О номере
ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ НА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВАХ
ENVIRONMENT SAFETY TECHNOLOGY OF CREATING OF A WEAR-RESISTANT COATING ON ALUMINUM ALLOY SUBSTRATES
Авторы: Л.В. КОЗЫРЕВА, В.В. КОЗЫРЕВ,
А.В. СМИРНОВ
Аннотация: Приведены результаты научно-исследовательской работы по созданию способа нанесения износостойкого кобальт-хромового покрытия на подложку из алюминиевого сплава путем термического разложения паров металлоорганических соединений. Указано, что способ характеризуется последовательным нанесением адгезионного слоя из смеси нитрозилтрикарбонила кобальта и газа-носителя аргона и поверхностного слоя из гексакарбонила хрома при температуре термического разложения металло-органических соединений. Отмечено, что металлизация осуществляется по замкнутому циклу, исключающему контакт работников с токсичными веществами и выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, за счет чего обеспечивается безопасность произ-водственного процесса. Получены покрытия с необходимыми физико-механическими свойствами, что доказывает эффективность применяемых подходов, способствует повышению износостойкости деталей и увеличению ресурса техники.
Ключевые слова: CVD-метод, алюминиевые сплавы, износостойкое кобальт-хромовое покрытие, упрочнение.
ВЛИЯНИЕ ВОЛНИСТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
INFLUENCE OF SURFACE WAVINESS ON CHARACTERISTICS OF CONTACT INTERACTION OF MACHINE PARTS
Авторы: А.Ф. ГУСЕВ, В.В. ИЗМАЙЛОВ,
Аннотация: Исследовано влияние волнистости технических поверхностей на контактное взаимодействие деталей машин. Приведены параметры шероховатости и волнистости поверхностей экспериментальных образцов по ГОСТ Р ИСО 4287-2014, механические свойства материалов образцов, дано описание методики эксперимента. Предложены теоретические зависимости контурной площади контакта от номинального давления, параметров шероховатости и волнистости контактирующих поверхностей и меха-нических свойств материалов контактирующих деталей. Теоретически и экспери-ментально показано, что волнистость существенно влияет на величину площади контакта деталей машин. Отмечено, что в зависимости от величины номинального контактного давления контурная площадь, образовавшаяся в результате упругой деформации волн, составляет от нескольких единиц до нескольких десятков процентов от номинальной площади контакта.
Ключевые слова: контактное взаимодействие, шероховатость, волнистость, контурная площадь контакта.
ПОРОШКОВАЯ ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА ИЗНОСОСТОЙКОГО КОМПОЗИЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ
POWDER LASER CLADDING OF A WEAR-RESISTANT COMPOSITE COATING
Авторы: Л.Е. АФАНАСЬЕВА, К.А. САХАРОВ
Аннотация: Методом порошковой лазерной наплавки получено металлокерамическое покрытие NiCrBSi‒WC на конструкционной стали 40Х. Показано, что при наплавке высоколегированной порошковой смеси с помощью многоканального лазера форми-руется практически беспористое покрытие, обеспечивается металлургическое сплав-ление с основой. Отмечено, что линия сплавления однородна по строению, и это подтверждает высокую однородность интегрального тепловложения во время наплавки данным типом лазера. Установлено, что благодаря высоким скоростям нагрева и охлаждения расплава при порошковой лазерной наплавке растворение карбидов WC в ванне расплава незначительное. Выделение хрупкой фазы на границе карбид-металлическая матрица не выявлено.
Ключевые слова: микроструктура, металлокерамическое покрытие, порошковая лазерная наплавка, многоканальный лазер.
ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ НА ФРИКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ
INFLUENCE OF DISPENS FILLERS ON FRICTIONAL PROPERTIES OF CERAMIC COATINGS
Авторы: А.Н. БОЛОТОВ, В.В. НОВИКОВ,О.О. НОВИКОВА
Аннотация: Исследованы триботехнические характеристики инновационного материала, представляющего собой композиционное покрытие с матрицей из оксида алюминия и наполнителями из нанодисперсного магнетита и микродисперсных дисульфида молибдена, графита. Установлено, что минимальные значения коэффициента трения и интенсивности изнашивания при сохранении высоких прочностных свойств мате-риалов достигаются при концентрации дисперсных частиц в электролите: для магнетита – не более 20 г/л; графита – не более 40 г/л; дисульфида молибдена – 45 г/л. Подчеркнуто, что испытания показали стабильность коэффициента трения исследуемых покрытий в течение 90 часов. Изучено влияние контактного давления на интенсивность линейного износа. Предложен критерий перехода от упругого контакта к пластическому. На основании этого получено расчетное соотношение для оценки перехода от стабильной работы трибосопряжения к его катастрофическому изнашиванию.
Ключевые слова: микродуговое оксидирование, антифрикционные наполнители, керамическое покрытие, трение, износ.
ВЛИЯНИЕ АЛМАЗНОГО ВЫГЛАЖИВАНИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ ЛАЗЕРНОГО РЕЗА ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ
INFLUENCE OF DIAMOND BURNISHING ON THE STRUCTURE AND PROPERTIES OF THE SURFACE OF LASER CUTTING HIGH-ALLOY STEEL
Авторы: Д.А. БАРЧУКОВ
Аннотация: Представлены результаты исследований микроструктуры, микротвердости, микрогеометрии поверхности лазерного реза наплавленной быстрорежущей стали марки Р9М4К8 после алмазного выглаживания. Показано, что шероховатость поверхности лазерного реза уменьшается в 3…4 раза, что позволяет получать рабочую поверхность без последующего механического шлифования. Отмечено, что алмазное выглаживание приводит к измельчению микроструктуры, повышению микротвердости стали до 9 700 ± 130 МПа.
Ключевые слова: лазерная резка, сталь, алмазное выглаживание, шероховатость, микроструктура, микротвердость.
УСТАНОВКА ВАЛА В МЕХАНИЗИРОВАННОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ С ДВУМЯ ЗАЖИМНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ
MEASURING THE POSITIONAL DEVIATION OF HOLES COORDINATED IN THE ANGULAR DIRECTION AND RELATIVE TO THE CENTRAL HOLE OF THE PART
Авторы: А.П. АРХАРОВ
Аннотация: Представлен анализ известных способов и приспособлений для установки валов на металлорежущие станки при обработке шпоночных пазов. Изложена сущность разработанного способа установки ступенчатого вала. Раскрыты устройство и принцип действия спроектированного приспособления с двумя зажимными механизмами. Проведены сравнительные анализы предложенных способа и устройства с аналогичными известными решениями. Отражены оригинальность разработок и достигаемый технический результат.
Ключевые слова: вал, установка, шпоночный паз, расположение, способ, точность, приспособление, зажимной механизм.
СИНТЕЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАРШРУТОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ И РЕМОНТЕ ТОРФЯНЫХ МАШИН В УСЛОВИЯХ МНОГОНОМЕНКЛАТУРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
SYNTHESIS OF TECHNOLOGICAL ROUTES FOR MANUFACTURING PARTS IN THE PRODUCTION AND REPAIR OF PEAT MACHINES IN CONDITIONS OF MULTIPLE PRODUCTION
Авторы: И.В. ГОРЛОВ, Е.В. ПОЛЕТАЕВА,
Аннотация: Изложен новый подход при производстве деталей торфяных машин в условиях многономенклатурного производства. Установлено, что при синтезе технологического маршрута изготовления деталей торфяных машин в условиях непрофильного многономенклатурного производства часто возникает проблема загрузки существу-ющих гибких производственных систем (ГПС). Рекомендовано обеспечивать производство дефицитных деталей торфяных машин в непрофильном производстве за счет рационального распределения технологических задач для каждого гибкого производственного модуля. Указано, что для повышения эффективности техно-логической подготовки используются системы автоматизированного проектирования технологических процессов, а также отмечено, что они не в полной мере обеспечивают достижение качественного решения, поскольку конкретная ГПС может не соответство-вать типовому подходу для рассматриваемой детали. Для решения этой проблемы предложено провести анализ конструкторско-технологических элементов (КТЭ) детали и определить возможные способы их получения с учетом существующего оборудования. Обозначено, что для достижения высокой эффективности и необходи-мого качества продукции в условиях многономенклатурного производства с постоянно изменяющейся загрузкой гибкого производственного модуля необходимо расширять технологические возможности ГПС за счет использования для имеющихся станков дополнительных технологических модулей, отвечающих за изготовление проблемных КТЭ.
Ключевые слова: торфяные машины, технология машиностроения, автома-тизация, технологическая подготовка производства, структурная модель, групповая технология, гибкие производственные системы.
ПРИМЕНЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОГО ДРЕНАЖА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПЛОЩАДКИ ТОРФЯНОГО УЧАСТКА
APPLICATION OF VERTICAL DRAINAGE FOR PREPARATION OF A PEAT SITE PRODUCTION SITE
Авторы: О.В. ПУХОВА
Аннотация: Рассмотрены вопросы о возможности использования вертикального прину-дительного кустового дренирования для дополнительного осушения сильно-обводненной производственной площадки на торфяном участке эфтрофного типа. Выявлено наименьшее отрицательное воздействие дренирования на окружающую природную среду, в частности на режим прилегающих водных объектов, при отработке торфяного месторождения «Ильинское». Изучено влияние дополнительного принудительного осушения (в зависимости от осадков и объема откачанной воды) на показатели изменения уровней грунтовых вод в скважинах и каналах. Проанализировано взаимодействие вертикальных скважин с торфяной залежью в процессе дополнительного принудительного осушения на контрольном участке в течение сезона. Установлено, что для вертикальной фильтрации особенности эпюры напоров зависят от изменений коэффициента фильтрации в слоях залежи. Выявлено, что непрерывная откачка воды из вертикальных скважин привела к образованию депрессионной воронки с местными дополнительными понижениями вблизи скважин. Подтверждена эффективность использования вертикального дренирования при понижении влажности эксплуатационного слоя ниже нормы (до 73,3 %). Отмечено, что по толщине залежь уплотнилась неравномерно, а распределение потенциалов влаги было неравновесным и зависело от расстояния до осушителей, а также от фильтра-ционных свойств торфа и других факторов.
Ключевые слова: торф, торфяная залежь, осушение, вертикальный дренаж, гидрологический режим, уровень грунтовых вод, напор, коэффициент фильтрации, дебит скважины, вертикальная фильтрация.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СКАНИРОВАНИЯКРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
A CURVED SURFACE SCANNING MATHEMATICAL MODEL
Авторы: Д.И. КОТЛЯР, А.Н. ЛОМАНОВ,
Аннотация: В статье рассмотрен вопрос автоматизации процесса ремонта лопаток газо-турбинного двигателя (ГТД) с применением системы сканирования. Предложен подход к сканированию детали системой технического зрения, установленной на том же оборудовании, на котором в последующем будет выполняться ремонт наплавкой. Отмечено, что приведенный алгоритм обладает адаптивностью к механическому состоянию оборудования. Указано, что по сравнению с ручным методом точность сканирования составляет свыше 0,05 мм (P = 67,56 %) и свыше 0,1 мм (P = 95,75 %), что достаточно для дальнейшего применения полученных сканов в задаче ремонта лопаток ГТД.
Ключевые слова: компьютерное зрение, наплавка металла, ремонт деталей, ремонт лопаток ГТД, система технического зрения, сканирование тонких кромок.
ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМАТИЧЕСКИХ ОБНАРУЖИТЕЛЕЙ МАЛОЗАМЕТНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ НА СЛАБОКОНТРАСТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЯХ, ФОРМИРУЕМЫХ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫМ ПРИБОРОМ В СЛОЖНЫХ ФОНОВЫХ УСЛОВИЯХ
CHARACTERISTICS OF AUTOMATIC DETECTORS UNOBTRUSIVE DYNAMIC OBJECTS ON LOW-CONTRAST IMAGES GENERATED BY OPTOELECTRONIC DEVICE IN COMPLEX BACKGROUND CONDITIONS
Авторы: В.К. КЕМАЙКИН, А.Ю. КОЗЛОВ, А.А. ХРАМИЧЕВ3
Аннотация: В статье предложено использование автоматического адаптивного обнару-жителя, реализующего локально наиболее мощный несмещенный (ЛНМН) критерий, и проведено его сравнение с обнаружителем по критерию Неймана ‒ Пирсона для экстремально сложных условий наблюдения для оптико-электронных приборов. Построены рабочие характеристики адаптивного обнаружения слабоконтрастных изображений динамических объектов в сложных фоновых условиях. Получены расчетные оценки, подтверждающие превосходство ЛНМН-правила над классическим правилом Неймана ‒ Пирсона.
Ключевые слова: оптико-электронный прибор, динамический объект, изображение, фоноцелевой кадр, критерии и характеристики обнаружения.
ЦИФРОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ТОРФЯНОЙ ОТРАСЛИ. ЧАСТЬ 1. ПРИНЦИПЫ ГЕОМОДЕЛИРОВАНИЯ ТОРФЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
DIGITAL TRANSFORMATION OF PEAT INDUSTRY. PART 1. PRINCIPLES OF GEOMODELING OF PEAT DEPOSIT
Авторы: Т.Б. ЯКОНОВСКАЯ
Аннотация: В статье описана методология геомоделирования торфяного месторождения. Показаны принципы создания и использования цифровой модели торфяного месторождения. Проведена оценка торфяного производства как информационного объекта. Описаны особенности применения геоинформационных систем в условиях предприятий по добыче торфа, а также источники исходной информации, необходимые для геомоделирования объектов торфодобывающих производств.
Ключевые слова: торфяное месторождение, моделирование, объекты моделирования, источники информации, принципы моделирования.
CAE-МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ СОПЛА СКРАПОВОГО РЕЗАКА, ОХЛАЖДАЕМОГО СТРУЕЙ РЕЖУЩЕГО КИСЛОРОДА, С ПРИМЕНЕНИЕМ СОПРЯЖЕННОГО ВЫЧИСЛЕНИЯ
CAE-MODELING OF THE TEMPERATURE FIELDS OF THE NOZZLE OF A SCRAP CUTTER COOLED BY A JET OF CUTTING OXYGEN USING COUPLED CALCULATION
Авторы: Д.А. ЗОРЕНКО
Аннотация: В статье представлены основные результаты CAE-моделирования темпе-ратурных процессов, происходящих в сопле скрапового резака при раскрое скрапа толщиной более 800 мм. Показано распределение температуры в теле сопла при его охлаждении струей режущего кислорода. Рассмотрены особенности создания расчетных моделей теплопереноса с поверхности скрапа на рабочий торец сопла, а также проведены сопряженные вычисления температурных полей в теле сопла при холодной продувке струей режущего кислорода центрального канала.
Ключевые слова: газокислородный раскрой, температурное поле, метод конечных элементов, расчетная модель, расчетная аэрогидродинамика, скрап, сопря-женные вычисления, сопряженный теплообмен.