CC BY
359
со штоком, состоящее из литого основания — кольца и трех кронштейнов, размещенных под углом 1200 относительно друг друга и представляющих собой две стойки прямоугольного сечения, в центре которых имеются овальные отверстия для установки в них болтов с подшипниками качения, зафиксированных в отверстиях кронштейнов шайбами с обеих сторон и позволяющих регулировать усилие прижима подшипников к штоку при появлении износа в соединении шток — подшипник.
Испытания показали, что поперечная нагрузка на шток амортизатора с разгружающим устройством значительно меньше в случае, когда применяется амортизатор без него.
Библиографический список
4. Бидерман, В. Л. Теория удара / В. Л. Бидерман. — М. : Машгиз, 1952. - 76 с.
5. Кобринский, А. Е. Виброударные системы / А. Е. Ко-бринский, А. А. Кобринский. — М. : Наука, 1973. — 591 с.
6. Бабаков, И. М. Теория колебаний / И. М. Бабаков. — М. : Наука, 1968. — 560 с.
7. Тарасов, В. Н. Теория удара в строительстве и машиностроении / В. Н. Тарасов [и др.]. — М. : Изд-во ассоциации строительных вузов, 2006. — 336 с.
8. Александров, Е. В. Прикладная теория и расчеты ударных систем / Е. В. Александров, В. Б. Соколинский. — М. : Наука, 1969. — 199 с.
9. Бабицкий, В. И. К теории виброударных систем / В. И. Бабицкий, М. З. Коловский. — М. : — Машиноведение, 1970. — № 1. — С. 24 — 30.
№
1. Дмитриев, А. А. Теория и расчет нелинейных систем подрессоривания гусеничных машин / А. А. Дмитриев, В. А. Чобиток, А. В. Тельминов. — М. : Машиностроение, 1976. — 207 с.
2. Кобринский, А. Е. Виброударные системы / А. Е. Ко-бринский, А. А. Кобринский. — М. : Наука, 1973. — 592 с.
3. Пановко, Я. Г. Основы прикладной теории колебаний и удара / Я. Г. Пановко. — Изд. 3-е доп. и перераб. — Л. : Машиностроение, 1976. — 320 с.
РАКИМЖАНОВ Нуржан Есмагулович, начальник научно-исследовательской лаборатории. ШАМУТДИНОВ Айдар Харисович, кандидат технических наук, доцент кафедры технической механики. Адрес для переписки: nurjanrakimjanov@mail.ru
Статья поступила в редакцию 05.11.2014 г. © Н. Е. Ракимжанов, А. Х. Шамутдинов
УДК 621.92
Ю. В. ТИТОВ Д. С. РЕЧЕНКО К. К. ГОСИНА Р. У. КАМЕНОВ А. Ю. ПОПОВ
Омский государственный технический университет
КЛАССИФИКАЦИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПОРОШКА ВЫСОКОСКОРОСТНЫМ МЕТОДОМ
В статье представлена актуальность получения ультрадисперсных порошков, различные методы их получения, преимущество механических методов, а в частности, использование мельницы тонкого помола, также ее изображение и принцип работы. Система доработана устройством подачи жидкого азота. Механические методы получения порошка невозможны без абразивного инструмента. Их виды, применение и краткое описание представлены в статье. Грамотное применение абразивного инструмента улучшает работоспособность и уменьшает размер получаемого порошка.
Ключевые слова: нанотехнологии, ультрадисперсный порошок, механический метод, абразивный инструмент, высокоскоростной метод, шлифовальные головки.
Исследование свойств, а также получение ультрадисперсных порошков (менее 1 мкм) различных металлов является актуальным разделом современной науки и техники. Во-первых, это обусловлено практической необходимостью создания новых материалов, что в ряде случаев возможно только
с использованием порошкообразных составляющих; во-вторых, проблема изучения очень малых частиц, особенно имеющих размеры порядка 100 нм и менее (нанопорошки), является составной частью более общей фундаментальной области знания, называемой нанотехнологиями [1, 2].
Рис. 1. Система высокоскоростного метода, доработанная системой подачи жидким азотом
Рис. 2. Классификация абразивных инструментов
Методы получения наноматериалов можно разделить на механические, физические, химические и биологические. Частицы получаемого нанома-териала могут иметь хлопьевидную, игольчатую, губчатую и сферическую формы, разделяясь на аморфную или мелкокристаллическую структуру.
Перспективу и наибольший интерес представляют механические методы, а именно метод механического измельчения, который применительно к наноматериалам часто называют механосинтезом. Основой механосинтеза является механическая обработка твёрдых веществ [3].
Один из механических методов получения ультрадисперсного порошка — обработка материала высокоскоростным методом (рис. 1), на базе шли-фовально-заточного станка ВЗ-326Ф4 с программным управлением системы МАЯК 610. Система доработана подачей жидкого азота на обрабатываемый образец. В качестве мелющего диска исполь-
зуется шлифовальный круг для алмазно-абразивной обработки [3] с абразивными головками.
На сегодняшний день сферы деятельности, в которых абразивный инструмент находит наиболее широкое применение, — это машиностроение, металлургия, строительство, прикладные ремесла, оборонная и другие отрасли промышленности.
С развитием промышленности появились необходимость изобретения материалов для заготовительного производства и окончательной обработки различных металлических и неметаллических материалов. Удовлетворяющие данные запросы материалы, обладающие высокой твердостью и используемые в процессах шлифования, полирования, хонингования, разрезания материалов, назвали абразивными [4].
В машиностроении абразивный инструмент используют для обработки заготовки, при помощи механического воздействия различной природы
№
Рис. 3. Виды связок, используемые в абразивных инструментах
с целью создания по заданным формам и размерам, а также требуемым показателям качества изделия или заготовки для последующих технологических операций.
На сегодняшний день абразивные инструменты разделяют на 9 основных видов, в зависимости от параметров и приспособления (рис. 2).
На качество и работоспособность обработанного изделия напрямую влияют свойства абразивного инструмента, наиболее важными из них являются твердость и износостойкость. Твердость абразивного инструмента характеризуется прочностью связи абразивных зерен между собой. Абразивные инструменты требуемой твердости получают при соответствующей технологии их изготовления: соотношение абразивного зерна и связки, давления при прессовании, температуры и длительности термообработки. Износостойкость инструмента характеризует свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определённых условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания [5, 6].
Параметры вышеперечисленных свойств, маркируемые на каждом абразивном инструменте, составляют его характеристику. Свойства абразивных инструментов, помимо абразивного материала и его зернистости, зависят от связки, твердости и структуры. Абразивный инструмент состоит из огромного числа разобщенных режущих элементов, скрепленных между собой связкой (рис. 3).
Для изготовления абразивных инструментов применяют две группы связок: неорганические (керамическая, магнезиальная и силикатная) и органические (бакелитовая, глифталевая и вулканитовая).
Керамическая связка представляет собой многокомпонентную смесь, состоящую из измельченных материалов (огнеупорной глины, полевого шпата). Такая связка отличается высокой огнеупорностью, химической стойкостью и относительно высокой прочностью. Магнезиальная связка состоит из каустического магнезита и хлористого магния, которые при смешивании образуют твердеющую на воздухе массу.
Основным связующим веществом силикатной связки является растворимое стекло (силикат натрия), которое при смешивании с окисью цинка, мелом и другими составляющими позволяет получить инструменты, пригодные для шлифования тонких длинных пластин.
Для изготовления алмазного инструмента применяют органические и металлические связки. При работе кругами на такой связке снижается высота микронеровностей, необходима меньшая сила реза-
ния, меньше выделяется теплоты, но стойкость их ниже по сравнению с кругами на металлических связках.
Из органических связок самая распространенная — бакелитовая. Абразивный инструмент, изготовленный на бакелитовой связке, обладает высокой прочностью и обеспечивает возможность работы при высоких скоростях резания.
Круги на глифталевой связке отличаются повышенной упругостью, как следствие, при работе инструментом на такой связке снижается шероховатость обрабатываемой поверхности [5]. Глифталь представляет собой синтетическую смолу из глицерина и фталевого ангидрида.
Вулканитовая связка обладает повышенной эластичностью, поэтому круги, изготовленные на ней, применимы не только для предварительного шлифования, но и для полирования.
Структуру абразивного инструмента характеризует содержание абразивного материала (%) в единице его объема. Абразивные инструменты имеют номера структуры от 1 до 12. Чем выше номер структуры, тем больше связки и меньше абразива в единице объема инструмента. Структуры 1...4 называют закрытыми (плотными), 5...8 — средними, 9...12 — открытыми.
На сегодняшний день шлифовальные головки нашли широкое применение многих отраслях промышленности и нельзя не заметить, что современные шлифовальные головки помогают достичь высокую производительность и экономически эффективные результаты. Шлифовальные головки являются высококачественным шлифовальным инструментом с длительным сроком службы и высокой степенью съема при шлифовании. Для использования правильно подобранного инструмента при шлифовании — как при финишной обработке, так и при снятии стружки — используются шлифовальные головки различных форм и размеров (как с керамическим соединением, так и с соединением из синтетической смолы) [7].
Шлифовальные головки проектируются и изготавливаются для обработки различных материалов, таких как сталь, стальное литье, инструментальная сталь, чугун, пластик, стекло, керамика. Современные шлифовальные головки используются для эффективной и экономичной грубой обработки, зачистки, подготовки, окончательной обработки сварных швов, а также для снятия заусенец.
На представленном высокоскоростном методе используются шлифовальные головки маркировки ЛШ 16*20*6 АС4 125/100 В2-01 с оправкой ГОСТ 244782 [8]. Получение ультрадисперсного порошка —
актуальная задача, так как применение порошка активно используется в металлургии. В Западно-Сибирском регионе, а в частности в Омской области, очень много литейных цехов, где добавляют порошки при спекании и образовании металла.
Библиографический список
1. Федорченко, И. М. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения : справ. / И. М. Федорченко [и др.] ; отв. ред. И. М. Федорченко. — Киев : Наукова Думка, 1985. — 624 с.
2. Лернер, М. И. Зависимость дисперсности нанопо-рошков металлов и процесса их агломерации от температуры газовой среды при электрическом взрыве проводников / М. И. Лернер, В. И. Давыдович, Н. В. Сваровская // Физическая мезомеханика. - 2004. - № 7. - Ч. 2. - С. 340-343.
3. Изгородин, А. Наноиндустрия и подготовка специалистов / А. Изгородин, Г. Чистобородов // В мире оборудования. -2008. - № 5 (80). - С. 9-13.
4. Пат. 55665 РФ, МПК Б24Б 17/00. Шлифовальный круг для алмазно-абразивной обработки / Реченко Д. С., Нуртди-нов Ю. Р., Попов А. Ю. ; заявитель и патентообладатель Омский гос. техн. ун-т. - № 2006111080/22 ; заявл. 05.04.06. ; опубл. 27.08.06., Бюл. № 24. - 2 с.
5. Эфрос, М. Г. Современные абразивные инструменты / М. Г. Эфрос, В. С. Миронюк ; под ред. З. И. Кремня. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л. : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987. - 158 с.
6. Кремень, З. И. Современные абразивные инструменты / Под ред. З. И. Кремня. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л. : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987. - 158 с.
7. ГОСТ 2447-82. Головки шлифовальные. Технические условия. - М. : Стандарт, 1980. - 12 с.
8. Заявка 2014119229 РФ, МПК Б22Б 9/00. Устройство для получения металлических порошков / Реченко Д. С., Попов А. Ю., Титов Ю. В., Госина К. К., Каменов Р. У. ; заявитель и патентообладатель Омский гос. техн. ун-т ; приоритет 13.05.2014, № 030364.
ТИТОВ Юрий Владимирович, аспирант кафедры металлорежущих станков и инструментов. РЕЧЕНКО Денис Сергеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры металлорежущих станков и инструментов.
ГОСИНА Ксения Коблановна, студентка группы КМС-322 машиностроительного института. КАМЕНОВ Ренат Уахитович, студент группы КМС-322 машиностроительного института. ПОПОВ Андрей Юрьевич, доктор технических наук, профессор (Россия), заведующий кафедрой металлорежущих станков и инструментов. Адрес для переписки: tyTin-88@mail.ru
Статья поступила в редакцию 09.10.2014 г. © Ю. В. Титов, Д. С. Реченко, К. К. Госина, Р. У. Каменов, А. Ю. Попов
УДК 629113 В. Ю. УСИКОВ
Омский автобронетанковый инженерный институт
ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ШИНАХ
Рассматривается перспективное направление повышения проходимости автомобилей многоцелевого назначения, результаты проведенного расчетного эксперимента качения одиночного колесного движителя по деформируемой опорной поверхности в функции от нагрузки, номера прохода и давления воздуха в шине. Приводятся рекомендации по децентрализации регулирования давления воздуха в шинах и результаты проведенных экспериментальных исследований.
Ключевые слова: автомобили многоцелевого назначения, проходимость, деформируемая опорная поверхность, колесный движитель, система регулирования давления воздуха в шинах.
Характерной особенностью эксплуатации автомобилей многоцелевого назначения (АМН) является их использование по дорогам всех типов, в условиях бездорожья, на местности с различной степенью пересеченности. Бесспорно, что АМН эксплуатируются преимущественно в условиях с развитой дорожной сетью, но в то же время качество дорожного покрытия в пределах нашего го-
сударства — понятие довольно условное, несмотря на существующую стандартизацию, и меняется в соответствии с природно-климатическими условиями и в зависимости от времени года.
Для повышения проходимости автомобиля при движении в сложных дорожных условиях и по бездорожью следует снижать внутреннее давление в шинах, для чего используется конструктивно
