных аспектов получения и применения регенерированного сырья структурных, технологических, эксплуатационных, экологических и др. в рамках учебно-производственных кластеров, принципиальная структура которых предложена в [12]. Развитие региональных кластеров по рециклингу полимерных отходов различного состава и предыстории образования позволили сформировать научную основу современного уровня, которая вопреки некорректному утверждению, приведенному в [5], реализуется в виде инноваций, обеспечивающих рост конкурентоспособности отечественных субъектов хозяйствования, специализирующихся в области рециклинга.

Заключение. Рециклинг продуктов техногенной деятельности в виде технологических отходов процесса производства и изделий с неполной амортизацией с получением регенерированного сырья основан на комплексном подходе, сочетающем системные исследования особенностей структуры и ее трансформирования под действием температурно-временных факторов, разработку современных методов и оборудования и совершенствования нормативно-правовой базы, регламентирующей процессы сбора, переработки и потребления регенерата. Очевидной необходимостью, обуславливающей расширение сферы производства и потребления регенерированного сырья, является изменение критериев, определяющих параметры качества в нормативной документации предприятий, специализирующихся в области переработки отходов различного состава.

Список литературы 1. Никитенко, П.Г. Модель устойчивого социально-экономического развития Беларуси. Проблемы формирования и эволюции. / П.Г. Никитенко. Мнинск: 2000. 300 с.

2. Национальная стратегия устойчивого развития Республики Беларусь. Минск, 1997. 56 с.

3. Демчук, М.И. Республика Беларусь: Системные принципы устойчивого развития. / М.И. Демчук, А.Т. Юркевич.

Минск: РИВШ БГУ, 2003. 342 с.

4. Интеллектуальное обеспечение инновационой деятельности промышленных предприятий: технико-экономический и методологический аспекты / О.В.Авдейчик и [др.];

под науч. ред. В.А. Струка, Л.Н. Нехорошевой. Минск: Право и экономика, 2007. 524 с.

5. Монтик, О.Н. Ситема и методы управления инновационными проектами на предприятии / О.Н. Монтик // Новая экономика. № 1 (55). - 2010.С. 1016.

6. Шведов, Р.Е. Теория и практика рециклинга некондиционных разинотехнческих изделий / Р.Е. Шведов;

под общей редакцией В.А. Струка - Гродно: ГрГУ, 2006. – 319 с.

7. Рожновский, И.А. Термические технологии переработки органических отходов / И.А. Рожновский, А.С. Матвейчук.

– М.: Юнипак, 2005. – 120 с.

8. Вторичное использование полимерных материалов / под ред. Е.Г. Любешкиной. – М.: Химия, 1985. – 192 с.

9. Мигаль, С.С. Вторичное использование резины / С.С. Мигаль, Е.И. Щербина. – Минск: БГТУ, 2005. – 81 с.

10. Закон Республики Беларусь «Об охране окружающей среды(с изменениями и дополнениями). Национальный реестр правовых актов Республики Беларусь, 2001 г. № 5, 2/1780.

11. Закон Республики Беларусь «Об обращении с отходами» от 20.06.2007 г. Национальный реестр правовых актов Республики Беларусь, 2007 г., № 3 1/1560.

12. Авдейчик, О.В. Региональный инновационный кластер: методология формирования и опыт функционирования / О.В. Авдейчик, В.К. Пестис, В.А. Струк;

под ред. В.А Струка. Гродно: ГГАУ, 2009. 392 с.

The paper discusses the technological features of the process of recycling of industrial products with incomplete depreciation and waste of its production, affecting the content of normative documents, regulating the quality indicators produced regenerate.

Shows characteristic differences between the recycling of polymeric products with distinct features, molecular structure, susceptibility to the adverse effects of operational and technological factors causing the need to improve the regulatory framework in the light of the criteria for determining the level of quality regenerate that meets the sustainable development strategy.

УДК 681.2. В.В. Шевченко, И.В. Ревенко (Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт») КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА СТАНКАХ С ЧПУ Описаны исследования процесса обработки деталей на станках с ЧПУ на основании измерения ЭДС резания.

Разработано устройство контроля, позволяющее измерять переменную составляющую ЭДС, которая сможет повысить точность обработки.

Доля отказов режущего инструмента в зависимости от условий эксплуатации может доходить до 63% общего числа нарушений станков с ЧПУ. Затраты времени на нахождение и ликвидацию этих нарушений составляет в среднем 10 % общего времени работы станков. Причем отказ одних инструментов является причиной выхода из строя других инструментов, в дальнейшем самого узла станка, а это уже и составляет причину появления бракованной продукции.

Отсутствие информации о конкретных неполадках станка приводит к не выявлению источника погрешностей, своевременной замены инструмента, а это в свою очередь, приводит к изготовлению большого количества бракованных деталей.

Создание систем контроля процесса обработки деталей на станках с ЧПУ невозможно без изучения самого процесса резания и электрических сигналов, естественно возникающих в процессе резания.

В процессе резания возникает электродвижущая сила [1], которая носит импульсный характер и является следствием пластической деформации и трения. Именно в этом случае на контактных поверхностях в зоне стружкообразования некоторые электроны приобретают кинетическую энергию, достаточную для преодоления потенциального барьера. Ограждение электронов от границ материала приводит к возникновению электрических потенциалов на контактных поверхностях, которые, в свою очередь, быстро меняются [2].

Непрерывное замыкание и размыкание микроконтактов указывает на действующие электрические заряды и разряды на поверхностях трения, которые в свою очередь, становятся известными при импульсном высокочастотном колебании потенциалов. При обработке резанием постоянно меняется зона микроконтакта: в одних местах возникает замыкание цепи, а в других - его разрыв. Поэтому электродвижущая сила, возникающая при резании, делится на постоянную составляющую, которая характеризуется наличием замкнутой цепи из неоднородных материалов, и попеременную составляющую, которая характеризуется электронными процессами на поверхностях детали и режущего инструмента.

Предположим, что при врезании инструмента в деталь количество микроконтактов инструмента, входящие в контакт с обрабатываемой деталью, остается неизменным и равно трем (рис. 1), при этом происходит образование трех дифференциальных цепочек «R-С».

Рис. 1. Схема взаимодействия микровыступов За время 1 каждая пара 1-1, 2-2, 3-3 контактов дает максимальный импульс сигнала. Через время (рис. 2) микроконтакты сместятся и контакт состоится между следующей парой 1-2, 2-3, 3-4, причем только микровыступ 4 еще не вступил во взаимодействие, а другие уже отдали свой максимальный первичный заряд.

Поэтому сигнал электродвижущей силы резания будет иметь пик в начальный момент резания.

Рис. 2. Временная характеристика сигнала ЭДС На самом деле, при врезании инструмент изнашивается, что приводит к увеличению точек взаимодействия.

После чего увеличивается сила трения, уменьшается угловое ускорение детали, что приводит к уменьшению интегральной электродвижущей силы резания. С другой стороны с увеличением числа точек контакта увеличивается фактическая площадь контакта, а следовательно, и электродвижущей силы резания. Поэтому переменная составляющая, которая возникает в процессе обработки, наиболее полно обуславливает процессы трения и износа, возникающие в зоне резания.

Для измерения переменной составляющей ЭДС резания разработанно устройство (рис. 3) [3], которое состоит из магнитного торроидального ферритового сердечника 1, установленного непосредственно в резцедержателе на изоляционной прокладке 2, который охватывает державку 3 инструмента. Катушка обмотки 4 установлена на другом конце магнитного сердечника. Возникающая в процессе резания электродвижущая сила, вызывает протекание в системе переменного тока. При этом данную систему можно представить в виде одного витка первичной обмотки. Переменный ток, протекающий по режущему инструменту, приводит к возникновению переменного магнитного потока в сердечнике. При измерении используется режим холостого хода трансформатора тока. В этом режиме, вследствие отсутствия токов размагничивания, магнитный поток увеличивается, в свою очередь, резко увеличивает электродвижущую силу во вторичной обмотке. Она зависит от конструктивных параметров сердечника, число витков вторичной обмотки, силы тока, протекающего по резцу, и частоты изменения магнитного потока, а также пропорциональна частоте изменения тока и соответственно электродвижущей силе резания.

За время 1 каждая пара 1-1, 2-2, 3-3 контактов дает максимальный импульс сигнала. Через время 2 (рис.

2) микроконтакты сместятся и контакт состоится между следующей парой 1-2, 2-3, 3-4, причем только микровыступ 4 еще не вступил во взаимодействие, а другие уже отдали свой максимальный первичный заряд.

Поэтому сигнал электродвижущей силы резания будет иметь пик в начальный момент резания.

Рис. 3. Устройство для измерения переменной составляющей ЭДС Экспериментальные исследования показали, что для изношенного инструмента интегральный уровень сигнала электродвижущей силы резания увеличивается в 1,88 раза по сравнению с интегральным уровнем неизношенного инструмента. Это все объясняется тем, что с увеличением износа инструмента, увеличивается фактическая зона контакта инструмента с деталью, где происходит действие обрабатываемого и инструментального материалов. В результате такого взаимодействия на поверхности контакта происходят процессы обмена электронами, что сопровождается возникновением импульса сигнала.

Использование системы контроля процесса обработки деталей на станках с ЧПУ на основе попеременной составляющей электродвижущей силы, позволяет повысить точность обработки и качество поверхности детали, а также производительность труда.

Список литературы 1. Васильев, С.В. ЭДС и температура резания. / С.В. Васильев. // Станки и инструмент. – 1980. – № 10. – С. 20-22.

2. Постников, С.Н. Электрические явления при трении и резании. / С.Н. Постников. - Горький: Волго-Вят. кн. изд-во, 1985. – 280 с.

3. Шевченко, В.В. Контроль состояния режущего инструмента с помощью электрических сигналов. / В.В. Шевченко. // Приборостроения: возможности и перспективы: сборник научных трудов V научно-технической конференции, 25-26 апреля 2006 г., г. Киев, ПСФ, НТУУ «КПИ». – 2006. – С. 112-113.

The following describes the research process, machining on CNC machines by measuring the electromotive force of cutting.

The device control that allows you to measure the variable component of the EMF, which will improve accuracy.

УДК 629.33:004. В.Ю. Яроцкий (Гродненский государственный университет имени Янки Купалы) РАЗРАБОТКА ОПТИМИЗИРОВАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ НА ОСНОВЕ CALS-ТЕХНОЛОГИЙ Разработана методология компьютерного анализа и оптимизации конструкции автомобильных агрегатов при помощи трехмерного параметрического моделирования. Предложен алгоритм проведения компьютерного анализа при решении конкретной конструкторской задачи по снижению количества брака при производстве корпуса тормозной камеры.

Машиностроение занимает одно из ведущих мест среди отраслей промышленности. В настоящее время предприятию невозможно конкурировать на рыке, не используя новейшие разработки и технологии. Все большими темпами развивается микропроцессорная техника и играет важную роль в машиностроительном производстве. Если раньше вычислительные машины применялись в основном при проектировании, заменяя чертежные доски, то теперь IT-технологии активно используются на всех этапах жизненного цикла продукции, начиная с маркетинговых исследований и заканчивая утилизацией.

Белорусская промышленность намного отстает в развитие от более развитых стран. В настоящее время на машиностроительных предприятиях начали активно внедряться и применяться IT-технологии. В большинстве случаев это системы бухгалтерского учета, простые системы автоматизированного проектирования и простейшие базы данных. Но на многих стадиях жизненного цикла продукции сопровождение изделий ведется на основе бумажного обмена информацией, либо отсутствует вообще. IT-технологии призваны упростить процесс обмена данными, но для этого необходимо их внедрять на всех этапах жизненного цикла изделий. В Беларуси не достаточно изучены механизмы и принципы применения CALS-технологий на машиностроительных предприятиях. Для нашего исследования представляла интерес та часть CALS технологий, которая охватывает этапы конструкторской и технологической подготовки производства.

Таким образом, целью исследования являлось создание алгоритма применения совокупности различных программных продуктов при проведении анализа, оптимизации и испытании автомобильных агрегатов. Задачей исследования ставилось проведение конструкторско-материаловедческого исследования и оптимизации автомобильных агрегатов с применением методов компьютерного моделирования, трехмерного параметрического моделирования.

CALS-технологии появились в 80-е годы ХХ века. Тогда эта аббревиатура расшифровывалась как «компьютерная поддержка логистических систем» (Computer-Aided of Logistics Support). Это позволило интегрировать процессы на всем пути создания изделия – от выражения потребности в нем до его утилизации.

Позже было принято название «непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукции»

(Computer Acquisition and Lifecycle Support).

Жизненный цикл изделия – это все этапы «жизни» продукции. Он включает в себя следующие стадии:

маркетинг, проектирование, подготовку производства, производство, реализацию продукции, ее эксплуатацию и утилизацию.

Сегодня CALS-технологии представляют собой современную организацию процессов разработки, производства, послепродажного сервиса, эксплуатации изделий путем информационной поддержки процессов их жизненного цикла на основе стандартизации методов представления данных на каждой его стадии и безбумажного электронного обмена данными.

Наша страна подключилась к разработке CALS-технологий в 2005 г. Приказом председателя Государственного комитета по науке и технологиям от 23.05.06 г. №112 была учреждена Государственная научно-техническая программа «CALS-технологии».

В рамках исследования наибольший интерес представляет та часть CALS-технологий, которая связана с проектированием автомобильных агрегатов и подготовкой производства – это так называемые средства САПР – Системы Автоматизированного Проектирования.

Наиболее бурное развитие САПР происходило в 90-х годах, когда Intel выпустила процессор Pentium Pro, а Microsoft – систему Windows NT. Тогда на поле вышли новые игроки «средней весовой категории», которые заполнили нишу между дорогими продуктами, обладающими множеством функций, и программами типа AutoCAD. В результате сложилось существующее и поныне деление САПР на три класса: тяжелый, средний и легкий.

Для белорусских предприятий, в частности для ОАО «Белкард», актуальна задача внедрения компьютерных технологий в процессы проектирования изделий и подготовки производства. На начальном этапе необходимо создание полной базы технической документации в электронном виде, обеспечения возможности мгновенного обмена данными между различными отделами предприятия. Создание общезаводской базы данных позволит быстро найти и использовать все документы, касающиеся конкретной детали. Внедрение программ трехмерного проектирования и моделирования позволит быстрее конструировать детали, создавать чертежи, поможет снизить материалоемкость изделий, снижая неоправданный запас прочности. Разработка методологии применения различных САПР является как никогда актуальным вопросом для предприятия.

В качестве объекта исследования выступали тормозные камеры производства ОАО «Белкард».

Исследования проводились при помощи компьютерного твердотельного параметрического моделирования и анализа методами конечных элементов.

Был сделан вывод, что основная масса дефектов связанна с комплектующими, не производимыми ОАО «Белкард», такими как мембраны или литой алюминиевый корпус. Большинство же остальных дефектов можно объяснить халатностью рабочих, выходом из строя инструментов, малым процентом пооперационного контроля.

Наиболее масштабным дефектом является негерметичность алюминиевых корпусов тормозных камер с энергоаккумулятором. В качестве объекта исследования был выбран корпус 20.3519190, входящий в состав тормозной камеры тип 20/20.

С целью снижения затрат и уменьшения процента бракованной продукции предлагается заменить алюминиевый сплав композиционным материалом на основе полиамида шестого со стеклянным наполнителем.

В связи с выбранным направлением оптимизации конструкции корпуса было предложено применение следующих программных продуктов:

1) SolidWorks – для построения трехмерной модели и выпуска конструкторской документации;

2) Pro/ENGINEER Wildfire – для построения трехмерной модели и проведения прочностного анализа;

3) ProCAST – для проведения гидростатического анализа литья алюминиевого сплава;

4) Moldflow Plastics Advisers – для проведения гидростатического анализа литья полимерного материала;

5) MoldWorks – для проектирования оснастки для получения корпуса тормозной камеры из стеклонаполненного полиамида методом литья под давлением.

Алгоритм проведения этапов анализа и оптимизации можно представить следующей схемой, приведенной на рис. 1.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 12 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.