Способ и технологическая оснастка электромеханического упрочнения валов сельскохозяйственной техники

• Автор: Павлов, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 152 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Анализ условий эксплуатации валов

1.1.1 Анализ видов повреждений деталей 11 • ■) 1-1;2 условия эксплуатации валов сельскохозяйственной

и промышленной техники

1.2 Основные способы упрочнения поверхностей деталей

1.3 Обоснование выбора объекта исследований и предпосылки применения способа электромеханического упрочнения валов с применением трёхфазного тока

1.3.1 Виды дефектов валов, и обоснование целесообразности их упрочнения

1.3.2 Условия работы сопряжения «вал-подшипник» 3

1.4 Сущность способа электромеханического упрочнения валов с использованием тока ■

1.5 Предпосылки применения способа электромеханического упрочнения валов сельскохозяйственной техники с применением трёхфазного тока

1.6 Выводы и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ ВАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ТРЁХФАЗНОГО ТОКА
2.1 Сущность способа электромеханического упрочнения валов с использованием трёхфазного тока
2.2 Общие положения теории электрических контактов
2.3 Обоснование расчёта площади пятна контакта инструмента с внешней поверхностью вала
2.4 Обоснование сечения токопровода инструментальной оснастки
2.5 Обоснование выделения теплоты точечным источником тока
Выводы

3 АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Структура исследований и основные положения общей методики
3.2 Описание силовой установки
3.3 Конструкции инструментов и приспособлений
3.4 Схема электромеханического упрочнения валов с применением трёхфазного тока и ее особенности
3.5 Выбор независимых факторов исследования и определение границ их варьирования
3.6 Математическая обработка экспериментальных данных по оценке влияния параметров процесса электромеханического упрочнения
3.7 Методика эксперимента по упрочнению валов с применением трёхфазного тока
3.7.1 Методика определения микротвёрдости
3.7.2 Методика получения микрофотографий
3.8 Методика исследования износостойкости упрочнённого слоя
3.9 Методика производственных исследований упрочненных валов
3.10 Оценка погрешностей измерений
Выводы
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРЁХФАЗНОГО ТОКА
4.1 Анализ результатов многофакторного эксперимента электромеханического упрочнения с использованием трёхфазного тока
4.2 Влияние параметров электромеханического упрочнения с использованием трёхфазного тока на глубину и твёрдость упрочнённого слоя
4.3 Анализ зависимостей глубины упрочнения от основных параметров электромеханического упрочнения с использованием трёхфазного тока
4.4 Результаты исследования упрочнённых образцов на износостойкость

Выводы
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ ВАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРЁХФАЗНОГО ТОКА
Выводы
Общие выводы
Литература
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г

2.3 Обоснование расчёта площади пятна контакта инструмента с внешней поверхностью вала
При расчете площади пятна контакта инструмента с деталью принимались посылки о том, что пятно контакта есть плоская фигура - окружность, эллипс, в зависимости от формы обрабатываемой детали- и обрабатывающего инструмента. Площадь пятна контакта определялась по формулам площадей плоских фигур. Использование этих формул для нашего случая ЭМУ с использованием трехфазного тока тел вращения - валов, может быть упрощено рассмотрением контакта сферической поверхности с полубесконечным телом.
В общем случае пятно контакта недеформируемого инструмента с пластичной поверхностью представляют собой пространственную фигуру, образованную на инструменте (торе, цилиндре, шаре) пересечением пластичной поверхности детали - чаще всего цилиндра. Поэтому для нахождения площади пятна контакта необходимо решать задачу о пересечении двух пространственных фигур. При электромеханической обработке наиболее часто применяется двухрадиусный инструмент, рабочая поверхность которого представляет собой поверхность тора. Исходя из вышесказанного, ясно, что наиболее общим случаем контакта инструмента с деталью является задача о пересечении полубесконечного тела с тором одновременно по всей длине.
Рассмотрим поверхность контакта плоскости и ролика в виде тора. Рассмотрим поверхность контакта цилиндрического вала и ролика в виде тора по внешней поверхности цилиндра.
Уравнение поверхности тора, внедряемой в цилиндрический вал, в декартовой системе координат запишется
где Я - радиус тора, мм; г - радиус инструмента, внедрённого в деталь, мм; х, у - координаты окружности.
(2.5)