CC BY
12
3. ТЕХНОЛОГ1Я ТА УСТАТКУВАННЯ Л1СОВИРОБНИЧОГО КОМПЛЕКСУ
УДК 621.91 Проф. М.Д. Крик, д-р техн. наук;
acnip. А.€. Рудь1 -НЛТУ Украти, м. nbsis
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОВЕРХНЕВОГО ЗМ1ЦНЕННЯ СТАЛЕВИХ ДЕТАЛЕЙ ШЛЯХОМ ОБРОБЛЕННЯ ВИСОКОШВИДК1СНИМ ТЕРТЯМ
Запропоновано установку для поверхневого змщнення деталей обробленням високошвидкюним тертям. Запропонована установка дае змогу значно розширити дь апазон режимних чинникiв, яю впливають на процес високошвидкiсного тертя -тиск у зош контакту, швидюсть подачi та iнше, порiвняно з тими, що використовува-лись у попередшх дослiдженнях. Це дасть змогу збшьшити утворення тепла та забез-печити iнтенсивнiше деформування поверхневих шарiв матерiалу, яке прогнозовано приведе до тдвищення якостi змiцненого шару.
Prof. M.D. Kiruk;post-graduateA.E. Rud'-NUFWTof Ukraine, L'viv
Equipment for hardening of details' by steel surface by the processing by a high-speed friction
Equipment for hardening of details' surface by the method of processing by a highspeed friction was offered. The offered setting enables considerably to extend the range of regime factors which influence on the process of high-speed friction - pressure in the area of contact, speed of serve et al, by comparison to those which was used in previous researches. It will enable to increase formation of heat and provide more intensive deformation of superficial layers of material, which forecast will result in upgrading of the fixed layer.
1снуе багато технолопчних метод1в формування поверхневого змщнення в металах та сплавах [1]. Однак механо1мпульсне оброблення високош-видюсним тертям, на вщмшу вщ шших метод1в штенсивного деформування, дае змогу створювати др1бнодисперсш структури на поверхш деташ, виго-товлено! не тшьки з м'яких сталевих матер1ал1в, а також з високомщних та тих, що важко деформуються.
Максимально здеформований яюсний шар тд час фрикцшного змщнення утворюеться безпосередньо на поверхш матер1алу детал1 та релак-суеться на певнш глибиш. Це ютотно вщр1зняе високошвидюсне тертя вщ обкатування або ударного змщнювального оброблення, як шщдають зони максимального контактного напруження на деякш глибиш вщ поверхш, що може призводити до утворення шдповерхневих трщин.
Огляд тематичних джерел свщчить про те, що змщненню високош-видюсним тертям придшено немало уваги [2-4]. Автор роботи [4], дослщжу-ючи вплив знакозмшних навантажень на ф1зико-мехашчш характеристики змщненого шару у раз1 фрикцшного оброблення, констатуе, що звичайне змщнення тертям себе вичерпало. Автори робгг [3, 4] вказують на потребу
1 Наук. кер1вник: проф. М. Д. Юрик, д-р техн. наук - НЛТУ Укра!ни, м. Льв1в
застосування спещальних технолопчних середовищ, що позитивно вщби-ваеться на якiсних показниках змщненого шару та на технологи змщнення безпосередньо. У дослiдженнях [3] автор пропонуе використовувати фрик-цiйне змщнення для легування поверхневого шару.
На нашу думку, доцшьно придшити бшьше уваги температурi та тис-ку, що виникають у зонi контакту деташ з iнструментом-диском. Вплив тем-ператури та тиску, як основних чинниюв процесiв, що проходять в поверхне-вих шарах металу тд час фрикцiйного оброблення, вивченi недостатньо. З певних причин (режимнi чинники процесу змщнення, припуск на оброблення деташ, технолопчш можливостi обладнання та шше) дослiдники [2-5] не от-римали змiцнений шар товщиною бшьше шж 500 мкм, зокрема в разi застосування легуючих елеменлв, технологiчного середовища, реверсу змщню-вального iнструменту та iнших вдосконалень методу. Основним гальмiвним чинником пiд час змщнення високошвидюсним тертям були техтчт та тех-нологiчнi параметри наявних установок для змщнення.
Ми запропонували технологда високошвидкiсного тертя, яка дае змо-гу отримати змiцнений шар товщиною до 1,5 мм та зi стабшьно високою мж-ротвердютю (10-11 ГПа) по всiй глибиш змiцнення.
Для вивчення впливу режимних чинниюв на якiснi показники змщнення було створено експериментальну установку, загальний вигляд яко! показано на рис. 1.
Установку спроектовано й виготовлено на базi ушверсально-загострю-вального верстата ЗА64М. Головним вузлом установки е змщнювальний пристрш, який складаеться з електродвигуна 7 типу 4А112М2УЗ потужшстю 7,5 кВт та частотою обертання вала 2900 хв-1, шпинделя (фортуни) 11 зi змщ-нювальним iнструментом-диском 10. Шпиндель починае працювати вiд електродвигуна через клинопасову передачу 8, яка за рахунок змшних шкiвiв за-безпечуе такi робочi лiнiйнi швидкост обода диска: 44, 45, 48, 50, 55, 58, 60, 65, 68, 70, 72, 75 м/с. Це допомогло вкластися в ращональну область швид-костей. Двигун i шпиндель змонтоваш на поворотнiй плит 6, яка своею чер-гою встановлена замiсть шлiфувально! головки на колону верстата. Наявшсть поворотно! плити дае змогу застосувати для наших дослщжень не величину подачi на врiзання, а зусилля, з яким диск дiе на поверхню, що обробляеться.
До вшьного кiнця поворотно! плити прикршлено линву 9, на шший кь нець линви, перекинуто! через блок, кршиться комплект вантажу. Мехашзм дае змогу регулювати зусилля в процес фрикцiйного оброблення та створю-вати необхiдний здеформований стан поверхш. За рахунок цього мехашзму зусилля притискання можна регулювати в дiапазонi 50... 1000 Н та бшьше.
Колона мае гвинтовий мехашзм перемщення, за допомогою якого здшснюеться подача диска на зближення з оброблюваною поверхнею. Шсля входження диска в контакт з деталлю поворотна плита, за рахунок шаршру, переходить в плавуче положення. Плита частково врiвноважуеться вантажем мехашзму регулювання зусилля, внаслщок чого отримуемо задане зусилля притискання. Також треба зазначити, що у разi застосування плаваючого положення шструмента-диска вщпадае потреба в точному базуванш деталi та правильност !! геометрично! форми.
Рис. 1. Установка для змщнення високошвидшсним тертям: 1 - станина; 2 - л1мб поперечног подача; 3 - сты поперечного перемщення; 4 - сты поздовжньо-го перемщення; 5 - магнтна плита; 6 - поворотна плита; 7 - електродвигун приводу диска; 8 - клинопасова передача; 9 - механизм створення зусилля; 10 - ¡нстру-мент-диск; 11 - шпиндель фортуна; 12 - електродвигун приводу механизму подача;
13 - клинопасова передача; 14 - перетворювач частоти; 15 - редуктор;
16 - ланцюгова передача.
Зусилля в зош змщнення установлювали з використанням взiрцевого переносного динамометра ДОСМ-3-0,05 виробничого об'еднання "Точпри-лад", який встановлювали на поздовжнш стш установки. На динамометр створювали тиск змщнювальним диском. Сила тиску залежить вщ вантажiв, як додають або зшмають з мехашзму створення зусилля. Вантажi таруються в зусилля, з яким диск тисне на динамометр. Потрiбний вантаж для певного зусилля вибирають з тарувального графжа.
На станиш установки 1 закршлений стш поперечного перемщення 4, це перемщення виконуеться за допомогою лiмба 2. На столi 3 розмщено стiл для поздовжнього перемiщення 4, на якому своею чергою монтуеться магшт-на плита 5 для фжсування заготiвки. Поздовжне перемiщення стола 4 здшснюеться через ланцюгову передачу 16, привщна зiрка яко! змонтована на вихщному валу черв'ячного редуктора 15. На ведучому валу редуктора розмщений ведений шюв пасово! передачi 13, яка передае момент вщ елек-тродвигуна механiзму подачi 12. Електродвигун мехашзму подачi потужшс-
тю 0,75 кВт, живиться вщ мережi трифазно! напруги 220 В, яку отримуе з пе-ретворювача частоти обертання "РГМ-1,5/1" 15.
Перетворювач частоти забезпечуе безступеневе регулювання швидкостi подачi в дiапазонi 0...3,5 м/хв вiдповiдно до схеми приводу. Також за допомо-гою цього пристрою виконуеться реверсивний рух стола поздовжньо! подачi. Електродвигун механiзму приводу змiцнювального iнструмента-диска, тд'една-ний до трифазно! мереж 220 В, обмотки двигуна з,еднанi на "трикутник".
Запропонована установка дае змогу значно розширити дiапазон ре-жимних чинниюв процесу високошвидкiсного тертя (тиск у зош контакту, швидкiсть подачi та iнше) порiвняно з тими, що використовувались в досль дженнях [2-5]. На наш погляд, це дасть змогу збшьшити утворення тепла та забезпечити штенсившше деформування поверхневих шарiв матерiалу, що прогнозовано приведе до шдвищення якостi змiцненого шару.
Висновки:
1. Створена установку для поверхневого змщнення деталей методом меха-но1мпульсного оброблення високошвидюсним тертям.
2. Установка дае змогу використовувати широкий д1апазон режимних чинниюв змщнення, а саме: зусилля в зош контакту вщ 50 до 1000 Н { бшь-ше; поздовжню подачу загот1вки вщ 0 до 3,5 м/хв.
Лггература
1. Голубець В.М. Технолопчш методи поверхневого змщнення меташчних конструкт-цшних матер1ашв : навч. поабник. - Льв1в : ВТФ "Друксервю", 2000. - 178 с.
2. Бабей Ю.И. Физические основы импульсного упрочнения стали и чугуна. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1988. - 237 с.
3. Кирил1в В.1. Розроблення методу поверхневого легування сталей при механо1м.пуль-снш обробщ : дис. на здобуття наук. ступ. канд. техн. наук: спец. 05.02.01 / Кирил1в Володи-мир 1ванович. - Льв1в, 1997. - 185 с.
4. Евдокимова А.Н. Трибологические особенности и практические возможности высокоскоростного знакопеременного трения и шлифования : дис. на соискание ученой степ. канд. техн. наук: спец. 05.02.04 / Евдокимова Алла Николаевна. - К., 1998. - 450 с.
5. Гурей 1.В., Гурей Т.А., Плахтш Л.В. Вплив фрикцшного змщнення на товщину поверхневого шару чавуну // Вюник Тернопшьського державного техшчного ушверситету. -Тернотль : ТДТУ. - 1999. - Т. 4, № 2. - С. 45-50._
УДК 621.825.5 Проф. В. О. Малащенко, д-р техн. наук - НУ "RbeiecbKa
полтехмка"; проф. М.П. Мартинщв, д-р техн. наук - НЛТУ Украти, м. Львiв; астр. В.В. Малащенко - НУ "Львiвська nолiтехнiка"
ЕФЕКТИВШСТЬ МЕХАН1ЗМ1В В1ЛЬНОГО ХОДУ З КУЛЬКОВИМИ ОБГ1ННИМИ МУФТАМИ
Розглянуто можливосп застосування нових кулькових обгшних муфт у стартерах транспортних засобiв, визначено основш геометричш параметри та навантажу-вальну здатшсть одше'1 з таких муфт, що передав обертальний момент за рахунок за-чеплення натвмуфт.
Prof. V.O. Malashchenko - NU "L'vivs'ka Politekhnika"; prof. M.P. Martynciv - NUFWT of Ukraine, L'viv;
