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 |   ...   | 4 | 5 || 7 |

««ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Центр фундаментального образования «НАУЧНОМУ ПРОГРЕССУ – ТВОРЧЕСТВО МОЛОДЫХ» ...»

-- [ Страница 6 ] --

Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет СПОСОБ УСКОРЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОЦЕССА ЦЕМЕНТАЦИИ Целью работы является ускорение процесса цементации и уменьше ние вредных выбросов в атмосферу. В настоящее время известен способ регулирования процесса цементации, при котором осуществляют непре рывную рецеркуляцию эндогаза. Недостатками является низкая эколо гичность и низкое качество процесса цементации. Возникает проблема улучшения качества цементации и экологичности процесса. Отработан ный эндогаз сжигается в открытой атмосфере с последующими выделе ниями СО, Н2 и СО2, что существенно сказывается на окружающей сре де и состоянии здоровья обслуживающего персонала, вследствие непре рывной подачи эндогаза происходит большой расход самого газа, что сказывается на скорости науглероживания поверхности металла. Это значительно сказывается на скорости набора заданного потенциала уг леродной смеси в самой печи. Поэтому для устранения вышеуказанных недостатков нами предлагается непрерывная рециркуляция эндогаза между эндогенератором и печью, в рабочее пространство которой до бавляют углеводород, в возвратный поток рециркулирующего эндогаза добавляют диоксид углерода, а регулирование его количества проводят по сигналу, поступающему от вычислительного устройства. Так же при помощи катализаторов рециркулирующий эндогаз очищается от Н 2, ко торый тормозит процесс цементации. Предложенная установка улучша ет экологичность процесса за счет сокращения выбросов промышлен ных отходов в атмосферу. Кроме того, благодаря возврату СО, СН4, СО и удалению Н2 возможно ускорение процесса науглероживания и увели чение равномерности распределения углерода по глубине диффузионно го слоя, то есть повышается качество продукции и существенно снижа ется стоимость процесса за счет снижения расхода эндотермической контролируемой атмосферы и, соответственно исходного углеводород ного газа. Достигнута возможность при полностью регулируемом про цессе многократно использовать цементационную контролируемую ат мосферу с одновременным улучшением качества процесса цементации.

УДК 62-2942:621.315.5:538. Воробьв Д. В., Овинкин А. Е.

Научный руководитель: Крутских Н. А., канд. техн. наук, доцент Поволжский государственный технологический университет РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ ДЛЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СВЕРХПРОВОДНИКОВ Сегодня сверхпроводимость – это одна из наиболее изучаемых обла стей физики, явление, открывающее перед инженерной практикой серь зные перспективы. Большое распространение получили приборы, осно ванные на явлении сверхпроводимости, без них уже не может обойтись ни современная электроника, ни медицина, ни космонавтика. Суще ствуют такие отрасли техники, где сверхпроводящие материалы исполь зуются для создания сверхсильных магнитных полей, для создания ка белей, способных передавать большие потоки энергии без потерь, для создания мощных электрических генераторов и двигателей и мн. др.

При работе со сверхпроводниковыми материалами перед нами вста ла проблема их оптимального использования. Зачастую при размотке сверхпроводника нужной длины из бухты встречаются участки с высо ким сопротивлением («мертвые зоны»), такие участки вырезаются. Ра бочим остаткам приходится искать применение для других целей с меньшей длиной сверхпроводника, что при высокой цене сверхпровод ника экономически нецелесообразно.

Опытным путем нами было установлено, что пластические деформа ции положительно влияют на сверхпроводники, и путем воздействия на их кристаллическую рештку можно восстановить сверхпроводимость на «мртвых участках».

В связи с этим мы начали разработку специальной установки для пластической деформации сверхпроводников, которая уже находится на стадии завершения. Основные узлы установки: рабочий стол со встро енным нагревателем, ударный механизм и механизм для перемещения сверхпроводника.

Разработанная нами установка решает проблему «мертвых зон». Она помогает восстанавливать бракованные участки сверхпроводников в полуавтоматическом режиме, получать сверхпроводящую ленту необ ходимой нам длины, тем самым экономя сверхпроводящий материал, а также соответственно деньги и время.

УДК 538. Вязова Н. И.

Научный руководитель: Юшкова Н. А., ст. преподаватель Поволжский государственный технологический университет ПРИМЕНЕНИЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ В настоящее время все шире развивается сфера новых технологий.

Применение новых технологий и различной современной техники помо гает нам получать новые изделия. К примеру, использование композит ных наноструктурированных материалов стало настоящей революцией в строительстве и отделке сооружений.

Композитный (композиционный) материал – конструкционный (металлический или неметаллический) материал, в котором имеются усиливающие его элементы в виде нитей, волокон или хлопьев более прочного материала (пластик, армированный борными, углеродными, стеклянными волокнами, жгутами или тканями на их основе;

алюминий, армированный нитями стали, бериллия). Наноструктурные композиты имеют повышенные механические и иные свойства из-за уменьшения среднего размера кристаллитов и уплотнения материалов.

Одной из сфер применения наноструктурированных композитных материалов является мостостроение. К современным мостовым кон струкциям применяются довольно жесткие требования - обеспечение высокого качества и надежности, увеличение длины пролтных строе ний, технологичность и относительно невысокая стоимость изделий, простота и скорость монтажа, недоступность для проникновения влаги и других агрессивных сред в конструкционные элементы, негорючесть.

Применение в мостостроении стеклопластиковых и углепластиковых композитных материалов в сочетании с новейшими высокопроизводи тельными технологиями позволяет удовлетворить эти требования.

В настоящее время в США и Европе проводятся экспериментальные расчтно-конструкторские и технологические работы, направленные на создание пешеходных мостов с преимущественным применением ком позитных стеклопластиковых и углепластиковых пултрузионных про филей. Высокие физико-механические характеристики стеклопластика, реализуемые в таких профилях, позволили не только использовать эти изделия в качестве элементов мостовых конструкций, но и выделить эту область применения в индивидуальное направление (1).

К основным преимуществам мостов из композитных профилей, по сравнению со стальными мостовыми конструкциями, следует отнести:

• высокую коррозионную и химическую стойкость композитов, возможность использования в условиях повышенной влажности, сезон ных и суточных температурных перепадов, отсутствие коррозии сталь ных соединительных элементов, находящихся в контакте с композит ными профилями;

• сопротивляемость ветровым нагрузкам;

• акустическую прочность и устойчивость к землетрясениям;

• возможность поставки в виде отдельно собранных, легко транс портируемых, заменяемых и наращиваемых модульных конструкций;

• легковесность и возможность использования ручной сборки в труднодоступных для техники местах;

• интегральное снижение монтажных расходов, массы опорных конструкций, снижение эксплуатационных расходов.

Кроме того, конструкция пешеходного моста позволяет достаточно быстро и без существенных затрат установить крышу, защищающую пешеходов и саму конструкцию от воздействия атмосферных осадков.

Российскими специалистами спроектировано и изготовлено более мостовых конструкций с применением современных композитных мате риалов.

Многолетний опыт разработки и эксплуатации композитов в составе силовых конструкций в сочетании с новейшими высокопроизводитель ными (непрерывными) технологиями переработки материала в изделия, позволяет решать задачи, направленные на проектирование и изготовле ние цельнокомпозитных пешеходных мостов.

Литература 1. http://www.rusnanonet.ru/nanoindustry/construction/constr_application/bridge _apatech/ УДК 620. Девятерикова Л. А.

Научный руководитель: Крашенинникова Н. Г., канд. физ.-мат. наук, доцент Поволжский государственный технологический университет ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ НАНОПОРОШКОВ В настоящее время развиваются три основных направления получе ния наноструктурных материалов: контролируемая кристаллизация аморфных материалов, пластическая деформация материалов с обыч ным размером зерна и компактирование нанопорошков.

Нанопорошок состоит из частиц с размерами, не превышающими 100 нм, и так резко отличается по свойствам от обычных материалов, что ультрадисперсное состояние иногда называют пятым агрегатным состоянием вещества. Особенностью нанопорошка является огромная (порядка 100 м2/г) удельная поверхность, а значит, большая избыточная поверхностная энергия. Атомы поверхностного слоя отличаются высо кой химической активностью, поэтому нанопорошки часто применяют в качестве катализаторов.

Получают нанопорошки различными методами: конденсацией из газо вой фазы, осаждением из коллоидных растворов, разложением металлоор ганических соединений, карбонилов, нитратов и других соединений ме таллов, восстановлением соединений металлов твердыми или газообраз ными восстановителями, детонационным синтезом, взрывом проволоки.

Используют и механические методы получения нанопорошков – из мельчение материалов в мельницах различного типа (шаровых, вибра ционных, планетарных, гироскопических), а также аттриторах и симо лойерах, представляющих собой высокоэнергетические измельчитель ные аппараты с неподвижным корпусом-барабаном и мешалками, пере дающими движение шарам в барабане. Аттриторы имеют вертикальное расположение барабана, симолойеры – горизонтальное. Разновидностью механического измельчения является механосинтез или механическое легирование, когда в процессе измельчения происходит взаимодействие измельчаемых материалов с получением материала нового состава. Так получают нанопорошки легированных сплавов, интерметаллилов, сили цидов и дисперсноупрочненных композитов с размером частиц 5... нм. Уникальным достоинством способа является то, что за счет взаимо диффузии в твердом состоянии здесь возможно получение «сплавов»

таких элементов, взаимная растворимость которых при использовании жидкофазных методов пренебрежимо мала.

Однако процесс механического диспергирования существенно осложняется склонностью наночастиц к образованию объединений (аг регатов и агломератов), что связано с их высокой избыточной поверх ностной энергией. Эта проблема возникает и при компактировании нанопорошков.

Основными группами производимых в настоящее время наномате риалов являются оксиды металлов и кремния, порошки чистых металлов и их смеси.

Области применения нанопорошков чрезвычайно разнообразны. Ме таллические нанопорошки добавляют к моторным маслам для восста новления трущихся поверхностей. Наноматериалы используют в каче стве сверхпрочных конструкционных материалов и износостойких по крытий. Полученные плазмохимическим способом ультрадисперсные порошки (УДП) металлов с включениями карбидов используются в ка честве шлифующего и полирующего материала при «финишинге» полу проводников и диэлектриков.

В медицине УДП применяют для защиты персонала от рентгенов ского излучения (перчатки, фартуки из резины с УДП свинцовым наполнителем в четыре раза легче обычных), а также для лекарств быст рого действия, используемых в экстремальных условиях.

В военном деле УДП применяются в качестве радиопоглощающего покрытия самолетов-невидимок, в новых видах взрывного оружия.

Уникальными свойствами обладает нанокерамика. Так, прочность керамики, полученной из порошка диоксида циркония с размером ча стиц менее 100 нм, втрое превышает прочность такой же керамики, по лученной из частиц с зернами порядка 1 мкм.

На первый план сегодня выходит проблема практического освоения конкурентоспособных технологий, обеспечивающих производство нанопорошков в достаточно больших объемах.

Литература 1. Нанотехнологии. Азбука для всех. - М.: Физматлит, 2010. - 368 с.

2. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. - М.:

Физматлит, 2007. - 416 с.

3. http://www.fabrikamisli.ru/page/140/ 4. http://www.granulatorfg.ru/nm/104.php УДК Егошин И. А Научные руководители: Бастраков В. М, канд. техн. наук, доцент;

Юшкова Н. А., ст. преп.

Поволжский государственный технологический университет УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ СВОИСТВ МАТЕРИАЛОВ В промышленных изделиях широко используются материалы с ан тифрикционными свойствами, основной характеристикой которых явля ется коэффициент трения. И для деталей различного назначения предъ являются разные требования по этим свойствам. Потребители не всегда могут количественно обосновать оптимальное значение коэффициента трения. Поэтому для обоснования оптимальных значений коэффициен тов трений для различных изделий необходима специальная установка.

На рисунке представлена схема предлагаемой установки. Она со держит диск 1 с жестко закреплен ным на нем контртелом 2, причем диск 1 соединен с валом электродви гателя 3. На рабочей поверхности стола 4 закреплена ось 5, на которую установлен кронштейн 6 с держате лем 7. Держатель 7 посредством тяги 8 соединен с измерительным нако нечником 9 граммометра 10.

Испытываемый образец 11 сво бодно устанавливается в отверстие держателя 7 и поджимается к контр телу 2 гирей заданной массы, созда вая нормальное усилие (Fн). Сила трения (Fm) определяется по показаниям граммометра часового типа 10.

При включении электродвигателя 3 диск 1 с контртелом 2 начинает вращаться. Сила трения стремится переместить испытываемый образец 11, который помещен в держателе 7 с прикрепленной к нему тягой 8, воздействующей на измерительный наконечник 9 граммометра 10.

Коэффициент трения скольжения определяется по третьему закону Кулона: сила трения скольжения Fm пропорциональна силе нормального давления тела Fн на опорную поверхность.

Предлагаемая установка для исследования антифрикционных свойств материала имеет следующие преимущества:

- простота конструкции и низкая стоимость, - удобство использования, - универсальность установки (различные нормальные усилия, раз личные скорости испытаний, различные испытуемые материалы), - более высокая точность определения коэффициента трения На установку составлен и получен патент на полезную модель.

Данная установка найдет применение в научно-исследовательских и заводских лабораториях, предприятиях-сервисах транспортных и быто вых машин.

Литература 1. Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов. - 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 496 с.

2. Буланов, И. М. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов: Учеб. для вузов / И. М. Буланов, В. В. Воробей. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1998. - 516 с., ил.

УДК 60- Жгулв Е. Л.

Научный руководитель: Крысь Н. А., PhD, руководитель Центра автоматизированного машиностроения, доцент Поволжский государственный технологический университет АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ И АНАЛИЗА РОСТА БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В УСЛОВИЯХ IN VITRO При клонировании растений их рост обычно происходит в управляе мой среде, так называемых условиях in vitro (условия контролируемой температуры и влажности в различных почвах с добавлением специаль ных питательных веществ). Измерения и анализ роста биологических объектов в таких средах затруднительны из-за герметичности контейне ров и возможности попадания при прямых измерениях в окружающую среду растений различных вирусов и бактерий.

В рассматриваемом случае растения в стерильных условиях высажи ваются в прозрачные герметичные контейнеры, содержащие специаль ную питательную среду, после чего помещаются в контролируемые условия. Основной вопрос в том, как измерять и анализировать рост та ких растений, особенно в случае, если в контейнере одновременно нахо дится несколько из них. Предлагаемая система предназначена для осу ществления автоматизированных измерений и анализа роста биологиче ских объектов в условиях in vitro. Суть метода состоит в систематиче ском измерении размеров и формы группы растений за счт анализа фо тографий, получаемых с видеокамер. Герметичные боксы с растениями автоматически по очереди помещаются в приспособление, содержащее до 5 видеокамер. Их положение относительно каждой из видеокамер фиксировано и заранее известно, что позволяет получить информацию для воссоздания формы измеряемого объекта даже в условиях плохой видимости. Каждая из видеокамер автоматически делает снимок кон тейнера с растениями, затем начинается анализ полученных изображе ний, находятся параметры и строятся 3D модели растений, после чего полученные результаты записываются в базу данных. Предлагаемая си стема измерения и анализа роста биологических объектов в условиях in vitro позволяет проводить бесконтактные измерения данных растений, повысить точность измерений и скорость процесса за счт автоматиза ции ручного труда.

УДК 630.378;

539. Зварич А. Д.

Научный руководитель: Лоскутов Ю. В., канд. техн. наук, доцент Поволжский государственный технологический университет РАСЧЕТ КОМПОЗИТНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ДЛЯ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО УЛУЧШЕНИЮ ЛЕСОСПЛАВНЫХ ПУТЕЙ При создании трубопроводов для земснарядов применяют различные материалы. Металлические трубопроводы (пульпопроводы) использу ются с начала становления гидромеханизации и по настоящее время [1].

Однако в связи с большим весом, низкой износостойкостью и сложно стью при монтаже им на замену все чаще приходят современные пуль поводы из полимерных композитных материалов (ПКМ).

Наиболее напряженными (в то же время и наиболее сложными в технологическом отношении) элементами трубопроводов являются кри волинейные элементы (отводы или гибы). С одной стороны, они исполь зуются для обхода «препятствий», с другой – служат компенсаторами упругих деформаций. Упругие свойства гибов в решающей степени определяют поведение трубопровода под нагрузкой в целом.

Анализ литературы показывает [2], что существующие модели и ме тоды относятся главным образом к конструкциям, изготовленным из традиционных (однородных и изотропных) материалов. Исследования с учетом особенностей слоисто-волокнистой структуры криволинейных трубопроводов из современных ПКМ практически отсутствуют.

Целью работы является разработка методики расчета композитных трубопроводов гидромеханизации работ по улучшению лесосплавных путей. Для достижения цели поставлены следующие задачи: 1) разрабо тать конечно-элементную математическую (МКЭ) модель поведения под нагрузкой криволинейных участков трубопроводов, изготовленных из ПКМ методом намотки;

2) обосновать достоверность предложенной матмодели;

3) провести расчетно-аналитический эксперимент c целью изучения распределений полей напряжений и деформаций под различ ными видами нагружения;

4) выполнить анализ влияния на напряженно деформируемое состояние (НДС) технологии и способа намотки, внут реннего давления.

Разработана математическая модель НДС при пространственном из гибе криволинейных труб на основе метода конечных элементов (МКЭ).

Труба рассматривается как тонкостенная торообразная оболочка, плавно сопряженная с цилиндрическими участками. Задача решается в нели нейной постановке: учитывается влияние мембранных усилий от дей ствия внутреннего давления на изгибную жесткость стенки [2]. Мем бранные усилия определяются по безмоментной теории.

Рассматривается статическое нагружение трубы изгибающим мо ментом и внутренним давлением. Момент действует в плоскости кри визны трубы. Система разрешающих уравнений МКЭ имеет вид:

[C(pm)]{q} = {P}, (1) где [C(pm)] – матрица жесткости конструкции, {P} – вектор нагрузки, pm – интенсивность внутреннего давления.

С целью оценки эффективности и точности модели МКЭ проведен тестовый расчет металлических и композитных труб. Выполнена оценка точности, на ряде примеров доказана сходимость приближенных реше ний по модели МКЭ к аналитическим решениям и экспериментам [2].

На базе разработанной модели МКЭ с целью оценки прочностной надежности выполнен анализ параметров упругого НДС при изгибе об разцов криволинейных композитных труб с углом гиба о=180. Образ цы изготовлены перекрестной спиральной намоткой волокон или арми рованной ленты, уложенных с нахлстом и без нахлеста. Материал – органопластик Kevlar 49/PR-286. Исследовано влияние геометрии и структуры пакета слоев на параметры НДС.

В результате численного эксперимента выявлены зависимости влия ния на НДС технологии и способа намотки, внутреннего давления, ви дов нагружения:

- при увеличении угла укладки волокон на экваторе тора упругие пе ремещения стенки и коэффициенты увеличения гибкости при изгибе криволинейной трубы уменьшаются, труба становится более жесткой;

- наиболее напряжнной областью оказывается область наружной поверхности трубы на экваторе тора. Эта область работает в условиях двухосного растяжения (как вдоль, так и поперк волокон). Здесь нор мальные напряжения поперк волокон и касательные напряжения полу чаются одного порядка с нормальными напряжениями вдоль волокон.

Литература 1. Шкундин, Б. М. Землесосные работы в гидротехническом строительстве : Учеб. пособие для вузов / Б. М. Шкундин. - М.: Высш. школа, 1977. - 239 с.

2. Куликов, Ю. А. Механика трубопроводов из армированных пластиков / Ю. А. Куликов, Ю. В. Лоскутов. - Йошкар-Ола: Изд-во МарГТУ, 2004. - 156 с.

УДК 621.9. Игошина Е. А.

Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет УВЕЛИЧЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ВЫСОТЫ ПОДНЯТИЯ ШПИНДЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ ГРАВИРОВАЛЬНО-ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА С ЧПУ MULTICAM В ходе данной работы рассмотрим конструкцию гравировально фрезерного станка с ЧПУ Multicam 3000 (рис. 1) и проведем анализ о возможности изменения максимальной высоты поднятия шпиндельной головки станка. Увеличение максимальной высоты поднятия шпиндель ной головки позволит обрабатывать заготовки больших размеров по высоте на данном станке. Данный станок используется на предприятии ООО «Уникат» для изготовления модельной оснастки литейных форм.

По техническим параметрам станок Multicam 3000 позволяет обрабаты вать материал с максимальной толщиной 152 мм.

1 2 3 Рис. 1. Гравировально-фрезерный станок Multicam 3000.

1 – каретка;

2 – направляющая балка для шпиндельной головки;

3 – шпиндельная головка;

4 – станина Для начала необходимо определить, на какую максимальную высоту, исходя из конструкции станка, возможно поднять шпиндель. Увеличив расстояние от стола 4 до направляющей балки 2, шпиндельную головку 3 возможно будет опустить ниже, чем это возможно на момент до мо дернизации, не более чем на 50 мм. Исходя из этого максимальная высо та, на которую необходимо поднять шпиндель, составляет также 50 мм (рис. 1).

Рассмотрим возможность увеличения максимальной высоты подня тия шпиндельной головки, изменив в конструкции станка высоту карет ки 1, на которой крепится направляющая 2 и шпиндельная головка (рис. 1). Направляющая балка, на которой находится шпиндельная го ловка, крепится к каретке, где находятся привод 2, при помощи болтов (рис. 2). В место соединения направляющей балки и каретки возможно вставить дополнительную прокладку толщиной 50 мм. Точность распо ложения каретки и направляющей балки относительно друг друга зави сит от точности уже имеющихся отверстий под болты, вставляемая про кладка при этом не повлияет на данную точность, т. е. смещение направляющей балки относительно каретки в горизонтальной плоскости невозможно.

Рис. 2. Конструкция правой каретки без крышки:

1 – жесткий стоп;

2 – привод;

3 – переключатель;

4 – кабель Исходя из проведенного анализа, можно сделать вывод, что данный способ увеличения максимальной высоты подъема шпинделя является приемлемым для граверовально-фрезерного станка с ЧПУ Multicam 3000. Технические характеристики и точность работы станка при этом не снижаются.

По проведению данной модернизации станка станет возможным об работка материала большей толщины, тем самым уменьшится время изготовления модельного комплекта для литейной оснастки, следова тельно, сократится и его себестоимость.

УДК 620. Клинов А. В.

Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УМЕНЬШЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ Современная котельная установка представляет собой сложное тех ническое сооружение и состоит из котла и вспомогательного котельного оборудования, размещенного в помещении котельной или вне ее границ и предназначенного для производства пара с необходимыми параметра ми или для подогрева горячей воды, или того и другого одновременно.

В состав котла входят: топка, пароперегреватель, водяной экономай зер, воздухоподогреватель, обмуровка и каркас с лестницами и площад ками, а также арматура и гарнитура.

Водяные экономайзеры – устройства, предназначенные для подогрева воды или воздуха в котельной установке с помощью тепла уходящих про дуктов сгорания топлива, которые для лучшего теплообмена двигаются сверху вниз, а вода – снизу вверх. Экономайзер повышает КПД котельной установки. Область применения экономайзеров – нагрев питательной во ды паровых котлов и воды систем теплоснабжения. Экономайзеры котла выполняют либо из гладких, либо из ребристых чугунных труб;

на более высокие температуру и давление – из стальных гладких труб.

Нами предлагается для уменьшения теплоотдачи от поверхности во дяных экономайзеров в окружающую среду новый теплоизоляционный материал. Эта краска получена на основе современных нанотехнологий.

В этом случае теплоизоляционный материал выполняет две функции:

теплоизоляционную и декоративную. Такое покрытие увеличивает срок эксплуатации теплоэнергетического оборудования и уменьшает корро зионные процессы на наружных стенках.

Данная краска характеризуется следующими параметрами: эффек тивно снижает теплопотери, повышает антикоррозионную защиту, предохраняет поверхность от образования конденсата, обеспечивает постоянный доступ к осмотру изолированной поверхности без необхо димости остановки производства, простоев, связанных с ремонтом, и сбоями в работе производственного оборудования, экологически без опасна, нетоксична, не содержит вредных летучих органических соеди нений и др.

Слой покрытия толщиной в 1 мм обеспечивает те же изоляционные свойства, что и 50 мм рулонной изоляции или кирпичная кладка толщиной в 1-1,5 кирпича. Расчетная теплопроводность при 20С – 0, 001 Вт/м С.

На рынке представлены краски таких марок, как «Корунд», «Иолит-3», «Тепломет» и другие.

Таким образом, предложенная нами технология тепловой изоляции с помощью краски является эффективной, позволяющей повысить ресурс теплоэнергетического оборудования.

УДК 621.9. Коренков С. В.

Научный руководитель: Мелетьев Г. А., канд. техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет МОДУЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КАК НОВЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТЕХПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ В настоящее время в технологии машиностроения существует опре деленное количество методов составления технологических процессов на детали (групповой техпроцесс, типовой и т. д.). Все они основаны на различных закономерностях и правилах. Следует заметить, что состав ление любого техпроцесса начинается с классификации получаемых изделий по различным признакам (по способу получения заготовки, по геометрическим критериям, по габаритным размерам изделия и т. д.).

Каждый вид технологического процесса имеет свои «плюсы» и «мину сы», причем это определяется типом производства. Так, например, групповая технология подходит больше всего для серийного производ ства, но она не может удовлетворять условиям массового. Модульная технология может удовлетворять условиям любого типа производства, но наиболее эффективно она будет при единичном, мелкосерийном и среднесерийном типах производства.

Каждое изделие, независимо от сложности, можно представить как набор определенных модулей. Нужно обратить внимание, что слово «определенных» играет важную роль: под ним мы понимаем, что перед модульным представлением изделий, мы должны, прежде всего, разо браться с самой классификацией модулей, а затем разделить их на дан ные группы.

В первую очередь все модули нужно разделить на два основных класса: модуль-мера (проектный) и модуль-изделие (физический). Про ектный модуль представляет собой абстракцию, нематериальный вооб ражаемый объект. В свою очередь, он делится на модуль пространства и соотношение размерных параметров. Физический модуль подразделяет ся на две группы: конструктивный и функциональный модули. Функци ональный модуль – это та часть, с помощью которой реализуется та или иная функция изделия как объекта эксплуатации. В качестве конструк тивного модуля может выступать сборочная единица или деталь. Его служебное назначение в отличие от функционального модуля не связано с объектом эксплуатации его служебных функций.

Также в основу рассматриваемой технологии входят модульные по верхности: рабочие, базовые, связующие, вспомогательные базовые.

Необходимо отметить, что связующие поверхности будут выполнять в детали функцию соединения рабочих поверхностей и базовых – поэтому к ним не предъявляется требований высокой точности. Но так как свя зующие поверхности могут содержать базовые вспомогательные по верхности, которые могут иметь какие-то требования по точности и ка честву, то получается, что качество и точность связующих поверхностей определяется точностью и качеством базовых вспомогательных поверх ностей, заключенных на данной связующей плоскости.

Таким образом, были рассмотрены основы модульной технологии для производства деталей. Ее особенностью является то, что любую де таль можно представить набором модулей сначала по конструктивным признакам, а затем по признакам точности и качества поверхности. Ис пользование модульной технологии в настоящее время возможно пред ставить только с использованием компьютеров, которые за доли секунд найдут соответствие конструкции детали определенной совокупности модулей (по конструктивным признакам), а затем разобьют их на заго товительные модули и, соответственно, укажут технологии изготовле ния каждого. Если внедрять такую систему на предприятии, то необхо димым условием будет являться наличие в базе данных этой программы всех методов обработки, используемых на предприятии, оборудования, оснастки материалов и т. д. Безусловно, внедрение такой технологии является очень трудоемким и дорогим, но именно за такими технологи ями лежит будущее машиностроения.

Литература 1. Базрова, Б. М. Модульная технология в машиностроении. – М.: Машино строение, 2001. - 368с.

УДК 621.941. Кудинов К. Е.

Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет ПРОДЛЕНИЕ РЕСУРСА РАБОТОСПОСОБНОСТИ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ В настоящее время станочный парк металлообрабатывающих стан ков изношен, новые станки стоят дорого. Вследствие чего на станках с износом более 60% качественные детали изготовить невозможно. По этому встал вопрос о ремонте существующего оборудования.

При длительной эксплуатации токарного станка 1И611П, предназна ченного для разнообразных токарных и резьбонарезных работ повы шенной точности, происходит износ направляющих станка и направля ющих задней бабки, что приводит к потере жесткости станка. При вос становлении жесткости станка шлифованием меняется расположение осей шпинделей передней и задней бабок (при допуске 0,02 на длине 500 мм). Поэтому восстановление жесткости станка шлифованием – очень сложный и дорогой процесс. Ведь станину нужно снять со станка, перенести ее и установить на шлифовальный станок (а это дополнитель ные трудозатраты).

Предлагается изготовить 3 планки из стального листа (толщиной, равной величине износа между станиной и основанием, шириной, рав ной 20 мм), прикрепить их на винты к основанию задней бабки (по винта на каждую планку). Это будет экономически выгодно, и ремонт будет проходить быстрее. Если же каждый раз выполнять шлифовку, то соосность между шпинделем и бабкой будет смещаться. Данные планки – выход из положения (единственное примечание: каждый раз их надо будет делать толще, чтобы соблюсти соосность шпинделя и бабки).

Таким образом, предложенное нами техническое решение позволяет продлить срок службы станка.

УДК 539. Левашов Е. М.

Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА НЕФТИ С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ Центральное место среди нефтесборного оборудования занимают сборщики, работающие в штатном режиме. По-другому их называют скиммерами. Скиммеры отличаются друг от друга по принципу работы.

Качественный нефтесборщик помогает быстро и эффективно собирать нефть. Интересно, что выдающейся продукции на рынке не так уж и много, поэтому ни одна компания не откажется приобрести действи тельно качественный сборщик. В зависимости от типа и количества раз лившихся нефтепродуктов и погодных условий, применяются различ ные типы скиммеров, как по конструктивному исполнению, так и по принципу действия. Сбор нефти с поверхности воды при помощи устройства типа «скиммер» находит широкое применение благодаря простоте реализации, возможности ликвидации аварийных разливов различных видов нефтепродуктов и всесезонного использования метода.

Скиммеры являются простыми по конструкции, перспективными и эко логически безопасными аппаратами [1].

В данном направлении нами ведутся разработки адгезионного нефтесборщика. Нефтепродукты хорошо прилипают к олеофильным поверхностям. Адгезионные скиммеры с вращающимися дисками, щет ками, барабанами или непрерывными лентами, с которых налипшие нефтепродукты удаляют механическим способом. Скиммер такого типа отличается незначительным количеством собираемой совместно с нефтью воды, малой чувствительностью к сорту нефти и е вязкости, а так же возможностью сбора нефти на мелководье, в затонах, прудах при наличии густых водорослей. Регулирование скорости вращения рабочих органов влияет на производительность нефтесборщика, а также на про цент воды захватываемой насадками. В зависимости от условий работы и собираемой нефти добиваются максимальной производительности и допустимого процента воды.

Разрабатываемое устройство для сбора нефти с водной поверхности состоит из барабанов, ножей, нефтеотводного канала, нефтесборной мкости и откачивающего насоса. Нефть, находящаяся на поверхности воды, прилипает к высокопористой поверхности вращающегося бараба на, затем счищаясь с барабана ножом, имеющим канавку для жидкости, протекая по нефтеотводному каналу в нефтесборную мкость, откачива ется насосом.

Барабан удерживает нефтяной слой за счт сил поверхностного натяжения, а вращаясь с определнной скоростью (20–40 об./мин.), он не позволяет нефти разбрызгиваться. Благодаря этому увеличивается производительность сбора нефти с поверхности воды. При увеличении числа оборотов барабана зона экстремума смещается в область толщины слоя нефтепродукта от 15 мм и более, причем, чем выше вязкость про дукта, тем выше и производительность нефтесборщика, и толщина слоя продукта, соответствующая позиции экстремума.

С финансовой точки зрения необходимо разрабатывать методы борьбы с последствиями от нефтяных загрязнений, такая деятельность экономически обоснованна. В России добывается ежегодно около млн. т. нефти, из которых от 1,5 % до 10 % теряется при добыче и транспортировке. Если в результате работ по ликвидации последствий нефтяных разливов удастся возвратить в производство хотя бы малую часть от теряемой сейчас нефти, то реальный экономический эффект будет значительно выше, чем затраты на ее проведение [2].

Литература 1. Дегтярев, Г. В. Совершенствование методов и средств по сбору нефте продуктов с поверхности воды” / Г. В. Дегтярев, В. Н. Гетман, О. Г. Дегтярева.

– Краснодар, 2000.

2. Каблов В. Ф. Проблема сбора нефти и нефтепродуктов при аварийных разливах / В. Ф. Каблов, Ю. П. Иощенко, - М., 2004.

УДК 620.193. Логвинова Ю. Н.

Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ Электрохимический вид коррозии наиболее распространен и вклю чает те случаи, когда процессы окисления металла и восстановления протекают в среде, проводящей электрический ток. По нашим исследо ваниям, при возникновении гальванических элементов «катод - анод» на углеродистых сталях при их контакте с электролитами происходит из-за дифференциации поверхности сталей на участки с различными элек тродными потенциалами. Причины дифференциации: неоднородность структуры металла, наличие на поверхности сталей оксидных пленок, загрязнений, неметаллических включений и т. п., неравномерное рас пределение окислителя на границе «металл-электролит».

Важнейшим фактором является защита от коррозии, которая вклю чает комплекс мероприятий, направленных на предотвращение и инги бирование коррозионных процессов, сохранение и поддержание работо способности оборудования и сооружений в требуемый период эксплуа тации. Методы защиты подразделяются на три основных типа – это воз действия на металл, воздействия на среду и комбинированные методы.

Среди методов воздействия на металл наиболее распространены защит ные и изолирующие покрытия (полимерные, стеклоэмалевые, металли ческие цинковые и алюминиевые). Воздействие на коррозионную среду происходит путем герметизации, ингибирования и деаэрации. Таким образом, следует отметить, что вариант защиты для конкретного объек та должен выбираться исходя из анализа условий его эксплуатации.

Литература 1. Хачатуров, Е. Г. Повышение надежности работы тепловых сетей. // Но вости теплоснабжения. - 2004. - №12. - С. 35-37.

УДК 620. Матвеев Д. В.

Научный руководитель: Юшкова Н. А. ст. преподаватель Поволжский государственный технологический университет ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В настоящее время перспективы прогресса связываются с разработ кой и широким применением композиционных материалов. Области применения композиционных материалов не ограничены. Они приме няются в авиации для высоконагруженных деталей самолетов, в косми ческой технике, в автомобилестроении, в гражданском строительстве и в других областях народного хозяйства. В данной работе рассматриваются композиционные материалы с металлической матрицей.

Ведущую роль в упрочнении КМ играют наполнители, часто называ емые упрочнителями. Они имеют высокую прочность, твердость и мо дуль упругости. По типу упрочняющих наполнителей КМ подразделяют на ДУКМ (дисперсно-упрочненные композиционные материалы), во локнистые и слоистые.

Схемы строения композиционных материалов:

а) дисперсно-упрочненные;

б) волокнистые;

в) слоистые Два перспективных пути открывают комбинированные материалы, усиленные либо волокнами, либо диспергированными твердыми части цами. В отличие от волокнистых композиционных материалов в ДУКМ матрица является основным элементом, несущим нагрузку, а дисперс ные частицы тормозят движение в ней дислокаций. Высокая прочность достигается при размере частиц 10-500 нм при среднем расстоянии между ними 100-500 нм и равномерном распределении их в матрице.

Прочность и жаропрочность в зависимости от объемного содержания упрочняющих фаз не подчиняются закону аддитивности. Оптимальное содержание второй фазы для различных металлов неодинаково, но обычно не превышает 5-10 об.%.

Наиболее широко используют сплавы на основе алюминия – САП (спеченный алюминиевый порошок). САП состоит из алюминия и дис персных чешуек А12О3. Частицы А12О3 эффективно тормозят движение дислокаций и тем самым повышают прочность сплава. Содержание А12О3 в САП колеблется от 6-9 % (САП-1) и до 13-18 % (САП-3). С уве личением содержания А12О3 B повышается от 300 для САП-1 до МПа для САП-3, а относительное удлинение соответственно снижается с 8 до 3%. Плотность этих материалов равна плотности алюминия, они не уступают ему по коррозионной стойкости и даже могут заменять ти тан и коррозионно-стойкие стали при работе в интервале температур 250–500°С. По длительной прочности они превосходят деформируемые алюминиевые сплавы. Длительная прочность 100 для сплавов САП-1 и САП-2 при 500°С составляет 45–55 МПа.

Большие перспективы у никелевых дисперсно-упрочненных матери алов. Наиболее высокую жаропрочность имеют сплавы на основе никеля с 2-З об.% двуоксида тория или двуоксида гафния. Матрица этих спла вов обычно -твердый раствор Ni+20% Cr, Ni+15% Mo, Ni+20% Cr и Мо.

Широкое применение получили сплавы ВДУ-1 (никель, упрочненный двуокисью тория), ВДУ-2 (никель, упрочненный двуокисью гафния) и ВД-3 (матрица Ni+20% Сг, упрочненная окисью тория). Эти сплавы об ладают высокой жаропрочностью. При температуре 1200°С сплав ВДУ 1 имеет 10075 МПа и 100065 МПа, сплав ВД-3 – 65 МПа. ДУКМ стой ки к разупрочнению с повышением температуры и длительности вы держки при данной температуре.

Преимуществами материала ДУКМ являются повышенная твердость и прочность, высокая жаростойкость и жаропрочность, высокая износо стойкость, особенно в условиях скользящего электрического контакта, низкая адгезионная способность, превосходная механическая обрабаты ваемость, поэтому применение ДУКМ обеспечивает новый качествен ный скачок в увеличении мощности двигателей, энергетических и транспортных установок, уменьшении массы машин и приборов. Ком позиционные материалы – это материалы будущего, что вскоре станет нашим настоящим.

Литература 1. http://eugene980.narod.ru/new_mat/6.htm 2. http://www.naukaspb.ru/spravochniki/Demo%20Metall/4_28.htm УДК 621.914. Овинкин А. Е., Воробьев Д. В.

Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет МОДЕРНИЗАЦИЯ ВЕРТИКАЛЬНО-ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА С ЧПУ 6Р13Ф3- За последние годы процесс переоснащения производств новым обо рудованием с ЧПУ приобретает все более возрастающую значимость.

В настоящее время основная часть металлорежущего оборудования мо рально и физически устарела и имеет более 80% изношенности.

Перед нами стояла задача модернизировать и внедрить в производ ство уже имеющийся на предприятии фрезерный консольный верти кальный станок с числовым программным управлением модели 6Р Ф3-37 1984 года выпуска, предназначенный для обработки плоских или пространственных изделий сложного профиля из стали, чугуна, трудно обрабатываемых и цветных металлов. Модернизация заключается в за мене устройства ЧПУ типа Н33-2М, в которой применена импульсно фазовая следящая система числового программного управления с вво дом информации на перфорированной ленте, на современную систему с числовым программным управлением NC-210 компании BALT-SISTEM.

Данная система на сегодняшний день является самой популярной, име ющей отличное соотношение цена/качество. Предназначена для управ ления станками с количеством осей до 4-х и дискретными входа ми/выходами не более 64/48.

На данный момент проделаны следующие работы:

базовые части станков отшлифованы;

шарико-винтовые пары, все подшипники и коробки скоростей за менены на новые;

установлена современная электроавтоматика и система ЧПУ мод.

NC-210.

Следующим шагом для нас является проверка станка на геометриче скую точность и испытание силовым и чистовым резанием.

Таким образом, ожидается, что точность станков будет соответство вать паспортным характеристикам и надежность станков будет на высо ком уровне, что позволит нам вести фрезерную, расточную обработку, и нарезание резьбы на одном станке и с высокой точностью.

УДК 62.192:621.43- Поликарпов И. В., Селифонов С. К.

Научный руководитель: Марьина Н. Л., канд. техн. наук, доцент Балаковский институт техники, технологии и управления ПРОВЕДЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ШАТУНОВ НА РАЗВЕРНУТЫХ ДИЗЕЛЯХ Основным методом исследования динамической напряженности элементов в производственных условиях является электротензометрия.

Проволочные тензометры сопротивления, применяемые для этих целей, имеют большие возможности и преимущества, обеспечивая простоту и возможность установки тензодатчиков в любой точке поверхности ис следуемого шатуна;

высокую чувствительность, точность, одновремен ность, дистанционность многоточечных динамических измерений;

воз можность регистрации динамических напряжений в элементах при пе ременных давлениях и различных температурах внутрикартерного про странства дизеля;

независимость напряженного состояния динамически нагруженных элементов шатунов от установки на них тензодатчиков (из-за малого веса и малой жесткости последних);

регистрацию пере менных динамических напряжений в течение длительного времени, не прерывность контроля.

Динамические исследования напряженного со стояния кривошипной головки шатуна дизеля 6ЧН 21/21 проводились в сборочно-испытательном цехе, а шатуна дизеля 12ЧН 21/21 - на стенде экспе риментальной лаборатории ОАО «Волжский дизель им. Маминых». Запустив дизель - генераторы ДГР 500/1500 и ДГР 1000/1500 и стабилизировав пара метры рабочего процесса дизелей 6ЧН 21/21 и 12ЧН 21/21, контроль за которыми осуществляется визуально по температурам воды и масла, состав ляющим +353 К, ступенчато дается режим «наброс»

нагрузки. Через 1500 с от приема нагрузки, соответ ствующей 100% при частоте вращения коленчатого вала в 25с-1, на осциллограмму записываются дина Схема размещения мические напряжения от действия суммарных ди тензодатчиков намических нагрузок с одновременной записью на на шатуне осциллограмму индикаторной диаграммы. В ходе дальнейших экспериментов индикаторная диаграм ма снимается при записи последней точки кривошипной головки, а в процессе тензометрирования промежуточных точек давления сгорания контролируется по экрану катодного осциллографа 30-7. Одновременно с записью кривых изменения динамических напряжений на каждой ос циллограмме записываются отметки времени и верхней мертвой точки для шатуна. После записи динамических напряжений прокрутка дизеля прекращается и производится окончательная пятикратная тарировка каналов измерительной схемы повторными нагружениями и разгрузками тарировочной балки. По завершении указанных операций аппаратура переключается на другие измерительные точки элементов шатуна. Для контроля суммарного вектора от сил давления газов и сил инерции, а также корректировки значений динамических напряжений в исследуе мых точках тензодатчиков подключается по схеме замера напряжений растяжения-сжатия (изгиб исключается). Порядок исследований и тари ровки повторяется до окончания осциллографирования последних точек на кривошипной головке шатуна дизеля 12ЧН 21/21.

Таким образом, динамические исследования напряженного состоя ния элементов шатунов на развернутых дизелях по разработанному ме тоду проводятся в последовательности: прогрев аппаратуры, составля ющей измерительную схему, и прогрев дизелей;

предварительная тари ровка измерительного тракта;

включение соответствующих рабочих тензодатчиков исследуемого элемента шатуна в измерительную схему и выбор масштаба осциллограммы согласно предварительной тарировке;

установка режимов работы дизелей и запись показаний рабочих датчи ков от действия суммарных сжимающих сил и сил инерции при работе дизелей под нагрузкой;

окончательная тарировка каналов измеритель ной схемы в промежутках между прокрутками дизелей;

предваритель ный и окончательный анализ осциллограмм с целью повторной записи динамических напряжений в исследуемых точках элементов шатуна.

УДК 53.087. Савин А. И.

Научный руководитель: Лушников Б. В., канд. техн. наук, доцент Юго-Западный государственный университет АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ Изучение трибологических свойств материалов является одним из важнейших направлений современной науки и техники. В ходе подоб ных исследований можно определить такие свойства материалов, как шероховатость поверхности, наличие инородных включений, износо стойкость и сопротивление движению, а исследовать их на склонность к возникновению фрикционных автоколебаний. Основным их признаком фрикционных автоколебаний является прерывистый характер переме щения тела, находящегося в контакте с какой-либо поверхностью, вме сто ожидаемого равномерного. Такое прерывистое движение может по вредить работе машин и ухудшить показатели точности аппаратуры.

Устранение или, по крайней мере, снижение эффекта фрикционных ав токолебаний возможно путем применения метода вибрационного сгла живания. Данный метод характеризуется тем, что под воздействием вы сокочастотных вибраций перемещение тела перестает быть прерыви стым и становится равномерным.

Для изучения и диагностики трибологических свойств материалов планируется выполнение работ по проектированию автоматизированно го диагностического комплекса. Данный комплекс включает в себя про тягивающее устройство, представленное линейным приводом, жестко связанным с подвижной платформой, на которой расположен покоя щийся образец;

вибропривод, позволяющий осуществить вибрационное воздействие на покоящийся образец;

узел нагружения, позволяющий осуществить приложение переменного усилия на испытуемую пару трения.

Также было проведено математическое моделирование данного ком плекса в среде Simulink, в частности, создана математическая модель протягивающего устройства, включающая в себя модели сил трения между покоящимся образцом и контробразцом, расположенными на подвижной платформе, а также между платформой и направляющей, сил упругости и вязкого сопротивления. Кроме того, также разработана ма тематическая модель привода нагружения образцов.


УДК 621.9. Селифонов В. С.

Научный руководитель: Хандожко А. В., д-р техн. наук, доцент Брянский государственный технический университет ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФИЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПРИ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКЕ ПОВЕРХНОСТИ РЕЗИНОТКАНЕВОЙ КОНВЕЙЕРНОЙ ЛЕНТЫ Резание упругого материала отличается от резания упруго пластического, для которого имеются физические и математические модели.

У такого материала как резина практически отсутствуют пластиче ские деформации, невозможно самопроизвольное зарождение опережа ющих трещин. В связи с этим общепринятая модель, предусматриваю щая наличие зоны пластического течения материала, зоны упрочнения, плоскостей или поверхностей скольжения для резиновых и резиноткане вых материалов не подходит.

С учтом особенности резания данного материала была предложена физическая модель формирования шероховатости поверхности. За осно ву была взята теоретическая модель формирования микрорельефа при обработке конструкционных сталей, разработанная А. Г. Сусловым [1].

Но при обработке резинотканевых конвейерных лент картина образова ния шероховатости поверхности будет несколько иной. В связи с боль шими упругими деформациями и практически отсутствующей пластич ностью составляющие шероховатости поверхности изменятся.

Таким образом, при обработке эластичных материалов высота про филя шероховатости будет определяться уравнением:

Rz k (h1 h2 h3 h4 h5 ), (мкм) (1) При этом в формуле сохраняются практически неизменными преж ние компоненты:

h1 – составляющая профиля шероховатости, обусловленная формой инструмента и кинематикой его перемещения, мкм;

(рисунок) h2 – составляющая профиля шероховатости, обусловленная колеба ниями инструмента, мкм;

h4 – составляющая профиля шероховатости, обусловленная шерохо ватостью рабочей части инструмента, мкм;

h5 – составляющая профиля шероховатости, обусловленная радиаль ным биением режущих кромок инструмента, мкм.

В то же время появляется новый коэффициент k и изменяется сущ ность величины h3.

k – коэффициент, учитывающий наличие тканевой прослойки в со ставе резины (определяется экспериментально);

h3 – составляющая профиля шероховатости, обусловленная дефор мациями материала в зоне контакта детали с инструментом, мкм;

Формирование профиля шероховатости при встречном цилиндрическом фрезеровании: Sz – подача на зуб фрезы, мм/зуб, Rфр. – радиус фрезы, мм Для составляющих профиля шероховатости h1, h2, h4, h5 схема и за висимости расчта заимствованы из работ А. Г. Суслова [1].

Так как усилия, вызывающие вибрации в зоне резания, малы, а тре буемая шероховатость велика по сравнению с шероховатостью режущей кромки инструмента, то для практических расчтов величинами h2, h можно пренебречь (h2=0, h4=0).

Таким образом, при лезвийной обработке резинотканевых конвейер ных лент высота профиля шероховатости будет определяться уравнением:

Rz k (h1 h3 h5 ), мкм (2) Полученное уравнение было использовано для предварительной оценки величины шероховатости при цилиндрическом фрезеровании образцов конвейерной ленты. Сравнение с экспериментальными данны ми показали, что отклонения от фактических величин составляют от до 50%, что приемлемо для использования полученных формул в каче стве первого приближения.

Литература 1. Инженерия поверхности деталей / А. Г. Суслов, В. Ф. Безъязычный, Ю. В. Панфилов и др.;

под общ. ред. А. Г. Суслова. – М.: Машиностроение, 2008. – 320 с.

УДК 669. Смирнов Д. К.

Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет РЕЖИМЫ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И СВОЙСТВА СТАЛИ Х12Ф И Х12МФ ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ Высокохромистые стали типа Х12 по своей природе похожи на быстрорежущие, так как в них идут однотипные превращения. Они применяются для изготовления штамповок и пуансонов простой формы.

Рассмотрим свойства данной стали на примере азотирования. Насы щение стали азотом при обычных условиях азотирования протекает чрезвычайно медленно. Для образования азотированного слоя глубиной 0,1 мм требуется ориентировочно около 10 часов. Поэтому для ускоре ния процесса азотирования используют двухступенчатый нагрев: детали выдерживают сначала при температуре 510-520° С, а затем нагревают до 550-600° С и выдерживают при этой температуре от 8 до 20 ч, в зависи мости от глубины слоя. При двухступенчатом нагреве общая продолжи тельность азотирования сокращается в 1,5-2 раза.

По окончании азотирования детали медленно (со скоростью 200-300° С в час) охлаждают до температуры 200-250° С для того, чтобы в металле не осталось внутренних напряжений. Охлаждение, как и нагрев, производят в закрытой печи, в атмосфере аммиака во избежание окисления поверхности металла.

Если необходимо азотировать только часть поверхности детали, то места, не подлежащие азотированию, покрывают гальваническим спо собом слоем олова. Олово должно быть нанесено тонким слоем 10-15 мкм.

Азотированию подвергают не всякую сталь. Поскольку требуется высокая и устойчивая твердость поверхностного слоя стали, то азотиро вание к углеродистой инструментальной стали не применяется. Это объ ясняется тем, что железо с азотом дает очень непрочные, легко распада ющиеся при нагреве нитриды.

Азотирование обычно выполняют на завершающей стадии обработки деталей. После него выполняются лишь чистовое шлифование и поли рование рабочих поверхностей. Если к деталям оснастки применяется термообработка, то ее выполняют обязательно до азотирования, причем температура отпуска должна быть выше температуры азотирования, иначе при азотировании деталь может получить деформацию. Для дета лей, подвергающихся перед азотированием высокому отпуску, темпера тура азотирования не должна превышать 650° С.

УДК 621.315.14:669. Смоленцев Р. Г., Шалагин М. В.

Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОКОПРОВОДОВ Для экономии электрической энергии за счет потерь используют проводниковые материалы с низким удельным сопротивлением.

Медь является одним из самых распространенных и широко приме няемых материалов высокой проводимости. Она обладает следую щими свойствами: малым удельным электрическим сопротивлением;

высокой механической прочностью;

удовлетворительной коррозион ной стойкостью;

хорошей паяемостью, свариваемостью и обрабаты ваемостью.

Медь широко используется в электротехнике, электроэнергетике и телекоммуникационной отрасли, ее применяют для производства элек трокабеля, проводов, обмоток, выводов искрового зажигания, плавких предохранительных устройств и высоковольтных токопроводов. Для этой цели металл должен быть очень чистый, так как примеси резко снижают электрическую проводимость. Присутствие в меди 0,02% алю миния снизит ее электрическую проводимость почти на 10%. Еще более резко возрастает сопротивление металла в присутствии неметалличе ских примесей.

При изготовлении вакуумных высоковольтных выключателей ис пользуют медь марки М1, содержащий 99,9 и не более 0,1% примесей.

Нами предложена унифицированная технология изготовления токо проводов (рисунок). Для повышения проводимости нами предложена также технология нанесения серебра на месте контактов. Данная техно логия уменьшает переходное сопротивление на 10-15% 1. Заготовительная 2. Токарная 3. Термическая операция операция операция 4. Прессовая 5. Покрасочная 6. Контрольная операция операция операция Унифицированная технология изготовления токопроводов Таким образом, предложенная технология позволяет повысить надежность, бесперебойную передачу электроэнергии и повышение ре сурса работы, уменьшение переходного сопротивления в контактах то копроводов.

УДК 621. Соловьева Е. В.

Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ЗАДАННЫМИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ЗАМЕНЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Главной задачей является разработка нового армированного компо зиционного материала и анализ его по основным характеристикам. Цель исследования состоит в упрощении и удешевлении способа изготовле ния деталей за счет использования композиционного материала (КМ), где в качестве армирующего наполнителя использовался хризотил, в качестве матрицы принята термореактивная смола.

Преимущество КМ в том, что материал и конструкция создаются од новременно. Данный КМ состоит из компонентов, обладающих высокой тепло-, износо- и жаростойкостью и обладающих высоким коэффици ентом трения, что может служить основой заключения, что полученный материал будет обладать этими же свойствами и может быть использо ван как боле эффективный и экономичный в транспортной и авиацион ной отраслях.

Для производства материала использован метод прямого прессова ния, который обычно применяют для изготовления изделий разнообраз ных форм, размеров и толщин. Полимерные материалы перед прессова нием подвергают подготовке (сушка, таблетирование, предварительный нагрев), улучшающей их технологические свойства и качество получае мых изделий. В прессформе материал выдерживают под давлением до завершения отверждения полимерного материала, чем обеспечивается фиксация приданной материалу конфигурации.

Также был проведен анализ свойств материала, в результате которо го обнаружены достаточно высокие показатели по прочности на изгиб, ударной вязкости, незначительный нагрев детали в процессе обработки и отсутствие ее деформации. Данный материал производится из компо нентов, обладающих некоторыми исключительными свойствами, которых не имеют никакие другие минералы и синтетические волокна: прочнее стали, не поддается коррозии, огнестойкие (теплоизоляционные и непро водящие), по стоимости дешевле синтетических волокон, требуют меньше затрат энергии при производстве.


УДК 620. Стародубцева О. Н.

Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ Высокая коррозионная стойкость нержавеющих сталей определяется их свойством легко пассивироваться - переходить в неактивное состоя ние. Это зависит от содержания хрома, наименьшее содержание (12%) обеспечивает пассивное состояние. С его увеличением коррозионная стойкость нержавеющих сталей резко возрастает. Никель способствует пассивации, но в меньшей степени. Коррозионная стойкость зависит от содержания углерода: с увеличением его содержания значительно сни жается. Для придания высокой коррозионной стали легируют молибде ном, медью, титаном, ниобием и другими элементами. Коррозионная стойкость зависит от структурного состояния. Наибольшей коррозион ной стойкостью обладают твердые растворы, легированные хромом и никелем. Для нержавеющих сталей характерно образование фазово адсорбционных пленок, способствующих более глубокой пассивации в порах пленки и местах нарушения фазовой пленки вследствие эффекта самополяризации, при этом данные пленки выполняют функции эффек тивного катода, реагирующего на окислительно-восстановительные свойства раствора. В результате самополяризации кислород глубоко внедряется в металл. Межкристаллитная коррозия проявляется в свар ном соединении и при неправильной термической. Зерна находятся в пассивном состоянии, а границы зерен - в активном состоянии. Условия пассивации тела зерна и границы зерен резко различаются вследствие образования по границам зерен карбидов хрома в виде непрерывной цепочки и участков, обедненных хромом ( 12% хрома), в то время как тело зерна сохраняет в твердом растворе высокое содержание хрома ( 12%), способное поддерживать зерно в пассивном состоянии. Для борьбы с межкристаллитной коррозией применяются следующие эф фективные методы: 1) снижение содержания углерода, вследствие чего уменьшается карбидообразование по границам зерен;

2) применение закалки в воду;

3) применение стабилизирующего отжига при 750-900°С;

4) легирование стали стабилизирующими карбидообразую щими элементами - титаном, ниобием, танталом;

5) создание двухфаз ных аустенито-ферритных сталей.

УДК 621.793. Суслина С. В.

Научные руководители: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет ПОВЕРХНОСТНОЕ УПРОЧНЕНИЕ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ Локальное оплавление тонкого поверхностного слоя концентриро ванными потоками энергии является эффективным способом упрочне ния различных материалов, в том числе режущих инструментов. В каче стве источника энергии мы использовали электроискровую обработку с использованием ВК6, Т15К6, ВКС, С, Сu и их сочетание в качестве ка тодов. Упрочнению подвергали инструменты, изготовленные из сталей 40, 45, 40Х.

Перенос металла с катода на упрочняемую поверхность и время рас текания капли t зависит от частоты вибратора, диаметра капли d скоро сти подлета частицы оценивают по формуле:

d h t где h - высота частицы.

Для перегретой капли возможна задержка взаимодействия с поверх ностью. Тогда с учетом межфазной энергии и ее релаксации E E l t t exp s 2 RT где E s, El - энергия активации диффузии элемента в твердой и жидкой фазах, R - постоянная Больцмана, T - температура.

При положении ультразвуковых колебаний вибратора на поверх ность с частотой 103 Гц на поверхности капли распространяются капил лярные волны с частотой f s где – коэффициент поверхностного натяжения, – плотность жид кого металла, f, – частота и скорость вибраций.

Таким образом, при увеличении частоты снижается дефектность по крытия, увеличивается глубина диффузионного слоя и уменьшается диаметр закристаллизовавшихся частиц на упрочняемой поверхности.

Наложение ультразвука позволяет эффективно управлять теплофи зическими и гидродинамическими процессами катодного распыления материала в нужном направлении с высокой скоростью.

УДК 678. Тонкова А. А.

Научный руководитель: Юшкова Н. А., ст. преподаватель Поволжский государственный технологический университет АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Пластические массы и синтетические смолы, а также композицион ные материалы на их основе являются относительно новыми конструк ционными материалами, конкурирующими с такими традиционными материалами как цветные металлы, сталь, древесина.

Одним из основных методов изготовления изделий из композицион ных материалов на сегодняшний день остается метод прессования, ко торый постоянно усовершенствуется за счет применения специальных устройств и приемов, интенсифицирующих процесс изготовления изделий.

В общем виде прессованием называют процесс обработки материала давлением с целью уплотнения или придания ему нужной формы.

В промышленности нашли применение различные технологические схемы метода прессования, которые отличаются друг от друга способа ми нагрева материала, его ввода в форму и последующего формования:

прямое, литьевое и инжекционное. Однако все технологические схемы прессования включают в себя следующие операции: перевод материала в вязкотекучее состояние путем нагрева, деформирование материала с целью придания ему требуемой конфигурации и выдержка отформован ного изделия для фиксации формы. Выбор способа и разновидности прессования зависят от применяемого материала и его исходного состо яния, конструкции изделия, тиража, степени автоматизации оборудования.

В ходе анализа методов прессования для получения изделий из ком позиционного материала наиболее перспективным считается метод пря мого прессования.

Прямое прессование осуществляется на гидравлических прессах.

Пресс-материал помещается в полость пресс-формы. Процесс заключа ется в непосредственном придании необходимой формы изделию под действием высокого давления, что образуется в пресс-форме при темпе ратуре быстрого отверждения материала. Вследствие внешнего давле ния в прессуемом материале, происходит его уплотнение, частичное разрушение предыдущей структуры. Во время уплотнения и деформа ции в результате трения между частичками материала происходит выде ление тепловой энергии, которая совместно с внешним обогревом фор мующих элементов приводит к плавлению связующего. После того как материал перешел в вязкопластичное состояние, он под действием дав ления распределяется в пресс-форме, образуя монолитную и уплотнен ную структуру. Материал выдерживают в пресс-форме под давлением до тех пор, пока не завершится отверждение полимера. Уже готовое из делие выталкивают из пресс-формы при температуре прессования.

Процесс отверждения заключается в протекании реакции сшивки макромолекул вследствие поликонденсации между свободными функ циональными группами связующего или отвердителя и связующего (двухкомпонентные системы). Реакция происходит под действием тепла, с выделением низкомолекулярных, летучих веществ.

Температура и давление прессования зависят от вида перерабатыва емого материала, формы и размеров изготовляемой детали. Время вы держки под прессом зависит от скорости отвердения и толщины прессу емой детали. Для большинства реактопластов время выдержки выбира ют из расчета 0,5…2 мин на 1 мм толщины стенки. Технологическое время может быть сокращено вследствие предварительного подогрева материала в специальных шкафах. Давление зависит от текучести пресс материала, скорости отверждения, толщины прессуемых деталей и дру гих факторов.

К плюсам прямого прессования можно отнести полное использова ние материала, простоту способа и сравнительно низкую стоимость пресс-форм.

Литература 1. Материаловедение и технология металлов: Учебное издание. Г. П. Фети сов, М. Г. Карпман, В. М. Матюнин, В. С. Гаврилюк, В. С. Соколов и др. - М.:

Высшая школа, 2000. - 640 с.

2. Материаловедение: Учебник для вузов / Б. Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Г. Г. Мухин и др.;

Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина. – 5-е изд., сте реотип. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. – 648 с.: ил.

УДК 621.1-1/- Филимонов С. С.

Научные руководители: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор;

Маряшев А. В., канд. техн. наук, доцент Поволжский государственный технологический университет СОСТОЯНИЕ ВОДОРОДА В МЕТАЛЛАХ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ В процессе технологического получения как металла, так и кон струкций, а также непосредственно эксплуатаций деталей теплоэнерге тического оборудования в металлах возникают несовершенства кри сталлической решетки. Влияние несовершенств, т. е. дефектов в кри сталлическом строении на свойства металлов исключительно велико. По размерным характеристикам несовершенства кристаллической решетки могут быть подразделены на точечные, которые малы во всех трех изме рениях, они непрерывно могут то возникать, то исчезать под действием тепловых колебаний атомов в кристаллической решетке;

линейные, раз меры которых малы в двух измерениях и велики в третьем измерении, в котором они могут распространиться на несколько десятков тысяч пе риодов решетки и возникают в металлах в виде лишней полуплоскости при пластической деформации металла, а также при фазовых превраще ниях, такие дефекты обычно называют дислокациями.

В результате наших исследований обнаружено, что точечные дефек ты под влиянием диффузии и самодиффузии могут исчезать и возникать в других местах, переходить из одного вида в другой, так, скопление «вакансий» в процессе диффузии инородного атома, при тепловых коле баниях способно образовать линейную дислокацию.

Точечные дефекты и линейные, называемые часто кластерами, способны поглотить атом водорода, уменьшить термодинамический потенциал системы путем слияния с уже существующими в металле линейными и поверхностны ми дислокациями. Необходимо отметить, что линейные дислокации по движны и, под действием внешних напряжений, способны не только перемещаться, но и самоуничтожаться. Эти процессы связаны с измене нием упругой энергии сжатия и растяжения металла. При рентгеновском анализе металла, а также электронном исследовании микроструктуры металла на поверхности его видны места выхода дислокации. Выходы дислокации на поверхность металла влияют на энергетический потенци ал металла, способствуют процессу абсорбции водорода и превращении в его в атомный водород в процессе пересечении поверхности раздела. В металле эксплуатируемых конструкций теплоэнергетического оборудо вания водород может распределяться одновременно в поверхностных, граничных областях кристаллической решетки и как в линейных дисло кациях, так и в точечных, а также других несплошностях, например, микротрещинах. Водород, собирающийся в несплошностях кристаллов, может образовывать молекулы. Чем больше плотность дислокации в металле, тем большее количество водорода абсорбируют металлы и тем больше водорода находится в них в молекулярном состоянии;

при этом могут возникать высокие давления, приводящие к деформации и разру шению металлоконструкций теплоэнергетического оборудования.

Атомарный водород, абсорбируясь в поверхности металла, вслед ствие природной подвижности диффундирует в глубь металла, продви гаясь по дефектам кристаллической решетки, что сопровождается изме нением энергетического состояния металла, связанного с образованием протонов водорода и объединением электронов в общий электронный комплекс металла. Вследствие малых размеров и высокой подвижности протоны способны диффундировать в металл быстрее, чем ионы и ато мы. В условиях эксплуатации металлоконструкций теплоэнергетическо го оборудования, когда изменяются внешние факторы системы, проник новение водорода в металл лимитируется диффузией, поэтому наводо раживание характеризуется энергией активации процесса диффузии.

Литература 1. Косачев, В. Б. Коррозия металлов / В. Б. Косачев, А. П. Гулидов // Ново сти теплоснабжения. - 2002. - №2.

УДК 620. Филиппов А. А.

Научный руководитель: Крашенинникова Н. Г., канд. физ.-мат. наук, доцент Поволжский государственный технологический университет АНТИФРИКЦИОННЫЕ ПОРОШКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ Антифрикционные материалы обладают низким коэффициентом трения и применяются для изготовления деталей, работающих в услови ях трения скольжения (подшипников, вкладышей, направляющих вту лок и др.). Их структура должна быть гетерогенной, мелкозернистой и отвечать правилу Шарли, т. е. представлять собой сочетание твердых и более мягких компонентов. Для создания такой структуры наиболее эф фективен метод порошковой металлургии. Получаемые этим методом антифрикционные изделия обладают низким и стабильным коэффици ентом трения, хорошей прирабатываемостью, высокой износостойко стью, хорошей сопротивляемостью схватыванию. Самой мягкой состав ляющей таких антифрикционных материалах являются поры, к тому же они могут быть заполнены смазкой.

Значительное распространение получили металлические антифрик ционные материалы: компактные, как правило, содержащие включения твердых смазочных материалов (графита, дисульфида молибдена и др.), и самосмазывающиеся пористые, пропитанные смазочными материала ми (жидкими или пластичными). Наибольшее применение получили спеченные металлокерамические материалы на основе железа и меди.

Процесс изготовления деталей самосмазывающихся подшипников включает приготовление (просев) порошков, прессование и спекание деталей, пропитку смазочным материалом, калибровку. Наиболее широ ко используют железографиты: железографиты с медью, сульфидиро ванные железографиты, бронзографиты.

С целью повышения антфрикционных свойств подшипники из по рошковых материалов часто пропитывают политетрафторэтиленом ПТФЭ. Для пропитки используют концентрированные водные суспен зии ПТФЭ (концентрация полимера 56-65 %). Пропитку втулок выпол няют в специальной вакуумной установке с чередованием пропитки и сушки в термостате при температуре 363-373 К. Износостойкость по рошкового материала на основе титана, пропитанного ПТФЭ, при тре нии по стали 12Х18Н10Т в 6-8 раз превосходит износостойкость чистого ПТФЭ.

Антифрикционные порошковые материалы могут использоваться не только для изготовления объемных элементов, но и в качестве покры тий, нанесенных на подложки. Все большее применение получают ком бинированные материалы, имеющие конструкционную основу и слой антифрикционного материала, состоящего из металлического пористого каркаса, пустоты которого заполнены полимером с антифрикционным наполнителем. Типичный представитель – металлофторопластовый ан тифрикционный материал на стальной основе. На стальную основу (ленту) напекают пористый слой оловянистой бронзы и пропитывают его пастой, состоящей из суспензии ПТФЭ (около 75 %) и дисульфида молибдена (около 25 %). Такие материалы используют в основном при трении без смазочного материала и при недостаточной смазке. Для ра боты со смазкой выпускается материал, поры которого заполнены сопо лимером формальдегида.

Другой тип комбинированных антифрикционных материалов – тка ный. Они состоят из нитей фторопласта-4, сотканных вместе с волокна ми из других материалов (полимеров, металлов и пр.) таким образом, что лицевая сторона получается преимущественно из волокон фторо пласта-4, а обратная – из волокон второго материала.

В последние годы большое внимание уделяется созданию минерало керамических материалов, обладающих низкой плотностью, прочно стью, термо- и износостойкостью, а также антикоррозионными свой ствами. Для изготовления деталей таких подшипников наиболее при годны нитрид кремния и оксид алюминия. Малая плотность этих мате риалов определяет их перспективность для изготовления вращающихся деталей высокоскоростных подшипников, а высокая термическая стой кость обусловливает их применение в подшипниках, работающих в хи мически активных средах и при высоких температурах. Некоторые под шипники из минералокерамических материалов успешно работают в газовых турбинах, авиационных приборах, насосах.

Литература 1. Порошковая металлургия и напыленные покрытия / под ред. Б. С. Мити на. - М., 1987.

2. Кипарисов, С. С. Порошковая металлургия / С. С. Кипарисов, Г. А. Ли бенсон. - 2 изд. - М., 1980.

3. http://www.slovar.plib.ru/dictionary/d37/621.html 4. http://www.granulatorfg.ru/nm/104.php 5. http://hghltd.yandex.net/ УДК Чубаркина К. А.

Научный руководитель: Юшкова Н. А., ст. преподаватель Поволжский государственный технологический университет ПЛАСТМАССЫ, МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ НА ИХ ОСНОВЕ Границы возможного развития пластмасс еще не обозначены, по этому вопрос об их работоспособности не может быть поставлен так узко, чтобы, например, центром внимания делать только прочностные и деформационные характеристики.

Пластмассы - это полученные путем химического превращения (синтеза) органические, макромолекулярные материалы. Форма, вели чина и расположение макромолекул, наряду с химическим составом, определяют свойства пластмасс.

Путем соответствующего химического состава и метода получения синтетических материалов или путем смешения различных синтетиче ских материалов можно получить материалы с практически любыми заданными свойствами.

Каждый материал и каждая группа материалов требуют критериев использования, которые определяются их специфическими эксплуата ционными свойствами. Критерии технической применимости чаще все го вырабатываются в результате многолетних исследований, надежно проверенных практикой.

Исходными данными для выбора материала служат условия эксплу атации, действующие нагрузки, требования к функциональным свой ствам. Речь идет о том, чтобы при конструировании принимать во вни мание прочность, технологию изготовления, возможность поддержания в исправном состоянии, и, не в последнюю очередь, экономию материалов.

Народнохозяйственный эффект от внедрения полимерных материа лов проявляется, например, тогда, когда необходимо решить проблему коррозии и износа. Постоянное расширение применения пластмасс в качестве конструкционных и защитных материалов создает материаль ные предпосылки для ограничения этих затрат.

Там, где действуют механические и термические нагрузки, пласт массами зачастую можно заменить дорогие высоколегированные метал лические материалы.

Успешное внедрение пластмасс в качестве материала для подшип ников и их пригодность для восстановления металлических частей так же подтверждает их техническое и экономическое значение.

В соответствии с планируемой структурой использования материа лов пластмассы должны играть все большую роль. Поэтому здесь ожи дается самый высокий прирост производства. Относительная доля ме таллических материалов в структуре потребляемых материалов имеет заметную тенденцию к снижению, хотя абсолютный объем металличе ских материалов будет еще возрастать.

Современная технология позволяет производить детали сложного профиля за один технологический цикл, без последующей обработки резанием, то есть без отходов, что значительно экономит материал.

Литература 1. http://www.bibliotekar.ru/materialy/38.htm 2. http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-153-2-tehnika/22.htm 3. http://bibliotekar.ru/materialy/36.htm УДК 621. Шалагин М. В., Смоленцев Р. Г Научный руководитель: Алибеков С. Я., д-р техн. наук, профессор Поволжский государственный технологический университет ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА СВАРИВАЕМОСТЬ СТАЛЕЙ Свариваемость сталей оценивается его химическим составом. По этому показанию и проведем оценку свариваемости. Углерод является одним из важнейших примесей в стали, определяющий прочность, пла стичность, закаливаемость и другие характеристики сталей.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |
 





 
© 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.