Создание модели взаимодействия одиночного микрошарика с упрочняемой поверхностью. Определение действующей в поверхностном слое детали температуры. Создание методики оптимизации режимов обработки основе регулирования характеристик имеющегося оборудования.
Аннотация к работе
Повышение эффективности упрочнения поверхностного слоя деталей ГТД микрошариками с учетом технологических возможностей оборудования Специальности: 05.03.01 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки; 05.02.08 - Технология машиностроения Работа выполнена в Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. Защита состоится 22 ноября 2006 г. в «12 » час на заседании диссертационного совета Д212.210.01 в Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рыбинской государственной авиационной технологической академии им.Из методов ППД, наиболее часто применяемым, является упрочнение микрошариками. Кроме увеличения времени на отработку режимов большую сложность представляет прогнозирование глубины пластически деформированного слоя, а также значений остаточных напряжений в поверхностном слое с учетом напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя, наведенного на последней перед упрочнением механической операции. Следует отметить, что определенную трудность, при достаточно развитых моделях определения остаточных напряжений и глубины пластически деформированного слоя представляет то, что на сегодняшний день не существует адекватных моделей, описывающих процесс разгона микрошариков различными типами установок для упрочнения. модель распределения упрочняющих воздействий по обрабатываемой поверхности, позволяющая рассчитать глубину пластически деформированного слоя и время упрочнения с учетом напряженно-деформированного состояния детали от предыдущей механической обработки.
Список литературы
По итогам выполненной диссертационной работы можно сделать следующие основные выводы
1. Разработанная модель соударения единичного микрошарика с упрочняемой поверхностью позволила получить результаты расчета параметров поверхностного слоя с учетом волновых явлений, температуры в зоне деформации, а также предварительного напряженного состояния.
2. Сравнение результатов расчета величины деформации материала по разработанной модели с результатами по конечно-элементной модели в пакете LS-Dyna и экспериментальными данными позволило сделать вывод об удовлетворительном соответствии расчетной модели и экспериментальных данных с погрешностью менее 24 %.
3. Разработанные модели разгона потока микрошариков газовой и жидкостной средами, а также лопастной установкой позволили определить скорость микрошариков на оси струи на любом расстоянии от сопла установки.
4. Разработанные модели распределения микрошариков по энергиям и потерь энергии при прохождении микрошарика через слой жидкости позволили учесть потери энергии микрошариков и определить наиболее вероятную энергию и скорость микрошарика при подлете к упрочняемой поверхности.
5. Выполненные экспериментальные исследования упрочнения различных деталей ГТД позволили определить зависимость параметров поверхностного слоя при различных схемах обработки, а также изучить влияние длительного нагрева на параметры поверхностного слоя упрочненных деталей.
6. Разработанная методика оптимизации процесса упрочнения позволила определить наилучшие технологические условия упрочнения при заданных характеристиках оборудования при минимальной продолжительности обработки с сохранением заданных показателей качества поверхностного слоя.
Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах
1. Волков Д.И., Разработка конструкции установки для упрочнения поверхностей деталей микрошариками [Текст] / Волков Д.И., Гущин А.Ю. // Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции: В 3-х ч./Под ред. Б.Н. Леонова. Рыбинск: РГАТА, 2002. Ч.2. С. 58.
2. Волков Д.И., Расчет напряженного состояния поверхностного слоя деталей при упрочнении микрошариками [Текст] / Волков Д.И., Гущин А.Ю. // Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции: В 3-х ч./Под ред. Б.Н. Леонова. Рыбинск: РГАТА, 2002. Ч.2. С. 59.
3. Леонов Б.Н., Определение параметров движения микрошариков при разгоне газообразной и жидкостной средами [Текст] / Леонов Б.Н., Барановский Б.В., Гущин А.Ю. // Проблемы определения технологических условий обработки по заданным показателям качества изделий: Материалы Российской научно-технической конференции. - Рыбинск: РГАТА, 2003. С. 287 - 290.
4. Волков Д.И., Математическая модель взаимодействия единичного микрошарика с упрочняемой поверхностью [Текст] / Волков Д.И., Гущин А.Ю. // Проблемы определения технологических условий обработки по заданным показателям качества изделий: Материалы Российской научно-технической конференции. Рыбинск: РГАТА, 2003. С. 290 - 294.
5. Гущин А.Ю., Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния деталей ГТД средствами ANSYS [Текст] / Гущин А.Ю., Михайлов А.Л // Проблемы создания перспективных авиационных двигателей: тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. Москва: ЦИАМ, 2005. С. 242-244.
6. Волков Д.И., Модель соударения микрошарика с упрочняемой поверхностью при дробеструйной обработке [Текст] / Волков Д.И., Гущин А.Ю. // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А.Соловьева. Рыбинск, 2005. С. 131-139.
7. Волков Д.И., Определение параметров поверхностного слоя при упрочнении микрошариками [Текст] / Волков Д.И., Гущин А.Ю. // Упрочняющие технологии. 2006. №11. С. 12-14.