Исследование процесса отделки каналов экструзионным выглаживанием Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

№ 532-91 / С. К. Сысоев и др. ; ЦНТИ. Красноярск, 1991. 40 с.

3. Левко В. А. Особенности реологии рабочей среды при абразивно-экструзионной обработке // Вестник СибГАУ. 2005. Вып. 7. С. 96-100.

4. А.с.1161359 СССР. МКИВ24С 1/08. Способ об-

работки деталей абразивной массой / С. К. Сысоев, М. А. Лубнин. Заявлено 11.07.83; Опубл. 15.06.85, Бюл. № 22. 3 с. : ил.

© Сысоева Л. П., Жилина К. Е., 2012

УДК 621.923.9

Д. В. Тарасов, Л. П. Сысоева Научный руководитель - А. С. Сысоев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОТДЕЛКИ КАНАЛОВ ЭКСТРУЗИОННЫМ ВЫГЛАЖИВАНИЕМ

Исследована возможность чистовой обработки деталей ЛА методом экструзионного выглаживания.

Известны способы чистовой абразивной обработки методом перепрессования полутвёрдых пластических материалов, пропитанных абразивными частицами [1; 2]. В некоторых случаях не допускается применение абразивной обработки из-за внедрения абразива в поверхностный слой деталей (особенно из мягких материалов).

Выносливость деталей находится в прямой зависимости от величины шероховатости, формы микронеровностей и направления штрихов, полученных при механической обработке поверхности. Для повышения выносливости детали необходимо максимально уменьшить концентрации напряжений, возникающих возле микронеровностей.

Нами проведены исследования по повышению качества деталей методом безабразивной чистовой обработки деталей ЛА из алюминиевых сплавов.

Деформирующие элементы в виде шариков равномерно перемешивали в полутвёрдом пластическом материале (каучук синтетический марки СКТ, смешанный с фторопластом-4), удерживающем деформирующие элементы во взвешенном состоянии и пере-прессовывали смесь через обрабатываемую полость на установке УЭШ-25 под давлением до 12 МПа. Количество циклов смеси изменяли в соответствии с разработанной методикой. За цикл принято перепрессование смеси через канал в прямом и обратном направлении. Исходная шероховатость поверхности Яа 4 мкм.

В процессе перепрессования смеси шарики прижимаются средой к поверхности канала и пластически деформируют обрабатываемую поверхность, скругляя острые кромки на входе и выходе канала.

Установлено, что шероховатость обрабатываемой поверхности зависит в основном от количества циклов обработки и от скорости течения смеси по каналу (см. рисунок). При увеличении количества циклов шероховатость поверхности уменьшается, но при возрастании скорости при тех же режимах обработки шероховатость увеличивается.

Увеличение скорости сокращает время действия деформирующих напряжений, следовательно, пластическая деформация из-за недостатка времени протека-

ет в меньшем объёме металла. Вследствие этого при неизменном давлении повышается величина деформирующих напряжений, увеличивая интенсивность размножения дислокаций и ускоряя процесс образования тонкой микроструктуры, что вызывает более сильное упрочнение. Глубина упрочнения в этом случае снижается.

Величина упрочнения поверхностного слоя за счет пластического деформирования поверхностного слоя зависит главным образом от удельных напряжений и размеров контактной площадки между элементом (шариком) и обрабатываемой поверхностью. С повышением давления в смеси деформирующее напряжение в зоне контакта шарик - поверхность возрастают, увеличивая скорость размножения дислокаций, а это приводит к более интенсивному упрочнению.

0,8

0,4

V, м С

2

3

4

5

Зависимость шероховатости поверхности ка от скорости

течения смеси v по каналу. Условия эксперимента: материал образцов АМГ6; смесь (% по массе): каучук СКТ - 32 %, фторопласт-4 - 4 %, шарики стальные 01 мм - 64 %

Секция « Технология производства ракетно-космической техники»

Проведённые исследования обработки деталей пластическим деформированием позволяют обеспечить:

возможность получения различных прочностных свойств деталей и поверхности детали за счёт тонкого регулирования режимов пластического деформирования поверхности;

уменьшение шероховатости поверхности в 5...8 раз по сравнению с исходной, не применяя абразивные материалы;

для получения наилучшего результата рекомендуется выдерживать скорость движения абразивного жгута в диапазоне 3,5.4 м/с.

Библиографические ссылки

1. Сысоев А. С., Сысоев С. К., Лубнин М. А. Абра-зивно-экструзионная обработка деталей // Технология машиностроения. 2002. № 4. С. 26-30.

2. Сысоев С. К., Сысоев А. С. Экструзионное хо-нингование деталей летательных аппаратов: теория, исследования, практика : моногр. ; СибГАУ. Красноярск, 2005. 220 с.

© Тарасов Д. В., Сысоева Л. П., 2012

УДК 531

О. Б. Фисенко, Ю. А. Этенко Научный руководитель - Л. И. Тюрикова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ЗАКОНЫ И ТЕОРЕМЫ ДИНАМИКИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ТЕОРИИ РЕАКТИВНОГО ДВИЖЕНИЯ

Рассматривается три закона Ньютона на которых базируется классическая механика. Для понимания движения тел переменной массы и теории полета ракет существенное значение имеет теорема об изменении количества движения.

Среди великих технических и научных достижений ХХ века, одно из первых мест, несомненно, принадлежит ракетам и теории реактивного движения.

К. Э. Циолковский много сделал для познания основ теории движения ракет. Он был первым в истории науки, кто сформулировал и исследовал проблему измерения прямолинейных движений ракет, исходя из законов теоретической механики. Он родоначальник современных жидкостных ракет дальнего действия, один из создателей новой главы теоретической механики (движения ракеты, как тела переменной массы)

Классическая механика, изучающая законы движения базируется на трёх законах отчетливо и строго сформулированных английским учёным Исааком Ньютоном ещё в 1687г. Кратко остановимся на законах движения Ньютона, так как последующий шаг в науке, позволивший изучать движения ракет, был дальнейшим развитием методов классической механики.

Первый закон Ньютона - закон инерции. Суть закона инерции состоит в том, что механическое движение тела не может возникнуть из ничего, а возникает только в связи с взаимодействием с другими телами. Изолированное от влияния других тел всякое материальное тело находится в покое или движется прямолинейно и равномерно, сохраняя своё движение. Взаимодействие тел друг с другом. Передача движения от одного тела к другому есть причины изменения покоя или равномерного прямолинейного движения. Движение тела не может исчезнуть и превратиться в ничто, а может быть передано другому материальному телу как механическое движение или превратиться в другие формы движения (например в тепло). Если m - масса тела, а V - его скорость, то произведение mV называют количеством движения тела. Для изолированного тела его количество движе-

ния остаётся постоянным. Изменение количества движения может произойти только под влиянием других тел или как говорят в механике, под действием сил. Причем между изменением количества движения и силой существует зависимость

t

mV - mV0 = J F ■ dt,

to

которая выражается теоремой об изменении количе-

t

ства движения, где интеграл J F ■ dt, называют им-

to

пульсом силы.

Выведена эта теорема их второго закона Ньютона ma = F, который может быть записан в следующем виде:

dV ^ dmV ^ m-= F или-= F.

dt dt

Второй закон Ньютона устанавливает меру механического взаимодействия между телами. Изменения количества движения тела пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует. При m = const закон формулируется так: произведение массы тела на его ускорение равно движущей силе. Направление ускорения совпадает с направлением приложенной силы.

Таким образом, величину механического взаимодействия между телами мы можем измерять по изменению количества движения, а для тел постоянной массы - по ускорению движущегося тела.

Из второго закона Ньютона следует, что одна и та же сила сообщает телам с разными массами разные ускорения. В современной теоретической механике