Технология обработки металлов без снятия стружки в целом: процессы, инструмент, оборудование и приспособления

Рассмотрены основные способы получения металлических порошков, а также процессы, способы и оборудование для смешивания, формования и спекания порошков.

Приведены теоретические сведения о процессах плазменного получения покрытий, описание вакуумного и плазменного оборудования, применяемого для получения наноструктурированных покрытий, отечественного и зарубежного производства, технологические характеристики оборудования.

Методические указания устанавливают порядок организации,проведения всех видов практики и отчетности по ним на кафедре ОМД, включенных в основные профессиональные образовательные программы высшего образования — бакалавриата (ФГОС 22.03.02 от 02.06.2020 г. №702) и магистратуры (ФГОС 22.04.02 от 24.04.20 18 г. №308).

Конкурентоспособность предприятий лесного комплекса во многом обусловлена уровнем использования надежной и высокопроизводительной техники, позволяющей достичь существенного повышения эффективности заготовки и переработки древесины. При этом требуемый уровень надежности лесозаготовительных машин в значительной степени определяется работоспособностью их функциональных узлов, осуществляющих выполнение основных технологических операций. Соответственно, при создании перспективных образцов указанной техники важной является разработка и реализация путей и способов повышения работоспособности функциональных узлов машин. Для этого необходим анализ перспектив и технических возможностей совершенствования основных механизмов и узлов лесозаготовительных машин, лимитирующих их работоспособность факторов. В целях повышения работоспособности функциональных узлов машин требуется согласованное обеспечение благоприятных уровней значительного числа конструкторско-технологических параметров. В частности, целесообразны оптимизация характера относительного перемещения поверхностей деталей и снижение действующих на них нагрузок. Это связано с тем, что указанные факторы определяют износостойкость и сопротивляемость трению, а также тепловой режим работы машины, напряженное состояние функциональных поверхностных слоев и прочность неподвижных соединений. При этом следует принимать во внимание влияние условий эксплуатации, интенсивность изнашивания и срок службы исследуемых объектов. Такой подход обусловлен тем, что триботехнические узлы лесозаготовительных машин выполняют свои функции при действии высоких ударных, циклических и вибрационных нагрузок в широком диапазоне жестких природно-климатических условий, отличающихся низкими температурами, повышенной влажностью, действием химических и абразивных сред. Все это должно учитываться в процессе поиска эффективных путей повышения работоспособности функциональных улов, в т. ч. и манипуляторов лесозаготовительных машин, достигаться за счет регламентируемого направленного управления свойствами поверхностных слоев при проектировании и изготовлении фрикционно-контактирующих деталей. Обоснована необходимость создания научно-инженерных основ повышения работоспособности функциональных узлов и рабочих органов машин, а также достижения при этом требуемой производительности, долговечности и безотказности техники. Уточняются задачи дальнейших исследований, направленных на получение информации, отсутствие которой делает невозможным создание отечественной импортозамещающей техники. Для цитирования: Памфилов Е.А., Капустин В.В., Пилюшина Г.А., Шевелева Е.В. Повышение работоспособности рабочих органов и трибосистем технологического оборудования харвестеров // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 6. С. 135–149. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-135-149
Ensuring the competitiveness of enterprises of the forest complex is largely due to the level of reliable and high-performance equipment use, since this achieves a significant increase in the efficiency of timber harvesting and processing. At the same time, the required level of reliability of logging machines is largely determined by the performance of their functional units that carry out the basic technological operations. Accordingly, the development and implementation of ways and methods to improve the performance of functional units of machines is important when creating promising models of the specified equipment. This requires an analysis of the prospects and technical possibilities for improving the main mechanisms and units of logging machines and the factors limiting their performance. In order to improve the performance of machine functional units, it is essential to ensure the coordinated provision of favorable levels of a significant number of design and technological parameters. In particular, it is advisable to optimize the nature of the relative movement of the friction-contacting surfaces of the parts and reduce the loads acting on them. This is due to the fact that these factors determine the wear resistance and friction resistance, as well as the thermal mode of the machine operation, the stress state of the functional surface layers and the strength of the fixed joints. At the same time, the influence of operating conditions, the wear intensity and service life of the objects under study should be taken into account. This under the action of high shock, cyclic and vibration loads, in a wide range of harsh natural and climatic conditions characterized by low temperatures, high humidity, and the action of chemical and abrasive media. All this should be considered when justifying effective ways to improve the performance of functional units, including manipulators of logging machines, and achieved through regulated directional control of the properties of surface layers in the design and manufacture of friction-contacting parts. The paper substantiates the need to create scientific and engineering foundations for improving the performance of functional units and working bodies of machines, as well as achieving the required performance, durability and reliability. For this purpose, the tasks of further research aimed at obtaining information, the absence of which makes it impossible to create domestic import-substituting equipment, are clarified. For citation: Pamfilov E.A., Kapustin V.V., Pilyushina G.A., Sheveleva E.V. Improving the Performance of Working Bodies and Tribosystems of Harvester Technological Equipment. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 6, pp. 135–149. DOI: 10.37482/0536- 1036-2021-6-135-149

Изложены сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ, поясняющих особенности технологического процесса пайки, изучаемого в рамках дисциплины «Пайка и специальные методы сварки». Описание каждой лабораторной работы включает в себя теоретическую, методическую и контрольную части.

Рабочая тетрадь содержит задания к практическим работам учебно-технологического практикума в литейных мастерских.

Рабочая тетрадь содержит задания к практическим работам учебно-технологического практикума в литейных мастерских.

Приведены пример расчета на ЭВМ в среде MathCAD крутильных колебаний электропривода рабочих валков сортопрокатной клети, пример обработки осциллограммы крутильных колебаний методом полных циклов с выявлением амплитудного спектра нагрузки и пример вычисления по диаграмме Веллера, построенной в логарифмических координатах, циклического ресурса опасного сечения рабочего валка.

Изложены сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ, поясняющих особенности технологического процесса пайки, изучаемого в рамках дисциплины «Пайка и специальные методы сварки». Описание каждой лабораторной работы включает в себя теоретическую, методическую и контрольную части.

Рассмотрены основные этапы проектирования промышленных объектов. Даны общие сведения о структуре и оборудовании, приведены методики расчетов, выполняемых при проектировании машиностроительных предприятий, в частности цехов кузнечно-штамповочного производства.

Пособие содержит краткую историю дизайна, сведения об основных видах и концепциях дизайна, вопросы формообразования и композиции, методики проектирования промышленных изделий, приемы моделирования изделий при помощи аддитивных технологий, последовательность разработки промышленной упаковки изделия. В приложении даны упражнения для студентов, которые выполняются после изучения теоретического материала. Пособие ориентировано на развитие навыков анализа, проектирования, моделирования промышленных изделий, а также упаковок для них.

Методические указания к внеаудиторной (самостоятельной) работе обучающегося по профессиональному модулю ПМ.02 «Оборудование цеха обработки металлов давлением, наладка и контроль за его работой» разработаны в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) среднего профессионального образования (далее – СПО) по специальности 22.02.05 «Обработка металлов давлением».

Практикум составлен в соответствии с требованиями ФГОС ВО, основное внимание уделено изучению устройства и методики расчета элементов оснастки, используемой в машиностроении.

Практикум составлен в соответствии с требованиями самостоятельно устанавливаемого образовательного стандарта высшего образования, содержит теоретическое обоснование по теме каждой работы, задачи, задания и контрольные вопросы.

В статье представлены материалы по изучению вопроса повышения стойкости технически сложного витого изделия из проволок – стального каната. Авторами детально изучены механизмы и факторы образования дефектов, приводящих к браковке стального каната. Установлено, что причиной истирания и обрыва проволок прядей в замках (узлах) счалки является недостаточная их подвижность ввиду отсутствия необходимого количества смазочных материалов для нормальной работы стального каната. Применяемые смазочные материалы при изготовлении стального каната и его эксплуатации не отвечают предъявляемым требованиям по стойкости, что приводит к снижению срока службы (циклов нагружения), установленного заводом-изготовителем. Для решения задачи повышения стойкости стальных канатов, авторами предлагается новая методика формирования антифрикционного порошкового покрытия на основе дисульфида молибдена MoS2 в замках (узлах) счалки и на поверхности проволоки путем нагнетания под давлением сжатого воздуха антифрикционного порошкового материала и фиксации его на сложную поверхность методом местного упрочнения с применением шарико-стержневого упрочнителя. Экспериментальные испытания поверхностного слоя проволок стального каната из различного материала, покрытых антифрикционным порошком показали, что коэффициент трения снижается в 3…9 раз, а их износостойкость увеличилась в 4…20 раз. Приведены основные заключения, характеризующие наноразмерную картину микро/нанопрофиля исходной поверхности образца, проволоки стального каната из углеродистой стали по ГОСТ 1050 или по ГОСТ 14959 с покрытием антифрикционным порошком MoS2.

Методические указания включают цели и задачи , порядок прохождения производственной практики в одном из прокатных цехов ПАО «НЛМК»; соответствуют дисциплине «Производственная практика», входящей в учебный план высшего профессионального образования для подготовки бакалавров направления 22.03.02 «Металлургия» профиля «Обработка металлов давлением».

В учебном пособии содержатся сведения о методах проектирования, приемах выполнения заготовительных операций и технологиях изготовления сварных конструкций. Приведены примеры применения сварочных приспособлений, вспомогательного механического оборудования и промышленных роботов для сварки. Предназначено для студентов , изучающих дисциплины: «Проектирование сварочных приспособлений», «Проектирование цехов заготовительного производства», «Технологические комплексы для производства сварных конструкций», «Производство сварных конструкций», «Роботизированные технологические комплексы и автоматические линии в сварке».

Представлен анализ известных и новых конструкций пресс-форм, разработанных в ЮУрГУ и предназначенных для прессования порошков в основном тугоплавких металлов и порошковых композиций на основе углерода и керамики

В статье рассматривается актуальная проблема отсутствия надежных методик прогнозирования эксплуатационного ресурса пресс-форм литья под давлением цинковых сплавов. Проанализирован имеющийся опыт решения данной проблемы. Намечены основные пути ее разрешения, среди которых комплекс экспериментальных исследований термостойкости материалов деталей оснастки, подверженных циклическому термомеханическому воздействию

В статье выполнен анализ состояния производства крупных поковок в России с обзором промышленных предприятий и тенденций в области оборудования для обработки давлением. Приведены данные об опыте отечественного машиностроения и сделаны некоторые выводы о возможностях производства оборудования для изготовления крупных поковок

Актуальность и цели. Технологический процесс колесотокарной обработки не предусматривает применения смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС), что существенно увеличивает температуру резания и ухудшает стойкость инструмента. Поэтому в работе рассматриваются методы повышения стойкости инструмента путем снижения температуры резания, исключающие применение СОТС. Актуальность данного исследования также подтверждается тенденциями экологически чистого резания «Зеленое резание» без применения СОТС Материалы и методы. Исследования проводили при обработке катальной части колесных пар на токарных станках типа «Rafamet» модели UDA-112. Объектом исследования были токарные резцы, оснащаемые сменными режущими пластинами формы LNMX 301940 и BNMX (ISO 513), часть из которых составила контрольную группу без покрытия, на другие наносили специально разработанные для этих целей нанодисперсные многослойно-композиционные покрытия (NMCC). Использовали режущие пластины, которые крепили в державки, при этом между опорной и режущей пластиной формировали специальный интерфейс, улучшающий теплоотвод в режущий инструмент. При проведении стойкостных испытаний критерием отказа инструмента служил предельный износ задней поверхности режущей пластины h3 = 0,6–0,8 мм. Измерение фаски износа задней поверхности проводили на инструментальном микроскопе БМИ-1Ц. Оценку шероховатости обработанной поверхности производили при использовании профилографа-профилометра модели Hand-held Roughness Tester TR 200 (Япония). Результаты. Установлена высокая эффективность твердосплавных режущих пластин формы LNMX 301940 из твердого сплава АТ15S с теплопроводным интерфейсом и разработанными НМСС на основе трехслойной системы Ti-TiN-(Ti,Al)N по сравнению с стандартными аналогами при тяжелой восстановительной обточке катальной поверхности колесных пар. В частности, отмечено не только более высокое среднее значение стойкости (88,1 мин) и коэффициента стойкости КСТ (103,12), но и снижение коэффициента вариации стойкости (υ = 3,25). Отмеченное свидетельствует о существенном повышении работоспособности и надежности инструмента, оснащенного тангенциальными пластинами LNMX 301940 из сплава AT15S с повышенной теплопроводностью твердого сплава и покрытия на основе системы Ti-TiN-TiAlN, разработанными для обточки поверхности катания колесных пар. Выводы. Рассмотрено тепловое состояние режущего инструмента в процессе колесотокарной обработки, которое определяет его работоспособность. Предложены способы улучшения теплоотвода от режущей пластины в процессе обработки. Их применение позволяет снизить теплонапряженность режущего клина и, соответственно, увеличить стойкость инструмента при колесотокарной обработке.

Актуальность и цели. Объектом исследования является технология накатки шлицев на наружных поверхностях деталей автомобиля, преимущественно на валах. Предметом исследования является процесс формообразования шлицев методом планетарной шлиценакатки двумя шлиценакатными головками, работающими в комплекте. Целью работы является повышение качества поверхности шлицев и производительности шлиценакатки за счет применения в одной головке двух роликов различного профиля Материалы и методы. Разработка теоретических взаимосвязей между размерами чернового и чистового накатных роликов и режимами обработки. Определение теоретических зависимостей между параметрами обрабатываемой поверхности и наладочными параметрами. Результаты. Разработана конструкция комплекта шлиценакатных планетарных головок, каждая из которых оснащена черновым и чистовым роликом. Она позволяет значительно повысить производительность обработки при сохранении стойкости инструмента. Выводы. Применение в одной шлиценакатной головке двух роликов, размеры которых связаны с режимом обработки, позволило исключить из работы вершину чистового ролика и снизить нагрузку на его боковые стороны, что положительно сказалось на качестве поверхности шлицев при повышении осевой подачи заготовки.

Настоящие методические указания содержат краткое описание и порядок создания диаграмм в сфере OpenOffice, необходимые для выполнения студентами лабораторных работ при изучении дисциплины «Компьютерные технологии». Могут быть использованы при оформлении презентаций, отчетов, рефератов, курсовых заданий, выпускной квалификационной работы и др. для наглядного представления числовой информации.

Промышленно выпускаемые порошки SIC и опытно изготавливаемые игольчатые кристаллы муллита являются доступными для получения износостойких композитов с алюминиевой матрицей в производственных условиях. Методами горячей экструзии смесей порошков алюминиевых сплавов и керамических частиц или путем изготовления порошковых гранул Al-SiC получены композиты с повышенной прочностью и износостойкостью. Жидкофазная технология вакуум-компрессионной пропитки биоморфных преформ из карбида кремния позволяет использовать продукты переработки отходов растительного сырья, в частности, сосновую стружку для повышения свойств композитов с алюминиевой матрицей

Содержатся оригинальные результаты исследования порошковых горячештампованных биметаллов железографит-карбидосталь, расширяющие технологические возможности получения многослойных формовок с вертикальным расположением разнородных слоев с заданными относительными плотностями наружного и внутреннего слоев без искривления и «размывания» переходного слоя

Рассмотрена возможность совершенствования герметизирующего устройства в сопряжении ведущий вал – лабиринтная втулка гидромеханической передачи автобусов фирмы ЛиАЗ за счет использования пористых порошковых разъемных полуколец взамен пружинных чугунных, используемых в настоящее время. При монтаже полукольца устанавливались без зазоров в стыках с натягом во втулке и по торцовым поверхностям канавок, устраняемом в результате приработки, после которой уплотнительные элементы будут находиться в бесконтактном сопряжении. Сравнительные стендовые и ходовые испытания показали, что надежность и износостойкость предложенной конструкции герметизирующего устройства выше, чем при использовании старой конструкции с чугунными пружинными кольцами

Проведено исследование и дан сравнительный анализ наиболее эффективных методов упрочнения поверхностного слоя деталей машин по нескольким основным показателям. Проанализировано качество получаемого поверхностного слоя деталей малой жесткости методами поверхностного пластического деформирования

Рассмотрены основные принципы расчета и проектирования сварных конструкций. Представлены основы расчета стыковых и угловых сварных соединений, выполненных дуговыми способами сварки, соединений, выполненных контактной стыковой, точечной и роликовой сваркой. Рассмотрены особенности расчета сварных соединений, работающих при переменной нагрузке, в условиях усталости, особенности расчета на устойчивость. Для анализа работы конструкций при переменной нагрузке представлен раздел по линиям влияния. На основе вышеперечисленных основных принципов расчета приведены методы расчета и проектирования конкретных конструкций, таких как сварные балки, сварные фермы, сварные стойки и листовые конструкции (сосуды, резервуары).

Рассмотрены основные положения дисциплины «Порошковая металлургия», а также теоретические аспекты процесса и технология изготовления материалов и изделий. Издание предназначено для проведения лекционных занятий по дисциплине «Порошковая металлургия».

В статье представлены теоретические результаты определения напряженно-деформированного состояния в пазах диска турбины ГТД в результате термопластического деформационного упрочнения.

В статье рассматриваются конструкции поводковых приспособлений на базе жесткого и плавающего центра для станков токарной группы, а также их технологические возможности в обеспечении качества обрабатываемых заготовок. Основной характеристикой эффективной работоспособности поводкового устройства принята его зажимная способность и обеспечение размерной точности обработки поверхностей заготовок. Зажимная способность поводковой оснастки определяется через параметр максимального крутящего момента, который может быть передан обрабатываемой заготовке. Приводятся основные достоинства и недостатки различных конструктивных решений поводковых станочных приспособлений. Представлены данные точности и производительности обработки, по жесткости поводковых устройств с различными типами поводковых элементов.

Методические указания содержат требования к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Прокатное оборудование» для практического изучения принципов работы машин и оборудования прокатного производства, исследования энергосиловых параметров приводов, деформации элементов прокатных клетей с использованием учебно-исследовательского комплекса на базе лабораторного прокатного стана.

Указания соответствуют дисциплине 110792 «Производственная практика», входящей в учебный план высшего профессионального образования для подготовки бакалавров направления 150400 (22.03.02) «Металлургия» профиля «Обработка металлов давлением».

Определены последовательность и содержание производственной (ознакомительной) практики студентов, обучающихся по программе бакалавриата.

Изложены теоретические основы материаловедения и технологии обработки металлов: горячая обработка, обработка металлов резанием, сварка. Приведены лабораторные работы по основным разделам курса с заданиями для самостоятельной работы.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Методические указания соответствуют дисциплине «Металлургические технологии» базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла ФГОС по направлению подготовки 150400 «Металлургия». Методические указания определяют последовательность проведения и содержание лабораторных занятий, предназначенных для закрепления и углубления знаний, полученных на теоретических занятиях, практического ознакомления с оборудованием прокатных станов и формирования компетенции ПК-25 «уметь обосновывать выбор оборудования для осуществления технологических процессов».

Цель работы заключалась в разработке технологии ферритного пигмента ингибирующего типа на основе утилизации отходов металлургического производства и получения ацетилена, а также разработке рецептур алкидной и эпоксидной грунтовок, содержащих полученный пигмент в качестве противокоррозионного компонента.

Приведены теоретические сведения, расчетные формулы, методики расчета фрикционных муфт и цилиндров гидравлических прессов, а также начальные сведения о программном комплексе Ansys ED9.0 в объеме, достаточном для выполнения заданий без привлечения других источников. Даны условия по вариантам заданий.

Представлены методические рекомендации к проведению семинарских занятий по дисциплине «Технология конструкционных материалов», составленные по утвержденной программе и соответствующие содержанию семинаров, которые проводятся в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Рассмотрены конструкции подшипниковых опор прокатных валков с подшипниками скольжения открытого типа, подшипниками жидкостного трения и подшипниками качения различного типа, а также конструкции подушек для указанных типов подшипников в сочетании с устройством для самоустановки валков и фиксации подушек в осевом направлении. Дан анализ работоспособности подшипниковых опор рабочих валков клетей-кварто и изложены способы повышения их работоспособности.

В электронном учебно-методическом пособии по выполнению курсового проекта приведены цель курсового проектирования и порядок его выполнения, требования к пояснительной записке и графической части, подробно изложена методика выполнения курсового проекта. Предназначено для студентов, обучающихся очно и заочно по направлению подготовки бакалавров 150700.62 "Машиностроение", профиль "Оборудование и технология сварочного производства", а также студентов, обучающихся по направлению подготовки 150100.68 "Материаловедение и технологии новых материалов" по магистерской программе "Сварка и пайка новых металлических и неметаллических неорганических материалов".

Электронное учебное пособие содержит теоретические материалы, позволяющие студентам закрепить полученные на лекционных занятиях знания по вопросам прочности и надежности паяных соединений. Описаны закономерности изменения физико-химических свойств материалов паяных соединений в зависимости от условий и режимов нагружения. Показано влияние конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов на долговечность и надежность соединений и узлов. Приведены примеры учета влияния на надежность паяных соединений температурных факторов, механических нагрузок и эксплуатационных повреждений. Представлены результаты ряда экспериментальных исследований прочности паяных соединений при различных видах нагружения. Предназначено для студентов направления 15.04.01 "Машиностроение", магистерская программа "Технология и оборудование для пайки". Может быть полезно студентам и специалистам, изучающим вопросы пайки, прочности и надежности.

Представлены результаты анализа литейного производства с точки зрения особенностей изделий авиационной техники, предложена последовательность разработки технологического процесса изготовления отливки с применением технологии быстрого прототипирования, а также проведено сравнение разработанных схем процесса конструкторско-технологической подготовки производства с применением новых информационных технологий и без.

Проведены экспериментальные исследования остаточных напряжений в сплошных цилиндрических деталях и цилиндрических деталях с отверстием в условиях концентрации напряжений после гидродробеструйной обработки. Показано, что критерий среднеинтегральных остаточных напряжений может быть использован для прогнозирования предела выносливости упрочненных деталей различного диаметра.

В пособии изложен обзор основных видов тонкопленочных покрытий, наносимых с использованием низкотемпературной плазмы в вакууме. Рассмотрена роль тонкопленочных покрытий в технологических процессах и важность задачи разработки новых покрытий с улучшенными характеристиками. Сформулировано значение и описаны способы предварительной очистки поверхности перед нанесением на нее тонких пленок. Рассмотрены физические, механические и химические свойства покрытий, различающихся по химическому составу и областям применения, а также основные методы измерения и контроля параметров покрытий.

Дается обзор современных методов получения покрытий с использованием низкотемпературной плазмы. Систематизируются основные, использующиеся в настоящее время методы нанесения покрытий, рассматриваются методы ассистированного плазмой химического газофазного и физического газофазного осаждения. Отдельно представлены основные типы вакуумных технологических установок для нанесения покрытий плазменными методами. Пособие разработано в рамках реализации Инновационной образовательной программы ТПУ по направлению «Технология водородной энергетики, энергоснабжение и возобновляемые источники энергии».