Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1



Министерство образования и науки Русской Федерации



УДК 67.05
ГРНТИ 55.01:55.03.11:87.15.09
Инв. №



УТВЕРЖДЕНО:




Исполнитель:
федеральное государственное экономное образовательное учреждение высшего проф образования «Тольяттинский муниципальный университет»




От имени Управляющего организации

______________/Большаков С.В./
М.П.





НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ
ОТЧЕТ

о выполнении 4 шага Муниципального Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 договора
№ 16.740.11.0714 от 08 июня 2011 г. и Дополнению от 19 августа 2011 г. № 1



Исполнитель: федеральное государственное экономное образовательное учреждение высшего проф образования «Тольяттинский муниципальный университет»



Программка (мероприятие): Федеральная мотивированная программка «Научные и научно-педагогические кадры Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 инноваторской России» на 2009-2013 гг., в рамках реализации мероприятия № 1.3.1 Проведение исследований юными учеными - кандидатами наук.



Проект: Разработка технологии и технологического комплекса оборудования для воплощения финальной обработки внешних поверхностей деталей машин без внедрения смазочно-охлаждающих технологических средств

Управляющий Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 проекта:
______________/Мельников Павел Анатольевич
(подпись)





Тольятти
2012 г.

^ Перечень Главных ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

по Муниципальному договору 16.740.11.0714 от 08 июня 2011 на выполнение поисковых научно-исследовательских работ для муниципальных нужд


Организация-Исполнитель: федеральное государственное экономное образовательное учреждение высшего проф Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 образования «Тольяттинский муниципальный университет»


Управляющий темы:










кандидат технических наук, без ученого звания




______________________
подпись, дата

Мельников П. А.

Исполнители темы:










доктор технических наук, доцент




______________________
подпись, дата

Бобровский Н. М.

кандидат технических наук, без ученого звания




______________________
подпись, дата

Бобровский И. Н Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1.

Реферат


Отчет 47 с., 1 ч., 13 рис., 1 табл., 7 источн., 1 прил.


финальная обработка , смазочно-охлаждающие технологические средства , машиностроительные предприятия , разработка , поверхностное пластическое деформирование

В отчете представлены результаты исследовательских работ, выполненных по 4 шагу Муниципального договора № 16.740.11.0714 "Разработка технологии и технологического Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 комплекса оборудования для воплощения финальной обработки внешних поверхностей деталей машин без внедрения смазочно-охлаждающих технологических средств" (шифр "2011-1.3.1-402-014") от 08 июня 2011 по направлению "Станкостроение" в рамках мероприятия 1.3.1 "Проведение исследований юными учеными - кандидатами наук.", мероприятия Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 1.3 "Проведение исследований юными учеными - кандидатами наук и мотивированными аспирантами в научно-образовательных центрах" , направления 1 "Стимулирование закрепления молодежи в сфере науки, образования и больших технологий." федеральной мотивированной программки "Научные и научно-педагогические Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 кадры инноваторской Рф" на 2009-2013 годы.


Цель работы - Разработка технологии и технологического комплекса оборудования для воплощения финальной обработки внешних поверхностей деталей машин без внедрения смазочно-охлаждающих технологических средств.


В работе употреблялся полный Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 подход к дилемме исключения риска появления пожаров и экологических загрязнений от смазочно-охлаждающих технологических средств на машиностроительных предприятиях, методом разработки технологических процессов и технических решений направленных на воплощение механической обработки поверхностей деталей машин Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 без внедрения СОТС. При проведении исследовательских работ использовались теоретические положения технологии машиностроения, теплофизики, механики деформируемого твердого тела, теории контактного взаимодействия и пакета прикладных методик, разработанных создателем, и стандартных методик с внедрением Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 способов математической статистики, также современных физических способов исследования материалов. Теоретические исследования и анализ экспериментальных данных проводились на ЭВМ с применением программки для инженерно-математических вычислений Matlab и языка программирования Delphi.

Научно-технические отчеты Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 прошлых шагов, Математические программные пакеты Mathcad, Mathlab, Опытно-промышленное оборудование, Производственная площадка МСП «ОАО» АВТОВАЗ, Лабораторно-измерительный комплекс, ГОСТ 2.102-68 «Единая система конструкторской документации. Виды и комплектность конструкторских документов», ГОСТ 7.32-2001 «Отчет о научно-исследовательской Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 работе. Структура и правила оформления», ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений».


Проведены стендовые тесты шеек валов, обработанных ППД без внедрения СОТС, на примере пары трения манжетное уплотнение – шея Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 вала. Произведен анализ приобретенных результатов. Определены рациональные геометрические и физико-механические характеристики поверхности шеи вала, дозволяющие обеспечить наивысшую надежность и долговечность работы.

Построена математическая модель процесса обработки поверхностным пластическим деформированием без Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 внедрения СОТС, позволяющей моделировать рельеф обработанной поверхности зависимо от характеристик и критерий обработки.

Оформлена заявка на патентование изобретения.

Размещена статья в журнальчике, рекомендованном ВАК РФ.

Подготовлен научно-технический отчет по IV шагу ПНИР.


Содержание

Нормативные Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 ссылки 9

ВВЕДЕНИЕ 10

1. Обобщение результатов эксперимен­тальных исследовательских работ и Построение математической модели процесса обработки поверхностным пластическим деформированием без внедрения СОТС 14

1.1. Стендовые тесты шеек валов, обработанных ППД без внедрения СОТС Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, на примере пары трения манжетное уплотнение – шея вала. Анализ приобретенных результатов. 14

1.2. Определение хороших геометрических и физико-механических параметров поверхности шеи вала, позволяющих обеспечить наивысшую надежность и долговечность работы. 24

1.3. Построение математической модели процесса обработки Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 поверхностным пластическим деформированием без внедрения СОТС, позволяющей моделировать рельеф обработанной поверхности зависимо от характеристик и критерий обработки. 26

1.4. Подготовка заявки на патентование изобретения 31

1.5. Публикация результатов НИР 38

1.5.1. Заключение экспертной комиссии по открытому опубликованию 38

1.5. Статья, приготовленная Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 к публикации в журнальчике ВАК РФ, с ссылкой на проведение поисковой научно-исследовательской работы в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инноваторской России» на 2009 – 2013 годы 39

Заключение 44

Перечень литературы 46

Приложение 1 47

Код программки Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, реализующей математическую модель процесса обработки поверхностным пластическим деформированием без внедрения СОТС, позволяющей моделировать рельеф обработанной поверхности зависимо от характеристик и критерий обработки 47
^ Нормативные ссылки

В реальном отчете о НИР Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 применены ссылки на последующие эталоны:
ВВЕДЕНИЕ

Эксплуатационные свойства Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 изделий в значимой мере определяются технологическим процессом их производства. При всем этом, соответствующей чертой современного шага развития механосборочного производства является постановка и решение экстремальных задач по поиску хороших критерий протекания технологических процессов. Схожий Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 рост исследо­вательского энтузиазма к экстремальным задачкам связан с ограниченностью природных, вещественных и человеческих ресурсов, необходимостью жесткой экономии энергии и материалов.

Обработка поверхностей деталей машин без использования смазочно-охлаждающей воды (СОТС) на сегодня Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 является одним из многообещающих направлений перехода к экологически чистому производству. Внедрение новейшей технологии в русскую индустрия позволит решить последующие задачи :

- повысить экологическую безвредность производства: утраты при утечках и вы­носе, эмиссия, промывочная Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 вода и не в последнюю очередь утилизация отработанных СОТС загрязняют почву, воду и воздух;

- сделать лучше условия труда, потому что составляющие СОТС, бактерициды и фун­гициды, возникающие продукты реакций, также Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 занесенные посторонние вещества могут вызвать заболевания;

- понизить пожароопасность, так как большая часть СОТС на базе масел имеет сравнимо малую температуру вспышки;

- понизить издержки на закупку, хранение, транспортировку и утилизацию СОТС;

- облегчить возможность использования средств Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 активного контроля про­цес­са обработки, что повысит качество выпускаемой продукции.

На прошлых шагах ПНИР были проведены последующие работы:

1.1.Проведен аналитический обзор. Выбрано направление исследовательских работ на базе анализа имеющегося научно-технического Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 задела и аналитического обзора.

1.2. Выполнена систематизация и анализ имеющихся и разрабатываемых технологий поверхностного пластического деформирования, применяемых в качестве финальной обработки поверхностей валов, по аспекту их возможности воплотить требуемые характеристики геометрии Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 и свойства поверхностного слоя детали.

1.3. Выполнена оценка предполагаемой экономической эффективности использования в качестве финальной обработки поверхностей деталей машин методами поверхностного пластического деформирования без внедрения СОТС.

1.4. Проведен аналитический обзор главных глобальных тенденций развития технологий обработки Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 поверхностей деталей без использования СОТС.

1.5. Проведен анализ приобретенных результатов исследовательских работ по данному направлению российских и забугорных организаций.

1.6. Выполнен выбор и обоснование рационального варианта направления исследования.

2.1. Разработаны программки и методики проведения экспериментальных Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 исследовательских работ:

– методика экспериментальных исследовательских работ по определению связи меж параметрами обработки и качеством обработанной поверхности при обработке выглаживанием с применением и без внедрения СОТС;

– методика экспериментальных исследовательских работ на определение Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 периода стойкости инструмента при обработке без внедрения СОТС;

– исследовательских работ физико-механических характеристик обработанной поверхности выглаживанием без внедрения СОТС (микротвердость, шероховатость и опорная длина поверхности).

– стендовых испытаний шеек валов, обработанных поверхностным пластическим Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 деформированием без внедрения СОТС, на примере пары трения манжетное уплотнение – шея вала.

2.2. Подготовлены испытательные стенды, оснастка и расходные материалов для проведения экспериментальных исследовательских работ.

2.3. Проведены экспериментальные исследования, с целью определения связи Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 меж параметрами обработки и качеством обработанной поверхности при обработке выглаживанием с применением и без внедрения СОТС.

2.4. Подготовлены и размещены результаты исследовательских работ в высокорейтинговом русском журнальчике.

3.1. Сделана опытно-промышленная установка для обработки Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 цилиндрических поверхностей деталей способом поверхностного пластического деформирования. Производственны тесты технологии обработки выглаживанием без внедрения СОТС в критериях массового производства.

3.2. Проведены экспериментальные исследования на определение периода стойкости инструмента при обработке без внедрения СОТС в Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 критериях массового производства.

3.3. Проведены экспериментальные исследования физико-механических характеристик обработанной поверхности выглаживанием без внедрения СОТС (микротвердость, шероховатость и опорная длина поверхности).

Исходя из приобретенных результатов теоретических и экспериментальных исследовательских работ приобретенных на прошлых шагах Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, в рамках данного шага ПНИР были поставлены и решены последующие задачки:

– проведены стендовые тесты шеек валов, обработанных ППД без внедрения СОТС, на примере пары трения манжетное уплотнение – шея вала. Произведен анализ Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 приобретенных результатов;

– определены рациональные геометрические и физико-механические характеристики поверхности шеи вала, дозволяющие обеспечить наивысшую надежность и долговечность работы;

– построена математическая модель процесса обработки поверхностным пластическим деформированием без внедрения СОТС Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, позволяющей моделировать рельеф обработанной поверхности зависимо от характеристик и критерий обработки;

– оформлена заявка на патентование изобретения;

– размещена статья в журнальчике, рекомендованном ВАК РФ.
1. Обобщение результатов эксперимен­тальных исследовательских работ и Построение математической модели Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 процесса обработки поверхностным пластическим деформированием без внедрения СОТС


1.1. Стендовые тесты шеек валов, обработанных ППД без внедрения СОТС, на примере пары трения манжетное уплотнение – шея вала. Анализ приобретенных результатов.
Для проигрывания реальных Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 критерий работы сальниковых уплотнений работающих на автомобилях ВАЗ, была разработана особая методика испытаний манжетных узлов.

Необходимость разработки рабочей методики испытаний "Сальниковые шеи деталей автомобиля ВАЗ, обработанные разными методами" была вызвана тем, что Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 тесты, проводящиеся на щитах компании "Пирелли" в лаборатории исследовательских работ прочности ВАЗа согласно ТУ 38.105185-86 "Манжеты резинометаллические для уплотнения валов автомобилей ВАЗ", не воспроизводят реальной поверхности подманжетных шеек валов, работающих в паре с манжетными Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 уплотнениями. Так же не было методики измерения величины износа сальниковой шеи, оговаривалась только наибольшая величина канавки износа 1,0 мм.

Разработанная методика обеспечивает:

– застыл площади поперечного сечения канавки износа сальни­ковой шеи, что позволяет Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 оценить эксплуатационные характеристики поверхности зависимо от их микрогеометрии и физико-механических характеристик свойства поверхности;

– полное соответствие поверхности эталона, поверхности реальной детали (марка материала, твердость, разработка изго­товления, режимы обработки, инструмент).

Тесты по Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 данной методике очень приближены к реальной работе сальниковых уплотнений в автомобилях ВАЗ. Методика создана для оценки работоспособности образцов, поверхность которых обработана разными способами.

Объектом испытаний являются эталоны, воспроизводящие сальниковые шеи деталей автомобиля Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 (Набросок 1), контактирующие с манжетами и с пружинами.




Набросок 1 - Схема проведения испытаний


Были сделаны эталоны, воспроизводящие сальниковые уплотнения в 2 более ответственных деталях: фланец крепления карданного вала к ведущему валу раздаточной коробки автомобиля из стали 40 и Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 коленчатый вал (автомобиля 2112) из чугуна ВЧ75-50-03. Проведены тесты на наработку и плотность образцов, воспроизводящих сальниковую шею в деталях автомобиля ВАЗ, обработанных разными методами.

Эталоны сделаны из стали 40 с твердостью НВ 180, воспроизводили сальниковую Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 шею детали – фланец крепления карданного вала к ведущему валу раздаточной коробки автомобиля. Поперечник эталона составлял 35,8 мм. Для проведения исследовательских работ окончательную обработку сальниковой шеи производили последующими методами: полировальной лентой 15АМ40 и Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 выглаживанием широким самоустанавливающимся инвентарем из композита 05ИТ с радиусом R=2 мм.

Также были сделаны эталоны из чугуна ВЧ 75-50-03 с твердостью НRC 45, которые воспроизводили 2 сальниковые шеи детали – коленчатый вал (№ 21213 - 1005020) переднюю и заднюю. Фактические Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 поперечникы эталона составляют 39,98 мм и 69,99 мм, соответственно.

Для проведения исследовательских работ окончательную обработку сальниковой шеи производили последующими методами: полировальной лентой 15АМ40 и выглаживанием широким самоустанавливающимся инвентарем без внедрения СОТС, из композита 05ИТ с Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 радиусом R=2 мм.

Оборудование, приборы, приспособления, инструменты и материалы. Для проведения тесты использовали щит 9 (Набросок 2), принципная схема которого приведена (Набросок 3).

Щит состоит из реверсивного привода с изменяемым числом оборотов(1,2) устройства, обеспечивающего Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 биение места посадки под манжету (3): испытательной камеры (5-7,14), эксцентричной втулки (4), которая устанавливается на вал(15); сборник утечек уплотняемой среды (8); систем циркуляции уплотняемой среды (9-11,13);системы нагрева (12)(Набросок 3).

В электронной части щита имеется программатор с автоматическим Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 управлением работой щита: запуск и остановка щита, реверс хода, залив и слив уплотняемой среды из испытательной камеры.

Испытываемые эталоны (4), установленные на вал (15), воспроизводят биение уплотняемых валов в натурных узлах автомоби­лей.Смещение Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 испытательной камерыпроизводится при помощи устройства (3).Данное устройство является частью щита, позволяющей за счет его эксцентричного внутреннего посадочного конуса на корпус щита регулировать смещение вставляемой в него испытательной камеры.





Набросок 2 -Стенд для тесты сальниковых Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 шеек



Набросок 3 - Схема щита для тесты сальниковых шеек.


Втулка меж манжетами (6),уплотняющимииспытываемый эксцентричный эталон, соединена с системой циркуляции уплотняемой среды.

Система циркуляции состоит из насоса (10) питательного бака (11),клапана стабилизации уровня (9),масломерного стекла-уровнемера (13). Для Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 недопущенияизбыточного давления в испытательной камере имеется дыхательная трубка (14).

В систему нагрева уплотняемой среды входитэлектрический нагреватель, работающий в автоматическомрежиме и позволяющий поддерживать рабочую температуру.

Щит должен обеспечивать:

Объектом испытаний являлись эталоны, воспроизводящие сальниковые шеи деталей автомобиля (Набросок 4), контактирующие с манжетами с Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 пружинами, перечисленными в таблице. Были проведены тесты на наработку и плотность образцов воспроизводящих сальниковую шею в деталях автомобиля ВАЗ, обработанных разными методами. Испытывались эталоны, воспроизводящие сальниковые уплотнения в 2 более ответственных деталях фланец крепления Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 карданного вала к ведущему валу раздаточной коробки автомобиля из стали 40 и коленчатый вал автомобиля 2112 из чугуна ВЧ75-50-03.Результаты тесты образцов (Набросок 4,а), сделанных из стали 40, проявили, что при выглаживании шероховатость поверхности составляла Ra = 0,06 мкм Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, а при полировании параметр шероховатости составлял Ra = 0,28 мкм. По результатам испытаний были проведены измерения на профилографе-профилометре мод. 252 и получены последующие данные:ширина канавки износа составляла 936 мкм при выглаживании Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 и 1152 мкм при полировании, глубина 2,16 мкм и 4,94 мкм соответственно. Величина площади поперечного сечения канавки износа составляет для эталона обработанного выглаживанием – 1090 мкм2, для эталона обработанного полированием – 2848 мкм2. представлены профилограммы канавок износа () поверхностей под Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 сальник образцов (Набросок 4,б) из стали 40 обработанных разными способами. Результаты тесты образцов, сделанных из чугуна ВЧ75-50-03, проявили, что при выглаживании и полировании шероховатость поверхности составляла Ra = 0,25 мкм.

Представлены профилограммы канавок износа поверхностей Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 под сальник, воспроизводящих переднюю шею детали, из чугуна ВЧ 75-50-03 обработанных разными способами ().

Также показаны профилограммы канавок износа поверхностей под сальник, воспроизводящих заднюю шею детали, из чугуна ВЧ 75-50-03 обработанных разными способами (Набросок 7).

Соотношение Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 меж величинами износа задней и фронтальной шеек коленвала соответствует соотношению уровней изъянов течь сальника.



а) б)

Набросок 4 - Эталоны:

а) воспроизводящие сальниковую шею коленвала после испытаний;

б) воспроизводящие сальниковую шею фланца после испытаний



а)



б)




Набросок 5 - Профилограммы Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 канавки износа поверхности под сальник эталона, воспроизводящего шею под сальник детали из стали 40 с твердостью НВ 180, при конечной обработке:

а) полирование лентой;

б) выглаживание широким самоустанавливающимся инвентарем




а)



б)





Набросок Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 6 - Профилограммы канавок износа поверхностей под сальник эталона, воспроизводящего переднюю шею детали, из чугуна ВЧ 75-50-03, при конечной обработке:

а) полирование лентой;

б) выглаживание цилиндрическим самоустанавливающимся инвентарем




а)




б)




Набросок 7 - Профилограммы канавок износа поверхностей под сальник, воспроизводящих Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 заднюю шею детали, из чугуна ВЧ 75-50-03, при конечной обработке:

а) полирование лентой;

б) выглаживание цилиндрическим самоустанавливающимся инвентарем
1.2. Определение хороших геометрических и физико-механических параметров поверхности шеи вала, позволяющих обеспечить наивысшую надежность и долговечность Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 работы.
Коллективом создателей разработаны научные базы технологии безсожевой обработки поверхностным пластическим деформированием деталей машин; математические модели процесса; методы расчета режимов, подтвержденные свидетельствами о регистрации алгоритмов; методы обработки; конструкции инструментов и устройств Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, реализованные в массовом производстве, защищенные патентами.

В процессе выполнения совместных науч­но-исследовательских и опытно-конструкторских работ с ОАО «АВТОВАЗ» по теме «Совершенствование финальной обработки внешних цилиндрических поверхностей деталей автомобилей ВАЗ на базе технологии Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 безсожевого поверхностного пластического деформирования» была внедрена разработка выглаживания на финальных операциях обработки сальниковых шеек деталей автомобилей ВАЗ.

На сегодня по новейшей технологии запущено 10 единиц оборудования и обработано выше 11 млн. деталей Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 автомобилей ВАЗ.

Как проявили теоретические и экспериментальные исследования – безупречная поверхность шеи вала при работе в паре с манжетным уплотнением обязана иметь последующие характеристики :

– верхушки микронеровностей микропрофиля должны быть сглажены, но при всем Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 этом у основания должны быть микроканалы для удержания смазки;

– формирование остаточных напряжений увеличивают долговечность и надежность работы узла манжета-вал.

Вышеуказанные характеристики шеек валов при механической обработке в лучшей степени обеспечиваются Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 на финальной операции при помощи процесса выглаживания . При всем этом, режимы обработки, дозволяющие сформировать лучший микрорельеф на поверхности находится в зависимости от материала и термообработки детали (Таблица 1).




Деталь

Оборудование

Режимы обработки

Инструмент

Наименование

Материал

Твердость

Размеры

Станок

tшт, с

tобраб

производ.

производ.

обороты

скорость

подача

усилие

вид

материал

R Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, мм

Поперечник

Длина

Шерохов.

с

шт/час

шт/год

n об/мин

V, м/мин

S, мм/об

P, Н

1

Вал коленчатый автомобиля КАЛИНА

ВЧ75-50-03

HRCэ 45

28 -0.1

14,5

Ra0.2...0.4

автомат

32

4

90

374400

60

15,1

нет

2500

цилиндр

ВК6

2

80-0.05

12,4

Ra0.2...0.4

5,28

нет

5000

2

Корпус внутр. шарнира авт. ШЕВРОЛЕ-НИВА

19ХГН

HRCэ 58…62

40-0.062

9

Ra0.25

полуавтомат

32

9

90

374400

540

67,9

0,1

175

сфера

алмаз синт.

2,5

3

Вал коленчатый автомобиля ПРИОРА

ВЧ Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №175-50-03

HRCэ 45

28 -0.1

14,5

Ra0.2...0.4

автомат

32

4

90

374400

60

15,1

нет

2500

цилиндр

ВК6

2

80-0.05

12,4

Ra0.2...0.4

5,28

нет

5000

4

Полуось заднего моста авт. ШЕВРОЛЕ-НИВА

Сталь 38

HRCэ 53

34.8-0.062

19,5

Ra0.2...0.4

полуавтомат

28,8

14

100

416000

500

54,7

0,12

200

сфера

алмаз синт.

3

5

Вал первичный КПП автомобиля КАЛИНА

20ХГНМ

HRCэ 58

25-0.15

9

Ra0.2...0.4

автомат

28,8

10

100

416000

540

42,4

0,1

200

сфера

алмаз синт.

3

6

Вал первичный КПП автомобиля ПРИОРА

20ХГНМ

HRCэ 58

25-0.15

9

Ra0.2...0.4

автомат

28,8

10

100

416000

540

42,4

0,1

200

сфера

алмаз синт.

3

7

Фланец крепл. промеж.кард. вала Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 ШЕВРОЛЕ-НИВА

Сталь 43

НВ 165...215

36,1+/-0.05

14

Ra0.2...0.4

полуавтомат

16,5

8,5

175

728000

659

74,5

0,15

150

сфера

алмаз синт.

5

8

Фланец крепл. кард. вала авт. ШЕВРОЛЕ-НИВА

Сталь 43

НВ 165...215

32-0.04

14

Ra0.2...0.4

полуавтомат

16,5

8,5

175

728000

659

74,5

0,15

150

сфера

алмаз синт.

5

9

Полуось заднего моста автомобиля КАЛИНА

Сталь 38

HRCэ 53

29,8-0,13

13

Ra0.2...0.4

автомат

до 48

до15

120

499200

600

56,1

0,15

160

сфера

алмаз синт.

3

10

Полуось заднего моста автомобиля Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 КАЛИНА

Сталь 38

HRCэ 53

29,8-0,13

13

Ra0.2...0.4

автомат

до 48

до15

120

499200

600

56,1

0,15

160

сфера

алмаз синт.

3
Таблица 1 Рекомендуемые режимы обработки деталей ППД
1.3. Построение математической модели процесса обработки поверхностным пластическим деформированием без внедрения СОТС, позволяющей моделировать рельеф обработанной поверхности зависимо Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 от характеристик и критерий обработки.
Процесс алмазного выглаживания кинематически аналогичен точению , только заместо резца применяется алмазный выглаживатель, который, пластически деформируя поверхностный слой, сглаживает и упрочняет его (см. набросок 8). Таким макаром, для построения математической модели Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 процесса обработки поверхностным пластическим деформированием без внедрения СОТС, позволяющей моделировать рельеф обработанной поверхности зависимо от характеристик и критерий обработки, нужно разглядеть процесс формообразования поверхности, в каком образующей будет кривая, описывающая Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 профиль рабочей поверхности инструмента, а направляющей траектория перемещения верхушки инструмента по обрабатываемой поверхности, в нашем случае винтообразная линия с последующими параметрами: S – шаг винтообразной полосы (подача инструмента на оборот, мм/об); d – поперечник, на котором Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 формируется винтообразная линия (поперечник обрабатываемой шеи вала, мм).




Набросок 8 – Схема формирования обработанной поверхности при ППД

Для того чтоб произвести процесс моделирования обработки, предлагается последующий подход к решению данной задачки :

Для того чтоб получить геометрию поверхности, нужно высчитать координаты каждой точки модели, представленной на рисунке 9,б. Для более приятного интерпретации результатов расчета целесообразнее представит итог в виде Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 матрицы размером Кх Ку, где каждый элемент матрицы будет численно выражать координаты точки поверхности, относительно очень углубленной точки в процесс ППД.




а)

б)

Набросок 9 – Интерполяция обрабатываемой поверхности

а) – модель обрабатываемой поверхности;

б) – разработка Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 модели обрабатываемой поверхности


При разбиении цилиндрической развертки на точки (Кх Ку) следует учитывать, что нужно может быть будет высчитать геометрию после нескольких оборотов, тогда исходя из рисунка 9,б, точки (1, 1Кх) совпадут с точками Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 (Ку, 1Кх), потому разбиение целесообразнее создавать так, как показано на примере, представленном на рисунке 10.




Набросок 10 – Пример представления цилиндрической развертки в виде матрицы


На рисунке 10 показан пример графической интерпретации матрицы размером 44. Разумеется, что для представления Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 микропрофиля поверхности разбиение на такое количество точек неэффективно, значения Кх и Ку должны как минимум быть на порядок выше, но следует также учитывать, что повышение количества рассчитываемых точек приводит к более Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 массивным расчетам. Детальность расчета микропрофиля можно оценить величинами:

;

(1)

,

(2)

где Lр – ширина обрабатываемого участка, Kx – количество точек рассчитываемых по оси х, Kу – количество точек рассчитываемых по оси у, d – поперечник обрабатываемой детали, dx Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, dy – интервал меж рассчитываемыми точками по оси х, у соответственно, мм.

При всем этом уравнение, описывающее рабочую поверхность выглаживающего инструмента в математической модели воспримет вид:

;

(3)

где ^ R – радиус индентора, мм; h – глубина внедрения индентора Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, мм.

При построении модели на данном шаге в качестве начальных данных примем последующие характеристики обработки: ^ S – подача выглаживающего индентора, мм/об; R – радиус индентора, мм; h – глубина внедрения индентора, мм; d Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 – поперечник обрабатываемой поверхности, мм; L – длина обработки (участок моделируемой поверхности), мм. Дополнительные характеристики: dx – дискретность расчета модели по оси Х, мм; dy – дискретность расчета модели по оси Y, мм.

В приложении 1 представлен Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 программный код, реализующий математическую модель.

На рисунке 11 и 12 показаны результаты расчета математичкой процесса обработки поверхностным пластическим деформированием без внедрения СОТС, позволяющей моделировать рельеф обработанной поверхности зависимо от характеристик и критерий обработки.

Для обеспечения постоянного Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 микрорельефа на поверхности детали при усложнении кинематики движения инструмента (придания в процессе выглаживания индентору возвратно-поступательных колебаний повдоль оси обрабатываемой детали), в математическую модель нужно внести конфигурации, обеспечивающее изменение траектории перемещения Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 индентора, описываемое уравнением:

,

(3)

где – корректировка положения инструмента в процессе обработки с учетом совершения колебательных движений, мм; А – амплитуда колебания инструмента, мм; – частота колебаний инструмента, Гц.

На рисунке 13 представлены результаты моделирования Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 поверхности обработанной детали в процессе алмазного выглаживания с наложением колебаний.



Набросок 11 – Пример поверхностности, приобретенной при помощи математической модели, при последующих режимах обработки

S = 0,75 мм/об; R = 3 мм; h = 0,1 мм



Набросок 12 – Пример поверхностности, приобретенной при помощи Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 математической модели, при последующих режимах обработки

S = 1, 5 мм/об; R = 3 мм; h = 0,1 мм






Набросок 13 – Пример поверхностности, приобретенной при помощи математической модели, при последующих режимах обработки

S = 1, 5 мм/об; R = 3 мм; h = 0,1 мм; = 15; A = 0,5 мм


При проведении последующих Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 исследовательских работ, подразумевается внести в математическую модель алгоритмов, учитывающих микрорельеф начальной поверхности обрабатываемой детали, получаемой на прошлых операциях и алгоритмов, учитывающие упруго-пластические характеристики обрабатываемой поверхности.
^ 1.4. Подготовка заявки на патентование Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 изобретения
В рамках выполнения ПНИР подготовлена и подана заявка на патентование изобретения:

В 24 В 39/04

инструмент для обработки цилиндрических поверхностей деталей ИЗ ферромагнитных материалов выглаживанием

Изобретение относится к обработке металлов поверхностным пластическим деформированием и может быть Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 использовано для отделочной обработки внешних цилиндрических поверхностей выглаживанием для получения нужной шероховатости и упрочнения поверхностного слоя деталей машин и устройств из ферромагнитных материалов.

Известны конструкции инструментов для обработки поверхностей деталей выглаживанием (Каталог «Алмазный Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 инструмент» разработан Всесоюзным научно-исследовательским и конструкторско-технологическим институтом природных алмазов и инструмента (ВНИИалмаз) и предназначен для профессионалов широкого профиля, работающих в самых разных областях металлообработки. Москва. 1985 г. 117 с. 86-88 с Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1.; Бобровский Н.М., Мельников П.А. Стойкость твердосплавного выглаживающего инструмента при работе без СОЖ // журнальчик Авто индустрия, № 8, 2004 г. с. 33-35), состоящие из корпуса и индентора, изготавливаемого из сверхтвердых материалов.

Недочетом в использовании данного инструмента Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 будет то событие, что при обработке деталей машин выглаживаним кроме деформирования имеет место процесс микрорезания и шелушение из-за переупрочнения обрабатываемого материала, в итоге чего происходит отделение частиц металла с поверхности детали Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, соизмеримые по размерам с микронеровностями обрабатываемой поверхности. Находясь в зоне контакта меж инвентарем и обрабатываемой деталью, данные частички пластически деформируются и получают завышенную твердость. Это приводит к завышенному износу инструмента и низкому качеству Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 обработанной поверхности.

Известны конструкции инструментов для обработки поверхностей деталей выглаживанием со интегрированным неизменным магнитом (Мельников П.А., Селиванов А.С., Бобровский Н.М. // ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ВЫГЛАЖИВАНИЕМ, Заявка №2004132672/02 от 09.11.2004, решение о выдаче от 15.12.2005 опубл. 20.04.2006). Инструмент для чистовой обработки цилиндрических поверхностей деталей из ферромагнитных материалов выглаживанием отличающийся тем, что в корпус инструмента, изготавливаемого из ферромагнитных материалов, встроен неизменный Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 магнит, при всем этом рабочая часть инструмента делается из неферромагнитных материалов.

Недочетом в использовании данного инструмента будет то событие, что неизменные магнит не позволяет выполнить чистку поверхности от наночастиц по другому, чем Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 механическим методом, также появляется ряд проблем при транспортировке и смене инструмента, так как неизменный магнит делает силы притяжения к посторонним телам из ферромагнитных материалов.

Задачей изобретения является увеличение свойства обработанной поверхности и роста стойкости Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 инструмента за счет обеспечения удаления отделившихся с поверхности делали частиц из зоны пластического деформирования, не усложняя при всем этом кинематику процесса обработки с внедрением электромагнита.

Задачка достигается тем, что Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 корпус инструмента делается из ферромагнитных материалов, а рабочая часть из неферромагнитных материалов, при всем этом в корпус встраивается электромагнит, в итоге чего сам корпус приобретает магнитные характеристики, что обеспечивает удаление частиц из Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 зоны обработки и их конкретное скопление на корпусе, а не рабочей части инструменте. Общеизвестно, что электромагнит состоит из обмотки и ферромагнитного сердечника, соответственно при прекращении подачи тока на обмотку инструмент перестает владеть электрическими Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 качествами и может быть удаление наночастиц с поверхности инструмента при помощи разных методов (к примеру, обдува).

На фиг. 1 изображен предлагаемый инструмент, вид; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг. 3 - сечение Б Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1-Б на фиг. 1.

Инструмент содержит корпус 1, деформирующий элемент 2, электромагнит 3, выполненный в виде обмотки.

Корпус 1 делается из ферромагнитного материала (к примеру, конструкционной стали). Демпфирующий элемент 2 делается из неферромагнитных материалов завышенной твердости (жесткий Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 сплав, композит, сапфир, алмаз) и имеет форму рабочей поверхности в виде цилиндра с R = 1,5…4 мм и с шероховатостью Ra = 0,01…0,04 мкм. Обмотка 3 под действием напряжения ведет взаимодействие с корпусом 1 и делает магнитные поля Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1.










Процесс обработки данным инвентарем осуществляется в последующей последовательности: детали присваивают вращательное движение, инструменты прижимаются к обрабатываемой поверхности с определенным усилием и производят процесс выглаживания при одновременной подаче напряжения на электроды катушки-соленоида Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1. После определенного цикла нагружений происходит отвод инструментов и остановка вращения детали. За счет подачи напряжения на катушки электромагнита корпус приобретает магнитные характеристики, в итоге чего предотвращается попадание частиц в зону контакта рабочей Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 части инструмента и обрабатываемой детали, методом их скопления на корпусе инструмента. По мере надобности подача напряжения прекращается и осуществляется чистка от наночастиц обработки.

Применение данного инструмента позволяет существенно повысить стабильность Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 процесса обработки поверхностным пластическим деформированием, повысить стойкость инструмента и качество обрабатываемой поверхности. В особенности рекомендуется внедрение данного устройства при обработке деталей без внедрения смазочно-охлаждающих технологических средств и в массовом производстве.


Формула изобретения

  1. Инструмент для обработки Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 цилиндрических поверхностей деталей из ферромагнитных материалов выглаживанием отличающийся тем, что в корпус инструмента, изготавливаемого из ферромагнитных материалов, встроен электромагнит, при всем этом рабочая часть инструмента делается из неферромагнитных материалов.


РЕФЕРАТ

Изобретение относится Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 к обработке металлов поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано для отделочной обработки внешних цилиндрических поверхностей выглаживанием для получения нужной шероховатости и упрочнения поверхностного слоя деталей машин и устройств из Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 ферромагнитных материалов. Суть изобретения: при обработке деталей машин выглаживаним кроме деформирования имеет место процесс микрорезания и шелушение из-за переупрочнения обрабатываемого материала, в итоге чего происходит отделение частиц металла с поверхности Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 детали, соизмеримые по размерам с микронеровностями обрабатываемой поверхности. Находясь в зоне контакта меж инвентарем и обрабатываемой деталью, данные частички пластически деформируются и получают завышенную твердость. Это приводит к завышенному износу инструмента и низкому качеству обработанной Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 поверхности. Под воздействием магнитного поля, создаваемое электромагнитом, интегрированным в корпус инструмента, происходит удаление частиц из зоны обработки и их конкретное скопление на корпусе, выполненного из ферромагнитного материала. Применение электромагнита, в отличие Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 от неизменного магнита, позволит упростить процесс чистки инструмента от наночастиц.
^ 1.5. Публикация результатов НИР 1.5.1. Заключение экспертной комиссии по открытому опубликованию

1.5. Статья, приготовленная к публикации в журнальчике ВАК РФ, с ссылкой на проведение поисковой Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 научно-исследовательской работы в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инноваторской России» на 2009 – 2013 годы












Заключение

Высочайшая степень экологической и пожарной угрозы СОТС в период во время и после Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 эксплуатации их обуславливает существование огромного количества методов нейтрализации вредного воздействия СОТС на окружающую среду и человека. Но, все эти методы в купе с недостаточной эффективностью и высочайшей ценой издержек на каждый м Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №13 отработанной СОТС вынуждают научные общества многих государств, в том числе и в Русской Федерации перебегать на процессы обработки без внедрения СОТС.

Обработка поверхностей деталей машин без использования смазочно-охлаждающей воды (СОТС) на Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 сегодня является одним из многообещающих направлений перехода к экологически чистому производству. Внедрение новейшей технологии в русскую индустрия позволит решить последующие трудности:

- повысить экологическую безвредность производства: утраты при утечках и вы­носе, эмиссия Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, промывочная вода и не в последнюю очередь утилизация отработанных СОТС загрязняют почву, воду и воздух;

- сделать лучше условия труда, потому что составляющие СОТС, бактерициды и фун­гициды, возникающие продукты реакций, также занесенные Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 посторонние вещества могут вызвать заболевания;

- понизить пожароопасность, так как большая часть СОТС на базе масел имеет сравнимо малую температуру вспышки;

- понизить издержки на закупку, хранение, транспортировку и утилизацию СОТС;

- облегчить возможность использования средств активного Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 контроля про­цес­са обработки, что повысит качество выпускаемой продукции.

Выбранное направление исследовательских работ стопроцентно соответствует приоритетным направления исследовательских работ в РФ и соответствует общей концепции ФЦП, в рамках который Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 проводится данное исследование.

В рамках данного шага ПНИР проведены последующие работы:

1. Проведены стендовые тесты шеек валов, обработанных ППД без внедрения СОТС, на примере пары трения манжетное уплотнение – шея вала. Произведен анализ приобретенных результатов Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1.

2. Определены рациональные геометрические и физико-механические характеристики поверхности шеи вала, дозволяющие обеспечить наивысшую надежность и долговечность работы.

3. Построена математическая модель процесса обработки поверхностным пластическим деформированием без внедрения СОТС, позволяющей моделировать рельеф обработанной Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 поверхности зависимо от характеристик и критерий обработки.

4. Оформлена заявка на патентование изобретения.

5. Размещена статья в журнальчике, рекомендованном ВАК РФ.

6. Подготовлен научно-технический отчет по IV шагу ПНИР.
^ Перечень литературы



Приложение 1 Код программки Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, реализующей математическую модель процесса обработки поверхностным пластическим деформированием без внедрения СОТС, позволяющей моделировать рельеф обработанной поверхности зависимо от характеристик и критерий обработки
(Matlab 7.10.0)


clc; clear;

% ввод данных

Diametr=5; % Поперечник обработки, мм

Lobr=20; % Длина Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 обработки, мм

disp(' Ввод начальных данных');

disp('Длина обработки, мм');Lobr

disp('Поперечник вала, мм');Diametr

%S=input('Подача на оборот, мм/об, S='); % Подача на оборот, мм/об

%Rinstr=input('Радиус инструмента, мм, Rins='); % Радиус инструмента

%Hvnedr Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1=input('Глубина внедрения, мм, h='); % Глубина внедрения

delta=2; % амплитуда колебаний

Time=10; % время обработки

Chast=14.5; % частота колебаний

S=0.5; Rinstr=3; Hvnedr=0.2; % временные переменные

dx=0.05; % Шаг вычисления по оси х

dy=0.05; % Шаг вычисления по оси y

% подготовительный расчет

i=1;

TimeTek=0; % параметр времени

Kx Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1=ceil(Lobr/dx)+1; % вычисление количества рассчитываемых точек

Ky=ceil(Diametr/dy*pi); % вычисление количества рассчитываемых точек

dx=Lobr/(Kx-1); % коррректировка значения шага вычисления

dy=pi*Diametr/Ky; % коррректировка значения шага вычисления

Sd=S*dy/(pi Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1*Diametr); % подача на шаг

Nall=round(Lobr/S); % кол-во совершаемых вычислений

Nob=0; % кол-во совершенных оборотов

LinstrKol=0;

% Создание начального массива

y=ones(Ky,Kx)*0;

% задание исходного положения инструмента

Linstr=0; % изначальное положение инструмента

Np=1; % точка в какой нах Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1-ся инструмент сначала обр-ки

Ny=1; % точка в какой нах-ся инструмент сначала обр-ки

hi=-Hvnedr; % первоначальное внедрение инструмента

% Hачало основного расчета (прямого хода инструмента)

while Linstr<=Lobr

Nx=Np; % положение инструмента относительно точки

while (hi Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №10) % >>>>> цикл по рассчету точек слева от центра инстр.

Smechenie=Linstr+LinstrKol-dx*Nx; % расстояние от расчитываемой точки до верхушки инструмента

if Rinstr>Smechenie

hi=Rinstr-sqrt(Rinstr^2-Smechenie^2)-Hvnedr; % расчет глубины внедрения

if hi
y(Ny,Nx)=hi; % присвоение рассчитанного значения

end;

end;

Nx=Nx-1; % новенькая рассчитываемая точка

end; % <<<<< конец цикла по рассчету точек слева

Nx=Np+1; hi=0; % подготовка для расчета правых точек

while (hi<=0)&(Nx>>>> цикл по рассчету точек Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 справа

Smechenie=(dx*Nx)-(Linstr+LinstrKol); % расстояние от расчитываемой точки до верхушки инструмента

if Rinstr>Smechenie

hi=Rinstr-sqrt(Rinstr^2-Smechenie^2)-Hvnedr; % расчет глубины внедрения

if hi
y(Ny,Nx)=hi; % присвоение рассчитанного Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 значения

end;

end;

Nx=Nx+1; % новенькая рассчитываемая точка

end; % <<<<< конец цикла по рассчету точек справа

% **************** Подготовка расчета нового шага ****************

hi=0; % обнуления величины внедрения

Ny=Ny+1; % новое положение инструмента по длине окр.

TimeTek=TimeTek+Time/Nall/Ky; % парметр Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 времени

LinstrKol=delta*0.5*sin(2*pi*Chast*TimeTek); % колебание инструмента

GrafKol(i)=LinstrKol;

i=i+1;

if (Linstr+Sd+LinstrKol)<0 %проверка условия выхода колебания за зону расчета

LinstrKol=0;

end;

Linstr=Linstr+Sd; % новое положение инструмента по Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 оси Х

Np=floor(Linstr/dx); % точка рядом с которой находится ин-т (ин-т справа)

if Ny==Ky+1

Ny=1;

Nob=Nob+1;

Linstr=Nob*S;

end;

end; % *конец расчетов

Rz=y+абс(min(min(y)));

% Задание шага

[x Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, y]=meshgrid(1:Kx, 1:Ky);

x=x./Kx*Lobr; y=y./Ky*Diametr*pi;

% поиск реального максимум микропрофиля

KxSrezMin=ceil(0.25*Kx); % исходная точка среза

KxSrezMax=KxSrezMin+ceil(0.25*Kx);% конечная точка среза

RzMaxReal=0; % первоначальынй Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 макс профиль

for Nx = KxSrezMin:KxSrezMax % перебор точек по участку поверхности (Ось Х)

for Ny = 1:Ky % перебор точек по участку поверхности (Ось У)

if Rz(Ny,Nx)>RzMaxReal % поиск наибольшей вершинки

RzMaxReal=Rz(Ny Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1,Nx); % обновление параметра наибольшей вершинки

end;

end;

end;

% подмена левых точек

for Nx = 1:Kx % перебор точек по участку поверхности (Ось Х)

for Ny = 1:Ky % перебор точек по участку поверхности (Ось У)

if Rz(Ny,Nx)>RzMaxReal Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1 % поиск наибольшей вершинки

Rz(Ny,Nx)=RzMaxReal; % обновление параметра наибольшей вершинки

end;

end;

end;

% Построение поверхности

surf (x,y,Rz);

shading interp;

PBASPECT([1 Diametr*pi/Lobr 1/15]);

axis([0 Lobr 0 Diametr*pi 0 (max(max(Rz)))*2.5]);

xlabel('Lобр Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0714 от 08 июня 2011 г и Дополнению от 19 августа 2011 г. №1, мм'), ylabel('Pi*D, мм'), zlabel('мм');




otchet-ob-ispolnenii-plana-meropriyatij-po-provedeniyu-goda-ravnih-vozmozhnostej-za-2011-god-na-territorii-goroda-gubkinskogo-stranica-2.html
otchet-ob-ispolnenii-plana-socialno-ekonomicheskogo-razvitiya-goroda-novosibirska-na-2012-god.html
otchet-ob-ispolnenii-programmi-socialno-ekonomicheskogo-razvitiya-goroda-glazova-na-2010-2014-godi-stranica-3.html