Технологическое обеспечение повышения качества и безопасности процесса виброударного упрочнения деталей на однокоординатных станках : На примере лонжеронов вертолетов

• Автор: Шамшура, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Сущность и технологические возможности вибрационной отделочноупрочняющей обработки

1.2. Обзор работ в области вибрационной отделочноупрочняющей обработки

1.3. Обзор работ в области исследования шума и вибрации вибрационных станков

1.4. Описание объекта исследования

1.5. Выводы по разделу. Цели и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВИБРОУДАРНОГО УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

2.1. Анализ процесса формирования шероховатости поверхности

2.1.1. Единичное взаимодействие шарика с поверхностью детали

2.1.2. Формирование профиля установившейся шероховатости
2.2. Формирование параметров упрочнения поверхностного слоя деталей
2.3. Выводы по разделу
3. ИЗУЧЕНИЕ СВЯЗЕЙ И УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ МЕЖДУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ И ВИБРОАКУСТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПРИ ВИБРОУДАРНОМ УПРОЧНЕНИИ ЛОНЖЕРОНОВ
3.1. Моделирование виброзащитной системы стенда для виброударного упрочнения
3.2. Моделирование процесса шумообразования
3.3. Вывод зависимости звуковой мощности
3.4 . Вывод зависимостей вибрационной мощности от воздействия
технологической среды
3.5. Выводы по разделу
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВИБРОУДАРНОГО УПРОЧНЕНИЯ ТРУБ ЛОНЖЕРОНОВ И ВИБРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
4.1. Методика проведения экспериментальных исследований
4.1Л. Методика исследований шероховатости обработанной
поверхности
4.1.2. Методика исследований остаточных напряжений
4Л .3. Методика исследований упрочнения поверхностного слоя
4.2. Влияние основных технологических параметров на шероховатость обработанной поверхности
4.2.1. Определение коэффициента эффективности для формирования профиля шероховатости
4.2.2. Исследование шероховатости обработанной поверхности
4.3. Влияние основных технологических параметров на остаточные напряжения
4.4. Исследование микротвердости поверхностного слоя
4.5. Экспериментальные исследования вибрации и шума на стенде виброударного упрочнения труб лонжеронов
4.6. Выводы по разделу
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Разработка технологических рекомендаций
5.2. Оптимизация вибрационной модели вибростснда
5.3. Синтез динамической системы вибростенда
5.4. Методика оптимального синтеза вибростенда
5.5. Синтез шумозащитной системы вибростенда
5.5.1. Конструкция секций
5.5.2. Звукоизоляционные материалы, исполнение и крепление
5.6. Выводы по разделу
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


Для этих сред технологической характеристикой является величина установившейся шероховатости, которая, зависит от режимов обработки, природы обрабатываемой поверхности и СОЖ. Необходимость снижения виброакустической активности вибрационных, технологических машин и, в частности, станков для виброупрочнения, обстоятельно обосновывалась А. П. Бабичевым [1], Э. Э. Лавенделом [], П. Д. Денисовым [], И. Ф. Гончаревичем [] и другими. Однако в имеющихся немногочисленных работах [, ], посвященных этому вопросу, исследования оставляли без внимания акустическую активность собственно процесса упрочнения, т. Тем не менее, опыт фирмы «Тгоуа! В наиболее полных работах последних лет [, , ], посвященных обзору состояния механики дискретных материалов (ансамблей гранул, щебней, песчинок, зерен растений, пудр и др. Результаты экспериментов, описанные в упоминавшихся выше работах [, ], показывают, что спектральные характеристики шума, создаваемого технологической системой “вибрационный станок-рабочая среда-деталь” не позволяют удовлетворительно дифференцировать составляющие акустической мощности, генерируемой каждой компонентой технологической системы. В связи с тем, что методы моделирования акустической активности колебательных систем типа вибрационных станков достаточно хорошо изучены, разработка адекватной модели генерации шума движущейся рабочей средой представляет значительный научный и практический интерес. Эти обстоятельство делает актуальной следующую задачу исследования: разработка модели, учитывающей вклад процесса динамического взаимодействия рабочей среды с поверхностью упрочняемого изделия в общую акустическую активность технологического процесса виброупрочнения и выработка на основе результатов моделирования инженерных рекомендаций по ее снижению. Естественно, разработка требуемого модельного представления, которое должно приводить к согласованным с экспериментом количественным результатам, может базироваться только на той или иной методике моделирования динамического состояния гранулированной рабочей среды в вибрационном контейнере. При всем многообразии разработанных моделей динамики быстрых движений гранулированной среды их можно достаточно четко разделить на три больших класса []. Это, в первую очередь, модели частных динамических явлений типа вибротранспортирования, вибробункеризации, представляющие собой обыкновенные дифференциальные уравнения, описывающие конкретный процесс. Разработка эффективных моделей такого типа связана с именами И. И. Блехмана, И. Ф. Гоичарсвича [3, ], Р. Бэгнголда [7], С. Б. Сэвиджа [], Р. П. Берингера [] и др. Ко второму классу можно отнести феноменологические модели сплошной среды [2, 5, , ], получаемые на основе кинетических концепций [4], либо тех или иных гипотез относительно возникновения напряжений в среде [2, , ] с помощью процедур усреднения по пространству и (или) по времени. Третий класс, получивший наибольшее распространение в последнее десятилетие, - прямые компьютерные модели, основывающиеся только на законах взаимодействия в среде. До -х годов скорость компьютерной обработки и возможности хранения данных была весьма ограничены для изучения систем тысяч частиц. Однако, поскольку скорость современных компьютеров увеличилась, а их стоимость снизилась, машинное моделирование стало все более и более эффективным инструментом для изучения гранулярных материалов. Прямое компьютерное моделирование, получившее также название «симуляция» предлагает несколько важных возможностей изучения гранулярной динамики. Возможно наиболее значительное - то, что состояние системы частиц известно в любой момент моделирования. Таким образом, может быть исследована внутренняя область потока, что затруднено в экспериментах. Большинство методов машинного моделирования гранулярных течений - это методы дискретных элементов. Термин «дискретный элемент» относится к тому факту, что симуляция моделирует гранулярный материал как систему индивидуальных частиц. Примерами таких методов являются методы Монте-Карло [, ], клеточные автоматы [,], жестких [, , ,] и мягких [,] частиц.