Введение 5
Глава 1 Исследование состояния вопроса 7
1.1. Обоснование необходимости проведения
патентного исследования. 7
1.1.1. Формирование программы исследования 8
1.1.2. Оценка исходных условий. 9
1.1.3. Формулировка цели исследования 9
1.1.4.. Выбор стран проверки. 9
1.2. Особенности патентного законодательства стран проверки. 9
1.3. Технические решения, подлежащие анализу. 11
1.3.1. Выявление технических решений, используемых в объекте. 11
1.3.2. Определение ИТР в зависимости от объема выпуска или
экспорта объекта. 11
1.4. Выбор покупных изделий, подлежащих проверке
на патентную чистоту. 12
1.4.1 Выявление комплектующих (покупных) изделий,
применяемых в объекте. 12
1.4.2 Определение комплектующих, подлежащих проверке в
зависимости от объема выпуска или экспорта и их стоимости. 12
1.4.3 Определение комплектующих, подлежащих проверке в
зависимости от сроков известности. 12
1.5 Определение и подбор технической документации. 12
1.6 Регламент поиска. 13
1.6.1 Определить классификации изобретений, действующих в
странах проверки. 13
1.6.2 Определение МКИ и УДК 13
1.6.3 Установление глубины поиска. 14
1.6.4 Источники информации для поиска. 14
1.7. Патентный поиск 15
1.8. Существенные признаки. 23
1.9 Показатели положительного эффекта 25
1.10 Сопоставительный анализ преимуществ и недостатков
ИТР и аналогов (при исследовании достигнутого уровня) приспособления «Стапель сборно-секционный» 26
1.11 Вывод по результатам патентного исследования 26
1.12 Описание усовершенствованного объекта по результатам
патентного исследования на примерах аналогов 28
1.13. Существующие технологии изготовления маложестких валов и направления их совершенствования. 31
Выводы по главе 1 43
Глава 2 Методика определения технологических параметров термосиловой обработки и конструктивных параметров
устройств ее реализующих. 44
2.1 Данные для расчета 44
2.2 Расчет допустимых напряжений 45
2.3 Определение осевых усилий 45
2.4 Расчет параметров стапеля 46
2.5 Рабочее усилие стапеля 48
2.6 Расчет усилия сдвига и напряжений среза и смятия. 49
2.7 Расчет величины пластической деформации. 50
2.8 Определим величину крутящего момента прикладываемого к детали совместно с осевым усилием, создаваемым стапелем. 51
2.9 Определим рабочие частоты крутильных и продольных колебаний создаваемых волноводом комплексных колебаний, прикладываемых к детали. 56
2.10 Определение режимов охлаждения для детали. 57
2.11 Определение режимов охлаждения для стапеля. 63
Выводы по главе 2 65
Глава 3 Проектирование устройств для проведения термосиловой обработки и управления данным процессом. 66
3.1. Проектирование устройства для термосиловой обработки. 66
3.2. Разработка системы автоматического управления термосиловой обработки
многоступенчатых маложестких валов. 77
Выводы по главе 3 85
Заключение. Выводы по диссертации 86
Список используемой литературы 87
Постоянное повышение требований к качеству, надёжности и долговечности технических изделий становится ключевой задачей современного машиностроения. Вследствие создания всё более прочных и технологичных конструкций узлов и агрегатов, в современном машиностроении происходит естественное снижение металлоёмкости продукции и, как результат, формирование значительного класса маложестких деталей: валы, оси, ходовые винты, шпиндели станков, гребные винты и т.д. Такие детали зачастую лимитируют межремонтные, межсервисные и ресурсные интервалы изделий. Производство подобных деталей в нашей стране постоянно увеличивается, что обусловлено все возрастающей потребностью в прецизионных машинах, ростом скоростей вращения технологического оборудования в нефтяной, газовой, автомобильной, судо-строительной и авиационной промышленности. Поэтому, задачи разработки технологий изготовления деталей данного класса, являются актуальными задачами современного машиностроения, а поиск резервов повышения точности обработки и ее последующее сохранение - актуальной научной проблемой технологии машиностроения. Основной проблемой при изготовлении маложестких деталей типа «Вал», является релаксация внутренних остаточных напряжений. Релаксация этих напряжений уже после изготовления детали приводит к непредсказуемому короблению. Таким образом, достигнув точности в ходе техпроцесса, мы можем потерять ее уже в ходе эксплуатации. Причем указанные трудности изготовления маложестких деталей возрастают с увеличением отношения их длины к диаметру, так как в данном случае наблюдается снижение жесткости изделий, а процессы релаксации напряжений способны оказывать все более значительное влияние на стабильность геометрической формы маложестких валов.
Цель магистерской диссертации: на базе патентного и литературного анализа, определение технологических параметров и проектирование устройств, для реализации термосиловой обработки. Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
• 1. Проанализировать состояние вопроса в области проектирования
устройств, для термосиловой обработки;
• 2. Разработать методику определения технологических параметров термосиловой обработки и конструктивных параметров устройств ее реализующих;
• 3. Спроектировать устройства для термосиловой обработки.
Резюмируя результаты работы, можно сделать выводы, что задачи магистерской диссертации решены:
• 1. Произведен анализ состояния вопроса в области проектирования устройств для термосиловой обработки, выявлены основные ученые и конструктивные подходы, применяемые при проектировании соответствующих устройств;
• 2. Разработана методика определения технологических параметров термосиловой обработки и конструктивных параметров устройств ее реализующих;
• 3. Спроектированы устройства для термосиловой обработки гладких и многоступенчатых маложестких валов, оснащенных системами автоматического управления.
Таким образом, цель магистерской диссертации - определение технологических параметров и проектирование устройств, для реализации термосиловой обработки достигнута.
