CC BY
21
а б в г
Рис. 2 - Фотография микроструктуры чугуна ИЧ220Х18Г4НТ в травленом виде, содержащего: а - 1% Al, 1% Nb; б - 1% Al, 2%
Nb; в - 1% Al, 3% Nb; г - 2% Al, 1% Nb
Было исследовано изменение твердости (HRC), микротвердости металлической основы (HVGCH) и эвтектики (HV3Kr), износостойкости (Ки), окалиностойкости и ростоустойчивости в зависимости от условий охлаждения (заливка в сухую, сырую песчано-глинистые формы и чугунный кокиль) и химического состава.
Наилучшей окалиностойкостью обладает чугун ИЧ220Х18Г4Ю2Б2НТ, залитый в сырую ПГФ. В структуре чугуна образовалось 4,9% карбидов (Nb, Ti)C и 12,2% карбидов (Fe, Cr, Mn)7C3 . Как сильный карбидообразующий элемент Nb связывает углерод в стойкие карбиды, тем самым предотвращает образование карбидов хрома, больше хрома остается в металлической основе, поэтому сопротивление окислению повысилось. Увеличение содержания Al, при постоянном содержании Nb, снижает показатель Am800, следовательно, повышается окалиностойкость сплава.
При увеличении скорости охлаждения коэффициент износостойкости возрастает от 4,99 до 5,4 ед. для сплава с содержанием 1% Al и 1% Nb (сухая ПГФ и кокиль); от 5,2 до 6,65 ед. для сплавов с 2% Al и 2% Nb и от 3,69 до 4,73 ед. для сплавов 3% Al и 3% Nb, в связи с ростом объемной доли карбидов типа М7С3 и карбидов типа МС. Увеличение содержания ниобия в сплаве повышает износостойкость, а алюминия - незначительно снижает ее. Максимальной износостойкостью обладает чугун ИЧ220Х18Г4Ю2Б2НТ, залитый в кокиль, в структуре присутствует 5,4% карбидов типа МС и 14% карбидов типа М7С3, твердость этого чугуна максимальная - 50 HRC, микротвердость эвтектики 9369 МПа.
При изменении содержания Al и Nb от 1 до 3% твердость меняется незначительно от 46 до 50 HRC.
В процессе испытаний на окалиностойкость происходит коагуляция вторичных карбидов типа М7С3. Рост чугуна равен нулю, потому что при совместном легировании хромом и ниобием происходит дисперсионное твердение в форме, и при температурах испытаний фазовых превращений не наблюдается.
Результаты исследования совместного влияния алюминия и ниобия на структуру и свойства чугуна из нового состава показали положительное влияние этих элементов на структуру и весь комплекс свойств. Совместное легирование этими элементами способствует одновременному повышению жаростойкости и износостойкости. Износостойкость растет за счет увеличения доли карбидной фазы высокой твердости (Nb,Ti)C. Алюминий входит в состав оксидных пленок, повышает их защитные свойства и, как следствие, окалиностойкость сплава. Легирование ниобием вызывает вторичное твердение в литейной форме, при охлаждении в твердом состоянии образуются дисперсные частицы карбидов М7С3, в результате при температурах испытания не происходит деградации структуры, ростоустойчивость увеличивается.
Литература
1. Петроченко Е.В., Молочкова О.С. Анализ взаимосвязи химического состава, условий охлаждения при затвердевании с особенностями строения сплавов, окисленной поверхности и свойствами комплексно-легированных белых чугунов / Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2011. № 4 (36). С. 50-53..
2. Петроченко Е.В., Молочкова О.С. Изыскание составов жароизносостойких комплексно-легированных белых чугунов / Известия ВУЗов. Черная металлургия. № 8. 2009. С. 31 - 34.
3. Структура и свойства жароизносостойкого белого чугуна / Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Миронов О.А., Воронков Б.В., Полетаев В.В., Сулейманов В.М. //Литейщик России. 2005. №7. С. 7-10.
Ашапкина М.С.1, Алпатов А.В.2
'Студентка, Рязанский государственный радиотехнический университет; 2кандидат технических наук, доцент, Рязанский
государственный радиотехнический университет
РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
Аннотация
Целью разработки данного устройства является повышение мотивации человека к более активному образу жизни. Особенностью устройства является распознавание положения тела человека в пространстве. По данному распознаванию можно получить информацию о двигательной деятельности, т.е. что именно человек делал в течение дня, сколько сидел, лежал или ходил.
Ключевые слова: двигательная активность, акселерометр.
Ashapkina MC.1, Alpatov A.V.2
'Student, Ryazan State Radio Engineering University; 2candidate of technical Sciences, assosiate professor, Ryazan State Radio Engineering University
DEVELOPMENT OF THE DEVICE OF CONTROL OF THE MOTOR ACTIVITY OF THE HUMAN
Abstract
The aim of the development of this unit is to increase the motive of the person to a more active lifestyle. Feature of the device is the recognition provisions of the human body in space. On this recognition, you can get information about the motor activity, i.e. what a person did in a day, how many sitting, lying or walking.
Keywords: motor activity, accelerometer.
Возникновение многих видов заболеваний и стрессов связано с низкой подвижностью человека. Функционирование и развитие опорно-двигательного аппарата, органов кровообращения и дыхания, функций нервной системы наиболее полно раскрываются при условии достаточной и регулярной двигательной активности. Понятие «двигательная активность» включает в себя сумму всех движений, выполняемых человеком в процессе жизнедеятельности, т.е. двигательная активность, является жизненно необходимой потребностью человека. Поэтому разработка системы контроля двигательной активности является актуальной [1, 2, 3].
Цель данной разработки - повышение мотивации человека к более активному образу жизни путем использования соответствующих технических средств. Решение поставленной задачи реализуется в два этапа: 1) разработка устройства регистрации двигательной активности человека на базе электронного акселерометра; 2) разработка методов обработки результатов регистрации двигательной активности человека.
90
Особенностью реализации устройства является возможность распознавания положения человека в пространстве с дальнейшим определением типа активности: бег, ходьба, поза сидя, поза лежа и т.п. Полученная информация передается на сайт, где происходит ее обработка. Структурная схема обмена данными двигательной активности на рисунке 1:
Рис. 1 - Структурная схема разработанной системы
Результат представляется в виде гистограммы типа активности человека за весь период: частота, скорость, амплитуда, размах движений, периодический и хаотический характер движения. По данным гистограммы и с учетом количественных параметров двигательной активности возможна выдача индивидуальных рекомендаций по коррекции образа жизни для нормального развития и функционирования организма человека.
Конструктивной особенностью устройства является исполнение в виде носимого браслета, который крепится на голени испытуемого. Функциональная схема разработанного индивидуального устройства для мониторинга двигательной активности показана на рисунке 2:
Рис.2 - Функциональная схема разработанного устройства
Для получения информации о двигательной активности используют трехосевые акселерометры MMA7361L, которые регистрируют кривые ускорений движения. Полученные данные с акселерометров усиливаются и передаются на аналоговые входы блока обработки и передачи. Блок обработки и передачи регистрируемой информации включает в себя микроконтроллер ATmega328. Полученные данные о двигательной активности сохраняются в виде файла на флеш-карте типа microSD. После регистрации сигнал может быть передан по каналу передачи Bluetooth или считан с SD-карты в ПК.
Литература
1. Endomondo [Электронный ресурс] URL: http://www.endomondo.com/login (дата обращения 20.04.2013).
2. Sports Tracker [Электронный ресурс] URL: http://www.sports-tracker.com (дата обращения 11.03.2013).
3. Nike+Kinect Training [Электронный ресурс] URL: http://nikeplus.nike.com/plus/ (дата обращения 5.04.2013).
4. Бернштейн Н.А. Физиология движений и активность. М.: Наука, 1990. С. 105-247.
Веселкова Е.В.1, Аверков К.В.2
1Студент;2старший преподаватель кафедры «Технология транспортного машиностроения и ремонт подвижного состава»,
Омский государственный университет путей сообщения ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ШЛИФОВАНИЕ ЖАРОПРОЧНЫХ И ЖАРОСТОЙКИХ СПЛАВОВ
Аннотация
В статье рассмотрен метод высокоскоростного шлифования жаропрочных и жаростойких материалов, который позволяет улучшить параметры процесса шлифования. Причем улучшение касается как обрабатываемой поверхности детали, так и инструмента. Также данный метод позволяет обеспечить более высокую производительность по сравнению с традиционными методами.
Ключевые слова: шлифование, абразив, жаропрочный сплав, адгезия, машиностроение.
Veselkova EV1, Averkov KV2
'Student; 2senior Lecturer of "Technology Transport Engineering and repair of rolling stock", Omsk State Transport University.
HEAT-RESISTANT AND HIGH-SPEED GRINDING HEAT-RESISTANT ALLOY
Аbstract
The paper presents a method of high-speed grinding heat-resistant and heat-resistant materials, which helps to improve the parameters of the grinding process. The improvement applies to both the treated surface of the part and the tool. Also, this method allows a better performance compared with conventional methods.
Keywords: grinding, abrasive, superalloy, adhesion, mechanical engineering.
Жаропрочные материалы и сплавы играют большую роль в современном машиностроении. Они являются сложно легированными сплавами, сохраняющими свои механические свойства при температурах 900 - 1200°С. Также, жаропрочные и жаростойкие материалы являются одними из самых труднообрабатываемых, по классификации Гуревича они занимают шестое место из девяти. Наиболее характерными областями применения этих материалов являются газотурбинная техника паротурбостроение, атомная энергетика, печное оборудование и химическая промышленность.
Основной операцией, обеспечивающей геометрическую точность детали и качество поверхности, является шлифование. При этом шлифование сплавов данного типа на традиционных режимах шлифовальными кругами стандартных конструкций не отвечает высоким требованиям, предъявляемым к деталям. В результате на обработанных поверхностях часто наблюдаются прижоги, шлифовочные трещины, процесс сопровождается большим тепловыделением, интенсивным изнашиванием шлифовального круга.
Одним из перспективных методов абразивной обработки жаропрочных и жаростойких материалов является высокоскоростное шлифование. Многие специалисты, занимавшиеся данным вопросом, отмечают, что при высокоскоростном шлифовании изменяются физические процессы, происходящие в зоне резания. Износ абразивных зерен приобретает характер самозатачивания, изменяются температурные условия в зоне резания, повышается производительность процесса.
91
