CC BY
32
Моделирование процесса получения абразивных смесейна валковых.
А.Б.Чаплыгин, Н.В.Судаков, В.Г.Шеркунов
параметры циркуляционной области учитывается влияние дополнительных факторов на результат смешения. На принципиальном уровне уточняется роль фрикции (/) валков. При отсутствии фрикции процесс микросмешения под действием деформации сдвига возможен в отличие от вывода, который следует из анализа математической модели, не учитывающей циркуляционную область.
Формулы (1) и (2) справедливы для обоих вариантов моделирования. Принципиальное раз -личие состоит в значениях и функциональных связях деформации сдвига еХ2 от параметров процесса валкового смешения.
Заключение
Моделирование предельных кинематически возможных вариантов процесса валкового сме-шения позволяет сделать нижнюю и верхнюю оценку продольной составляющей деформации сдвига. Корректное определение деформации сдвига возможно на основе информации об объ-емном течении материала в очаге деформации, т.е. с учетом фактического уширения, не устраняющего, а лишь уменьшающего размеры циркуляционной области.
з.
Библиографический список
Переработка каучуков и резиновых смесей (реологические основы, технология, оборудование) / Вострокнутов Е.Г., Новиков М.И., Новиков В.И., Прозоровская Н.В. М.: Химия, 1980. 280 с.
Вострокнутов Е.Г., Новиков М.И. Современные представления о механизме смешения каучуков с ингредиентами рези -новых смесей // Темат. обзор. Сер. Производство шин, РТИ и АТИ. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1971. 75 с.
Павлов В.А. Развитие теории и практики процессов обработки давлением в производстве вулканитового инструмента: Автореф. дис. ... д-ратехн. наук. Магнитогорск, 2001. 44 с.
УДК 621.774
С. С. Скворцова
РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА ПЕРСПЕКТИВНОГО КРЕПЕЖА НА ОАО «БЕЛЗАН»
В настоящее время совместно с Департаментом технического развития (ДТР) ВАЗ а разработана и реализуется программа освоения прогрессивного крепежа и его внедрения на автомобилях ВАЗа. В частности, программа предусматривает следующие направления внедрения, касающиеся фланцевых болтов:
1. Разработка и внедрение самостопорящихся фланцевых болтов с наружной фасонной голов -
Рис. 1. Болт крепления головки цилиндров: а - старый вариант 2108-10003271, внутренний шестигранник М 12x1,25x133,5 5 = 10; б - перспективная конструкция 2108-10003271, фасонная головка Е14, ОфЛ = 18,5, Н = 14
кой типа «ТОЯХ» вместо обычных шестигранных (рис. 1). Это позволит уменьшить номенклатуру соединительных элементов, а именно ис-ключение плоской шайбы, шайбы пружинной.
При обоснованном выборе головок болтов типа «ТОЯХ» уменьшение расхода материала составляет 35%, а уменьшение чистого веса - до 19% (рис. 2) с одновременным увеличением контактной прочности граней в 1,6-1,8 раза.
Интегральная оценка характеристик показывает , что фланцевые болты с головкой типа «ТОЯХ» обладают наибольшим преимуществом (см. таблицу). Поданы три совместные с ДТР ВАЗа заявки на изобретения по конструкции новых болтов и получены охранные документы.
2. Разработка и внедрение болтов в сборе с невыпадающей плоской шайбой (рис. 3).
3. Разработка и внедрение (фланцевых) болтов с внутренним профилем типа «ТОЯХ». Та -кая конструкция даст преимущество в условиях конвейерной сборки по сравнению со шлицевой головкой, крестовым шлицем и внутренним ше-стигранником.
«ТОЯХ» имеет широкие, проходящие дугообразно, поверхности приложения силы. Тем
Болты и винты для ручной и автоматической сборки
Характеристики Формы головок
Головка с внешней «звездой» т Головка с внутренней «звездой» ЩІ Шестигранная головка с фланцем Головка с внутренним шестигранником Четырехгранный шпиц в головке Головка с прямым пазом ф (D
Тт* \ і ® © ©
Способность воспринимать высокий крутящий момент 9 6 B 7 5 3
Уменьшение монтажного пространства 6 8 4 8 8 B
Доступность монтажа инструмента/крепежа 7 7 У 7 5 1
Снижение осевых нагрузок 10 10 1G 10 3 1
Прочность головки в осевом направлении 9 6 б 5 8 б
Снижение износа инструмента 10 5 У 7 4 2
Себестоимость 5 5 б 4 7 У
Стандартизация / унификация 10 10 1G 10 8 1G
Демонтаж поврежденным инструментом 6 3 B 4 2 1
Сумма баллов (минимум 90) 72 60 б4 62 50 3B
самым гарантируется более низкое контактное напряжение. На шести закругленных поверхно-стях захвата не возникает пиковых нагрузок, за
Рис. 2. Эффективность применения новых конструкций: а - фланцевый шестигранный болт по ДИН 6921; б - фланцевый болт с головкой типа «ТОкХ»; экономия материала - 23%, уменьшение веса - 23%; в - болт с шестигранной головкой; г - болт с головкой типа «ТОкХ»; экономия материала - 35%, уменьшение веса - 19%
счет чего удается избежать трещин и поломок. За счет вертикально расположенных поверхностей отсутствует соскальзывание инструмента, что является, в свою очередь, фактором повышения его стойкости и исключения повреждения поверхности, которые могут вызвать коррозионный процесс. Неповрежденный болт также быстро демонтируется. На ОАО «БелЗАН» в перспективе на самонарезающих винтах планируется замена крестообразного шлица на внутренний профиль типа «ТОЯХ» (рис. 4).
4. Разработка и внедрение фланцевых болтов с пустотелой головкой. Это позволит уменьшить вес крепёжных деталей - фланцевых болтов (рис. 5). На ОАО «БелЗАН» отработана технология безоблойной холодной высадки фланцевых болтов с пустотелой головкой семи наименований типоразмеров, одним из которых является колесный болт.
На стадии внедрения безоблойная высадка облегченной конструкции колесных болтов с флан-
Рис. 3. Фланцевый болт с фасонной головкой в сборе с невыпадающей плоской шайбой:
1 - фланцевый болт; 2 - шайба
Развитиепроизводстваперспективногокрепежана ОАО «БелЗАН»
С.С.Скворцова
Контакт по поверхности
Рис. 4. Формы головок винтов
LJ
и
Рис. 5. Уменьшениевеса крепежных изделий
цем для моделей ВАЗ 2112, 2108, 2101 с шестигранником £=17 с внутренней полостью.
Конструкция колёсных болтов с низкой ше-стигранной головкой на автомобили ВАЗ не удовлетворяет требованиям потребителей. При сбор-
ке ходовой части монтажный инструмент касается диска колеса, повреждая покрытие, с низкой головки срывается головка ключа.
Технология холодной высадки этих болтов также обладает недостатками. На первом переходе образование головки с двумя коническими участками приводит к смещению осей этих участков (рис. 6). Смещение осей участков повышает смещение головки заготовки болта относительно стержня на втором переходе, из-за которого уве-личивают диаметр головки под обрезку на шестигранник. Это увеличивает отходы металла при обрезке. Применение обрезки головки на шестигранник приводит к КИМ, равному 0,82. Обрезной инструмент отличается пониженной стойкостью.
Для устранения указанных недостатков предлагается новая конструкция колёсного болта (рис. 7). Головка болта выполнена высокой с фланцем, в головке - круглая полость. Высота конической части, фланца и шестигранной головки с размером «под ключ» 17 мм составляет 23 мм по сравнению с 15 мм в старой конструкции. В этом случае уве -личена площадь контакта с монтажным инструментом с повышением долговечности головки.
Болты новой конструкции изготавливаются по безотходной технологии.
На первом переходе проводят редуцирование стержня из заготовки диаметром 13,8 мм, высад-ку конуса с углублением на торце, на втором переходе - выдавливание полости, третьем - редуцирование шестигранника и редуцирование
Рис. б. Схемапроцесса высадки колесных болтов
w
V
ШИ
Рис. 7. Усовершенствованная технология высадки колесных болтов Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. № 3(11). 2005. ——-—--—----—----—---—----—----—---——
стержня под накатку резьбы М 12x1,25, четвёртом - образование фаски на стержне.
Производство болтов по усовершенствованной технологии обеспечивает величину коэффициента использования материала, равную 0,96.
Внедрение в производство предложенного способа изготовления колесных болтов 2108, 21123101040 с измененной конструкцией позволит:
1) применять высокопроизводительное холодновысадочное оборудование КБ-415 и М12Б
производства ССП, с унифицированным холод -новысадочным инструментом;
2) повысить стойкость холодновысадочного инструмента;
3) увеличить объемы производства болтов для поставок в запчасти;
4) повысить КИМ до 0,96.
Экономия металла на программу всех моделей колесных болтов составит 290 т, а предполагаемый экономический эффект - 4,35 млн руб. в год.
Библиографический список
Сабадаш А.В. Оценка и выбор технологии производства фланцевых болтов: Монография. Магнитогорск: МГТУ, 2005. 103 с.
Сабадаш А.В., Скворцова С.С., Гун Г.С. Выбор эффективной схемы высадки фланцевых болтов на основе использования методов квалиметрии // Новые материалы и технологии НТП-2004: Материалы Всерос. науч.-техн. конф. Т. 2. М., 2004. С. 28-30.
УДК 621.778
A. Д. Носов, Е. П. Носков, С. М. Вершигора, В. П. Рудаков, А. Г. Корчунов,
B. В. Чукин, В. Н. Челищев
ИССЛЕДОВАНИЕ ВАРИАНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПРОЧНОЙ СТЕРЖНЕВОЙ АРМАТУРЫ ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ШПАЛ
Реализация принятой компанией ОАО «Рос-сийские железные дороги» программы технического перевооружения отечественных железных дорог ставит задачу организации производства современных комплектующих для верхнего строения пути, в том числе и железобетонных шпал, как наиболее массового компонента дорожного полотна. В целях развития отечественного произ -водства железобетонных шпал компания ОАО «РЖД» намерена приобрести за рубежом несколько специализированных технологических линий. Основным несущим элементом в конструкции шпалы, определяющим работоспособ-ность и долговечность, является высокопрочная стержневая арматура диаметром 10,0 мм. По ком -плексу служебных характеристик арматура существенно отличается от своих аналогов по ГОСТ 5781 и ГОСТ 10884, применяемых для армирова-ния железобетонных изделий [1]. На данный вид изделия разработаны ТУ 14-125-704-96, где уста -новлены требования к механическим свойствам (табл. 1) и химическому составу стали (табл. 2).
Для обеспечения производства железобетонных шпал и загрузки импортных линий перед отечественной промышленностью поставлена задача разработки и освоения собственной технологии производства высокопрочной стержне -вой арматуры.
Специфика требований, предъявляемых к арматуре для шпал, не позволяет решать задачи организации производства данной продукции на ос -нове простого тиражирования традиционных технологий, которые применяются при изготовлении других ввдов армирующих материалов. Основными вопросами, требующими углубленной проработки при организации производства арматурной стали являются изыскания технических решений, обеспечивающих формирование нужного периодического профиля прутков, а также разработка эффективных способов упрочнения профилированного металла для получения требуемого уровня его механических свойств.
В развитии этого направления ОАО «Магнитогорский калибровочный завод» совместно с МГТУ им. Г.И. Носова выполнены исследования по отработке технических решений для реализации поставленной задачи.
Оценивались возможности в достижении требуемого уровня эксплуатационных характе-ристик арматуры деформационным и термиче-ским упрочнением. В качестве исходного металла использовали сталь 55С2.
На первом этапе исследований была отработана технология формирования двухстороннего периодического профиля (рис. 1) в неприводной 4-валковой роликовой клети-волоке. Установле-
