CC BY
31где р - средний радиус округления абразивного зерна; п - количество зерен в смеси.
Тогда по формуле (3) можно вычислить количество зерен в смеси:
(4)
Р Та
n = 0,238
При хонинговании приходится пользоваться не всем приготовленным объемом смеси, поэтому содержание абразива в смеси можно находить в относительных единицах, пользуясь коэффициентом концентрации:
К = —. (5)
а К У '
Концентрация абразива зависит от содержания используемого абразива в смеси. Зная
Кс = Кн + Кнап + Ка, (6)
получим
К =
К к п
1 - L
(7)
где Кп = Кн + Кнап - масса полимера в смеси. По уравнениям (4) и (7) рассчитаем
n = 0,238-
К к п
(1 - £а )Тар3
(8)
Для вычисления удельной массы абразивных смесей приготавливали одинаковые по объему абразивные смеси с различными составами фторопласта Ф4 и размерами абразивных зерен в полимере. При определении удельной массы абразивной смеси выяснилось, что удельная масса смеси зависит от содержания абразива в смеси и мало зависит от величины абразивных зерен и содержания в полимере наполнителя.
Зависимость, удельной массы от концентрации абразива аппроксимирована уравнением
уА = 1,245 + 0,275Ка.
Основными видами взаимодействия абразивных зерен с металлом при перемещении бруска по поверхности заготовки при подаче давления на эластичную мембрану являются микрорезание со снятием тончайших стружек и трение с пластическим оттеснением металла.
Библиографические ссылки
1. Зверинцева Л. В. Абразивное полирование эластичным инструментом. Теоретические и практические основы процесса. LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG Heinrich-Böcking-Str. 6-8, 66121 Saarbrucken, Germany. 200 с.
2. Сысоев С. К., Сысоев А. С. Экструзионное хо-нингование деталей летательных аппаратов: теория, исследования, практика : монография / Сиб. гос. аэро-космич. ун-т. Красноярск, 2005. 220 с.
References
1. Zverinceva L. V. Abrazivnoe polirovanie jelastichnym instrumentom. Teoreticheskie i prakticheskie osnovy processa LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG Heinrich-Böcking-Str. 6-8, 66121 Saarbrucken, Germany 2012. 200 s.
2. Sysoev S. K., Sysoev A. S. Jekstruzionnoe honingovanie detalej letatel'nyh apparatov: teorija, issledovanija, praktika : monografija ; Sib. gos. ajerokosmich. un-t. Krasnojarsk, 2005. 220 s.
© Зверинцев В. В., Сысоев С. К., Сысоев А. В., Зверинцева Л. В., 2013
УДК 621.924.079
ГИБКА ВОЛНОВОДНЫХ ТРУБ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ С ПЕРЕМЕННЫМ РАДИУСОМ
Л. В. Зверинцева, И. Ю. Квятковский, В. В. Зверинцев
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Проведено сравнение расчетов напряжений и деформаций при гибке волноводных труб прямоугольного сечения с переменным и постоянным радиусом с целью дальнейшего внедрения в производство.
Ключевые слова: прямоугольная труба, волноводы, гибка волноводных труб.
FLEXIBLE WAVEGUIDE PIPES OF RECTANGULAR SECTION WITH VARIABLE RADIUS
L. V. Zverintseva, I. U. Kvytkovskiy, V. V. Zverintsev
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia
Comparison of calculation of stresses and strains bending in waveguide pipes of rectangular section with a variable and constant radius is performed to introduce the procedure to the production process.
Keywords: rectangular pipe, waveguides, flexible waveguide pipes.
Решетневскуе чтения. 2013
Гибка полых прямоугольных волноводных труб является одной из основных операций технологического процесса изготовления волноводного тракта. Известно много методов получения гнутых деталей труб [1].
При изгибе трубы с прямоугольным поперечным сечением распределение деформации происходит аналогично распределению деформаций круглой трубы. Возможны разрывы на наружной стенке, искажение прямоугольной формы поперечного сечения, появление гофр на внутренней стороне, утонение или увеличение толщины труб. Поэтому методы и оборудование для гибки постоянно совершенствуются. На основе анализа выбран метод гибки проталкиванием через канал разъемной матрицы. Трубную заготовку с давлением наполнителя, заключенного в ее полости, проталкивают через криволинейный ручей. При этом давление наполнителя по мере проталкивания увеличивают. Заготовка изгибается под давлением двух цилиндров. Предлагается заменить гибку с постоянным радиусом на гибку с переменным радиусом, т. е. по эвольвенте [2]. Заготовка трубы, помещенная в матрицу, проталкивается пуансоном. Усилия, действующие на заготовку, на внутренней границе канала включают осевую силу Р от пуансона, силу реакции с учетом силы трения и изгибающий момент М.
По условию равновесия сил, момента и преобразований находим силу проталкивания через криволинейный канал с постоянным радиусом:
ее = -е р In
P =-
m (sin е0 + ц cos е0)
R0sin е0 + |j.(R - R0cos е0)
R_
rO
Для зоны растяжения (Я0 < Я < Я) главные напряжения определяются по формулам
Я
ст = 1,155cts In
Ro
сте = 1,155cts
сть = 1,155cts
Í r Л 1 + ln^-
. ro
í r л
1 + 2ln-2-
r„
Для зоны сжатия (г,- < Яi < Я0) главные напряжения определяются по формулам
Я
ст р = -1,155ст? 1п—,
р 8 Я
сте = -1,155 cts
1 + ln
R_
"r„
сть = -1,155 cts
í R л
1 + 2ln—
Ro
где ох - параметр упрочнения материала; г - внутренний радиус гиба.
Сила проталкивания через криволинейный канал с переменным радиусом
P = Fn(ц sin е, + cos е,),
где 90 - постоянный угол гиба; 0,- - переменный угол гиба; R - наружный радиус гиба; R0 - радиус гиба нейтрального слоя; д - коэффициент трения; М - общий изгибающий момент, который определяется как разность моментов для внешних и внутренних сторон трубы.
При гибке труб путем проталкивания через канал матрицы с постоянным радиусом кривизны радиус изгиба ограничивается в определенных пределах. Применение нового метода гибки труб проталкиванием через канал матрицы с переменным радиусом кривизны повышает степень деформации. Суть этого способа заключается в получении постепенной деформации, т. е. в процессе гибки радиус гибки постепенно снижается от большего до меньшего значения.
При гибке прямоугольных труб внешняя стенка трубы испытывает деформации растяжения, внутренняя стенка - деформации сжатия, а боковая стенка -изгиб на ребро. Вследствие их взаимного влияния напряженно-деформированное состояние трубы является сложным.
К деформации внешней и внутренней стенки трубы возможно применить схему изгиба широкого листа (см. рисунок).
Главные деформации определяются по формуле [3]
б
Схемы распределения напряжений по толщине стенки при гибке:
а - с постоянным радиусом; б - с переменным радиусом
Для расчета технологических параметров выбрана волноводная труба размерами 24*44*250 с радиусом гиба 25 мм из материала латуни Л96. Расчеты по гиб-ке прямоугольной трубы с постоянным и переменным радиусом сведены в таблицу.
а
Сравнение технологических параметров гибки двумя методами
Параметры расчета С постоянным радиусом С переменным радиусом
Р 122 кН 434 кН
М 2 067 Нм 4 345 Нм
8 8i -0,50 -0,43
8е 0,35 0,30
Растяжение Яр -0,7 МПа 3 МПа
Яе 126 МПа 118 МПа
Яь 60 МПа 58 МПа
Сжатие Я -5 МПа -3 МПа
Яе -126 МПа -124 МПа
Яь -65 МПа -63 МПа
Результаты расчета показывают, что при гибке волноводной трубы прямоугольного сечения деформации уменьшаются, а сила проталкивания через канал разъемной матрицы и изгибающий момент увеличиваются при изменении радиуса с постоянного на переменный, т. е. по эвольвенте.
Библиографические ссылки
1. Зверинцева Л. В, Колпаков Н. П., Воронова Е. Ф., Кирьянов К. В., Минаев С. П. Гибка волноводов прямоугольного сечения // Решетневские чтения : материалы Междунар. науч. конф. / СибГАУ. Красноярск, 2007. С. 175-176.
2. Сяо Сяотин. Совершенствование технологии гибки труб прямоугольного сечения проталкиванием : дис. ... канд. техн. наук. М., 2004. 178 с.
3. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. М. : Машиностроение, 1971. 782 с.
References
1. Zverintseva L. V., Kolpakov N. A., Voronova Е. F., Kiryanov K. V., Мinaev S. P. Flexible waveguides rectangular // Reshetnev's reading : materials of the Intern. scient. conf. ; SibSAU. Krasnoyarsk, 2007, p. 175-176.
2. Siao Siaоtin. Improvement of the technology of bending of pipes of rectangular section pushing : dis. ... kand. techn. nauk. M., 2004. 178 p.
3. Romanovsky V. P. Reference book by cold pressing. M., Engineering, 1971. 782 p.
© Зверинцева Л. В., Квятковский И. Ю., Зверинцев В. В., 2013
УДК 621.3(075.3)
УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ И ЕЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ МОЩНОСТЬ
Б. Н. Казьмин, И. В. Трифанов, Д. Р. Рыжов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: [email protected]
Рассмотрена экспериментальная установка для исследования процессов создания пучков низкотемпературной электронной плазмы и преобразования ее энергии в мощность электрической цепи.
Ключевые слова: электронная плазма, конвекционный ток, ток проводимости, токи электрического смещения, электродуговой плазмотрон.
THE APPARATUS FOR STUDYING PROCESSES OF LOW-TEMPERATURE PLASMA AND ITS CONVERSION INTO ELECTRIC POWER
B. N. Kazmin, I. V. Trifanov, D. R. Ryzhov
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: [email protected]
The experimental setup for studying the processes of creating beams of low-temperature electron plasma energy and convert it into electrical power circuit is described.
Keywords: electron plasma, convection current, conduction current, the currents of the electric displacement, electric plasma torch.
Поток низкотемпературной плазмы можно получить с помощью электронной пушки с электродуговым плазмотроном [1] и преобразовать в электромагнитный процесс на основе уравнений Максвелла-Лоренца [2; 3]:
тт х dE
rotH = J П +е—;
П dt
dH
rotE = -; divsE = p;div|H = 0
dt
