Технология локального вытеснения металла инструментом с приводом от линейного электромагнитного двигателя

• Автор: Вдовина, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.09.10, 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 139 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

I. ПРИВОД ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ В НАПЛАВОЧНЫХ ПРОЦЕССАХ.

1.1. Анализ и классификация вариантов локального вытеснения метала наплавленной поверхности

1.2. Расчт сил сопротивления металла при формообразовании в наплавочных процессах.

1.3. Обоснование формы тяговой характеристики и параметров двигателя.

1.4. Анализ приводов для формообразующих операций.

1.5. Постановка задачи исследования.

Выводы

II. ОБОСНОВАНИЕ ТИПА МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ ЛЭМД ДЛЯ

ЛОКАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ МЕТАЛЛА.

2.1 Критерии оценки и сравнения конструкций .магнитных
систем ЛЭМД для привода ФИ.
2.2. Анализ магнитных систем ЛЭМД.
2.3. Способы формирования тяговых характеристик ЛЭМД в статических режимах.
2.3.1. Общие замечания.
2.3.2. Исследование влияние высоты дисковой части якоря магнитной системы ЛЭМД на формирование тяговых характеристик
2.3.3. Исследование тяговых характеристик магнитных систем ЛЭМД со стопом при использовании различных материалов направляющего
корпуса
2.3.4. Исследование тяговых характеристик магнитных систем ЛЭМД с шунтом при использовании различных материалов направляющего корпуса
2.3.5. Исследование тяговых характеристик магнитных систем ЛЭМД изменением высоты и утла конусности якоря при использовании различных материалов направляющего корпуса.
2.4. Исследование влияния сечения ярма статора и толщины
фланца статора на начальную силу тяги ЛЭМД.
Выводы
III. РАСЧТ ЛЭМД ДЛЯ ПРИВОДА ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ ВЫТЕСНЕНИИ МЕТАЛЛА
3.1. Расчет температуры нагрева обмотки ЛЭМД для локального вытеснения металла.
3.2. Оптимальные соотношения основных размеров магнитной системы ЛЭМД.
3.3. Расчт радиуса сердечника якоря ЛЭМД и его элементов.
Выводы
IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА МЕТАЛЛА ПРИ НАПЛАВКЕ С ВЫТЕСНЕНИЕМ.
4.1. Формообразование наплавляемого металла в различных фазоструктуриых состояниях
4.2. Струю ура и физикомеханические свойства металла на
различных этапах силового воздействия
4.2.1. Описание экспериментальной установки для наплавки
с локальным вытеснением металла ЛЭМД
4.2.2. Изменение структуры и свойств металла на этапе наведения жидкой ванны
4.2.3. Изменение структуры и свойств металла на этапе кристаллизации из жидкой ванны в зависимости от силовых факторов
4.2.4. Микроструктура и свойства наплавленного металла на этапе перекристаллизации и охлаждения в зависимости от силовых факторов
4.3. Определение технологической зоны силового воздействия ЛЭМД.
4.4. Конструктивная схема ЛЭМД для процесса локального вытеснения металла.
4.5. Устройство питания и управления ЛЭМП формообразующих инструментов.
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


При решении поставленных задач теоретические и экспериментальные исследования опирались на основные положения теоретических основ электротехники, теории электрических машин, электропривода, системноструктурного анализа процессов формообразования металла с привлечением теорий классической гидромеханики, тепловых и контактных явлений. Экспериментальные исследования проведены на специальных стендах, на физических моделях. В качестве технических средств исследования использовались современные мерительные, контрольные приборы и инструменты твердомеры ТП2, ТК2, ПМТ3, оптические и инструментальные микроскопы МИМ8, МИМ 7, МБС3, динамометр ДНУ0,. В качестве наплавочных материалов использовались электродные проволоки 2Нп ЗОХГСА, 2 Нп Х7М, 1,6 Св Г2С, присадки в виде порошка В4С и порошковой проволоки ПП АН 0, защитные среды в виде флюсов следующих марок АН 8А АПК и флюсы смсси АН 8А с добавками феррохрома и серебристою графита. Обоснован тип магнитной системы ЛЭМД, представляющий электромагнит броневого типа, цилиндрической структуры, с комбинированным якорем конической формы, шунтом и ферромагнитным направляющим корпусом. Определены оптимальные соотношения геометрических размеров ЛЭМД исходя из максимума отношения предельной интегральной работы к объму активных материалов и предельно допустимой мощности по нагреву от электрических потерь и наплавочной ванны. Определены основные параметры импульсного линейного электромагнитного привода величина перемещения формообразующего инструмента, максимальное усилие, механическая работа, частота ходов. Установлено, что силовое воздействие на металл позволяет снизить наплавочный радиус при наплавке открытой дугой в 3 . Установлена связь между частотой ходов и размерами дендритов. Установлена связь между формообразующим усилием и упрочняющим эффектом за счт наклпа. Практическая ценность работы заключается в разработке вопросов новой технологии изготовления, восстановления и упрочнения деталей, в сведении к минимуму припуска на обработку, возможности получения деталей и инструментов с улучшенными функциональными свойствами гравюры штампов, детали зубчатого профиля и т. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных научнотехнических конференциях профессорскопреподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Саратовского государственного технического университета в г г. Всероссийской конференции Прогрессивные технологии в обучении и производстве, г. Камышин апреля г. Молодые специалисты железнодорожному транспорту, г. Саратов 5 июня г. Публикации. По основным результатам диссертационной работы автором опубликовано 8 печатных работ. Общий объм публикаций составляет 2 п. Структура и объм диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка литературы, заключения и приложений. Работа содержит 9 страниц, в том числе рисунка, 6 таблиц. Список использованной литературы включает наименований. Развитие наплавочных процессов осуществляется путм совмещения процессов наплавки и обработки наплавленной поверхности методом локального вытеснения металла. Основные этапы и стадии формообразования деталей при локальном вытеснении металла в наплавочных процессах представлены на рис. Как показывает дашая структурная схема, единичные перемещения ФИ пуансона воздействуют на металл на этапе кристаллизации и окончательном формообразовании металла. Элементарная схема процесса локального вытеснения металла при наплавке представлена на рис. Силовое воздействие на металл можно осуществлять при различных способах наплавки с использованием дугового, плазменнодугового разрядов и лазерного нанесения металла рис. Как показано на рис. АА, при силовом воздействии на металл происходит изменение его структуры и упрочнение наплавленной поверхности. Более детально схемы наплавки с принудительным вытеснением металла приводом ФИ с использованием дуговых разрядов приведены на рис. На схемах рис. ФИ осуществляется в свободном состоянии расплава ванны. Функцию наплавочной формы выполняет металл на ранице наплавочной ванны.