Повышение циклической прочности деталей на основе разработки и исследования новых технологических схем виброударной отделочно-упрочняющей обработки : на примере длинномерных деталей летательных аппаратов

• Автор: Чучукалов, Александр Павлович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 201 с. : ил.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Проблема усталости материалов. Особенности усталостного разрушения металлов и сплавов в условиях циклических нагружений Л5

1.2. Технологические методы повышения циклической прочности материалов

1.3. Общий обзор и классификация методов отделочно-упрочняющей обработки (ОУО) деталей поверхностным пластическим деформированием (ППД)
1.4. Конструктивно-технологические особенности обработки фасонных поверхностей крупногабаритных и длинномерных деталей
1.5. Виброударная отделочно-упрочняющая обработка (ВиОУО); сущность и технологические возможности
1.6. Влияние отделочно-упрочняющей обработки ППД на качество поверхности и циклическую прочность деталей

1.7. Цель и задачи исследований

ГЛАВА II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ОБОСНОВАНИЕ ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ППД МНОГОКОНТАКТНЫМ ВИБРОУДАРНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ (МКВИУИ)
2.1. Анализ основных параметров и схем нагружения при вибрационной обработке деталей многоконтактным виброударным инструментом (МкВиУИ)
2.2. Разработка и анализ параметров конструктивно-технологических схем виброударной обработки фасонных поверхностей (на примере крупногабаритных и длинномерных силовых деталей)

2.3. Анализ технических требований и технологических особенностей упрочняющей обработки крупногабаритных силовых деталей (на примере лонжерона лопасти несущего винта вертолета)
* 2.4. Пути повышения циклической прочности при виброударной
обработке (ВиУО)
ГЛАВА III. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Общие замечания, решаемые задачи и исследуемые параметры
3.2. Оборудование и инструменты для виброударной обработки
3.3. Материал, форма и размеры образцов
3.4. Измерительные инструменты, приборы, устройства
3.5. Измерение шероховатости поверхности
3.6. Измерение микротвердости
3.7. Методика усталостных испытаний
# ГЛАВА IV. ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Разработка и технологические испытания новых схем и моделей МкВиУИ
4.2. Влияние условий виброударной обработки на качество поверхности
4.2.1. Микротвердость
4.2.2. Остаточные напряжения
4.2.3. Шероховатость поверхности
4.3. Разработка и исследование транспортно-обрабатывающей технологической системы (ТОТС) виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей
4.4. Исследование релаксационной стойкости и структурной стабильности упрочненного материала
4.5. Влияние условий виброударной упрочняющей обработки и качества поверхности на циклическую прочность

ГЛАВА V. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Разработка технологических рекомендаций
5.2. Технико-экономическая оценка результатов исследований
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

1.6. Влияние отделочно-упрочняющей обработки ППД на качество поверхности и циклическую прочность деталей

Применение различных методов обработки ППД является эффективным средством повышения качества поверхности и эксплуатационных свойств деталей, в том числе повышения циклической прочности тяжело нагруженных деталей.
В процессе обработки ППД обработанная поверхность и прилегающий поверхностный слой претерпевают существенные изменения в виде геометрических параметров (шероховатости, субмикрорельефа), физикомеханических и структурных свойств (микротвердость, остаточные напряжения, структура). Диапазон изменения указанных параметров достаточно широк и зависит от целого ряда параметров процесса: характера нагружения (статическое, ударное), его уровня, времени нагружения, геометрической характеристики деформирующих элементов и др.
Большое количество деталей современных машин в процессе эксплуатации при работе подвергаются действию циклических нагрузок.
Причиной потери этими деталями работоспособности является "усталость" материала деталей. Разрушение металла от усталости происходит вследствие возникновения на поверхности изделия микроскопических трещин, постепенно развивающихся в глубину его сечения. Ослабленное усталостными трещинами сечение изделия разрушается под действием сравнительно небольших внешних нагрузок.
Изучением проблемы повышения надежности и долговечности деталей машин наука занимается более 100 лет. Большой вклад в разработку проблемы усталости металлов внесен отечественными учеными: H.H. Афанасьевым, H.H. Давиденковым, B.C. Ивановой, И.В. Кудрявцевым, И.А. Одингом, С.В. Серенсеном и др. Однако знания об этом явлении еще не настолько глубоки и обширны, чтобы считать природу усталости