CC BY
21Если проанализировать отказы, возникающие из-за кожуха зубчатой передачи, электровозов 2ЭС6, то, по опыту работников депо Московка, одной из основных причин является большое количество потери болтов. Это существенно угрожает безопасности движения поездов, так как возможны случаи падения болтов корпусов кожуха ЗП на путь. Используя статистические данные, установлено, что наиболее часто кожуховые болты теряются именно зимой (рис. 2).
Как показывает анализ, утрачивается около 50% верхних кожуховых болтов и 30% - боковых. Основной причиной потери болтов является срезание резьбы в бобышках кожуха ЗП, в особенности болтов М30 с мелкой резьбой [2].
Следует отметить, что к концу зимнего периода возрастает число случаев разрушения сварных швов корпусов кожуха ЗП в месте соединения бобышки с корпусом. Частота их около 4-5 случаев на 100 электровозов. Поэтому зимой наиболее трудоемкий ремонт - восстановление работоспособности механического оборудования, особенно корпусов кожуха ЗП и их креплений [2].
Список литературы
1. Неисправности колесных пар и уход за ними // Уральская железная компания - О железной дороге 2017. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://rail.uzdk.ru/transport/neispravnosti-i-remont-kolesnyh-par/ (дата обращения: 01.06.2018).
2. Кожух зубчатой передачи электровоза // РЦИТ 2013. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://rcit.su/article011.html/ (дата обращения: 01.06.2018).
ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД НА СИЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ НАРЕЗАНИИ РЕЗЬБЫ В НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЯХ И ТИТАНОВЫХ СПЛАВАХ
1 2 3
Джемалядинов Р.М. , Скакун В.В. , Швед Д.В.
1 Джемалядинов Руслан Марленович - аспирант; 2Скакун Владимир Владимирович - аспирант; 3Швед Данил Владимирович - магистрант, кафедра технологии машиностроения, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Республики Крым Крымский инженерно-педагогический университет, г. Симферополь
Аннотация: эмпирически установлено влияние экологически безопасных смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС) на силовые характеристики процесса резания при сверлении и нарезании резьбы в нержавеющих и титановых сплавах. Показано, что применение жирных кислот растительного и животного происхождения в сочетании с технологией минимальной смазки, обеспечивают значительное снижение сил резания.
Ключевые слова: смазочно-охлаждающие средства, сверление, нарезание резьбы, техника минимальной смазки, силы резания.
УДК 621.91.01
Основными требованиями современных производственных процессов, наряду с повышением качества и производительности изготовления деталей, является экологическая совместимость с окружающей средой и уменьшение негативного
воздействия на организм рабочего. Большинство операций механической обработки не обходятся без применения смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС). Производственные составы минеральных масел и эмульсий, используемые при обработке, являются агрессивными загрязнителями окружающей среды и требуют значительных затрат по их регенерации и утилизации [1, 3]. Данные обстоятельства формируют тенденции поиска новых решений, одним из которых является применение в качестве СОТС масел растительной и животной природы, обладающие высокими трибологическими и экологическими характеристиками наряду с высокими показателями возобнавляемости сырья [2].
Цель статьи - экспериментальная оценка влияния различных технологических сред на изменение осевой силы и крутящего момента при получении резьбовых отверстий в нержавеющих сталях и титановых сплавах.
Изложение основного материала. Одной из специфических проблем технологии обработки деталей из нержавеющих сталей и титановых сплавов является механическое резьбонарезание, при этом около 80% отказов происходит из-за поломки метчиков. Это как правило приводит к неисправимому браку деталей, так как извлечение поломанного инструмента из отверстия и восстановление необходимого размера являются очень трудоемкими операциями и по стоимости соизмеримые с затратами на изготовления детали до нарезания резьбы [4]. Поломка осевого инструмента происходит из-за увеличения крутящего момента при ужесточении условий резания. Подбор технологических сред, обладающих необходимыми трибологическими свойствами, наряду с уменьшением негативного техногенного влияния является актуальной задачей. Для проведения экспериментальных исследований, в качестве смазочно-охлаждающих технологических сред были рассмотрены: индустриальное масло марки И20-А, как основа многих масляных СОТС и эмульсий, водосмешиваемая смазочно-охлаждающая жидкость Blasocat 4000 CF, приготовленная в пропорции 1 к 7 с учетом физических характеристик материала, подсолнечное масло, касторовое масло и свиной жир, подаваемый в зону обработки после предварительной вытопки.
В качестве обрабатываемых материалов применялись нержавеющая сталь AISI 316 и химически активный титановый сплав марки ВТ-16 в виду того, что именно при обработке данных сплавов возникают существенные проблемы.
Процесс механической обработки осуществлялся на радиально-сверлильном станке 2К522. Нарезание резьбы производили в отверстии, полученном после сверления. В качестве режущего инструмента применялись спиральные сверла со стандартной геометрией диаметром 8,5 мм и однопроходные метчики М10х1,5 из быстрорежущей стали Р6М5, как наиболее распространённые и применяемые на производстве.
Режимы резания выбрались с учетом общемашиностроительных нормативов по усредненным данным. Скорость резания при сверлении нержавеющей стали составляла 13,3 м/мин, подача 0,18 мм/об, скорость при нарезании резьбы принималась 5,7 м/мин. Для сплава ВТ-16 скорость при сверлении составляла 9,5 м/мин, подача 0,1 мм/об, а при нарезании резьбы - 3,9 м/мин.
Подача СОТС в зону резания осуществлялась в виде воздушно-масляного тумана за счет применения специального дозирующего устройства Noga Minicool соединённого к компрессору с рабочим давлением воздуха 0,4 Мпа.
Для оценки влияния технологических сред на силовые характеристики проводилось измерение крутящего момента и осевой силы, используя трехкомпонентный динамометр М30-3-6к, запись данных осуществлялась при помощи программного обеспечения PROFI.
Общая схема установки для проведения станочных исследований приведена на рисунке 1 и включает в себя: инструмент 1, устройство минимизированной подачи СОТС 2, заготовку 3 закрепленную в патроне 4 и установленным на динамометр 5.
Рис. 1. Лабораторный стенд для проведения экспериментов
Анализируя влияние СОТС на условия обработки, выражающееся в изменении осевой силы и крутящего момента, были построены гистограммы с учетом полученных усредненных данных после серии из трех экспериментов при нарезании резьбы и шести - при сверлении заготовок.
Рис. 2. Влияние технологических сред на осевую силу Pz и крутящий момент Мкр при обработке
нержавеющей стали Л1Б1316
На рисунке 2 и рисунке 3 обобщены и представлены результаты полученных значений осевой силы Pz и крутящего момента Мкр при сверлении нержавеющей стали ЛК! 316 и титанового сплава ВТ-16 соответственно.
Рис. 3. Влияние технологических сред на осевую силу Pz и крутящий момент Мкр при обработке
сплава ВТ-16
Наибольшее влияние на снижение сил резания при обработке нержавеющей стали оказало применение в качестве СОТС свиного жира подаваемого в виде воздушно -масляного тумана. Данный эффект объясняется малой химической активностью материала с элементами окружающей среды. В свою очередь свиной жир содержит до 62% олеиновой кислоты, являющейся поверхностно-активным веществом и в отличие от подсолнечного масла лучше сохраняет свойства ненасыщенных жирных кислот при повышенных температурах.
Оценивания влияние технологических сред при нарезании учитывался крутящий момент, так как подача инструмента осуществлялась за счет самозатягивания инструмента. Полученные данные приведены на гистограммах рисунка 4.
Рис. 4. Влияние технологических сред на крутящий момент Мкр при нарезании резьбы
Нарезание резьбы в титановом сплаве при применении индустриального масла И20 привело к поломке инструмента, что объясняется экранирующим эффектом СОТС, блокирующий доступ кислорода на контактные поверхности и как следствие увеличение адгезионных процессов.
Наибольшее снижение величины крутящего момента фиксировалось при применении растопленного свиного жира и касторового масла в виду того, что содержащиеся в них поверхностно-активные вещества приводят к значительному снижению коэффициента трения.
Вывод. Используемые в качестве СОТС растительные масла и животные жиры, подаваемые в зону резания в виде воздушно-масляного тумана, существенно изменяют трибологические характеристики контакта инструмента со стружкой, вследствие чего значительно снижаются силы резания. Учитывая возобновляемость сырья наряду с применением специальных дозирующих устройств, значительно снижающих расход смазки без потери функциональных свойств, позволяют обеспечивать экономическую
целесообразность процессов чистовой и финишной обработки, открывая новые пути в
реализации стратегий экологически безопасного резания.
Список литературы
1. Алиев А.И. Повышение работоспособности сложнопрофильного режущего инструмента за счет применения технологический сред растительного происхождения. / дис. канд. техн. наук: 05.03.01. Симферополь, 2011. 152 с.
2. Якубов Ч.Ф. Упрочняющее действие СОТС при обработке металлов резанием / Ч.Ф. Якубов. Симферополь, 2008. 156 с.
3. Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: Справочник / Ред. Бабичев А.П., Худобин Л.В., Булыжев Е.М. М.: Машиностроение, 2006. 544 с.
4. Толмачев С.А., Евстегнеева О.Н. Повышение надежности нарезания резьбы метчиками // СТИН, 2002. № 12. С. 17-20.
ЛОГИСТИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ТОВАРООБОРОТА ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ Рустемов А.А.
Рустемов Абай Адилханович - магистр, кафедра компьютерной инженерии и телекоммуникации, Международный университет информационных технологий, г. Алматы, Республика Казахстан
Аннотация: в статье представлены направления оптимизации цепями поставок товаротранспортной сети региона, определена необходимость развития инфраструктуры транспортного обеспечения, разработки инструментария логистической активности товаротранспортной сети, охарактеризованы тенденции современного этапа развития регионального рынка Южного федерального округа, представлены проблемы современного этапа развития товаротранспортной сети.
Ключевые слова: логистическая система транспортировки, региональный товарный рынок, цепи поставок, товаротранспортная сеть региона.
Концептуальные и инновационные разработки отечественных и зарубежных авторов в области логистического знания подтвердили актуальность его применения в процессе формирования и развития трансформационных преобразований современного хозяйственного комплекса. Траектории организационно-функциональных изменений, экономических и финансовых преобразований подтвердили мировую востребованность логистики, как наиболее эффективного теоретико-методического инструментария, способного и применимого как коммерческими, так и государственными структурами в плане укрепления рыночной позиции.
Если же необходимо оценить саму технологию логистики, качество логистики как системы физического распределения, то об этом целесообразнее судить по следующим показателям: скорости доставки; надежности сроков поставки; способности системы к немедленному удовлетворению спроса [2]. Наиболее актуальной проблемой логистическая оптимизации цепей поставок товаротранспортной сети региона на современном этапе развития выступает согласование и координация социально-ориентированных и экономических, коммерческих целей различных субъектов рынка и сфер бизнеса, областей
