Совершенствование термосиловой обработки маложестких валов
|
Введение 3
Глава 1 Исследование технологических процессов снижения напряжений в
материале маложестких валов 5
1.1 Анализ технологий изготовления горячекатаных стальных
прутков 5
1.2 Термическая обработка стальных деталей 26
1.3 Вибрационные методы обработки 35
Выводы по главе 1 40
Глава 2. Исследование и усовершенствование процесса термосиловой обработки 41
2.1 Анализ сущности процессов, реализующих метод
термосиловой обработки 41
2.2 Приблизительно-возможный вывод математической модели
ТСО со скручивающим моментом 45
2.3 Технология и методика проведения испытаний ТСО 53
2.4 Разработка системы автоматического управления
термосиловой обработки со скручивающим моментом и с комплексными колебаниями 65
2.5 О мерах безопасности при ТСО 79
Выводы по главе 2 82
Заключение 83
Список используемых источников 84
Приложение А Сертификаты и справки
Глава 1 Исследование технологических процессов снижения напряжений в
материале маложестких валов 5
1.1 Анализ технологий изготовления горячекатаных стальных
прутков 5
1.2 Термическая обработка стальных деталей 26
1.3 Вибрационные методы обработки 35
Выводы по главе 1 40
Глава 2. Исследование и усовершенствование процесса термосиловой обработки 41
2.1 Анализ сущности процессов, реализующих метод
термосиловой обработки 41
2.2 Приблизительно-возможный вывод математической модели
ТСО со скручивающим моментом 45
2.3 Технология и методика проведения испытаний ТСО 53
2.4 Разработка системы автоматического управления
термосиловой обработки со скручивающим моментом и с комплексными колебаниями 65
2.5 О мерах безопасности при ТСО 79
Выводы по главе 2 82
Заключение 83
Список используемых источников 84
Приложение А Сертификаты и справки
Маложесткие валы находят широкое применение в машиностроении, нефтяной и химической промышленности, в судостроении. Процесс производства таких валов является очень сложной и наукоемкой задачей, что делает их себестоимость изготовления очень высокой.
Так как маложесткие валы являются частью ответственных и дорогостоящих машин и механизмов, то обеспечение качества их изготовления становиться важнейшей и первостепенной задачей. Причинами, существенно снижающими качество маложестких валов, являются значительные по величине и хаотичные по направлению напряжения в материале валов, которые приводят к короблению и как следствие к выходу из строя валов и механизмов, в которые они входят.
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, судостроительной 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.
Для решения данной проблемы можно использовать термосиловую обработку, сочетающую термообработку с осевой пластической деформацией, способную снизить общий уровень и придать осевую направленность внутренних напряжений, исключая, таким образом коробление маложестких валов. Поэтому, тема магистерской диссертации является актуальной.
Тогда, цель магистерской диссертации может быть сформулирована следующим образом: повышение качества изготовления маложестких валов путем совершенствования процесса термосиловой обработки.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
- провести анализ перспективных технологий получения заготовок для маложестких валов и их термообработки;
- рассмотреть идеи способов получения заготовок, путем их сравнения;
- подробно рассмотреть наличие дефектов при разных способах изготовления;
- провести анализ сущности процессов, реализующих метод термосиловой обработки;
- разработать математическую модель термосиловой обработки;
- разработать систему автоматического управления термосиловой обработки.
- рассмотреть меры безопасности проведении испытаний ТСО.
Так как маложесткие валы являются частью ответственных и дорогостоящих машин и механизмов, то обеспечение качества их изготовления становиться важнейшей и первостепенной задачей. Причинами, существенно снижающими качество маложестких валов, являются значительные по величине и хаотичные по направлению напряжения в материале валов, которые приводят к короблению и как следствие к выходу из строя валов и механизмов, в которые они входят.
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, судостроительной 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.
Для решения данной проблемы можно использовать термосиловую обработку, сочетающую термообработку с осевой пластической деформацией, способную снизить общий уровень и придать осевую направленность внутренних напряжений, исключая, таким образом коробление маложестких валов. Поэтому, тема магистерской диссертации является актуальной.
Тогда, цель магистерской диссертации может быть сформулирована следующим образом: повышение качества изготовления маложестких валов путем совершенствования процесса термосиловой обработки.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
- провести анализ перспективных технологий получения заготовок для маложестких валов и их термообработки;
- рассмотреть идеи способов получения заготовок, путем их сравнения;
- подробно рассмотреть наличие дефектов при разных способах изготовления;
- провести анализ сущности процессов, реализующих метод термосиловой обработки;
- разработать математическую модель термосиловой обработки;
- разработать систему автоматического управления термосиловой обработки.
- рассмотреть меры безопасности проведении испытаний ТСО.
Решение проблемы коробления маложестких валов можно использованием термосиловой обработки, сочетающей термообработку с осевой пластической деформацией, способную снизить общий уровень и придать осевую направленность внутренних напряжений, исключая, таким образом, коробление маложестких валов.
Проведя анализ, представленной в магистерской диссертации информации, можно утверждать, что все поставленные задачи решены:
1. Для повышения качества изготовления маложестких валов необходимо повысить качество заготовок - прутков, качество проведения самой термообработки, а также сочетать с термосиловой обработкой другие способы снижения напряжений, например виброобработку.
2. Проанализирована сущность процессов, реализующих метод термосиловой обработки, с целью совершенствования процесса термообработки маложестких валов.
3. Разработана математическая модель ТСО со скручивающим моментом, как модель автоматического управления процессом термосиловой обработки маложестких валов.
4. Разработана перспективная технология термосиловой обработки маложестких валов.
5. Разработана система автоматического управления термосиловой обработки маложестких валов со скручивающим моментом и с комплексными колебаниями.
Тогда, можно утверждать, что цель магистерской диссертации: повышение качества изготовления маложестких валов путем совершенствования процесса термосиловой обработки достигнута в полном объеме
Проведя анализ, представленной в магистерской диссертации информации, можно утверждать, что все поставленные задачи решены:
1. Для повышения качества изготовления маложестких валов необходимо повысить качество заготовок - прутков, качество проведения самой термообработки, а также сочетать с термосиловой обработкой другие способы снижения напряжений, например виброобработку.
2. Проанализирована сущность процессов, реализующих метод термосиловой обработки, с целью совершенствования процесса термообработки маложестких валов.
3. Разработана математическая модель ТСО со скручивающим моментом, как модель автоматического управления процессом термосиловой обработки маложестких валов.
4. Разработана перспективная технология термосиловой обработки маложестких валов.
5. Разработана система автоматического управления термосиловой обработки маложестких валов со скручивающим моментом и с комплексными колебаниями.
Тогда, можно утверждать, что цель магистерской диссертации: повышение качества изготовления маложестких валов путем совершенствования процесса термосиловой обработки достигнута в полном объеме
Подобные работы
- Снижение остаточных напряжений в поверхностном слое маложестких валов методом виброобработки
Магистерская диссертация, технология машиностроения. Язык работы: Русский. Цена: 4820 р. Год сдачи: 2018 - Проектирование стапеля для термосиловой обработки маложесткого ступенчатого вала
Бакалаврская работа, технология машиностроения. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2017 - Определение технологических параметров и проектирование устройств для реализации термосиловой обработки
Магистерская диссертация, технология машиностроения. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2017 - Технологический процесс изготовления маложесткого многоопорного вала
Бакалаврская работа, технология машиностроения. Язык работы: Русский. Цена: 4250 р. Год сдачи: 2018 - Разработка технологии горячей правки валов изгибом
Бакалаврская работа, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 4210 р. Год сдачи: 2017 - Технологический процесс изготовления вала ротора насоса
Бакалаврская работа, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 3800 р. Год сдачи: 2020