CC BY
63
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №11/2015 ISSN 2410-700Х_
12. Voronov Y.V. Vodootvedeniye i ochistka stochnych vod. - M.: Associachiya ctroitelnych vyzov, 2009. - 759 s.
13. Zagorskiy V.A., Danilovich D.A, i dr. Analiz promychlennogo primeneniya technologiy ydaleniya fosfora iz gorodskich stochnych vod. // Vodosnabgeniy i sanitarnaya technika - N 5. - 2004.
14. Orlov D.S. Chimiya pochv. Izdaniy 2-e, ispravlennoe. - M.: MGY, 1992. - 400 s.
15. Polyakova A.V., Ismailova D.N.< Serpokrelov E.N. Osobennosti formirovaniya biocenoza v soorygeniyach biologicheskoy ochistki stochnych vod, sodergachich vysokiy konchentrachii azota ammoniynogo I vosstanovlennych soedineniy sery // Naykovedeniye: elektronny naychny gyrnal. - 2014. - N 8, chast 3 [Elektronny resyrs]. S. 896 - 907 URL: http://naukovedenie.ru (data obracheniya: 05.10.2015).
16. Royak S.M., Royak G.S. Specialnye cementy. - M,; Stroyizdat, 1983/ - 279 s,
17. Sydnicina D.N. Ekologiya vodorosley Pskovskoy oblasti. Pskov: PGPY, 2005. - 128 s.
18. Teylor H. Himiya cementa. - M.: Mir, 1996. - 560 s.
© Вильсон Е.В., Романенко Е.Ю., 2015
УДК 621.785, 621.923
Гаврилов Александр Константинович
Студент, инженер Парц Кристина Андреевна Студент, инженер Жирова Анастасия Андреевна Студент, инженер Шакуров Яков Александрович Студент, инженер Зверев Егор Александрович к.т.н., доцент
Механико-технологический факультет Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, Российская Федерация
alegavr2014@yandex.ru
СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Аннотация
В статье представлены наиболее рациональные способы поверхностного упрочнения деталей машин. Показано, что комплексирование технологических методов упрочнения детали, таких как плазменная и высокочастотная термическая обработка, позволяет существенно улучшить качество поверхностного слоя изделия.
Ключевые слова
Плазменная обработка, индукционный нагрев, высокочастотная термическая обработка,
гибридные технологии.
Метод плазменного нанесения износостойких покрытий - один из способов поверхностного упрочнения деталей машин, широко применяемых в машиностроении [1]. Однако, при технологических достоинствах существует вероятность отказов в процессе эксплуатации. Невысокая адгезионная прочность (прочность сцепления покрытия с основой) и наличие пористости в структуре покрытия после плазменного напыления - основная причина нарушения работоспособности деталей, работающих в условиях тяжелых режимов [2].
Из результатов технико-экономического анализа [3] другие методы нанесения покрытий такие как:
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №11/2015 ISSN 2410-700Х_
индукционные, электродуговые, лазерные, газопламенные, электронно-лучевые, плазменные, детонационные в современности исчерпали свои потенциальные возможности для существенного увеличения качественных показателей. Более эффективными являются так называемые комбинированные и гибридные технологии. Они уменьшают недостатки, которые присутствуют в стандартных методах нанесения покрытий и заметно улучшают показатели качества покрытий, которые существенно влияют на работоспособность деталей [4-6].
Сущность гибридного метода в одновременном воздействии нескольких источников энергии по принципу совмещения различных источников энергии во времени и пространстве. К достоинству данной технологии относится синергетический эффект введения энергии от различных источников в обрабатываемую зону. Метод технологически сложный и с практической точки зрения лучше использовать комбинированные технологии [7, 8].
Суть комбинированного метода в последовательной подаче энергии различных источников по принципу пространственного совмещения различных источников энергии. То есть происходит повторное высокоэнергетическое воздействие на поверхность покрытий. В результате улучшение качественных показателей: уменьшение пористости, увеличение адгезионной прочности, повышение уровня твердости, ликвидация нерасплавленных частиц порошка в структуре покрытий и формирование мелкодисперсной структуры.
Так как выбрать и обосновать наиболее рациональный процесс достаточно сложно из-за многообразия методов, необходимо провести анализ технологических возможностей методов, которые можно использовать при комбинированной обработке покрытий.
К характерным особенностям электродуговой обработки относятся формирование мелкодисперсной структуры покрытия и высокая скорость нагрева при обеспечении локального нагрева электрической дугой с удельной мощностью порядка 109.. ,1010 Вт/м2. Из недостатков стоит выделить вероятность смешивания материала покрытия и материала основы.
При использовании электронно-лучевой обработки по сравнению с электродуговой возможен нагрев поверхности детали практически из любых материалов и значительно большей площади. Плотность теплового потока пучка до 10п...1012 Вт/м2. Недостаток электронно-лучевой обработки - применение дорогостоящего оборудования при обработке фасонных поверхностей, так же необходимо обеспечить защиту оператора от влияния излучения [9, 10].
Лазерная обработка делает возможным упрочнять покрытия практически из любых материалов. Плотность теплового потока пучка до 1016 Вт/м2. Недостаток - высокая стоимость оборудования, высокие энергозатраты и низкий КПД (не выше 15 %).
При плазменной обработке удельная мощность до 109 Вт/м2. При оплавлении используется плазматрон, гарантирующий слоистый режим истечения струи плазмы. Недостатки - много учитывающихся факторов при реализации технологии.
Во время применения высокочастотной термической обработки (индукционного нагрева) - плотность теплового потока 1011.. ,1014 Вт/м2 . Данным способом можно обрабатывать поверхности сложной формы при высокой производительности процесса. Минусы - сложность обработки покрытий из тугоплавких соединений на немагнитных сплавах и малая номенклатура деталей, нагреваемых индуктором одного типоразмера.
В итоге, сравнивая методы по параметру практическое использование, можно выделить два метода: плазменную и высокочастотную термическую обработку. Однако высокочастотная термическая обработка более предпочтительна из-за возможности обработки, как всей детали, так и ее отдельных поверхностей. Современные индукционные установки имеют наибольший КПД (до 95 %), маленькой массой и габаритами, регулировать глубину температурного воздействия, и дает высокую скорость нагрева. Кроме того, метод обеспечивает отсутствие загрязнения заготовки продуктами горения факела.
Список использованной литературы: 1. Скиба В.Ю. Актуальные проблемы в машиностроении: сборник материалов первой международной научно-практической конференции // Хроники объединенного фонда электронных ресурсов Наука и
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №11/2015 ISSN 2410-700Х_
образование. 2014. - № 11 (66). - С. 83.
2. Skeeba V., Pushnin V., Kornev D. Quality improvement of wear-resistant coatings in plasma spraying integrated with high-energy heating by high frequency currents // Applied Mechanics and Materials. - 2015. - Vol. 788. - P. 88-94.
3. Структура износостойких плазменных покрытий после высокоэнергетического воздействия ТВЧ / Ю.С. Чёсов, Е.А. Зверев, В.В. Иванцивский, В.Ю. Скиба, Н.В. Плотникова, Д.В. Лобанов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). -2014. -№ 4 (65). -С. 11-18.
4. Иванцивский В.В., Скиба В.Ю. Повышение поверхностной микротвердости стали при интеграции поверхностно-термической и финишной механической обработок // Научный вестник НГТУ. -2006. -№ 3 (24). -С. 187-192.
5. Иванцивский В.В., Скиба В.Ю. Эффективность объединения операций поверхностной закалки и шлифования на одном технологическом оборудовании // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2010. - № 4 (49). -С. 15-21.
6. Прогнозирование технических характеристик интегрального технологического оборудования / В.Н. Пушнин, Д.Ю. Корнев, Н.В. Вахрушев, В.Ю. Скиба // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. -2014. -Т. 2. -С. 97-101.
7. Станочное оборудование, основанное на комплексировании нескольких технологических операций / В.Н. Пушнин, И.А. Ерохин, Д. Ю. Корнев, В.Ю. Скиба // Актуальные проблемы в машиностроении. - 2014. - № 1. - С. 245-255.
8. Integration of production steps on a single equipment / V. Skeeba, V. Pushnin, I. Erohin, D. Kornev // Materials and Manufacturing Processes. - 2015. - Vol. 30, iss. 12. - P. 1408-1411. - doi: 10.1080/10426914.2014.973595.
9. Иванцивский В.В., Скиба В.Ю., Степанова Н.П. Назначение режимов поверхностной закалки с использованием концентрированных источников нагрева // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2005. - № 3 (28). - С. 22-24.
10. Разработка технологической установки для плазменно-механической обработки / П.В. Трегубчак, Д.Ю. Корнев, В.Н. Пушнин, В.Ю. Скиба // Механики XXI веку. - 2015. - № 14. - С. 135-141.
© Гаврилов А.К., Парц К.А., Жирова А.А., Шакуров Я.А., Зверев Е.А., 2015
УДК 622
Германова Светлана Евгеньевна
Старший преподаватель департамента Техносферной безопасности Аграрно-технологического института РУДН, г. Москва, РФ
E-mail: se.germanova@mail.ru
СНИЖЕНИЕ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ШАХТАХ,
ОПАСНЫХ ПО ВЗРЫВАМ МЕТАНА
Аннотация
В статье рассматриваются вопросы снижения удельных затрат на добычу угля и уменьшение травматизма при внезапном взрыве метана.
Ключевые слова
Чрезвычайная ситуация, взрывы газа, экономические затраты.
Выделения метана в угольных шахтах практически всех основных бассейнов мира неоднократно являлись причиной подземных взрывов газа, которые приводили к групповому смертельному травматизму. Крупные взрывы метана впервые были зарегистрированы на шахтах Англии («Солтом», «Уайтхевен», «Олд
