Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Մակերևույթների գրտնակման գործընթացի արդյունավետության բարձրացումը գերձայնային տատանումների կիրառմամբ

Խաչատրյան, Նաիրի Հրայրի (2016) Մակերևույթների գրտնակման գործընթացի արդյունավետության բարձրացումը գերձայնային տատանումների կիրառմամբ. PhD thesis, Հայաստանի ազգային պոլիտեխնիկական համալսարան .

[img]
Preview
PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (3941Kb) | Preview
    [img]
    Preview
    PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (1335Kb) | Preview

      Abstract

      Տեխնիկայի զարգացմանը զուգընթաց մեքենաների աշխատանքի պայմանները անընդհատ բարդանում են, առավել խիստ են դառնում մեքենամասերի շահագործական ցուցանիշներին ներկայացվող պահանջները: Այդ տեսանկյունից մակերևութային շերտի որակը այն կարևորագույն գործոններից մեկն է, որն ապահովում է մեքենամասերի բարձր շահագործական բնութագրեր: Մեքենամասի մակերևութային շերտի անհրաժեշտ որակի ապահովման համար կիրառվում են վերջնամշակման տարբեր եղանակներ, այդ թվում նաև մակերևութային շերտի ամրացում՝ մակերևութային պլաստիկ դեֆորմացմամբ (ՄՊԴ), ինչպես նաև ինդենտորին գերձայնային տատանումների հաղորդմամբ, որի զարգացումը դրանց նոր հնարավորությունների հայտնաբերմամբ մնում է մեքենաշինության կարևոր և արդիական խնդիրներից մեկը։ Նախաբանում հիմնավորված է թեմայի արդիականությունը, բերված են պաշտպանության ներկայացվող գիտական դրույթներն ու արդյունքները և ներկայացված է աշխատանքի կառուցվածքը։ Առաջին գլխում ներկայացված է մեքենամասեի բանվորական մակերևույթների ավանդական և գերձայնային տատանումների կիրառմամբ ՄՊԴ մեթոդների խնդիրը, որոնց վերլուծությունը ցույց տվեց, որ ՄՊԴ գրտնակման գործընթացում ԳՁՏ-ի կիրառումն իր զարգացման համար ունի բավական մեծ հնարավորություն, այդ թվում՝ իականացման մեթոդի կատարելագործմամբ, որի հիման վրա ձևակերպվել են ատենախոսության նախաբանում բերված նպատակն ու խնդիրները։ Երկրորդ գլուխը նվիրված է ՄՊԴ գրտնակման գործընթացում ինդենտորին ինչպես շառավղային, այնպես էլ ուժի համազորի ուղղությամբ ԳՁՏ-ի համադրմամբ (ՀՀ թիվ 3006 A արտոնագիր) գրտնակման կինեմատիկայի և ուժային ծանրաբեռնվածության առանձնահատկությունների տեսական ուսումնասիրություններին։ Առաջարկվել է շառավղային տատանումները լայնականի փոխակերպման գործակցի որոշման մաթեմատիկական արտահայտությունը։ Տեսականորեն հիմնավորված է, որ ԳՁՏ գրտնական որոշակի ռեժիմների պայմաններում, որոշակի ժամանակահատվածի ընթացքում, տեղի է ունենում ինդենտորի և մշակվող մակերևույթի միջև կոնտակտի ընդհատում։ Ապացուցվել է, որ համազոր ուժի ուղղությամբ ԳՁՏ գրտնակման մնացած բոլոր հավասար պայմանների դեպքումայդ ժամանակահատվածը 10…40% մեծ է շառավղային ԳՁՏ գրտնակման համեմատ, իսկ աշխատանքային և պարապ ընթացքների տևողությունների հավասարության պայմանի դեպքում՝ հնարավորություն է ստեղծվում բարձրացնել գրտնակման արագությունը մինչև 1,4 անգամ և նվազեցնել միջին ուժը մինչև 1,2…1,6 անգամ։ Научно-технический прогресс во всех отраслях современного машиностроения требует от разработчиков и конструкторов постоянного улучшения технико-экономических показателей проектируемых ими машин и оборудования, что, как правило, сопровождается повышением режимов их работы. Это налагает серьезные требования к надежности и долговечности, и связанные с ними, все более ужесточающиеся требования к качеству поверхностного слоя и эксплуатационных свойств деталей машин. Для обеспечения необходимого качества поверхностного слоя деталей машин в технологии машиностроения применяют финишные методы обработки, к числу которых относятся различные способы абразивной и термической обработки, легированием и нанесением на рабочие поверхности деталей машин износостойких покрытий, а также их упрочнением методами поверхностного пластического деформированием (ППД). Наиболее прогрессивными методами ППД, направленными на повышение качества и эксплуатационных свойств деталей машин, являются технологии выглаживания их поверхностей с наложением на инструмент высокочастотных ультразвуковых колебаний (УЗК) вдоль нормали к обрабатываемой поверхности применением. На основе результатов таких исследований установлено, что методы ППД с радиальными УЗК индентора совмещают в себе лучшие показатели традиционных способов обработки: исходная шероховатость обработанных поверхностей деталей машин из термообработанных сталей и сталей в состоянии поставки, чугуна, сплавов цветных металлов, высокопрочных, коррозиестойких, нержавеющих сталей и сплавов снижается до Ra 0,2; микротвердость поверхностного слоя в зависимости от обрабатываемого материала увеличивается на 20-270%; улучшаются эксплуатационные характеристики деталей машин за счет повышения предела контактной выносливости на 15-25% и т.д. В настоящее время в области ультразвукового ППД деталей машин намечается новая тенденция исследований и вместо традиционных схем ультразвукового выглаживания с наложением на индентор радиальных УЗК, авторы начинают разрабатывать и исследовать новые методы ППД с применением тангенциально-осевых, в том числе и амплитудно-модулированных или крутильных УЗК, каждый из которых имеет свои особенности и преимущества. В этой связи исследования новых возможностей повышения эффективности применения УЗК в процессе ППД рабочих поверхностей деталей машин на основе разработки новых схем наложения УЗК на индентор остается одной из важнейших и актуальных задач машиностроения. Scientific-technical progress in all branches of modern engineering demands of developers and designers continuously improve technical and economic performance of the designed machines and equipment’s. This places high demands on the reliability and durability, to ensure that the technology used in finishing machining methods, which including methods for hardening of working surfaces of machine parts by surface plastic deformation (SPD) methods, including superimposed on the indenter ultrasonic vibrations (USV), development of which, by identifying their new opportunities, remains one of the most important and relevant engineering tasks. In the introduction the actuality of the topic, are given the scientific provisions and the results to be defended and represented by the structure of the work. In the first chapter described the state of the issue and the problem of traditional and ultrasonic methods SPD working surfaces of machine parts, which analysis showed that the technological capabilities of SPD processes using ultrasonic vibrations have a sufficiently great reserve to its development, including the improvement of the methods of their implementation, on the basis of which stated the purpose and objectives of the thesis which are given in the introduction. The second chapter of the thesis is devoted to theoretical studies of the kinematics and force loading of the tool in the process of SPD with the imposition of the indenter USV both in the radial direction and in the direction of resultant force according to the RA patent №3006, on the basis of which found that the SPD machine parts with radial USV due to periodic changes in the height of the deformation segment of a spherical indenter in the machining plane arise seeming transverse and amplified USV, which amplitude independent of the radius of the spherical indenter, the amplitude of radial USV and the depth of penetration of the indenter under the action of static forces. It is proposed the coefficient of conversion of radial in transverse USV and the dependence of its definition. Same time, under certain processing conditions and USV amplitude over a period of time segment of the deforming of a spherical indenter comes out of contact with the material being processed, which creates favorable conditions for the implementation of the SPD. It is shown that, in equal conditions, the time period during which a spherical indenter is completely divorced from the material being processed in the case of USV indenter along the resultant force smoothing, is always on the 10 ... 40% more in comparison with the process of SPD with radial USV indenter. Application of SPD working surfaces of machine parts superimposed on USV indenter in the direction of the resultant force break-in allows you always transfer to the body of the indenter, as a result of which increases its dynamic stability.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Повышение эффективности процесса обкатки поверхностей применением ультразвуковых колебаний. Improving the efficiency of the process of the break-in of surfaces with application of ultrasonic vibration.
      Uncontrolled Keywords: Хачатрян Наири Грайрович, Khachatryan Nairi
      Subjects: Mechanical Engineering and Machine Science
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 31 Mar 2017 12:57
      Last Modified: 31 Mar 2017 12:57
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4442

      Actions (login required)

      View Item