Разработка и внедрение пневмодробеструйного упрочнения деталей трубопроводов авиационных гидросистем
Диссертация
Разработаны два экспериментально-аналитических метода определения скорости дробинок в дробеструйном потоке. Первый метод позволяет рассчитать скорость дробинок в разгонной части эжектора, а второй — в зоне соударения дробинок с поверхностью детали. Расчеты показали примерное соответствие обоих методов (погрешность не превышала 30%), а также то, что реальная скорость дробинок в момент… Читать ещё >
Содержание
- 1. Анализ состояния вопроса и задачи исследования
- 1. 1. Поверхностное пластическое деформирование как способ повышения усталостной прочности и долговечности деталей
- 1. 2. Сущность дробеструйной обработки и напряженно-деформированное состояние поверхностных слоев
- 1. 3. Режимы дробеструйной обработки
- 1. 4. Устройства для дробеструйного упрочнения и контроль технологического процесса обработки
- 1. 5. Выводы и задачи исследования
- 2. Разработка модели работы эжектора
- 2. 1. Математическая модель эжектора
- 2. 2. Алгоритм расчёта эжектора
- 2. 3. Определение оптимальных геометрических параметров ^ эжектора
- Выводы по второй главе
- 3. Экспериментальное исследование расходно-скоростных характеристик эжектора и эффективности упрочне
- 3. 1. Экспериментальная установка и методика определения рабочих характеристик эжектора
- 3. 2. Соотношения между режимами обработки дробью и деформационными изменениями обработанной пластины
- 3. 3. Методика определения скорости дробеструйного потока по измеренной стреле прогиба односторонне обработанного плоского образца
- 3. 4. Экспериментальное исследование расходно-скоростных характеристик дробевоздушной смеси
- 3. 5. Опытно-промышленная установка для исследования технологических возможностей обработки и методика проведения экспериментов
- 3. 6. Выбор режимов обработки
- 3. 7. Остаточные напряжения и глубина их залегания
- 3. 8. Исследование усталостной прочности
- Выводы по третьей главе
- 4. Внедрение результатов исследований в серийное производство
- 4. 1. Подбор номенклатуры упрочняемых деталей
- 4. 2. Разработка, изготовление и отладка установки для дробеструйного упрочнения
- 4. 3. Разработка технологического процесса упрочнения
- 0. 4.4 Разработка технических условий и производственных инструкций по пневмодробеструйному упрочнению
- Выводы по четвертой главе
Список литературы
- Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. В 2 ч. Ч.1/М.: Наука, 1991 г., 600 с.
- Безверхий П.А. Работа инжекционных смесителей и эжекторов и их расчёт. Учебное пособие. /Днепропетровск. Днепропетровский металлургический институт, 1975, 88с.
- Браславский В.М. Расчет глубины наклепа с учетом формы пластически деформированной поверхности // Вестник машиностроения, 1977. № 4. С.62−66.
- Браславский В.М. Технология обкатки крупных деталей роликами. М.: Машиностроение, 1975. 160 с.
- Брондз Л.Д. Технология и обеспечение ресурса самолета. М.: Машиностроение, 1986,184 с.
- Бутаков Б.И. Оценка точности определения глубины наклепа при поверхностном пластическом деформировании // Вестник машиностроения, 1982. № 11. С.22−24.
- Букатый С.А. Исследование деформаций деталей, возникающих после обработки поверхности: Автореф. Дис. .канд. техн. наук. Куйбышев, 1979. 18 с.
- Букатый С.А., Дмитриев В. А., Папшев Д. Д., Влияние технологических остаточных напряжений на деформации тонкостенных деталей // Вестник машиностроения. 1984. № 6. С. 40−41.
- Варнелло В.Б. Распространение пластической деформации при шариковой пробе // Труды Новосибирского института железнодорожного транспорта, 1952.
- Васаускас С.С. Исследование платсической деформации при контактном нагружении // Сопротивление материалов: Материалы конференции «Развитие науки в республике и использование их результатов». Каунас.1974. С.49−51.
- Вержбицкий В.М. Основы численных методов. М.: Высшая школа, 2002 г. 840 с.
- Виноградов Б.С. Прикладная газовая динамика. М.: Изд. Университета дружбы народов им. П.Лумумбы, 1965. 348 .
- Биргер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машгиз, 1963.
- Горохов В.А. Обработка деталей пластическим деформированием. Киев: Техника, 1978. 192 с.
- Давиденков Н.Н. Динамические испытания металлов. М.: ЦНТИ, 1936. 394 с.
- Дмитриенко О.В., Картышев Б. И. Остаточные напряжения после виброупрочнения // Авиационная промышленность, 1973. № 2. С.56−57.
- Дмитриенко О.В., Малахова Т. П. Закономерности при определении глубины деформированного слоя // Авиационная промышленность, 1975. № 4. С.86−87.
- Дрозд М.С. Определение глубины наклепанного слоя металла при дробеструйной обработке. /Научные труды Волгоградского механического института, т.2. Волгоград, 1955.
- Дрозд М.С., Матлин М. М., Сидякин Ю. И. Инженерные расчеты упруго-пластической контактной деформации. М.: Машиностроение, 1986. 224 с.
- Дунин Н.А. Качество поверхностного слоя деталей и его влияние на эксплуатационные свойства изделий. Казань: КАИ, 1980. 66 с.
- Журавлев Д.А. Научные основы, средства и технология дробеударного формообразования деталей летательных аппратов: Дис.. д-ра техн. Наук. М., 1989.
- Картышев Б.Н., Дмитриенко О. В., Мякошин А. Д. Упрощенный метод определения остаточных напряжений при вибрационном упрочнении. // Авиационная промышленность, 1974. № 1. С.85−88.
- Касаткин А.С. Исследование напряженного состояния и формоизменения при виброударной обработке тонкостенных цилиндрических деталей авиационной техники: Дис.. канд. техн. наук. Казань, 1977. 262 с.
- Кишкина С.И. Поверхностное упрочнение самолетных конструкций // Поверхностный наклеп высокопрочных материалов. М., 1971. С.16−35.
- Клюшин А.Р. Услович наследования технологических остаточных напряжений и деформаций при обработке поверхностным пластическим деформированием//Вестник машиностроения, 1984, № 6. С.32−34.
- Кобрин М.М. Эпюры остаточных напряжений при контактной и контактно-сдвиговой схемах поверхностного пластического деформирования // Вестник машиностроения, 1963. № 1. С.56−60.
- Кравченко Б.А. О точности различных методов определения глубины упрочненного слоя на деталях // Вестник машиностроения, 1978. № 11. С.35−37.
- Кудрявцев И.В. Основы выбора режима упрочняющего поверхностного наклепа ударным способом (методом чеканки). Труды ЦНИИТМАШ. 1965, Кн. 108, с. 6−34.
- Кудрявцев И.В. Поверхностный наклеп для повышения прочности и долговечности деталей машин. М.: Машиностроение, 1969. 100 с.
- Кудрявцев И.В., Наумченко Н. Е., Саввина И. М. Усталость крупных деталей машин. М.: Машиностроение, 1981. 240 с.
- Кудрявцев И.В., Петушков Г. Е. Влияние кривизны поверхностей на глубину пластической деформации при упрочнении деталей поверхностным наклепом.//Вестник машиностроения. 1966. № 7.
- Кузнецов В. Д. Физика твердого тела, т. З, гл. 25. Томск: Красное знамя, 1944.
- Кузнецов Н.Д., Волков В. И., Дмитриев В. А. Влияние дробеструйных способов обработки на качество поверхности и долговесности подшипников // Вестник машиностроения, 1984. № 3. С. 14−18.
- Лабутин АЛО., Адгамов Р. И. Построение математической модели пнев-могидроструйной обработки лопаток ГТД под водой.// Известия вузов. Авиационная техника. 1999. № 2. С. 63−66.
- Лабутин Ю.П. сопловые устройства для упрочнения поверхностей деталей наклёпом // Авиационная промышленность. 1987. № 10. С. 38−41.
- Лабутин Ю.П., Исайкин И. А. Контроль пневмодробеструйного упрочнения элементов поверхности деталей // Авиационная промышленность, 1981. № 5.
- Лахтин Ю.М., Леонтьева В. П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990. 528 с.
- Лебский С.Л., Федоров А. В., Шевченко В. А. Определение глубины пластически деформированного слоя деталей, подвергнутых дробеструйной обработке // Металловедение и прочность материалов: Труды Волгоградского политехи, ин-та, 1977. Вып. VI (68)
- Новиков И.И. Дефекты кристаллической решетки металлов. М.: Металлургия, 1968. 188 с.
- Овсеенко А.Н. Технологические начальные напряжения и методы их определения // Прогрессивные технологические процессы механосборочного производства в турбостроении: Труды ЦНИИТМАШ, 1986. № 196, С.9−15.
- Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник. М.: Машиностроение, 1987. 328 с.
- Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1978. 162 с.
- Петросов В.В. Гидродробеструйное упрочнение деталей инструмента. М.: Машиностроение. 1977. 168 с.
- Поляк М.С. Технология упрочнения. Технол. Методы упрочнения. В 2 т. М.: Л.В.М-СКРИПТ, машиностроение, 1995.
- Протодьяконов М.М., Тедер Р. И. Методика рационального планирования экспериментов. М.: Наука, 1970, 76 с.
- Прошин В.Ф., Кургузов Ю. М. Определение глубины наклепа по размерам остаточного отпечатка // Поверхностное упрочнение деталей машин и инструментов: Межвуз. Сб. Куйбышев, 1976. С.55−60.
- Рид В. Дислокации в кристаллах. М.: Металлургиздат, 1984. 80 с.
- Робожев А.В. Методика расчёта многоступенчатых пароструйных эжекторов. М.: МЭИ, 1965, 76 с.
- Румянцев Ю.С. Разработка и внедрение технологии упрочнения панелей и лонжеронов широкофюзеляжных самолетов на дробеметных установках с программным управлением: Дис. канд. техн. наук. М., 1987. 217 с.
- Рыжов Э.В., Бауман В. А. Влияние технологической наследственности на качество поверхности при обработке поверхностным пластическим деформированием (ППД) // Вестник машиностроения, 1973. № 10. С.59−62.
- Рыковский Б.П., Смирнов В. А., Щетинин Г. М. Местное упрочнение деталей поверхностным наклепом. М.: Машиностроение, 1985. 152 с.
- Рябой А .Я., Брондз Л. Д. Повышение ресурса авиационных деталей из высокопрочных сталей. М.: Машиностроение, 1977. 147 с.
- Саверин М.М. Дробеструйный наклеп. М.: Машгиз, 1955. 312 с.
- Серенсен С.В., Когаез В. П., Шнейдерович P.M. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность: Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1975. 448 с.
- Смирнов В.А. Аналитическое исследование остаточных напряжений и деформации в процессе обработки деталей // Изв. Вузов. Машиностроение, 1977, № 1.С. 150−155.
- Смирнов В.А. Влияние наследственных остаточных напряжений на напряженное состояние, создаваемое поверхностным наклепом // Технология и прочность деталей летательных аппаратов и двигателей: Межвуз. Сб. Казань, 1982. С.58−63.
- Смирнов В.А. Исследование напряженно-деформированного состояния и формоизменения при дробеструйной обработке деталей малой жесткости./ Диссертация на соискание уч. ст. канд. тех. наук. Казань: КАИ, 1969.
- Соболев Н.А. Исследование и разработка методов и средств виброударного упрочнения авиационных деталей сложных геометрических форм. Дис. канд. техн. наук. Казань, 1975.
- Соколов Е.Я., Зингер Н. М. Струйные аппараты. М.: Энергоатомиздат, 1989,352 с.
- Степнов М.Н., Гиоцинтов Е. В. Усталость легких конструкционных сплавов. М.: Машиностроение, 1973. 317 с.
- Строжев М.В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1971. 424 с.
- Теория и техника теплофизического эксперимента: Учебное пособие для вузов/ Ю. Ф. Гортышов, Н. С. Идиятуллин, Н. Н. Ковальногов, В.А.Филин- под ред. В. К. Щукина. М.: энергоатомиздат, 1985, 360 с.
- Технологические остаточные напряжения / Под ред. А. В. Подзея М.: Машиностроение, 1973,216 с.
- Ханнанов И.А. Исследование параметров эжекторного устройства для дробеструйного упрочнения деталей// Материалы 9-ой Международной конференции «Технология 2005», Г. Братислава, Словакия, 13−14 сентября 2005 г., с. 420−422.
- Ханнанов И.А., Байчурин А. Ш. Исследование режимов упрочнения полузакрытых поверхностей.// Материалы Всероссийской научно-практической конференции в рамках выставки «Авиакосмические технологии и оборудование», Казань, август 10−13,2004 г., с.169−170.
- Хейфец С.Г. Аналитическое определение глубины наклепанного слоя при обработке роликами стальных деталей. / В кн. Новые исследования в области прочности машиностроительных материалов. Под ред. И. В. Кудрявцева. М.: Машгиз, 1952. (ЦНИИТМАШ, кн. 49)
- Чепа П.А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным деформированием / Под ред. Б. И. Александрова. М.: Наука и техника, 1981. 128 с.
- Юркевич В.В. Деформация поверхности и характер эпюр остаточныхнапряжений при виброупрочнении // Отделочно-упрочняющая обработка, качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин. Ростон/Д, 1977. С.14−16.
- Ящерицын П.И., Рыжов Э. В., Авеченков В. И. Технологическая наследственность в машиностроении. Минск: Наука и техника, 1977. 256 с.
- Al-Hassani S.T.S. An Engineering Approach to Shot Peening Mechanics // Froc. Second International Conference on Shot Peening, Chicago May 1984: Nhe American Shot Peening Society. P.275−282.
- Al-Hassani S.T.S. New Advances in Shot Peening Applications for Surface Treatment // 1 st Int. Conf. on Surface Engineering (Brighton, 25−28 June 1985). Abington, 1986. Vol 3. P. 23−24.
- Burakowski T. Nakonieceny A. General aspects of shot peening criteria of parameters selection // 1 st Int. Conf. Shot Peen, Paris, 14−17 Sert. 1981 (ICSP1). Oxford e.a., 1982. F. 139−146.
- Clarke D., Birley S.S. The control of manual Shot peening. // 1 st Int. Conf. Shot Peen, Paris, 14−17 Sept. 1981 (ICSP1). Oxford e.a., 1982. P. 167−174.
- Clausen R. Untersuchungen zur Erfassung von Einfluggossen beim Kugel-strahlen // ZwF. 1981. Vol76. N3. s. 128−131.
- Cozard R., Schaff H., Bertaux I. Traitement mechanique des alliages d’aluminium // Grouped u travail Franko-sovietique: Sous-groupe metallur-gie: Symposium comptes rendus. Paris, 1985. 37 p.
- Dietmar Driesner. Mechanische oberflachenverfestigung von Kiz-blattfedern durcy Kugelstrahlen // Neue Hutte. 1984. 29. N3. S. 104−108.
- Flajed T. Use shot peening to toughen welds // Welding Design and Fabri-cabion. 1985. Vol 58. N9. P. 68−70.
- Grenaillage destine a la mise en contrainte de compression superficielle de pices metalliques. HFL 06−832−9. 1981.
- Horowitz I. Das «Shot-peenen» grosser Aluminium-Konstruktionselemente fur Flugzeugbau // Schweiz. alum. Rdsch. 1980. 30. N1. S. 14−20.
- John Ronald. Applyng control to shot peening // Eng. Dig. (Gr.Brit.). 1984. 45. N5. P. 39, 40, 42.
- Klimas Telesfor. Teoria Zwiekszania wytzzymalosei czesei maszyn przez ku-lowanie / Mechanik. 1983. 56. N6. S.355−358.
- Kopp R., Hornauer К. Kugelstrahl-Umformen Grundlagen und An-wendungsmoglichkeiten.//Metall. 1977, v 31. № 4, p. 362−364. Пер.№А-60 852 с немецкого
- Meduid S.A., Klair M.S. An examination of the relevance of co-indentation studies to incomplete coverage in shotpeening using the finite-element method // I.Mech. Work. Technol. 1985. 11. N1. P. 87−104.
- Neelakantan M.N., Green R.G., Foo S.N., John R. Measurement and control of imhact finiehing processes. // 1 st Int. Conf. Shot Peen. Paris, 14−17 sept. 1981 (ICSP 1). Oxford e.a., 1982. F. 147−158.
- Niku-Lari A. Residual Stresses and Surface Finisch in Shot-prened Components and Materials // Exp. Techn. 1983. 7. N2. P. 30−36.
- Niku-Lari: A. Contraintes residuelles et fatique des materiaus grenailles // Galvano-organo-traitements de surface. 1982. Vol 51. N530. F. 995−999.
- Noya I.K., Coben J.B. The nature residual stresses and its measurement // Proceedings of the sagamore Army Materials Research Conference, London, New-York, 13−17 Juli 1982. 28. Lake Placed, N.Y., 1982. F. 1−17.
- Shot peening adds strength to component design // Austral. Mach. And Prod. Eng. 1987. 40. N3.P. 41,43.
- Ternes Horst P. Der Uberdeckunsgrad beim Verfestigungsstrahlen (Shot Peening)//Fachbtr. Metallbearb. 1978. N9−10. S. 318−319.
- Urferr D., Jauffret J. The performaces of different bypes of shot: theoretical and experimental aspects // Adv. Surface Treat. Technol., Appl., Vol 2. Oxford e.a., 1986.P. 231−240.