Повышение эффективности обработки деталей дробью и улучшение условий труда операторов

• Автор: Лебеденко, Вячеслав Георгиевич
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Состояние вопроса, цели и задачи исследований

1.1. Обзор работ в области обработки дробью.

1.2. Построение физической модели процесса загрязнения воздушной среды для дробеструйной камеры
1.2.1. Технологическое оборудование как объект, участвующий в процессе загрязнения воздушной среды

1.2.2. Характеристика технологического сырья

1.2.3. Параметры воздуха рабочей зоны.

1.3. Анализ свойств загрязняющих веществ, образующихся при работе дробеструйной установки

1.4. Обзор существующих методик выбора обеспыливающего оборудования

1.5. Выводы. Цель и задачи исследований.

2. Теоретические исследования основных технологических параметров процесса обработки дробью
2.1. Анализ процесса единичного взаимодействия частиц рабочей среды с поверхностью детали.
2.2. Определение фактической площади контакта при единичном взаимодействии
2.3. Формирование профиля установившейся шероховатости
2.3.1. Геометрическая схема образования профиля установившейся шероховатости.
2.3.2. Определение среднего арифметического отклонения профиля установившейся шероховатости
2.3.3. Разработка методики расчта времени обработки с целью получения заданной шероховатости
2.4. Формирование параметров упрочнения поверхностного слоя детали.
2.4.1. Исследование величины глубины упрочненного слоя и
степени упрочнения.
2.4.2. Определение времени обработки.
3. Теоретическое обоснование системы борьбы с загрязняющими веществами при обработке деталей дробью
3.1. Физическая сущность процесса снижения загрязнения воздушной среды
3.2. Анализ системы борьбы с загрязняющими веществами для дробеструйной камеры.
3.3. Математическое описание процесса улавливания загрязняющих веществ
3.4. Матсмат1гческое описание процесса очистки воздуха от загрязняющих веществ.
4. Экспериментальные исследования процессов обработки деталей дробью.
4.1. Методика проведения экспериментальных исследований
4.1.1. Технологическое оборудование
4.1.2. Приборы и приспособления для экспериментальных исследований.
4.1.3. Образцы для экспериментальных исследований
4.1.4. Методика определения величины коэффициента потерь К., учитывающего расстояние до обрабатываемой детали и плотность потока шариков.
4.1.5. Методика контроля остаточных напряжений
4.1.6. Методика определения микротвердости поверхностного слоя .
4.1.7. Методика определения шероховатости поверхности.
4.2. Экспериментальные исследования процессов обработки деталей дробью
4.2.1. Исследование процесса формирования установившейся шероховатости поверхности при гидродробеструйной обработке
4.2.2. Исследование процесса формирования установившейся шероховатости поверхности при пневмодинамической обработке в устройстве хаотического типа
4.2.3. Исследование процесса формирования установившейся шероховатости поверхности при пневмодробеструйиой обработке
4.2.4. Исследование параметров упрочнения поверхностного слоя
при гидродробеструйной обработке
4.2.5. Исследование параметров упрочнения при
пневмодинамической обработке в устройстве хаотического типа
4.2.6. Исследование времени очистки поверхности детали пневмодробеструйным методом.
4.2.7. Определение коэффициента потерь Кь, учитывающего расстояние до обрабатываемой детали и плотность потока шариков
4.3. Практическая апробация системы борьбы с пылыо на дробеструйной камере
4.3.1. Методика проведения экспериментальных исследований процесса снижения загрязнения воздушной среды в рабочей зоне оператора.
4.3.2. Экспериментальные исследования процесса улавливания
4.3.3. Экспериментальные исследования процесса очистки в
шаровом циклоне первая ступень
4.3.4. Результаты экспериментальных исследований процесса
очистки второй ступени.
4.3.5. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных
исследований процессов улавливания и очистки
5. Практическое применение результатов исследований.
5.1. Разработка технологических рекомендаций для упрочняющей обработки дробью
5.2. Пример расчета технологического процесса упрочняющей обработки дробью.
5.3. Внедрение результатов исследований процесса упрочняющей 0 обработки дробью в производство
5.4. Расчет и проектирование системы борьбы с пылью при дробеструйной обработке деталей
5.4.1. Разработка методики выбора высокоэффективной и экономичной системы борьбы с загрязняющими веществами для дробеструйной камеры на основе зависимостей расхода и энергоемкостного показателя, обеспечивающих требуемую эффективность
5.4.2. Выбор конструкции элементов пылеулавливания.
5.4.3. Выбор конструкции элементов пылеочистки.
Общие выводы и рекомендации
Список литературы


Разработана методика расчета и выбора основных технологических параметров обработки дробью при решении задач по упрочнению поверхностного слоя изделий и получению заданных микрогеометрических параметров поверхности деталей. Разработаны рекомендации по выбору высокоэффективной и экономичной системы борьбы с пылью, а также расчета ее рациональных параметров. Предложены мероприятия по снижению уровня концентрации пыли в рабочей зоне оператора до нормативных значений. Данная работа посвящена повышению эффективности отделочноупрочняющей обработки дробью на основе построения теоретических моделей формирования параметров поверхностного слоя детали и разработки методики расчета рациональных режимов обработки и улучшению условий труда операторов дробеструйных камер за счет снижения концентрации пыли в воздушной среде рабочей зоны до нормативных значений. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 3 наименований, изложена на 4 страницах, содержит таблиц, рисунков. Работа выполнена на кафедре Технология машиностроения Донского государственного технического университета. Обзор работ в области обработки дробью. В настоящее время дробью обрабатывают следующие детали клапанные пружины, рессоры автомобилей, шестерни коробок передач и заднего моста конические и цилиндрические, пружины гюдвески, лонжероны, всевозможные валы, полуоси, штанги, шатуны, поршневые пальцы, звенья цепей, поршни, картеры, блоки цилиндров, гильзы, втулки, подшипники, режущий инструмент, штампы и др. Обработка дробью находит широкое применение для повышения надежности сварных узлов различных машин, особенно работающих в условиях вибрации. Наибольший интерес в области обработки деталей дробью представляют работы Саверииа М. М., Петросова В. В., Рьтковского Б. П., Смирнова В. А., Щетинина Т. М. ,,. Следует также внимательно рассмотреть работы в области обработки в гранулированных рабочих средах Бабичева А. П., Тамаркипа М. А., Димова Ю. В., Копылова Ю. Р. 3,4,,, в области обработки поверхностным пластическим деформированием Кудрявцева И. В., Смелянского В. М., Папшева Д. Д., Дрозда М. С., Пшибыльского В. П. и многих других ,,,,,,,. В работе Саверииа М. Приведена интересная методика расчета времени обработки V. Ь 3 коэффициент, отражающий ту скорость, с которой обрабатываемая поверхность покрывается следами от удара дробинок в начальный момент процесса угол подъема начала кривой зависимости б1 . На основании выражения 1. СтдР пропускная способность дробемета, кгсс с коэффициент пропорциональности расстояние от дробемета до детали В диаметр дроби ИВ динамическая твердость о скорость дроби а угол атаки. Из основного требования процесса обработки дробью сплошности упрочнения, когда вся обрабатываемая поверхность должна быть покрыта ударами дробинок хотя бы однократно и, учитывая закономерность, полученную Кудрявцевым И. В., о том, что при динамическом ударе сферическим бойком насыщение наклепом наступает после нескольких у ударов где у 8 величина должна быть равна 1. Однако, в этом случае оказывается, что еы 0 и со. Это безусловно неприемлемо для производства и поэтому уравнение 1. Работа Петросова В. В. посвящена в основном методу ГДУ. Для расчета времени обработки он преобразовал выражение 1. И 1 ехр
ас 7ШГ
Р отношение стрелы прогиба плоского образца из материала детали, вся площадь которого упрочнена потоком дроби в течение г минут, к максимально возможной величине стрелы прогиба таких же образцов на аналогичном режиме А коэффициент, учитывающий минимальное количество ударов, необходимое для заданной степени упрочнения. Приняв допущение, что минимально допустимое значение Р 0, и решая уравнение 1. Петросов В. Ьс1я 1
продолжительность воздействия дроби на участок поверхности детали. Д. диаметр сопла. В работе Рыковского Б. П. и др. Г диаметр дроби Ку отношение показателя поверхностной деформации при многократном ударе к показателю поверхностной деформации при однократном ударе. Пуассона. Скорость воздушного потока на выходе из сопла при дробеструйной обработке
1.