ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГЕРМЕТИЧНОСТИ. Решение по поддержанию эксплуатационной надёжности забивных свай строительного объекта на территории набережной
 Скачать 7.95 Mb.
|
Russia) (e-mail: e-mail: М. Smirnov, Doctor of Engineering Sciences, Professor, Southwest State University (Kursk, Russia) (e-mail: i.m.smirnov@aoniii.ru) D.V. Grishin, Post-Graduate Student, Southwest State University (Kursk, Russia) (e-mail: d.v.grishin@aoniii.ru) TECHNOLOGICAL FEATURES OF PARTS WITH COMPLEX SURFACES MACHINING The complexity of the technology of machining by cutting complex surfaces of parts heterogeneous in terms of physical and mechanical properties and different machinability, and, in particular, of metals (aluminum) and plastics (polyurethane and polyethylene), which form an assembly component, a section of the container-type countermine system is defined in the paper. The description of technological process operations of machining of a basic detail of an item, the body, is given. Features, the presence of which creates not only difficulties in the implementation of the technological process of manufacturing a base part, but is not permissible in the operation of a defense-purpose item are revealed. The article proposes design and technological solutions for the use of a new cutting tool design, capable to eliminate errors of creep feed drilling, avoid sticking of the material of the protective shell and casing on the active cutting part, exclude damage to the contact body and thereby ensure the specified performance of the item , Field tests of a container-type countermine system with basic parts manufactured using the new tool and technology have shown high efficiency of the decisions taken. Key words: tool, base part, complex surface, combination of materials. DOI: 10.21869/2223-1560-2018-22-1-71-77 For citation: Zatolokin Y.A., Vatutin E.I., Titov V.S. Algorithmic optimization of software implementation of algorithms for multiplying dense real matrices on graphics processors with OpengL technology support, Proceedings of the Southwest State University, 2018, vol. 22, no. 1(76), pp. 71-77 (in Russ.). *** Reference 1. Kudryashov E. A., Nikonov A. M., Stetsurin A. V. General Approach to the Op- timization of Machining by Composite Tools. Russian Engineering Research, 2008, vol. 28, no. 6, pp. 611-613. Технологические особенности обработки комбинированных поверхностей деталей ISSN 2223-1560. Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22, № 1(76) 77 2. Kudryashov E. A., Stetsurin A. V. More Efficient Repair of Machine Parts by a Group Method. Russian Engineering Re- search, 2008, vol. 28, no. 9, pp. 924-925. 3. Kudryashov E. A., Nikonov A. M. Machining parts made from diverse materi- als by means of a composite tool. Russian En-gineering Research, 2009, vol. 29, no. 3, pp. 313-315. 4. Kudryashov E. A., Nikonov A. M., Rogovskii V.S., Stetsurin A. V. Using su- perhard tools in discontinuous cutting. Rus- sian Engineering Research, 2009, vol. 29, no. 2, pp. 210-213. 5. Kudrjashov E. A., Lunin D. Ju., Pav- lov E. V. Preimushhestva lezvijnoj teh- nologii obrabotki detalej instrumentom iz kompozita. Fundamental'nye i prikladnye problemy tehniki i tehnologii, 2011, no. 5, pp. 77–80. 6. Kudrjashov E. A., Pavlov E. V., Jacun E. I., Altuhov A. Ju., Lunin D. Ju. Obespechenie tochnosti otverstij pri re- monte detalej mashin. Remont. Voss- tanovlenie. Modernizacija, 2010, no. 10, pp. 37-38. 7. Carou D., Rubio E. M., Davim J. P. Discontinuous cutting: failure mechanisms, tool materials and temperature study-a re- view. Reviews on Advanced Materials Sci- ence, 2014, vol. 38, no. 2, pp. 110-124. 8. Kudrjashov E. A., Jacun E. I., Pav- lov E. V., Altuhov A. Ju., Lunin D. Ju. Sposoby dostizhenija nadezhnosti raboty gidrocilindrov vysokogo davlenija burovyh ustanovok. Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk, 2010, vol. 12, no. 1-2, pp. 401-403. 9. Stahl J. E. Metal cutting – Theories and models. Lund, Lund University, 2012, 580 p. 10. Zhao D. et al. The application of CBN on the lunar rock drill. AEMT. 2015, pp. 789–793. 11. Kudrjashov E. A., Altuhov A. Ju., Lunin D. Ju., Fomichev E. N. Kolichestven- naja ocenka processov v obrabotannom kompozitom poverhnostnom sloe detalej mashin. Izvestija Volgogradskogo gosu- darstvennogo tehnicheskogo universiteta, 2010, vol. 6, no. 12 (72), pp. 10-15. 12. Kudrjashov E. A., Altuhov A Ju., Lunin D. Ju., Fomichev E. N. Tehnolog- icheskie preimushhestva instrumental'nogo materiala kompozit pri obrabotke kon- struktivno slozhnyh poverhnostej. Izvestija VolGTU, 2010, no. 12, pp. 15–20. 13. Kudrjashov E. A., Smirnov I. M. Jef- fektivnaja rabota instrumenta iz kompozita pri skorostnom frezerovanii rez'by. Obrabotka metallov (tehnologija, oborudovanie, instru- menty), 2013, no. 2(59), pp. 25-32. 14. Kudrjashov E. A., Altuhov A. Ju., Jacun E. I. Jeffektivnaja rabota instrumenta iz kompozita v uslovijah preryvistogo rezanija. Fundamental'nye i prikladnye problemy tehni- ki i tehnologii, 2011, no. 6, pp. 79. ISSN 2223-1560. Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22, № 1(76) 78 УДК 621.762 Е.В. Агеева, канд. техн. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет (Курск, Россия) (e-mail: ageevа-ev@yandex.ru) Е.П. Новиков, аспирант, ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет Курск, Россия) (e-mail: НА. Пивовар, канд. техн. наук, доцент, ФГБОУ ВО Курская государственная сельскохозяйственная академия им. И.И. Иванова» (Курск, Россия) (e-mail: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ГОЛОВОК БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ Восстановление дефектных деталей позволяет значительно снизить затраты на ремонт автомобилей и повысить надежность восстановленных деталей. Опыт передовых предприятий показывает, что восстановление дефектных деталей современными прогрессивными технологиями позволяет значительно сократить простои техники, увеличить межремонтный срок службы, уменьшить расход запасных частей. В настоящее время одним из перспективных методов восстановления дефектных деталей автомобилей является газодинамическое напыление. Одной из проблем использования технологии газодинамического напыления является цена и качество применяемых порошковых материалов. Одними из перспективных и промышленно не применяемых являются порошковые материалы, получаемые из токопроводящих отходов электроэрозионным диспергированием [9]. Однако эти материалы не применялись до настоящего времени в технологиях восстановления дефектных деталей автомобилей газодинамическим напылением, в том числе и головок блока цилиндров. Целью настоящей работы являлось исследование и сравнение рентгеноструктурного анализа газодинамических покрытий головок блоков цилиндров, полученных методом газодинамического напыление с использованием стандартного порошкового материала марки Аи экспериментального электроэрозионного) порошкового материала. Представлен процесс восстановления рабочих поверхностей, дефектных головок блоков цилиндров двигателя ЗМЗ-406, методом газодинамического напыления, а также сравнение рентгеноструктурного анализа газодинамических покрытий головок блоков цилиндров, полученных с использованием электроэрозионного порошкового материала и стандартного порошкового материала марки А. Экспериментально установлено, что основными фазами покрытий с использованием стандартного порошкового материала являются Al, Zn, ZnO, Al 2 O 3 , а основными фазами покрытий с использованием электроэрозионного порошкового материала являются Al, Al(OH) 3 , Al 2 O 3 . Данные порошковые материалы можно использовать при восстановлении широкой номенклатуры дефектных автомобильных деталей. Ключевые слова головка блока цилиндров, дефект, электроэрозионное диспергирование, газодинамическое напыление, порошковый материал. DOI: 10.21869/2223-1560-2018-22-1-78-85 Ссылка для цитирования Агеева Е.В., Новиков Е.П., Пивовар НА. Сравнительный рентгеноструктурный анализ газодинамических покрытий головок блоков цилиндров // Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22, № 1(76). С. 78-85. Введение Развитие современного машиностроения требует повышения качества, надежности и долговечности деталей, узлов и механизмов. Одним из эффективных путей решения этих задач является применение различных функциональных покрытий, полученных методом газодинамического напыления, к достоинствам которого относятся простота процесса, высокая адгезия покрытий, низкая энергоемкость и высокая экологичность. Восстановление дефектных деталей позволяет значительно снизить затраты на ремонт автомобилей и повысить Сравнительный рентгеноструктурный анализ газодинамических покрытий головок блоков цилиндров ISSN 2223-1560. Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22, № надежность восстановленных деталей. Опыт передовых предприятий показывает, что восстановление дефектных деталей современными прогрессивными технологиями позволяет значительно сократить простои техники, увеличить межре- монтный срок службы, уменьшить расход запасных частей [1-10]. В настоящее время одним из перспективных методов восстановления дефектных деталей автомобилей является газодинамического напыления. Одной из проблем использования технологии газодинамического напыления является цена и качество применяемых порошковых материалов. Одними из перспективных и промышленно не применяемых являются порошковые материалы, получаемые из токопроводящих отходов электроэрозионным диспергированием [9]. Однако эти материалы не применялись до настоящего времени в технологиях восстановления дефектных деталей автомобилей газодинамическим напылением, в том числе и головок блока цилиндров. Целью настоящей работы являлось исследование и сравнение рентгеноструктурного анализа газодинамических покрытий головок блоков цилиндров, полученных методом газодинамического напыления с использованием стандартного порошкового материала марки Аи экспериментального (электроэрозионного) порошкового материала. Материалы и методы исследования Одним из перспективных способов получения порошковых материалов, для восстановления дефектных головок блоков цилиндров автомобилей, практически из любого токопроводящего материала, в том числе и отходов алюминия, является метод электроэрозионного диспергирования, отличающийся относительно невысокими энергетическими затратами и экологической чистотой процесса [11-18]. Для получения алюминиевого порошкового материала методом электроэрозионного диспергирования использовали алюминиевую проволоку ГОСТ 14838-78, предварительно нарезанную по 5-7 см. Проволоку загружали в реактор, заполненный рабочей жидкостью – дистиллированной водой. Процесс проводили при следующих электрических параметрах емкость разрядных конденсаторов мкФ, напряжение 100 В, частота импульсов 140 Гц. В результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами произошло разрушение материала с образованием дисперсных частиц порошка. Напыление порошкового материала производилось при следующих режимах установки ДИМЕТ – 404: – давление воздуха (по манометру на МПВ-К настойке кгс/см 2 ; – температурный режим №3 (положение переключателя температурный режим – расход порошка – 0,2 гс. В результате чего было получено два образца – образец со стандартным порошковым материалом был получен на поверхности головки блока цилиндров автомобильного двигателя ЗМЗ–406 методом газодинамического напыление с использование стандартного порошкового материала марки А – образец с экспериментальным покрытием был получен на поверхности головки блока цилиндров автомобильного двигателя ЗМЗ–406 методом газодинамического напыления с использованием алюминиевого электроэрозионного по Е.В. Агеева, Е.П. Новиков, НА. Пивовар ISSN 2223-1560. Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22, № 1(76) 80 рошкового материала, полученного методом электроэрозионного диспергирования при следующих параметрах установки ёмкость разрядных конденсаторов 65 мкФ, напряжение 100 В, частота импульсов Гц. Исследование фазового состава газодинамических покрытий проводили методом рентгеновской дифракции на дифрактометре в излучении (длина волны λ = 0.154178 нм) с использованием щелей Соллера. Съемку дифракционного спектра для фазового анализа проводят по схеме θ-2Θ сканирования с фокусировкой по Брегу-Брентано в интервале углов 5 – 100 град. 2 Θ. Съемку осуществляют в поточечном режиме с шагом сканирования Δ(2θ) = 0,02 град, скоростью 0,6 град/мин, рабочее напряжение 45 кВ, ток 200 мА. Для уточнения профиля экспериментальных рентгенограмм использовали программный пакет PDXL RIGAKU. Вычитание фона проводили методом Сонневельда – Вис- сера, сглаживание экспериментального профиля методом Савицкого – Голая, разделение компонент kα1 и kα2 методом Рачингера. Для описания дифракционных максимумов использовали суперпозицию функции Гаусса и функции Лоренца. Аппроксимация каждого из рефлексов на дифрактограммах исследуемых газодинамических покрытий функцией псевдо – Войгта позволила точно определить положение рефлексов с учетом смещения, вызванного перекрытием рефлексов, на половине максимума интенсивности (FWHM) и интенсивность. Фазовый состав покрытий определяли с помощью БД ICCD PDF-2 (2014). Рентгеновский дифрактометр Rigaku Ultima IV применяется для исследования фазового анализ проб, количественного фазового анализ проб, определения областей когерентного рассеяния и микронапряжений, а также для текстурного анализа. Особенностью дифрактометра серии Ultima IV является – радиус гониометра 185 мм на выходной пучок – щели переменной ширины, что позволяет сохранять неизменной облучаемую поверхность образца – Θ/Θ гониометр вертикального типа для всех трех конфигураций, адаптированный для установки широкого набора дополнительных оптических компонентов – новая модель высокоскоростного рентгеновского детектора D/teX Ultra позволяет проводить во 100 раз более высокоскоростные измерения по сравнению с предыдущими детекторами этой фирмы. Это детектор высокой скорости счета, высокого энергетического уровня разрешения и низкого уровня шума – многофункциональная приставка для анализа текстур и остаточных напряжений с поворотными столиками / Multi purpose attachment MPA-IV χ(kai)- φ(phi) – Z stage. Автосменщик образцов (10 кювет. Программное обеспечение качественный и количественный фазовый анализ, база данных дифрактограмм ICDD PDF-2, анализ кристалличности, анализ остаточных напряжений, построение прямых и обратных полюсных фигур, функция распределения ориентировок. Технические характеристики рентгеновского дифрактометра Rigaku Ultima IV представлены в таблице 1. Результаты экспериментальных исследований Результаты исследований рентгеноструктурного анализа газодинамических покрытий головок блоков цилиндров, по- Сравнительный рентгеноструктурный анализ газодинамических покрытий головок блоков цилиндров ISSN 2223-1560. Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22, № 1(76) 81 лученных методом газодинамического напыления с использованием стандартного порошкового материала марки Аи экспериментального (электроэрозионного) порошкового материала представлены ниже на рисунках 1,2 ив таблицах 2,3. Таблица 1 Технические характеристики Рентгеновский дифрактометр Rigaku Ultima IV Параметр Описание Источник излучения Малогабаритный с использованием высокочастотного преобразователя, максимальная мощость – кВт, напряжение на трубке – кВ, ток трубки мА, материал анода трубки – Cu , размер фокуса - 0.4 x мм Гониометр Θ/Θ вертикального типа, образец неподвижен. Метод сканирования – независимое сканирование каждой оси Θs или Θd; режим сканирования со связанными осями Θs/Θd. Радиус гониометра – мм диапазон углов сканирования в режиме связанных осей Θs/Θd от – 30 до +1620(2Θ); оси Θs от – 1.50 до +810, оси Θd от –950 до +1200; шаг сканирования для оси Θs или Θd 0,0001 – 60; в режиме связанных осей 0,0002 – 120(2Θ). Скорость сканирования в режиме связанных осей Θs/Θd 0.0201000 (2Θ), независимо каждой оси 0.010500; скорость позиционирования мин (2Θ) Щели С управляемой шириной на выходной и дифрагированный пучок. Два стандартных комплекта щелей Соллера для работы в фокусирующей геометрии и геометрии псевдопараллельного пучка Юстировка Полностью автоматическая для гониометра, амплитудного дискриминатора, счетчика, оптических узлов и дополнительных приставок Детектор Сцинтилляционный счетчик с линейностью 700000имп. (стандарт, одно- координатный полупроводниковый детектор D/teX Ultra с чувствительностью, превышающей чувствительность сцинтилляционного счетчика на два порядка Рис. 1. Фазовый состав покрытия, полученного с использованием стандартного порошкового материала Е.В. Агеева, Е.П. Новиков, НА. Пивовар ISSN 2223-1560. Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22, № Рис. 2. Фазовый состав покрытия, полученного с использованием экспериментального порошкового материала Таблица 2 Параметры решеток газодинамического покрытия со стандартным порошковым материалом Наименование Химическая формула Параметры кристаллической решетки, нм Тип кристаллической решетки Алюминий Al ас Кубическая кристаллическая решётка Цинка с = 4.921967 Гексагональная кристаллическая решётка Оксид цинка ZnO ас Гексагональная кристаллическая решётка Корунда с = 8.339462. Орторомбическая кристаллическая решётка Таблица 3 Параметры решеток газодинамического покрытия с экспериментальным порошковым материалом Наименование Модификация Химическая формула Параметрыкри- сталлической решетки, нм Тип кристаллической решетки Алюминий Al ас Кубическая кристаллическая решётка Гидроксид алюминия (III) Байерит ас Моноклинная кристаллическая решётка Корунда с = 12.93776 Тригональная кристаллическая решётка Сравнительный рентгеноструктурный анализ газодинамических покрытий головок блоков цилиндров ISSN 2223-1560. Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22, № Заключение В результате исследования и сравнения рентгеноструктурного анализа газодинамических покрытий головок блоков цилиндров, полученных методом газодинамического напыления с использованием стандартного порошкового материала и экспериментального (электроэрозионного) порошкового материала было установлено, что основными фазами покрытий с использованием стандартного порошкового материала являются Al, Zn, ZnO, Al 2 O 3 , а основными фазами покрытий с использованием электроэрозионного порошкового материала являются Al, Al(OH) 3 , Al 2 O 3 . Данные порошковые материалы можно использовать при восстановлении широкой номенклатуры дефектных автомобильных деталей. Список литературы 1. Логинов П.К., Ретюнский О.Ю. Способы и технологические процессы восстановления изношенных деталей учебное пособие. Томск Томский политехнический университет, 2010. 217 с. 2. Новиков АН, Стратулат М.П., Севостьянов А.Л. Восстановление и упрочнение деталей автомобилей. Орел ОрелГТУ, 2006. 332 с. 3. Новиков АН, Бакаева Н.В. Восстановление и упрочнение деталей машин, изготовленных из алюминиевых сплавов, электрохимическими способами автомобилей. Орел ОрелГТУ, 2004. 171 с. 4. Новиков АН, Катунин А.А., Те- бекин М.Д. Современные способы стендовых испытаний шаровых шарниров // Мир транспорта и технологических машин. С. 27-34. 5. Сравнение систем определения местоположения и их применение вин- теллектуальных транспортных системах / АН. Новиков, А.А. Катунин, А.В. Кулев, МВ. Пешехонов // Мир транспорта и технологических машин. 2013. № 2 (41). С. 109-113. 6. Пузанков А.Г. Автомобили Устройство автотранспортных средств. М Академия, 2012. 560 с. 7. Ли Р. И. Технологии восстановления и упрочнения деталей автотракторной техники учеб. пособие. Липецк Изд- во ЛГТУ, 2014. 379 с. 8. Алхимов А.П., Клинков СВ. Холодное газодинамическое напыление теория и практика. М ФИЗМАТЛИТ, 2010. 536 с. 9. Агеев Е.В. Теоретические и нормативные основы технической эксплуатации автомобилей. Курск, 2008. 195 с. 10. Агеев Е.В., Агеева Е.В. Теоретические аспекты технической эксплуатации автомобилей. Курск, 2013. 154 с. 11. Агеев Е.В., Агеева Е.В., Хорьяко- ва НМ. Состав и свойства медных порошков, полученных электроэрозионным диспергированием. Курск, 2014. 144 с. 12. Рентгеноспектральный микроанализ частиц порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава / Е.В. Агеев, В.Н. Гадалов, Б.А. Семенихин, Е.В. Агеева, Р.А. Латы- пов // Упрочняющие технологии и покрытия. С. 13-16. 13. Агеев Е.В., Латыпов Р.А. Восстановление и упрочнение деталей автотракторной техники порошками, полученными электроэрозионным диспергированием отходов твердых сплавов // Международный научный журнал. 2011. № 5. С. 103-106. 14. Определение основных закономерностей процесса получения порошков методом электроэрозионного диспергирования Е.В. Агеев, Е.В. Агеева, АС. Чернов, ГС. Маслов, Е.И. Паршина // Известия Юго-Западного государственного университета. 2013. № 1 (46). С. 85-90. 15. Агеев Е.В., Семенихин БАЛа- тыпов Р.А. Исследование микротвердости порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинже- Е.В. Агеева, Е.П. Новиков, НА. Пивовар ISSN 2223-1560. Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22, № 1(76) 84 нерный университет им. В.П. Горячкина. 2011.№ 1 (46). С. 78-80. 16. Получение заготовок твердого сплава из порошков, полученных электроэрозионным диспергированием воль- фрамсодержащих отходов / Е.В. Агеев, Е.В. Агеева, В.Ю. Карпенко, АС. Осьми- нина // Упрочняющие технологии и покрытия. С. 24-27. 17. Production of copper electroerosion nanopowders from wastes in kerosene medi- um / Ageeva E.V., Ageev E.V., Horyakova N.M., Malukhov V.S. // Журнал нано- и электронной физики. 2014. Т. 6. № 3. С. 3011-1-3011-3. 18. Ageev E.V., Latypov R.A. Fabrica- tion and investigation of carbide billets from powders prepared by electroerosive disper- sion of tungsten-containing wastes. Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 2014, vol. 55, no. 6, pp. 577-580. Поступила в редакцию 09.01.18 _________________________ UDC 621.762 |