Разработка энергетического метода прогнозирования износостойкости и повышение безотказности и долговечности волочильного инструмента

• Автор: Быков, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.ФОРМИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
1.1 Показатели надежности и выходные параметры стандартного волочильного инструмента

1.1.1 Работоспособность и ресурс волочильного инструмента

1.1.2 Анализ нормативной документации на волочильный инструмент

1.1.3 Исследование микроструктуры и физико-механических характеристик серийных твердосплавных волок
1.1.4 Влияние технологии изготовления волочильного инструмента на формирование его выходных параметров
1.2 Известные методики моделирования износостойкости и долговечности волочильного инструмента

1.3 Методы расчета относительной износостойкости материалов изнашиваемых изделий

1.4 Выводы, цель и задачи дальнейших исследований

2. РАЗРАБОТКА ФИЗИКО-ВЕРОЯТНОСТНОЙ МОДЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ВОЛОЧИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА
2.1 Математическая модель процесса изнашивания волочильного инструмента в очаге деформации
2.1.1 Основное энергетическое уравнение изнашивания рабочей поверхности волоки
2.1.2 Модель расчета удельной мощности сил трения
в очаге деформации
2.1.3 Аналитическая оценка износостойкости материала волочильного инструмента
2.2 Построение вероятностной модели формирования износовых отказов волочильного инструмента
2.3 Блок-схема физико-вероятностной модели параметрической надежности волочильного инструмента
2.4 Выводы
3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ВОЛОЧИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА
3.1 Теоретические исследования энергоемкости материала поверхностного слоя волочильного инструмента
3.2 Экспериментально-аналитическая оценка износостойкости серийного волочильного инструмента
3.3 Трибодиагностика серийного волочильного инструмента
3.4 Оценка энергетической износостойкости волочильного инструмента с планируемыми значениями выходных параметров
3.5 Теоретические исследования влияния параметров процесса волочения на износ технологического инструмента
3.6 Прогнозирование надежности волочильного инструмента при его изнашивании в очаге деформации
3.7 Выводы
4 ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ВОЛОЧИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА ВИБРО-АКУСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ
4.1 Улучшение физико-механических характеристик волок при вибро-акустической обработке
4.2 Повышение износостойкости волочильного инструмента созданием рациональных параметров микрогеометрии
его рабочего канала
4.3 Экспериментальная оценка эффективности
вибро-акустической обработки
4.3.1 Методика проведения промышленного эксперимента
4.3.2 Результаты проведенных исследований
4.3.3 Анализ полученных результатов

4.4 Расчет экономического эффекта применения операции вибро-акустической обработки
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

у и, Уэт ' плотность соответствующих материалов;
1И, 1ЭТ - длина пути трения исследуемого и эталонного образцов при испытании.
В работе В.Н. Виноградова и Г.Н. Сорокина [101] представлен широкий критический обзор инженерных критериев оценки относительной износостойкости сталей, часть из которого представлена ниже:
Р. Kohl [101] для оценки износостойкости при абразивном изнашивании предложил критерий плотности энергии изменения формы:
/Г Е™ F 0.2+(T« _ ri
11 > г.: ! С J

где сг0 2 - предел текучести материала, МПа;
о-в<ж- предел прочности материала при сжатии, МПа;
yvm - относительная остаточная деформация при сжатии, %.
А.И. Лаврентьев [101] в качестве критерия износостойкости при скольжении металлических материалов по абразиву предлагает объемную энергию разрушения:
а-22)
ар от
где Si - истинное сопротивление разрушению; ит - предел текучести.
И.В. Южанов [101] для скольжения металлических материалов по грунту в качестве критерия предлагает работу разрушения металла:
Ки =-; М = ar‘ Н15, (1.23)

где а' - пластичность металла (относительное удлинение при разрыве); t - показатель степени, зависящей от условий изнашивания;
Н - твердость металла.
П.Н. Львов [101] предлагает износостойкость исследуемого металла по сравнению с эталоном (Ст. 5) характеризовать отношением: