CC BY
332. Кузенкова Г. В. ВВЕДЕНИЕ в экологический мониторинг: учебное пособие. -Н.Новгород: НФ УРАО, 2002. - 72 с.
3. http://www.buchmann.ca/ — «Batteries in a Portable World. A handbook on rechargeable batteries for non-engineers» — интернет-версия книги г-на Isidor Buchmann, главы канадской компании Cadex Electronics Inc.
4. http://www.cadex.com — Cadex Electronics Inc., Vancouver, BC [British Columbia], Canada — разработчик и производитель зарядных устройств, анализаторов и систем обслуживания аккумуляторов.
5. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979, - 376 с.
6. http://www. agroxxi. ru
УДК 621.664:669.715
ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ КОРПУСА ШЕСТЕРЕННОГО НАСОСА ТИПА НШ-У ВОССТАНОВЛЕННОГО ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ И УПРОЧНЕННОГО МДО
Логачев В.Н., к.т.н., доцент Касьянова Т.Н., магистрант 2 курса направления подготовки «Агроинженерия»
ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В работе представлены результаты исследования внутренних напряжений корпуса насоса НШ-32У-2 восстановленного пластическим деформированием до и после упрочнения МДО, а также напряжения в самом покрытии, сформированном способом МДО.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Внутренние напряжения, корпус насоса, восстановление, пластическое деформирование, упрочнение, микродуговое оксидирование, рентгеновский дифрактометр.
ABSTRACT
The paper presents the results of the research of inner stresses in the pump body NSH -32Y-2 which is reconditioned by plastic deformation before and after microarc oxidation (MAO) hardening and also stress in the coating being formed by microarc oxidation (MAO) method.
KEY WORDS
Inner stresses, pump body, reconditioning, plastic deformation, hardening, microarc oxidation (MAO), X-ray diffractometer.
Анализ литературных данных показал, что внутренние напряжения оказывают значительное влияние на эксплуатационные свойства деталей. Внутренние напряжения сжимающего типа увеличивают усталостные характеристики деталей, тогда как растягивающие резко их снижают [1].
Внутренние напряжения в детали, восстановленной пластической деформацией, до и после упрочнения, а также в упрочняющем покрытии определяли с помощью портативного рентгеновского дифрактометра ДРП-3. Для проведения
исследований использовали продольно распиленный восстановленный обжатием корпус шестеренного насоса НШ-32У-2. Пластическое деформирование корпуса осуществляли в специальной лепестковой пресс-форме на гидравлическом 100-тонном прессе (рис. 1). Для этого корпус нагревали в электропечи с терморегулятором до температуры 480...500°С и выдерживали в течение 30...40 мин. После чего его устанавливали в блок матриц при верхнем положении ползуна пресса. При движении ползуна вниз пуансон вводится в корпус насоса, а при нажатии верхней плиты на лепестки пресс-формы они перемещаются вниз по внутренней конической поверхности корпуса пресс-формы и тем самым обжимают корпус насоса. При движении ползуна вверх пуансон выводится из корпуса насоса. Выталкиватель выталкивает лепестки из корпуса пресс-формы вместе с обжатым корпусом насоса. Обжатие заканчивали при температуре не ниже 440°С, иначе резко снижалась пластичность сплава. После обжатия деталь подвергали термической обработке. Корпус помещали в печь и выдерживали 15...30 мин при температуре 520...535°С, а затем закаливали в воде, нагретой до температуры 50...80°С. Закаленный корпус подвергали отпуску в течение 1,5 ч при температуре 240...250°С. Далее проводили механическую обработку детали температура которой не превышала 50оС. Затем осуществляли упрочнение МДО на режимах: плотность тока - 20.25 А/дм2, продолжительность оксидирования - 2 ч, температура электролита - 20°С; состав электролита: КОН - 3 г/л, Ма2БЮ3 - 14 г/л, остальное дистиллированная вода. После чего сформированное покрытие стравливали 48%-ным раствором фтористоводородной (плавиковой) кислоты [7.15].
Рисунок 1 - Схема обжатия корпуса шестеренного насоса НШ-32У-2: 1 - станина пресса; 2 - корпус пресс-формы; 3 - лепестки пресс-формы; 4 - корпус насоса; 5 - внутренний пуансон; 6 - верхняя плита; 7 - основание пресс-формы; 8 -
выталкиватель
Для исследования внутренних напряжений восстановленной детали использовали портативный рентгеновский дифрактометр серии ДРП, который является прибором третьего поколения данной серии (рис. 2). Он создан на основании многолетнего опыта работы, накопленного в Московском государственном институте стали и сплавов в области неразрушающего контроля изделий из кристаллических материалов. За счет особенностей своей конструкции дифрактометр ДРП-3 обеспечивает возможность определения остаточных и действующих внутренних напряжений в деталях и конструкциях различного назначения при их изготовлении, эксплуатации и ремонте. ДРП-3 позволяет последовательно определять напряжения в заданных направлениях (метод "синус квадрат пси"), а также сумму главных напряжений в поверхностном слое металла деталей и конструкций. В состав ДРП-3 входит гониометр, блок управления и компьютер типа Notebook. Определение напряжений рентгеновским методом основано на явлении дифракции рентгеновских лучей на кристаллической решетке материала детали или конструкции. Рентгеновский дифракционный метод является единственным прямым методом определения напряжений.
В реальных поликристаллических металлах и сплавах, исключая литое состояние с большим размером зерна, в формировании дифракционного пика участвует от 100 до 10000 зерен. Для различных металлов и сплавов поверхностный слой, который формирует дифракционный пик, имеет глубину от 5 до 250 мкм.
Контроль соответствия угловых положений пиков их истинному положению осуществляется по Государственному стандартному образцу периода решетки. Оперативная проверка истинности получаемых данных осуществляется при проведении исследований по техническому стандартному образцу, который не имеет остаточных напряжений.
Рисунок 2 - Общий вид дифрактометра ДРП-3
Настройка гониометра для выполнения условий точной фокусировки производится с помощью лазерного устройства установки фокуса. Точность определения положения пика (угла дифракции) составляет 0,01 градуса/канал, 190 каналов/градус. Точность определения значений остаточных напряжений составляет
1...10% в зависимости от материала исследуемого изделия.
Результаты определения остаточных напряжений на образцах рентгеновским способом на данном приборе совпадают с результатами разрушающего метода послойного стравливания (метода Давиденкова). При этом коэффициент корреляции составляет 0,9.
Результаты измерения остаточных внутренних напряжений восстановленного корпуса НШ-32У-2 в продольном направлении показали, что в измеряемых зонах присутствуют напряжения сжимающего типа, которые составляют -20.-50 МПа (рис. 3). Установлено, что при формировании покрытия способом МДО остаточные внутренние напряжения в детали изменяются от -20 до -60 МПа. Очевидно, это связано с температурным воздействием, которое оказывают микродуговые разряды на металл при оксидировании. Остаточные напряжения в самом покрытии являются сжимающими и составляют -310 МПа, что объясняется соответствующим фазовым составом покрытия, исследования которого проводились в работах [2, 3, 4]. Анализ научных работ, посвященных изучению влияния внутренних напряжений на долговечность деталей, показал, что получающиеся после упрочнения МДО напряжения сжатия в покрытии должны повысить износостойкость изделий [5, 6].
Рисунок 3 - Средние значения измеренных остаточных внутренних напряжений в корпусе насоса НШ-32У-2, восстановленного пластическим деформированием и
упрочненного МДО
Библиография
1. Сварочные деформации и напряжения / Г.Б. Талыпов. Л.: Машиностроение, 1973. 280 с.
2. Восстановление и упрочнение деталей из алюминиевых сплавов микродуговым оксидированием: учеб. пособие / А.Н. Новиков, А.Н. Батищев, Ю.А. Кузнецов. А.В. Коломейченко. Орёл: ОрёлГАУ, 2001. 99 с.
3. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование) / И.В. Суминов, А.В. Эпельфельд [и др.]. М.: ЭКОМЕТ, 2005. 368 с.: ил.
4. Повышение долговечности деталей машин износостойкими покрытиями / В.Ф. Гологан [и др.]. Кишинев: ШТИИНЦА, 1979. 112 с.
5. Выносливость валов с покрытиями / Л.И. Дехтярь [и др.]. Кишинев:
ШТИИНЦА, 1983. 175 с.
6. Машинам быть долговечными / П.Г. Алексеев. - Тула: Приокское кн. изд-во, 1973. 137 с.
7. Повышение ресурса деталей машин с использованием микродугового оксидирования / А.В. Коломейченко, В.Н. Логачев, Н.В. Титов // Технология машиностроения, 2014. № 9. С. 34-38.
8. Коломейченко А.В., Титов Н.В., Логачев В.Н. и др. Технологии восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники микродуговым оксидированием. Орел: Изд. Орел ГАУ. 2013. 131 с.
9. Микродуговое оксидирование как способ повышения ресурса деталей машин при их производстве или восстановлении / А.В. Коломейченко, В.Н. Логачев, Н.В. Титов, И.Н. Кравченко // Техника и оборудование для села, 2014. №4. С30-35.
10. Применение газодинамического напыления и МДО для восстановления с упрочнением деталей сельскохозяйственной техники / А.В. Коломейченко, Н.В. Титов, В.Н. Логачев // Ремонт, восстановление, модернизация, 2013. №2. С. 3-5.
11. Восстановление подшипников скольжения / А.В.Коломейченко, Н.В. Титов // Сельский механизатор, 2011. №6. С. 32-33.
12. Пат. 2416489 Российская Федерация, МПК С1 B22D 19/10 В23Р 6/00. Способ восстановления колодцев корпусов шестеренных насосов из алюминиевых сплавов / Коломейченко А.В., Титов Н.В., Логачев В.Н. и др. №2009147978/024 заявл. 23.12.2009; опубл. 20.04.2011 Бюл. №11. 5 с.
13. Технологии восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники микродуговым оксидированием / А.В. Коломейченко, Н.В. Титов, В.Н. Логачев и др. Орел: Изд. Орел ГАУ, 2013. 131 с.
14. Повышение долговечности восстановленных отверстий деталей машин микродуговым оксидированием и наполнением покрытий маслом / А.В. Коломейченко // Ремонт, восстановление, модернизация, 2008. №8. С. 46-47.
15. Устройства для микродугового оксидирования деталей / А.В. Коломейченко,
B.Г. Васильев, Н.В. Титов и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2005. № 2.
C. 45-46.
16.Старунский А.В. Технологические напряжения, возникающие в многослойном вкладыше подшипника скольжения коленчатого вала автотракторных ДВС [Текст] / А.В. Старунский и др. // Технология металлов. - № 5. - 2013.- С.41-44.
17.Стребков С.В. Применение топлива, смазочных материалов и технических жидкостей в агропромышленном комплексе. Белгород, 1999. 404 с.
УДК 621.3
РАСЧЕТ УДЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК НА ВОЗДУШНУЮ ЛИНИЮ ВЫПОЛНЕННУЮ ПРОВОДОМ А35 В УСЛОВИЯХ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ
Наконечников А.В., магистрант 1 курса направления
подготовки «Агроинженерия» Научный руководитель: Пустовая О.А., к.с.-х.н, доцент ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ
АННОТАЦИЯ
В статье рассматривается влияние дополнительных нагрузок от гололеда, ветра и других факторов на прочностные характеристик линии выполненной А35.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Линии электропередач, нагрузка, повреждение, натяжение провода.
