WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


На правах рукописи

Машрабов Нематулла ВОССТАНОВЛЕНИЕ

ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ АРГОНО-ДУГОВОЙ НАПЛАВКОЙ

Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Челябинск – 2012

Работа выполнена на кафедре «Технология и организация технического сервиса» ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Игнатьев Геннадий Степанович Официальные Коротков Владимир Александрович, оппоненты: доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Сварочное производство и упрочняющие технологии» Нижнетагильского технологического института (филиала) ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» Пучин Евгений Александрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Ремонт и надежность машин» ФГБОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина» Фархшатов Марс Нуруллович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Технология металлов и ремонт машин» ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Защита состоится «24» мая 2012 г., в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 220.069.01 на базе ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия» по адресу:

454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 75.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия».

Автореферат разослан «12» апреля 2012 г. и размещен на официальном сайте ВАК при Министерстве образования и науки России http://vak.ed.gov.ru.

Возмилов Александр

Ученый секретарь Григорьевич диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Восстановление деталей является технически обоснованным и экономически оправданным процессом прежде всего в связи с возможностью повторного и неоднократного использования 60…75 % изношенных деталей. Себестоимость восстановления изношенных ремонтопригодных деталей не превышает 30…50% цены новых, а расход материалов в 25...45 раз ниже, чем на их изготовление.

Большинство разработанных к настоящему времени электродуговых способов восстановления деталей малопроизводительны из-за невысокий скорости процесса, неоправданно велики удельные тепловложения, достигающие 1100105 Дж/м2, вследствие чего происходит значительное термическое влияние на деталь. В связи с этим требуется совершенствование методов расчета температурных полей на этапе прогнозирования технологических режимов, так как используемые аналитические методы не учитывают нелинейный характер теплоотдачи в окружающую среду, которая в промежутке температур 50…1500оС возрастает в 30…50 раз.

Повышение точности тепловых расчетов процесса наплавки и закалки, разработка принципиально новых и совершенствование ресурсосберегающих технологических способов нанесения покрытий, поверхностной закалки электрической дугой и контроля, направленные на комплексное обеспечение требуемого качества, в совокупности составляют научную проблему.

Решению этой проблемы посвящена настоящая диссертационная работа, в которой предложены термодинамическая модель расчета температурного поля в детали, учитывающая нелинейный характер теплоотдачи в окружающую среду в процессе восстановления, разработаны способы и средства для высокоскоростной аргоно-дуговой наплавки (ВАН), поверхностной электродуговой закалки (ЭДЗ), контроля усталостных повреждений в деталях машин сельскохозяйственной техники и определены рациональные режимы процессов.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг. по проблеме 09 РАСХН раздела 03 «Разработать типовые проекты оптимального построения и функционирования предприятий инженерно-технической инфраструктуры сельского хозяйства, технологии эффективного использования, повышения надежности и работоспособности машин и оборудования в отрасли», а также согласно концепции развития аграрной науки и научного обеспечения АПК РФ на период до 2025 г.

Целью работы являются научное обоснование и экспериментальная разработка технологий и технических средств, комплексно обеспечивающих требуемое качество восстановления деталей с малыми износами на основе применения высокопроизводительных аргоно-дуговых способов нанесения покрытий, ЭДЗ и последующего контроля состоянии.

Объект исследования – технологические процессы восстановления изношенных деталей, их термической обработки и контроля накопленных в деталях сельскохозяйственной техники повреждений.

Предмет исследования – взаимосвязи и закономерности между технологическими параметрами процессов ВАН, ЭДЗ и основными количественными показателями качества нанесенного и закаленного слоя, а также между повреждениями и параметрами свободных крутильных колебаний.

Методы исследования – при проведении исследований использовались методы математического моделирования, распознавания, статистики, функционального анализа, теории вероятностей, лабораторные, экспериментальные, а также патентные исследования.

В основу работы принята следующая концепция – разработка ресурсосберегающих технологий и технических средств восстановления изношенных деталей с.–х. техники на основе нового подхода формирования металлических покрытий электродуговым способом без образования сварочной ванны в классическом виде, что позволит минимизировать термического влияния на деталь.

Основная научная гипотеза – нанесение металлических покрытий на изношенные до 0,1…0,3 мм поверхности деталей возможно при создании необходимых тепловых условий и соответствующем механизме взаимодействия присадочной проволоки с поверхностью детали.

Накопление усталостных повреждений возможно контролировать на основе измерения параметров свободных крутильных колебаний.

Содержание научной проблемы и выдвинутой гипотезы предопределили необходимость решения следующих задач исследования:

1. Разработать термодинамическую модель расчета температурного поля для деталей типа тел вращения в процессе наплавки, ЭДЗ и механической обработки при действии поверхностных тепловых источников с учетом нелинейного характера тепловых потерь во внешнюю среду, что позволит прогнозировать технологические режимы и конструктивные параметры технических средств.

2. Разработать новый способ и технические средства высокоскоростной аргоно-дуговой наплавки и экспериментально доказать возможность получения тонких качественных слоев, установить зависимости между основными технологическими параметрами процесса наплавки и основными показателями нанесенного покрытия.

3. Совершенствовать технические средства электродуговой закалки без принудительного охлаждения с учетом требований ремонтного производства.

4. Установить зависимости влияния основных конструктивнотехнологических факторов и усталостных повреждений валов на структурно-чувствительные физико-механические свойства материала деталей, какими являются параметры свободно затухающих крутильных колебаний, разработать способ, технические средства и обосновать нормативные значения диагностического параметра при контроле уровня накопленных повреждений проверяемых валов.

5. Разработать технологический процесс нанесения покрытий, поверхностной закалки электрической дугой и контроля и дать экономическую и энергетическую оценку полученных результатов.

Научная новизна основных положений, выносимых на защиту Разработана термодинамическая модель, описывающая распространение тепла при наплавке и поверхностной закалке деталей типа тел вращения от действия внешних тепловых источников, оценивающая температурное поле во времени в детали, характеризующаяся тем, что в отличие от известных методов, учитывает нелинейный характер теплоотдачи в окружающую среду, которая в промежутке температур 50…1500оС возрастает в 30…50 раз.

Впервые предложена для тепловых расчетов процесса наплавки и закалки абсолютно устойчивая явная дифференциально-разностная схема для численного метода расчета, обеспечивающая хорошую сходимость с аналитическими решениями с погрешностью не более 3%.

Обоснованы условия формирования качественного тонкого нанесенного слоя до 0,3 мм обеспечивающего ресурсосбережение при увеличении линейных скоростей процесса в 10 раз и более, доказана возможность поверхностной закалки детали электрической дугой при скорости 500…5500 мм/с.

Обоснован наиболее чувствительный параметр, характеризующий накопленные усталостные повреждения в деталях машин – скорость затухания свободных крутильных колебаний, который принят в качестве диагностического параметра. Установлена тесная корреляционная зависимость между пределом выносливости и временем затухания свободных крутильных колебаний. На основе использования теории ошибок первого и второго рода определено нормативное значение диагностического параметра, при котором обеспечивается требуемый уровень надежности контролируемых и восстановленных деталей по характеристикам усталостной прочности. Разработаны способ и средства контроля повреждений (а.с. 1810789, патенты:

2337348, 78572, 80012).

Термодинамическая модель позволяет на стадии проектирования и отладки технологического процесса рассчитывать изменение температуры нагрева и охлаждения в зависимости от времени, технических, теплофизических свойств материала, источника тепла, а также от технологических параметров процесса и определять конструктивные параметры технических средств с использованием разработанных пакетов программ «Тепло 4.0» (№ 9776, ФГНУ ГКЦИ) и «Тепло 5.0» (№ 2008612210, РОСПАТЕНТ).

Обоснованы технологические параметры нового способа аргоно-дуговой наплавки. Разработаны требования на технические средства его осуществления, обеспечивающие следующие рациональные показатели способа: толщина слоя 0,1…0,310-3 м, глубина термического влияния 0,1…0,310-3 м, скорость наплавки более 20010-3 м/с, удельная энергия наплавки не более 200105 Дж/м2, производительность 20…3010-5 м2/с, припуск на механическую обработку 0,10…0,1510-3м (а.с.1827927, патенты: 2211123, 2215624, 2266180, 2356708, 2380205, 39850), а также технологические режимы способа поверхностной электродуговой закалки без принудительного охлаждения нагреваемой поверхности (патент 2431684).

Получены новые экспериментальные данные, отражающие качественные, энергетические и технико-экономические показатели использования способов и средств при восстановлении деталей машин.

Практическую ценность полученных результатов исследования представляют:

– математический аппарат и пакет программ для расчета температурных полей и управления тепловыми условиями;

– способы и средства ВАН и ЭДЗ, обеспечивающие показатели наплавленного и закаленного слоя в соответствии с предъявленными требованиями;

– технологические рекомендации для восстановления и поверхностной закалки изношенных деталей в условиях ремонтного производства «Способы и средства повышения эффективности восстановления деталей с.–х. техники»;

– технические требования и чертежи для изготовления технологической оснастки, используемой при ВАН и ЭДЗ;

– показатели технологического процесса, рациональные технологические режимы, гарантирующие заданные качественные и количественные показатели покрытий и термообработки;

– способ и технические средства неразрушающего контроля на основе измерения скорости затухания свободных крутильных колебаний, предназначенные для применения в производственных условиях.

Материалы работы отражены в учебном пособии для студентов вузов (2001 г., 2003 г.), допущенном Министерством сельского хозяйства Российской Федерации по специальности 314900 «Технология обслуживания и ремонта машин в агропромышленном комплексе».

Материалы теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе на факультете «Технический сервис в АПК» ЧГАА и механо-математическом факультете ЮжноУральского государственного университета, а также при выполнении дипломных и научно-исследовательских работ.

Результаты работы доложены и одобрены на совместном заседании кафедры ТОТС ЧГАУ, Челябинского сектора № 18 ГОСНИТИ и секции 7 Международной научно-практической конференции «Достижения науки – агропромышленному производству» (протокол №от 30 января 2009 г.).

Практическая значимость основных результатов диссертационной работы подтверждена соответствующими актами внедрения. Разработки по теме диссертации демонстрировались на ЮжноУральском инновационном форуме (Челябинск, 2008, 2010 гг.), награждены дипломом и грамотой. На 9-й Всероссийской специализированной выставке «Изделия и технологии двойного назначения» (Москва, 2008 г.) работа «Высокоскоростные способы наплавки и упрочнения восстанавливаемых и изготавливаемых деталей машин в защитных газах» награждена дипломом и медалью.

Апробация результатов диссертации. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях по восстановлению деталей машин (г. Рига, 1987 г., г.

г. Пятигорск, 1988 г., Ташкент, 1991 г., г. Кустанай, 1991 г.); научнотехническом семинаре «Работы в области восстановления и упрочнения деталей» (г. Москва, МДНТП, ВНПО "Ремдеталь", 1991 г.); научно-практической конференции «Состояние и перспективы восстановления, упрочнения и изготовления деталей» (г. Москва, ВНИИТУВИД «Ремдеталь», 1999 г.); научно-технической конференции «Новые методы ремонта и восстановления деталей сельскохозяйственных машин» (г. Саранск, 2001 г.); 8-й международной универсальной выставке-ярмарке «Агро-2001» (г. Челябинск, 2001 г.); научнотехнической конференции сварщиков Уральского региона «Сварка Урала – 2002» (г. Курган, 2002 г.), «Сварка и контроль – 2005» (г. Челябинск, 2005 г.); Международной научно-практической конференции «Достижения науки – агропромышленному производству» (г. Челябинск, 2005, 2006 гг.); девятом Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике (г. Кисловодск, 2008 г.); международной конференции «Научные проблемы развития ремонта, технического обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей» (г. Москва, 2008 г.); 11-й международной специализированной выставке «Оборудование, приборы и инструменты для металлообрабатывающей промышленности», на семинаре-конференции «Российское технологическое оборудование для обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники» (г. Москва, «Экспоцентр» 2010 г.); научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников Челябинской государственной агроинженерной академии (1984-2011 гг.) Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы 73 научные работы, в том числе описания изобретений к 2 авторским свидетельствам, 11 патентам, 2 зарегистрированные программы для ЭВМ, 16 статей в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованных источников, включающего в себя 323 наименования, 23 приложений; работа изложена на 316 страницах основного текста, содержит 112 рисунков, 84 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность проблемы, сформулирована цель исследований, показана научная и практическая значимость, изложены вопросы реализации и апробации полученных результатов.

В первой главе «Состояние проблемы и задачи исследования» приводятся результаты анализа конструктивно-технологических особенностей изнашиваемых деталей с.-х. техники и обзора работ, посвященных способам нанесения слоя металлопокрытия, поверхностной закалки и контроля состояния деталей машин при ремонте и изготовлении. Все это позволило сделать следующие выводы:

1. Свыше 80% изнашиваемых деталей агрегатов тракторов, автомобилей и другой сложной сельскохозяйственной техники имеют износ, не превышающий 0,3 мм, их доля в общем объеме восстановления составляет около 74%; цилиндрические поверхности имеют около 52% от общего объема восстанавливаемых деталей; до 60% цилиндрических деталей изготавливаются из сталей марок 45, 45Х с диаметром 30…70 мм, длиной шеек 20…60 мм, твердостью поверхности от 30 до 60 HRC. Наиболее востребованными являются способы нанесения покрытий на детали с учетом приведенных конструктивно-технологических особенностей.

2. Способы нанесения должны обеспечивать минимальный припуск на механическую обработку, минимальную глубину термического влияния и, как следствие, механические характеристики покрытия, близкие к характеристикам поверхности новой детали. Все это позволило сформулировать основные требования к способу нанесения покрытий. При выполнении этих требований производство получит такой способ нанесения покрытий, при котором обеспечиваются качественные и количественные показатели нанесенного покрытия при минимальных затратах на электрическую энергию и присадочный материал.

3. На ремонтных предприятиях поверхностной закалке подвергается небольшое количество (10…15%) восстанавливаемых и изготавливаемых деталей; такое положение объясняется отсутствием универсального и рассчитанного на небольшие программы способа обработки деталей машин.

4. Не имеется способа и средств количественной неразрушающей оценки поврежденности деталей машин по уровню накопленных повреждений.

Выводы, сформулированные в результате анализа, отчетливо свидетельствуют о наличии проблемы в обеспечении качественного нанесения покрытий на изношенные детали электродуговыми способами, ЭДЗ и неразрушающего контроля деталей машин в условиях ремонтного производства. Сформулированы задачи исследования.

Во второй главе «Термодинамическая модель по определению температурного поля при наплавке, термической и механической обработке деталей типа тел вращения» представлены результаты теоретического исследования по разработке термодинамической модели расчета температурного поля в детали в процессе наплавки, упрочнения и механической обработки при действии поверхностных тепловых источников с учетом нелинейного характера тепловых потерь во внешнюю среду.

Определение температуры на поверхности и в глубине детали от действия наружного источника теплоты является ответственным этапом при разработке и установлении технологических параметров процессов сварки, наплавки и родственных им процессов, а также механической и термической обработки.

Предъявляются следующие требования к модели расчета по определению температурного поля: возможность расчета при локальном нагреве в зависимости от времени, заданной скорости движения источника теплоты вдоль оси детали, расположении по раРисунок 1 – Расчетная схема нагрева диусу и вдоль оси детали нескольи охлаждения: 1 – 4 – источники тепких источников теплоты разной лоты; 5 – охладитель; L1 –расстояние мощности; при отсутствии или между источниками теплоты; L2 – присутствии теплоотдачи в окрурасстояние между источниками тепжающую среду; при заданной лоты и охладителя; h1, h2, h3 – расстояние между источниками теплоты начальной температуры движения вдоль окружности; dn, dx, dr – размеры источника теплоты вдоль детали;

бесконечно малого объема цилиндра при отсутствии или присутствии принудительного охладителя (рисунок 1) при закалке; а также при изменении мощности на заданном этапе технологического процесса.

Сформулирована научная теплофизическая задача: разработать термодинамическую модель расчета температуры в детали в процессе наплавки, ЭДЗ, учитывающую нелинейный характер тепловых потерь во внешнюю среду в деталях тел вращения.

На основе поставленной теплофизической задачи разработана схема расчета, которая приведена на рисунке 1. Задача построения температурного поля неразрывно связана с процессом теплопроводности.

Если среда, где происходит распространение тепла, однородна, и принято, что теплофизические характеристики материала не зависят от температуры, то общеизвестное дифференциальное уравнение теплопроводности в цилиндрической системе координат имеет следующий вид:

1 u 1 2u 2u 1 u 2u 1 2u 2u u a r a, (1) r r r r 2 t r r2 2 z r2 r2 2 z к где a – коэффициент температуропроводности, см2/с; к – коэфc фициент теплопроводности, кал/смсоС; c – удельная теплоемкость, кал/гоС; - удельный вес материала детали, г/см3.

Однако во многих случаях, в частности в нашей задаче, прихо дится рассматривать вращающуюся с угловой скоростью деталь в неподвижной цилиндрической системе координат. Тогда новая угловая координата имеет следующий вид: t , при t1 t u u u u u ; . Обозначив t1 через t и через , получим t t1 дифференциальное уравнение теплопроводности для расчетной схемы (см. рис. 1), которое в цилиндрической системе координат имеет вид:

u 1 u 1 2 u 2u u a r , (2) r r t r r2 2 z u где – характеризует угол поворота детали или пятна нагрева от носительно источника теплоты.

Решения дифференциальных уравнений (1), (2) могут быть получены следующими способами: аналитическим, аналитическиэкспериментальным, экспериментальным, численным. Эти способы решения дифференциального уравнения с заданными краевыми условиями позволяют эффективно решать сравнительно узкий круг задач теории теплопроводности. На основе выводов, приведенных в теории тепловых процессов при сварке: «учет зависимости коэффициентов теплофизических свойств металла и теплоотдачи от температуры приводит к линейным дифференциальным уравнениям процесса и к нелинейным граничным условиям и ведет к невозможности получения расчетных уравнений процесса аналитическими методами», поставленную теплофизическую задачу рекомендуется решать численным методом. Наиболее удобным методом приближенного решения уравнений теплопроводности является метод конечных разностей, или, как его еще называют, метод сеток.

При решении рассматриваемой теплофизической задачи с целью определения температуры в узлах сетки применяют различные конечно-разностные схемы. При использовании таких схем необходимо учитывать их устойчивость. Выделяют явные и неявные конечноразностные схемы.

Явная схема ui1 2ui uiui ui . (3) hНеявная схема 2 ui1 ui ui 1 ui. (4) h2 hРисунок 2 – Расчетная схема Явную схему можно применять при определенных соотношениях пространственно (h)-временной () сетки (рисунок 2), то есть при условии 0,5h2. Поэтому явная схема (3) называется условно устойчивой, в то время как неявная схема (4) при любых соотношениях (h) и () устойчива. При использовании неявной схемы во время перехода от слоя к слою требуется каждый раз решать систему уравнений с так называемой трехдиагональной матрицей. Такая схема для одномерной задачи предпочтительна. Для многомерных задач (в нашем случае трехмерная задача) возникают проблемы составления и решения уравнений. Учитывая вышесказанное, в данной работе предложена конечно-разностная схема, полученная на основе комбинации явной и неявной схем, и доказана абсолютная устойчивость, что подтверждено численными экспериментами.

Рассмотрим одномерное уравнение теплопроводности u 2u . (5) t x Обозначим через – шаг по переменной t, через h – шаг по переменной x. Через ui1, ui, ui1 обозначим значения функции u при t t0 (на оси х) в точках xi1, xi, xi1, через u, u, u обозначим i1 i iсредние значения функции u при t t0 в тех же точках (см. рис. 2).

Преобразуем схему (3) к следующему виду и получим комбинированную устойчивую явную схему ui ui 2 ui1 ui ui . (6) h2 hПерейдем к пределу при 0 и получим обыкновенное дифференциальное уравнение dui 2 ui1 ui ui , (7) d h2 hрешение которого имеет вид ui1 uiui ui e (1 e ), (8) где e 1 .

h2 С одной стороны, полученная схема явная (ui определяется по значениям ui на предыдущем временном слое в соседних узлах), с другой стороны, эта схема абсолютно устойчива. Действительно, полагая jih что ui e (j – мнимая единица), тогда получаем e (1 e )cos(ih) 1.

Это означает, что значения ui убывают со скоростью геометрической прогрессии. Если в формуле (8) разложить exp(2 h2) в ряд Тейлора и удержать первые два члена exp(2 h2) 1 2 h2, то получим обычную явную схему (4). Если 2 h2 1, то схема неустойчива.

Разработка и использование комбинированной устойчивой явной схемы позволила получить для двухмерного уравнения теплопроводности систему обыкновенных дифференциальных уравнений dui j iui j Li j, i 0...n 1, j 1...m, (9) dt где ui j – средняя температура в точке в момент времени t0 t ;

1 ei (10) ui, j ui, j ei fi, j i 0...n 1, j 1...m.

ri Проведен сравнительный численный эксперимент на основе предложенного метода решения уравнения теплопроводности, основанного на комбинации явной и неявной разностных схем. Численное решение для теплоизолированного вала с точным уравнением (теоретическая одномерная задача) имеет вид U t, r = T0 + T1 e- pt J0 l r, (11) а с точным уравнением (теоретическая двухмерная задача) вид:

U t, r, z = T0 + T1 e- pt J0 l r cos s z, (12) где t – время; r – расстояние до оси вала; z – расстояние от нижнего торца вала; J0(x) – функция Бесселя нулевого индекса; T0, T1 – числа, заданные произвольно.

Результаты сравнительных численных расчетов (рисунок 3) показали следующее:

– подтверждается абсолютная устойчивость разработанной конечно-разностной схемы для уравнения теплопроводности;

а) б) Рисунок 3 – График изменения температуры от времени для одномерной (по глубине вала) (а) и двухмерной (б) задачи (по глубине и длине вала) – максимальная погрешность предложенного метода решения уравнения теплопроводности в сравнении с аналитическим решением составляет не более 3%;

– предложенная методика расчета позволяет для разных диаметров и длин обрабатываемой части и технологических требований определять рациональное количество элементарных участков как по радиусу, так и по длине вала, или, наоборот, при заданных их количествах определить погрешность расчета.

Использование разработанной комбинированной устойчивой явной разностной схемы позволило получить для трехмерного уравнения теплопроводности линейное уравнение в частных производных первого порядка:

uikj ui kj ui kj fi kj, (13) t решение которого имеет вид t uik j u e (14) e f d .

При вращающейся с угловой скоростью детали типа тел вращения в неподвижной цилиндрической системе координат, в которой теплоисточник может двигаться только вдоль оси, термодинамическая модель, являющаяся уравнением теплопроводности, в безразмерных параметрах имеет вид u 1 u 1 2 u 2u u . (15) r t r r r r2 2 z2 Граничные условия на боковой поверхности вала Q при r 1, 0a, Z0 vt z Z0 bvt, Ur (16) 1(T U) при r 1 на охлаждающей поверхности.

На торцах вала происходит охлаждение:

Uz 1 U – T при z 0;

(17) Uz 1 U – T при z L.

В начальный момент времени температура известна, т.е. равна температуре окружающей среды. Значения величин и f (см. выражение (14)) необходимы для вычисления исходного дифференциального уравнения, в связи с чем возникает задача определения этих величин в каждой точке сетки в каждый момент времени. С этой целью приведены рабочие формулы:

– для расчета температуры во внутренних точках вала на каждом шаге:

t N ui, j N p ui, j N uiнов et e d fi, j kekt , j 1 p k (18) fi, j N p fi, j N 1 N t t N t e e d ;

1 p – для расчета температуры во всех точках фиктивного слоя:

Ldru un 1, j (8 6Ldr)un, j 8dr(qQ LT) ; (19) n 1, j 8 3Ldr – для расчета температуры на оси вала:

f нов u0 u0et (1 et ). (20) Используя комбинированные устойчивые разностные схемы, полученные расчетные формулы, граничные и начальные условия, теплофизические свойства материала детали, геометрические размеры детали, значение теплоотдачи на границе в зависимости от температуры, угловую скорость детали, скорость движения источника тепла относительно оси детали, мощность источника тепла, мы решили поставленную теплофизическую задачу.

Разработана блок-схема расчета, на основе которой разработана компьютерная программа расчета температурных полей в цилиндре при действии поверхностных тепловых источников «Тепло 4.0» и «Тепло 5.0». Данные программы зарегистрированы соответственно в отраслевом фонде алгоритмов и программ ФГНУ «Государственный координационный центр информационных технологий Министерства образования России» и в Федеральном институте промышленной собственности (Роспатент).

Для упрощения расчетов, согласно разработанной блок-схеме, входные данные задачи приведены к безразмерному виду. Качественные и количественные показатели теплового расчета зависят от выбранных входных параметров расчета, их минимальное количество находится в пределах 30 ед. Одним из таких параметров является число элементарных участков на поверхности детали по радиусу, углу и длине. При определении их количества необходимо учитывать геометрические размеры активного пятна дуги (токопроводящая зона на поверхности детали), т.е. необходимо иметь данные ширины и длины пятна дуги. Из-за отсутствия необходимой информации о геометрических размерах активного пятна дуги при действии мощного быстродействующего источника теплоты на поверхности детали была разработана методика их определения.

Для определения ширины и длины активного пятна дуги разработана общая схема измерения (рисунок 4). Устанавливаются технологические и геометрические параметры процесса и зажигается дуга.

При нахождении дополнительного электрода в зоне действия активного пятна дуги (АПД) как по ширине, так и по длине в измерительной цепи появится напряжение. Этот сигнал через токосъемник «Трак-4М» фиксируется на осциллографе или измерительным комплексом MIC 400D (см. рис. 4 б,в). Зная линейную скорость, продольную подачу, скорость видеосъемки, установочные и соответствующие тарировочные данные, определяем время нахождения дополнительного электрода в активной зоне дуги.

а) б) в) Рисунок 4 – Схема измерения размеров активного пятна дуги (а) и фрагменты осциллограммы при определении времени нахождения электрода в зоне АПД:

1– аргоно-дуговая горелка; 2 – защитный кожух; 3 – пятно дуги; 4 – образец; 5 – ртутный токосъемник «Трак-4М»; 6 – дополнительный (измерительный) электрод; 7 – керамический изолятор; 8 – осциллограф; 9 – многофункциональный измерительный комплекс MIC 400D; б, в – соответственно момент входа и выхода измерительного электрода в зону и из зоны действия дуги Таким образом, полученные геометрические размеры АПД в зависимости от линейной скорости детали позволили установить корреляционную зависимость между ними. Полученные корреляционные зависимости использованы при определении размеров АПД для конкретных параметров технологических процессов (ВАН и ЭДЗ).

На следующем этапе исследований проведены сравнительные численные эксперименты по расчету температурных полей. Они выполнены с помощью описанной математической модели (при этом учтены допущения и ограничения, принятые для сравниваемого метода) и часто используемого уравнения (21) для расчета температур при наплавке вала по винтовой траектории (спирали) малого шага, разработанного В.И. Махненко (ИЭС им. Е.О.Патона) на основе учений Н.Н. Рыкалина:

xnexp btn N 4atn 2q (21) T n Ф ( r,tn ) 4atn Т0.

vcR n Уравнение (21) получено с использованием расчетной схемы нагрева поверхности цилиндра быстродвижущимся точечным источником теплоты. Функция Ф(r,t) выражает процесс выравнивания теплоты в тонком круглом диске при мгновенном нагреве его по наружной поверхности диска. Результаты сравнительных расчетов, приведенные на рисунке 5, показывают:

– по сходимости результатов расчетов диапазон линейных скоростей можно условно разделить на два участка: до 30 см/с и более;

– линейные скорости 30 см/с и более по критерию Пекле относятся к быстродвижущимся, при линейных скоростях 30…50 см/с максимальная ошибка составляет не более 3%;

– при уменьшении линейных скоростей от 30 см/с ошибка увеличивается, достигает 50% и более и подтверждает, что аналитический метод расчета имеет ограничения по линейной скорости.

Рисунок 5 – Изменение температуры Результаты расчета про- при нагреве на разных линейных скоростях от времени цесса локального нагрева поверхности детали вдоль оси «а» в зависимости от времени сечении максимальных температур и охлаждения по длине вала «б» после кратковременного нагрева по разработанной термодинамической модели приведены на рисунке 6. Кроме этих примеров, по данной методике были рассчитаны температурные поля для условий, приведенных в требованиях к модели расчета. Полученные результаты численных экспериментов качественно не противоречат данным, приведенным в теории тепловых процессов при соответствующих допущениях и ограничениях.

а) б) Рисунок 6 – Изменение температуры при нагреве поверхности детали под дугой (а) и охлаждении по длине вала после кратковременного нагрева (б) Разработанная термодинамическая модель расчета температуры от действия внешнего теплового источника снимает перечисленные допущения и ограничения, что и является основным (главным) преимуществом предложенной модели расчета.

Выполнены численные расчеты при линейной скорости 10…100см/с и эксперименты с определением температуры методом контактного электрического измерения посредством ртутноамальгамированного концевого токосъемника ТРАК-4М с использованием термопары. В качестве регистрирующего прибора использован многофункциональный измерительный комплекс MIC 400D с применением модуля МС-114. Исследования позволили установить корреляционные зависимости между коэффициентом полной теплоотдачи () и температурой, при свободной конвекции Y = 0,0356 +0,1149x-7,51610-5x2 +1,004410-7x3 при Rxy = 0,и между коэффициентом полной теплоотдачи () и линейной скоростью в пределах 10…100 см/с, имеет следующий вид y = 0,995+0,0218x-1,667810-4x2+3,1910-6x3 при Rxy = 0,99.

При этом выявлено:

– наибольший разброс температуры составляет 10…12% при определении на поверхности и в начале процесса;

– при определении температурного поля на глубине от поверхности отклонение не превышает 10%.

Полученные значения коэффициента полной теплоотдачи от температуры использованы при наплавке способом ВАН и ЭДЗ.

В третьей главе «Разработка высокоскоростного способа наплавки и упрочнения в защитных газах при восстановлении деталей с.-х. техники» отмечается, что одним из путей повышения производительности наплавки является увеличение скорости процесса. Анализ факторов, влияющих на качество нанесенного слоя при скоростной наплавке, особенности формирования наплавленного слоя при высоких скоростях, выдвинутая гипотеза и учет разработанных требований, сформулированных на основании функционального анализа способов нанесения покрытий, в конечном итоге позволили теоретически обосновать особенности формирования наплавленного слоя при высоких скоростях. С целью их проверки разработаны схемы ВАН. В них присадке придают вращение вокруг своей оси, прижимают к поверхности наплавляемой детали, зажигают дугу, затем осуществляют подачу наплавочной головки вдоль оси наплавляемой детали. С целью повышения экономичности процесса наплавки путем снижения потерь металла на угар и разбрызгивание и уменьшения толщины наплавляемого слоя были предложены следующие новые технические решения. Наплавку проводят неплавящимся электродом в среде инертного газа (аргона), устанавливают электрод относительно присадки на расстоянии большем или равном расстоянию до наплавляемой детали; токоподводящую присадку предварительно вводят в контакт с деталью (двухстадийный процесс), а подачу начинают одновременно с возбуждением дуги (рисунок 7а).

а) б) в) г) Рисунок 7 – Новые схемы наплавки (а) – а.с.1827921; (б) – пат.2211123;

(в) – пат. 2215624; (г) – пат.23567 Поверхность детали разогревают электрической дугой, горящей между неплавящимся вольфрамовым электродом и деталью; торцу присадки придают форму конуса с углом при вершине 2 (рисунок 7б); присадку ориентируют продольной осью относительно оси вращения детали под углом = 75…880, добиваясь при этом совпадения по направлению и величине вектора окружной скорости основания конуса присадки V и вектора окружной скорости образующей детали V1 в точке А. Линию действия векторов окружных скоростей присадки и детали в точке их совпадения совмещают с плоскостью, перпендикулярной оси детали и проходящей через образующую вольфрамового электрода со стороны наплавленного слоя. Разогревают конец присадки косвенным воздействием дуги (или от постороннего источника питания) до пластического состояния (трехстадийный процесс).

С учетом проведенных работ усовершенствован процесс наплавки. Окончательно принятая схема (рисунок 7г) отличается от предыдущих схем (см. рис. 7а, б, в) тем, что в ней проволоку подают со скоростью в 1,15…1,25 раза больше скорости ее плавления, но не более чем в 2 раза. Электрод относительно оси вращения проволоки отклонен в плоскости, перпендикулярной оси вращения, на 24…28о в сторону, противоположную вращению детали, а также на 16…18о по направлению наплавки. Одновременно с включением продольной подачи увеличивается мощность дуги.

Для осуществления процесса высокоскоростной аргоно-дуговой наплавки (см. рис. 7) необходим проволокоподающий механизм, отвечающий следующим требованиям: механизм должен обеспечить непрерывность подачи, стабильность осевого усилия прижатия конца проволоки к детали, а также минимальное радиальное биение конца наплавочной проволоки; большая частота вращения необходима для выполнения условий в точке А; обеспечивать возможность регулирования скорости подачи и усилия прижатия; управлять процессом (реверсивность подачи проволоки) при использовании в производстве.

С учетом этих требований в разработанном и изготовленном устройстве по патенту (рисунок 8а,б) использованы новые технические решения, которые приведены в описании патента.

а) б) в) Рисунок 8 – Проволокоподающее устройство [пат. 2266180]: а – схема устройства; б – наплавочная стойка с проволокоподающим устройством;

в – устройство для наплавки (мундштук) [пат. 2380205] С целью установления и поддержания стабильности описанных технических и технологических параметров процесса наплавки, а также для повышения экономичности процесса путем обеспечения рациональной толщины наплавки, уменьшения гребнистости наплавленного слоя, увеличения коэффициента полезного действия дуги и срока службы при сохранении высокой производительности процесса ВАН разработано и изготовлено новое устройство (см.рис.8в) для наплавки.

В разработанных способах теоретически обоснованы основные конструктивно-технологические параметры ВАН, в качестве защитного газа принят аргон, электрод вольфрамовый марки ЭВЛ с диаметром 4 мм по ГОСТ 23949–80. Характеристики вольфрамовой дуги в аргоне позволили установить, что дуговой промежуток должен быть равен или больше 2 мм, напряжение на дуге Uд = 10...14 В, ток дуги 400…600 А, характеристика выпрямителя – падающая, полярность – прямая. Угол заточки колеблется в диапазоне 30…90o, с разным притуплением на вершине конуса.

Нанесение покрытий проводилось на образцах диаметром 40 мм из стали 45 с применением присадочной проволоки Нп-65Г диаметром 2 мм.

Для осуществления разработанных схем наплавки процесса высокоскоростной аргонодуговой наплавки на кафедре ТОТС ЧГАА была спроектирована и изготовлена опытно-производственная установка, состоящая из следующих основных узлов: вращателя, наплавочной стойки (см. рис. 8б) и электросиловой части.

Основные параметры процесса, условия формирования слоя на высоких скоростях и особенности тепловых процессов в выбранной схеме требуют экспериментального исследования. Для этих целей разработаны программа, этапы и методика исследований. Первый этап характерен отсутствием какой-либо практической информации, кроме теоретических предположений о влиянии входных факторов на рациональные параметры. Процесс при этом осуществляется по классической схеме на грани «идет - не идет». Возможна лишь качественная оценка по принципу «хуже - лучше». В конечном итоге необходимо было выявить перспективность схемы наплавки и определить перечень параметров, влияющих на ВАН. На следующем этапе были оценены степень влияния факторов на выходные параметры (толщину наплавки, гребнистость, сплошность слоя и т.д.) с использованием многофакторного планирования экспериментов. На третьем этапе для построения математической модели были выделены факторы, которые наиболее существенно влияют на выходные параметры процесса ВАН, при этом использованы планы Плакетта-Бермана.

При обработке результатов эксперимента использовались общеизвестные методики, а для исследования ряда зависимостей были разработаны частные методики.

Гребнистость и толщина наплавленного слоя измерялись в двух и четырех взаимно перпендикулярных положениях по длине наплавленной поверхности с помощью рычажно-зубчатой измерительной головки типа 1ИГ или 2ИГ по ГОСТ-18833-73 с ценой деления соответственно 1 и 2 мкм.

При измерении сплошности наплавленного слоя использован отсчетный микроскоп МПБ-2, изучение сплошности (2D измерение) производилось при 24-кратном увеличении и с использованием устройства [пат. 109848] для бесконтактной оценки дефектов поверхностей (3D измерение).

Качественную оценку сплавления с основой проводили при шлифовании со смещенным центром, а количественно – методом среза на машине РМ-50 (диапазон измерения 500 кН) (ГОСТ 22695-77, ОСТ 1.90148-80).

Выполнены химический, спектральный и металлографический анализы наплавленного слоя. При спектральном анализе использован оптико-эмиссионный спектрометр PMI-MASTER ASR. Для оценки микроструктуры и ЗТВ использовался металлографический микроскоп Olympus с программным обеспечением SIAMS Photolab и с базами данных микроструктур (ГОСТ 22536.1-88, ГОСТ 18895 – 97, ГОСТ 7464-97, ГОСТ 8.315-97, ГОСТ 5639-82).

Измерение твердости наплавленных проб образцов проводилось с помощью микротвердомера «METAVAL» (ГОСТ-2999-75, ГОСТ 18661-73).

Испытания на износостойкость наплавленного слоя проводились на роликовой машине трения 2070 СМТ-1, использовались оптиметр ИКГ-3, весы ВЛО-2001Р с точностью 0,1 мг, микрометр цифровой crawler S104 (25…50 мм, точность 0,001мм) (ГОСТ 27674-88, ГОСТ 23.224-86, ГОСТ 27860-88).

При измерении остаточных напряжений использован разработанный в ЧГАА (кафедра «Сопротивление материалов») способ, по которому остаточные напряжения в поверхностном слое восстановленной детали измеряют косвенным путем на основании данных о распределении и величинах нормальных деформационных перемещений в наплыве вокруг отпечатка, возникающего при упругопластическом вдавливании в поверхность детали шарового индентора (измерение лазерным методом).

Усталостные испытания проводились на машине конструкции ВНПО «Ремдеталь» и КСХИ и по а.с.1810789 (ГОСТ 2860-65, ГОСТ 25.502-79, ГОСТ 28841-90, ГОСТ 19533-74).

Некоторые исследования проводились с привлечением соответствующих лабораторий предприятий («НИО ЧТЗ», «НИИ ЧМК», завод металлоконструкций «Конструктурал», «ВНПО Ремдеталь»).

Согласно программе исследований в ходе первого этапа уточнены конструктивно-технологические факторы, влияющие на ВАН, и обоснованы пределы их варьирования. Способы наплавки (а.с.1827921, пат. 2215624) рекомендованы для восстановления изношенных шеек валов неподвижных соединений.

Одним из основных требований к наплавленному слою является получение толщины слоя 0,3…0,5 мм. Обработка результатов экспериментов показала, что полученные зависимости толщины слоя (Уh), гребнистости (У) и сплошности (Уp) наплавленного слоя адекватно описываются (соответственно Fрасч=1,06< Fтабл=9,01 и Fрасч=2,81< Fтабл=8,94) уравнениями регрессии первого порядка; преобразованные в натуральные значения факторов, они имеют следующий вид:

Уh=12,57 – 27,166V + 0,212F– 8,545Sн + 0,092J; (22) У =2,01 – 6,333V + 0,108F – 2,864Sн + 0,028 J. (23) На основе полученных зависимостей (Уh), (У) проводились ранжирование и анализ факторов по их значимости. Толщина наплавленного слоя при различных сочетаниях варьируемых факторов лежит в пределах 0,3…0,5 мм, а гребнистость – 0,07…0,14 мм, то есть изменяя параметры, можно получить толщину слоя после механической обработки в пределах требований.

Обработка результатов экспериментов показала, что полученная зависимость плотности (Уp) наплавленного слоя металла адекватно описывается (соответственно Fрасч=1,06< Fтабл=9,01 и Fрасч=2,81< Fтабл=8,94) уравнением в натуральных значениях факторов:

Уp = 0,44 – 2,67V + 0,01F – 0,7Sн + 0,002J. (24) Из выражения (24) вытекает, что несплошность наплавленного слоя при различных сочетаниях варьируемых факторов лежит в пределах 1,6…3,1%.

На основании выполненных исследований получены рациональные режимы ВАН (таблица 1).

Численные расчеты по определению температурного режима ВАН с использованием пакета программ «Тепло 5.0» позволили получить: время предварительного нагрева 6…8 с, скорость охлаждения наплавленного слоя 540…560 оС/с, что больше расчетных значений критической скорости (Vк >395 оС/с) охлаждения. Это позволяет прогнозировать закаленную структуру металла и в конечном итоге твердость наплавленного слоя, что нашло свое подтверждение при анализе твердости.

Таблица 1 – Рациональные параметры режимов процесса ВАН Параметр Значение Ток дуги, А 450…5Предельная подача (шаг наплавки), мм/с 1,35…1,Скорость наплавки, м/с 0,33…0,Частота вращения присадочной проволоки, с-1 Усилие прижатия присадочной проволоки к детали, Н 10…Вылет присадочной проволоки, мм 4…Диаметр присадочной проволоки, мм 2,Диаметр электрода, мм 4,Материал электрода (по ГОСТ 23969-80) ЭВЛ Зазор между электродом и проволокой, мм 2,Расход аргона, л/мин 5…Напряжение подогрева проволоки, В 3,3…4,Напряжение дуги, В 11…Угол поворота подающих роликов, град Смещение проволоки от зенита детали, мм 0,5…2,Смещение электрода от проволоки вдоль оси детали, мм 0,5…1,Химический анализ покрытия показал, что переход легирующих элементов из наплавленного слоя в основу детали не наблюдается, а также не наблюдается разбавление наплавленного металла металлом основы детали. Подобное возможно лишь в том случае, если в процессе наплавки поверхность детали не находится в жидком состоянии, что подтверждает сделанное ранее предположение о возможности наплавки на высоких скоростях без образования общей сварочной ванны на поверхности детали. Представленные изображения микроструктуры зоны сплавления (рисунок 9) свидетельствуют о хорошем качестве сплавления. Прочность зоны сцепления на срез составляет 386…415 МПа (на уровне нормализованной стали 45). Это свидетельствует о хорошей адгезии наплавленного слоя с основой.

Исследованиями доказана возможность электродуговой закалки в среде аргона с нерасходуемым (вольфрамовым) электродом без принудительного охлаждения. ЭДЗ проводят со скоростью 500…55а) б) в) г) Рисунок 9 – Микроструктура зоны сплавления: а, в – 2D; б, г – 3D мм/с в защитном кожухе (патент 2431684). Рациональные параметры поверхностной закалки позволяют получить упрочненные слои толщиной 0,2…0,8 мм без охлаждения, при этом упрочненный слой равномерен по толщине как в поперечном, так и в продольном сечении вала.

В четвертой главе «Разработка способа контроля уровня накопленных повреждений в материале валов с.-х. техники» отмечается, что в условиях рядовой эксплуатации машин под действием различных факторов детали машин неизбежно подвергаются износу и накоплению усталостных повреждений, приводящих к появлению микро- и макротрещин, развитие которых вызывает их разрушение.

Примером таких деталей является коленчатый вал двигателя, который является ресурсоопределяющей деталью. Учитывая это, в качестве объекта мы приняли коленчатый вал двигателя ЯМЗ-240.

Контроль технического состояния по уровню накопленных усталостных повреждений в материале деталей машин до сих пор на ремонтных предприятиях практически отсутствует.

На основе изучения потерь энергии в колебательной системе была выдвинута гипотеза о возможности контроля усталостного повреждения в деталях машин методом замера параметров свободно затухающих крутильных колебаний (частоты и скорости затухания).

Какой из этих двух параметров несет больший объем информации о величине накопленных повреждений, устанавливалось после выполнения специальных исследований, состоящих из двух этапов. Исследования показывают, что на частоту собственных колебаний существенное влияние оказывают лишь геометрические размеры, при этом максимальное изменение диаметра шейки изменяет частоту собственных колебаний системы всего на + 1,4%.

Изучение влияния рассматриваемых факторов на время затухания колебаний показало, что все исследуемые факторы малозначимы.

Наибольшее влияние на частоту и скорость затухания колебаний оказывает твердость испытуемого образца. Изменение твердости образца на 1% приводит к изменению времени затухания на 1,1…1,3%.

Для решения задачи второго этапа исследований была разработана специальная установка для усталостных испытаний (а.с.

1810789). Данный этап показал, что накопление усталостных повреждений в материале образца приводит к незначительному (2…3%) изменению частоты колебаний, но значительному уменьшению (на – 90 %) времени затухания этих колебаний, что и является подтверждением выдвинутой гипотезы.

Проведенные работы позволили разработать способ (пат. RU 2337348) определения усталостного повреждения в деталях машин (в частности коленчатых валов автотракторных двигателей) и средства для его реализации (подвесное устройство – пат. RU 78572, пороговое устройство – пат. RU 80012). Все это в комплексе позволяет измерять один из важнейших параметров колебаний - время затухания.

Разброс в показаниях счетного устройства составляет ±3%. Пороговое устройство использовано при определении скорости затухания колебаний коленчатых валов двигателей ЯМЗ-240.

Дальнейшие исследования показали наличие устойчивой зависимости предела выносливости от времени затухания свободных крутильных колебаний вала (рисунок 10а) вида -1=38,66.t0,193 (МПа).

Контроль партии валов позволил разделить коленчатые валы на группы по состоянию годные и негодные, а также построить теоретические кривые распределения (см. рис.10б) диагностического параметра для этих двух состояний. Диагностическим параметром является время затухания. Используя общие положения технической диагностики и метод минимального среднего риска с применением теории ошибок первого и второго рода, мы определили допускаемое значение диагностического параметра для контроля годности вала – 32 с (не менее) при частоте колебаний 90±2 Гц (см. рис. 10).

Результаты усталостных испытаний, проведенных в ЧГАУ и в лаборатории №11 НПО «Ремдеталь», показали, что предел выносливости отобранных валов по этой методике не ниже предела выносливости валов без трещин шестого ремонтного размера. Следовательно, они пригодны к дальнейшей эксплуатации (несмотря на наличие трещин на шатунных шейках, хотя согласно техническим требованиям на дефектацию трещины не допускаются).

Для уменьшения вероятности появления задира вкладыша из-за наличия трещин на шатунной шейке вала нами разработана технология обезвреживания трещин методом их разделки с последующей заваркой. Данная методика одобрена НПО «Ремдеталь» и рекомендована к внедрению. Эксплуатационная проверка надежности отремонтированных таким образом валов подтвердила их безаварийную работу в течение межремонтного срока.

а) б) Рисунок 10 – Зависимость предела выносливости (-1 ) вала от времени затухания свободных крутильных колебаний (а); определение допускаемого времени затухания колебаний (б) Проведенные исследования позволили выявить наличие тесной взаимосвязи между пределом выносливости восстановленных валов и ДП. Разработанный способ контроля уровня накопленных повреждений в материале валов может быть использован при контроле качества нанесенного покрытия.

В пятой главе «Технологические процессы восстановления, поверхностной закалки, контроля и их технико-экономическая оценка» описаны разработанные технологические процессы ВАН, ЭДЗ, контроля и определены их технико-экономические показатели.

Технологический процесс восстановления и ЭДЗ деталей с.-х. техники в среде защитного газа. Технологический процесс восстановления изношенных шеек валов разработан с учетом особенностей ВАН и состоит из операций: разборка – мойка – дефектация – восстановление установочных баз, заделка кольцевых проточек, шпоночных пазов, отверстий – предварительная обработка – ВАН – черновая, чистовая токарная обработка (шлифование) – контроль – консервация.

Первые три и последние две операции в основном стандартные при восстановлении деталей машин. Перед ВАН предусматриваются восстановление установочных баз, выведение следов износа и устранение радиального биения восстанавливаемых цилиндрических поверхностей относительно оси вала. Операция выполняется при наличии одностороннего износа, большого биения – более 0,2 мм на сторону. Предварительная обработка производится на глубину 0,1...0,2 мм.

Наряду с установлением геометрических и технологических параметров процесса определяется температурный режим по ранее разработанной программе, включается в работу экспериментальнопроизводственная установка ВАН и осуществляется наплавка в последовательности, описанной выше. После восстановления производится мехобработка слоя (точение и шлифование). С учетом полученных результатов в номенклатуру деталей могут быть включены шейки под подшипники качения, шейки под сальниковые уплотнения, оси трансмиссий КП, задних мостов, редукторов тракторов, автомобилей, комбайнов и других сельскохозяйственных машин диаметром от 30 до 70 мм. Ограничением являются шейки, на которых имеются шлицы, шпоночные канавки и незаглушенные отверстия.

Для конкретных деталей составлены маршрутная и операционные карты на восстановление; они утверждены и рекомендованы для внедрения НТС Всероссийского научно-исследовательского института технологии упрочнения, восстановления и изготовления деталей (ВНИИТУВИД "Ремдеталь") от 21 ноября 2000 г.

Результаты исследований позволили разработать способ поверхностного упрочнения цилиндрических деталей из закаливающихся сплавов (патент 2431684). Установлены рациональные режимы процесса закалки; разработаны технические требования к установке;

разработана и предложена технология закалки валов, изготавливаемых или восстанавливаемых деталей машин.

Последовательность операций и требования технологического процесса поверхностного упрочнения в основном не отличаются от восстановления изношенных шеек валов, за исключением того, что вместо ВАН проводится ЭДЗ.

Разработаны и опубликованы информационные листки и технологические рекомендации по электродуговой наплавке и закалке.

Кроме этого, разработанные высокоскоростные способы наплавки и поверхностной закалки восстанавливаемых и изготавливаемых деталей машин в защитных газах демонстрировались на выставках различных уровней и награждены дипломами, медалью.

Технологический процесс контроля накопленных повреждений валов и обезвреживание трещин. Выдвинутая гипотеза о возможности контроля накопленных повреждений на основе измерения параметров свободных крутильных колебаний (времени затухания) нашла свое подтверждение; все это в совокупности позволило разработать новый способ определения усталостного повреждения валов (пат. 2337348) и устройства (пат.78572, 80012).

Контроль уровня усталостных повреждений в материале коленчатого вала выполняется в такой последовательности (рисунок 11): вертикально подвешивается колебательная система и соединяется электрическая часть установки; возбуждаются Рисунок 11 Блок-схема контроля 1 – свободные крутильные колебаобразец (коленчатый вал); 2 – инерния и измеряется время затухационные массы; 3 – пьезокерамичения t с помощью регистрирую- ский датчик; 4 – подвесное устройщего прибора 9. Снимаются по- ство; 5 – капроновая нить; 6 – усилитель; 7 – пороговое устройство; 8 – казания счетчика и делается источник питания; 9 – частотомервывод: если менее 32 с – «брак», хронометр; 10, 11 – осциллографы если более 32 с – «годен».

Разработана технология обезвреживания трещин на шейках коленчатых валов двигателя ЯМЗ-240, признанных годными к дальнейшей эксплуатации по разработанной методике контроля. Технология включает в себя разделку имеющихся на шейках вала трещин абразивным инструментом и последующую заварку ручной электродуговой сваркой. Разработанные способ и средства, а также составленные маршрутная и операционные карты на контроль накопленных усталостных повреждений и технологический процесс и режимы обезвреживания трещин приняты ведомственной приемочной комисией Госагропрома и рекомендованы к внедрению на ремонтных предприятиях.

Технико-экономическая оценка технологического процесса восстановления высокоскоростной аргоно-дуговой наплавкой.

Оценку технико-экономической эффективности разработанной технологии восстановления проводили в сравнении с родственными способами: наплавкой в среде СО2, плазменной и вибродуговой наплавкой (таблица 2).

Условный годовой экономический эффект от внедрения установки ВАН и разработанной технологии восстановления составил при площади восстановления 1 м2 по сравнению с вибродуговой наплавкой 6,5 тыс.руб., плазменной – 4,5 тыс.руб. и наплавкой в среде СО2 – 9,0 тыс.руб. за счет снижения оплаты труда на наплавочные работы, снижения затрат на проволоку, на электрическую энергию и др.

расходов при сохранении основных показателей нанесенного слоя.

Таблица 2 - Технико-экономические показатели сравниваемых методов нанесения покрытий Электродуговые способы наплавки базовые новый Оценочные показатели плаз- вибро- в среде ВАН менная дуговая СОСкорость наплавки*, х10-3 м/с 2,5-20 1,5-37 5-25 >2Производ. по площади, х10-5 м2/с 7,5-15 1,3-3,7 1,3-6,0 20-Производ. по массе покрытия, кг/ч 1-18 0,5-4,0 1,5-4,5 6,7-8,Толщина слоя, х10-3 м 0,2-6,0 0.3-3,0 0,5-3,5 0,1-0,Припуск на механ. обработку, мм 0,26-1,0 0,45-1,2 0,8-1,3 0,1-0,Удельная энергия, х 105 Дж/м2 850 800 600 2Глубина термического влияния, мм 0,5-6,0 0,4-4,6 1-10,0 0,1-0,Твердость, НRC 20-65 25-55 20-50 30-Прочность сцепления Кс, МПа 1 1 1 Снижение усталостной прочности, % 12-28 20-50 34-60 10-Коэффициент:

– износостойкости (к стали 45 ТВЧ) 0,9-1,1 1,0 0,72 0,9-1,– выносливости (к стали 45) 0,90 0,62 0,90 0,Расход материалов, кг/м2 28,2 19,7 20,6 3,Трудоемкость восстановления 1 м2, ч 63 82 94 Энергоемкость восстановления 1м2, кВт 671 597 674 3Себестоимость восстановления 1м2, руб. 120.90 141,06 167,45 77, * частота вращения при базовых способах наплавки находится в пределах 4…8 об/мин при ВАН – 150…200 об/мин и выше, для диаметра 40-50 мм Приведенные в таблице 2 технико-экономические показатели свидетельствуют о том, что многие показатели разработанного способа значительно улучшены.

Технико-экономическая эффективность электродуговой закалки. Экономическая эффективность способа электродуговой закалки состоит в том, что он позволяет получить выигрыш в удельной мощности закалки до 2 Вт/мм3, в производительности процесса в пределах 230…700 мм2/с, в конечном итоге экономить материальные и трудовые ресурсы.

Технико-экономическая эффективность неразрушающего контроля усталостных повреждений. Коэффициент охвата ремонтного фонда коленчатых валов с трещинами, задирами и оплавлениями составляет 21,5%; коэффициент охвата восстановления коленчатых валов, имеющих трещины на шатунных шейках, составляет более 60%; себестоимость контроля и устранения дефектов (трещин) – 8250 руб. (при стоимости вала 67500 руб.); экономический эффект при программе ремонта двигателей ЯМЗ-240 100 штук в год составляет 0,8 млн руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Свыше 80% изнашиваемых деталей агрегатов тракторов, автомобилей и другой сложной сельскохозяйственной техники имеют износ, не превышающий 0,3 мм, при этом их доля составляет около 74% в общем объеме восстановленных деталей. Применяемые электродуговые способы восстановления деталей малопроизводительны, оказывают значительное термическое влияние на деталь (до 3,5 мм) вследствие небольшой скорости процесса и большую толщину наращенного слоя (более 1,0 мм). Используемые методы расчета температурных полей при нанесении покрытий, механической и термообработке не учитывают нелинейный характер теплоотдачи в окружающую среду, значение которой в промежутке температур 50…1500о возрастает в 30…50 раз, что не позволяет достоверно прогнозировать режимы процессов при проектировании технологии. На ремонтных предприятиях подвергается упрочнению всего 10…15% изготавливаемых или восстанавливаемых деталей, что объясняется отсутствием универсального и рассчитанного на небольшие программы способа поверхностной закалки. Не имеется неразрушающего метода контроля поврежденности деталей машин по уровню накопленных повреждений при восстановлении изношенных деталей.

2. Обоснованы следующие требования к электродуговому способу нанесения покрытий: толщина слоя должна быть 0,1…0,310-3 м, глубина термического влияния 0,1…0,310-3 м, скорость наплавки более 20010-3 м/с, удельная энергия наплавки не более 200105 Дж/м2, производительность 20…3010-5 м2/с, припуск на механическую обработку 0,10…0,1510-3 м. При достижении этих параметров обеспечивается ресурсосбережение при восстановлении деталей машин.

3. Разработан метод расчета температуры в детали от действия внешнего теплового источника в любой момент времени электродугового процесса путем усовершенствования численного метода расчета на основе использования метода конечных разностей, заключающегося в комбинации явной и неявной схем расчета, что позволило получить абсолютно устойчивую схему расчета. Абсолютная устойчивость доказана теоретически. Сравнительные расчеты предложенного метода с аналитическим решением одномерного и двухмерного уравнения теплопроводности, имеющего точное решение, подтвердили устойчивость и сходимость, при этом максимальная погрешность составляет не более 3%. Предложена методика определения рационального количества элементарных участков.

4. Разработана термодинамическая модель расчета температурного поля при электродуговой наплавке и поверхностной закалке деталей типа тел вращения при действии поверхностных тепловых источников. На основе данной модели разработано программное обеспечение «Тепло 4.0» (№ 9776, ФГНУ ГКЦИ) и «Тепло 5.0» (№ 2008612210, РОСПАТЕНТ), что позволяет на стадии проектирования и отладки технологии рассчитать изменение температуры в зависимости от времени электродугового процесса.

5. Определены основные рациональные размеры и углы взаимного позиционирования вала, вольфрамового электрода и присадочной проволоки, а также скорость вращения конца проволоки вокруг своей оси и сила ее прижатия к валу. Определены значения параметров режима высокоскоростной аргоно-дуговой наплавки. Основные параметры процесса обеспечивают разработанные способы и устройства (а.с. 1827921, патенты 2211123; 2215624; 2266180; 39850;

2356708; 2380205).

6. Разработанные способы и устройства позволили экспериментально доказать возможность получения наплавленного слоя, соответствующего рекомендуемым требованиям, при этом обеспечивается: толщина слоя h=0,32…0,46 мм, значения гребнистости слоя лежат в пределах 0,056…0,144 мм при среднем значении 0,096 мм ( =0,038); переход легирующих элементов из наплавленного слоя в основу детали не наблюдается, а также не наблюдается разбавление наплавленного металла металлом основы детали; несплошность слоя не превышает 3…4%; прочность сцепления зоны сплавления составляет 386…415 МПа, что на 12…14% больше, чем у нормализованной стали 45, это свидетельствует о хорошей адгезии наплавленного слоя с основой; твердость основного металла НV = 208…218 ед.

(19…20 HRC), наплавленного слоя НV = 551…545 ед. (49-51 HRC);

износостойкость наплавленного слоя на 16…19% больше, чем у деталей, закаленных ТВЧ до твердости 50-52 HRC; в поверхностном слое возникают относительно невысокие остаточные напряжения, что позволяет характеризовать его нагруженность как среднюю; относительное значение предела выносливости (-1/ этал-1) 1,90…1,28.

7. Разработаны способ и средства электродуговой закалки в среде аргона без принудительного охлаждения. Обоснованы размеры и углы взаимного расположения детали и электрода. Нагрев поверхности закаливаемой детали производится неплавящимся вольфрамовым электродом. ЭДЗ проводят со скоростью 500…5500 мм/с и в защитном кожухе (патент 2431684).

8. Разработанные способ и устройства позволили экспериментально доказать возможность получения закаленного слоя, при этом обеспечиваются: увеличение твердости для стали 45 составляет 20…30 HRC (в 2…2,5 раза выше твердости основного металла, что составляет 43…48 HRC); глубина упрочнения 0,58…0,76 мм; микроструктура имеет средне- и мелькоигольчатый мартенсит, что не противоречит структурным изменениям при других видах закалки; прочность сцепления на срез для стали 45, закаленной ЭДЗ, составляет 476…498 МПа (снижение на 6…8% по сравнению с закаленной ТВЧ);

относительное значение предела выносливости (-1/ этал-1) составляет 1,79 (предел выносливости -1=174,4 МПа).

9. Установлено, что наиболее чувствительным диагностическим параметром к накопленным усталостным повреждениям в материале вала является время затухания свободных крутильных колебаний.

Разработаны способ и средства для неразрушающего контроля (а.с.

1810789, патенты 2337348; 78572; 80012).

Разработана технология обезвреживания трещин на шейках коленчатых валов, признанных годными к дальнейшей эксплуатации по уровню накопленных повреждений.

10. Технологические процессы наплавки и закалки деталей с.-х.

техники в среде защитного газа, контроля накопленных повреждений валов и обезвреживания трещин позволяют экономить материальные и трудовые затраты за счет снижения оплаты на наплавочные работы, за проволоку, за электрическую энергию и др. расходы при сохранении основных показателей нанесенного и закаленного слоя. Технически обоснованная выбраковка коленчатых валов при ремонте двигателей позволит предотвратить разрушение коленчатых валов от усталостных повреждений.

Основные публикации по теме диссертации 1. Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ 1. Ломоносов, Ю. Н. Как продлить срок службы двигателя [текст] / Ю. Н. Ломоносов, Ю. С. Тарасов, Н. Машрабов // Достижения науки и техники АПК. –1990. – № 6. – С. 29-30.

2. Машрабов, Н. Поверхностная закалка деталей электрической дугой [текст] / Н. Машрабов // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2004. – № 5. – С. 16-17.

3. Машрабов, Н. Контроль усталостного повреждения коленчатого вала [текст] / Н. Машрабов Н. // Сельский механизатор. – 2005.– № 9.– С. 7-8.

4. Машрабов, Н. Моделирование тепловых полей при механической обработке металлов численным методом [текст] / Н. Машрабов // Технология машиностроения. – 2008. – №9. – С. 19-21.

5. Машрабов, Н. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники высокоскоростной аргонодуговой наплавкой [текст] / Н.

Машрабов, А. К. Ольховацкий // Труды Государственного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка».

(Труды ГОСНИТИ). – 2008. – Т. 102. – С. 93-96.

6. Машрабов, Н. Устройство для подачи вращающейся наплавочной проволоки [текст] / Н. Машрабов // Сварочное производство.

– 2008. – №12. – С. 33-34.

7. Машрабов, Н. Высокоскоростная аргонодуговая наплавка изношенных цилиндрических деталей [текст] / Н. Машрабов, Г. С. Игнатьев // Механизация и электрификация сельского хозяйства.

– 2009. – №1. – С.32-33.

8. Машрабов, Н. Диагностирование усталостных повреждений коленчатого вала [текст] / Н. Машрабов // Тракторы и сельхозмашины. – 2009. – №2. – С.40-42.

9. Машрабов, Н. Скоростная электродуговая наплавка цилиндрических деталей [текст] / Н. Машрабов // Международный научный журнал. – 2010. – №1. – С.43-46.

10. Машрабов, Н. Моделирование тепловых полей при наплавке и термообработке металлов численным методом [текст] / Н. Машрабов // Международный технико-экономический журнал. – 2010. – №1. – С.59-63.

11. Геренштейн, А. В. Устойчивые явные схемы для уравнения теплопроводности для осесимметричной задачи [текст] / А. В. Геренштейн, Е. А. Геренштейн, Н. Машрабов // Вестник ЮУрГУ. – Серия «Математика. Механика. Физика». – 2010. – вып. 2. – №9 (185). – С.4-9.

12. Машрабов, Н. Методика определения геометрических размеров активного пятна дуги при высокоскоростной аргоно-дуговой наплавке [текст] / Н. Машрабов, Г. С. Игнатьев // Труды ГОСНИТИ.

– 2011. – Т.107, часть 2. – С. 102-104.

13. Машрабов, Н. Усталостная прочность деталей, восстановленных высокоскоростной аргоно-дуговой наплавкой [текст] / Н.

Машрабов, А. Г. Игнатьев, В. И. Сучилин // Труды ГОСНИТИ. – 2011. – Т.107, часть 2. – С. 54-57.

14. Игнатьев, Г. С. Автоматизированный прибор для оценки качества поверхностей деталей машин [текст] / Г. С. Игнатьев, Н. Машрабов, В. В. Вахрушев, А. М. Шестаков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2011. – № 9. – С.32-33.

15. Машрабов, Н. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники высокоскоростной аргоно-дуговой наплавкой / Н. Машрабов, Л. И. Королькова // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. – 2011. – № 12. – С. 53-56.

16. Горшков, Ю. Г. Применение метода бесконтактной стереографии для идентификации и оценки размеров дефектов восстановленных деталей тракторов и автомобилей [текст] / Ю. Г. Горшков, В. В. Вахрушев, Н. Машрабов, А.М. Шестаков // Тракторы и сельхозмашины. – 2012. – № 2. – С.47-51.

2. Научные издания, выставки и производственные рекомендации 1. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: учеб. пособие [текст] / В. И. Черноиванов, В. В. Бледных, А. Э. Северный и др., всего 22 чел. в том числе Н. Машрабов; под ред. В. И. Черноиванова.– М.– Челябинск: ГОСНИТИ, ЧГАУ, 2001. – 831 с.

2. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: учеб. пособие [текст] / В. И. Черноиванов, В. В. Бледных, А. Э. Северный и др. всего 25 чел. в том числе Н. Машрабов; под ред. В. И. Черноиванова. – М.– Челябинск: ГОСНИТИ, ЧГАУ, 2003.– 992 с.

3. Машрабов, Н. Способы и средства повышения эффективности восстановления деталей сельскохозяйственной техники. [текст] / Н. Машрабов, Ю. Н. Ломоносов, В. П. Лялякин, Г. С. Игнатьев, А. К. Ольховацкий // Технологические рекомендации. – М. – Челябинск: – 2009. – 35 с.

4. Машрабов, Н. Высокоскоростные способы наплавки и упрочнения восстанавливаемых и изготавливаемых деталей машин в защитных газах [текст] / Н. Машрабов // 9-ая Всероссийская специализированная выставка «Изделия и технологии двойного назначения» (Москва, 2008 г.) - работа награждена дипломом и медалью 3. Авторские свидетельства, патенты и программы для ЭВМ 1. А.с. SU 1810789 А1 Способ испытания на усталость при знакопеременном кручении / Ю.Н. Ломоносов, Н. Машрабов, Ю. С. Тарасов // Заявл. 03.01.91. – Опубл. 23.04.93. – Бюл. № 15.

2. А.с. SU 1827921 А1 Способ высокоскоростной дуговой наплавки деталей / Ж. А. Дудник, Н. Машрабов, К. К. Уткильбаев // Заявл. 09.01.91 г. ДСП.

3. Патент RU 2211123 C1 Способ высокоскоростной аргонодуговой наплавки цилиндрических деталей [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 27.08.2002. – Опубл. 27.08.2002. – Бюл. № 24.

4. Патент RU 2215624 C1 Способ высокоскоростной электродуговой наплавки цилиндрических деталей [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 15.10.2002.– Опубл. 10.11.2003.– Бюл. № 31.

5. Патент RU 39850 U1 Устройство для начального возбуждения электрической дуги постоянного тока при сварке и наплавке в защитных газах [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 22.03.2004. – Опубл.20.08.2004. – Бюл. № 23.

6. Патент RU 2266180 C1 Устройство для подачи вращающейся наплавочной проволоки [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 05.04.2004. – Опубл. 20.12.2005. – Бюл. № 35.

7. Патент RU 2337348 C1 Способ определения усталостного повреждения в коленчатых валах [Текст] / Н. Машрабов // Заявл.

14.06.2007.– Опубл. 27.10.2008. – Бюл. № 30.

8. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 9776, 20.02.2008 Расчет температурных полей в цилиндре при действии поверхностных тепловых источников «Тепло 4.0» [Текст] / А.В. Геренштейн, Н. Машрабов, Е.А. Геренштейн // Заявитель ЧГАУ. – М.: ФГНУ ГКЦИТ, 2008. – Комьютерные учебные программы и инновации. – №4, 2008. – С.162-163.

9. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ Расчет температурных полей в цилиндре при действии поверхностных тепловых источников «Тепло 5.0» [Текст] / Н. Машрабов, А. В. Геренштейн, Е. А. Геренштейн // № 2008612210, 30.04.2008.– РОСПАТЕНТ.– Правообладатель ЧГАУ.

10 RU 78572 U1 Подвесное устройство колебательной системы крутильного маятника для исследования свойств материалов [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 08.07.2008. – Опубл. 27.11.2008.– Бюл. № 33.

11. Патент RU 80012 U1 Устройство для контроля повреждений изделий [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 08.07.2008.– Опубл.

20.01.2009. – Бюл. № 2.

12. Патент RU 2356708 C1 Способ высокоскоростной аргонодуговой наплавки цилиндрических деталей [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 14.06.2007.– Опубл. от 27.05.2009.– Бюл. № 15.

13. Патент RU 2380205 C1 Устройство для высокоскоростной аргоно – дуговой наплавки цилиндрических деталей [Текст] / Н.

Машрабов // Заявл. 08.07.2008.– Опубл. 27.01.2010.– Бюл. № 3.

14. Патент RU 2431684 C1 Способ поверхностного упрочнения цилиндрических деталей из закаливающихся сплавов [Текст] / Н.

Машрабов, Е.Ю. Гуринец // Заявл. 12.05.2010.– Опубл. 20.10.2011.– Бюл. № 29.

15. Патент RU 109848 U1 Устройство для получения стереоизображений поверхностей [Текст] / В.В. Вахрушев, Н. Машрабов, А.М. Шестаков // Заявл. 16.06.2011.– Опубл. 27.10.2011. – Бюл. № 30.

4. Публикации в других изданиях и материалах конференций.

Опубликовано 37 статей, в том числе:

1. Ломоносов, Ю. Н. Контроль уровня накопленных повреждений в материале коленчатых валов и обезвреживание трещин [Текст] / Ю. Н. Ломоносов, Н. Машрабов // Материалы научнотехнической конференции стран - членов СЭВ “Современное оборудование и технологические процессы для восстановления и упрочнения деталей машин” Ремдеталь – 88, 41-я, 17-21 октября 1988, Пятигорск, Ставропольского края.– М.: АгроНИИТЭИИТО, 1988. – С. 9192.

2. Машрабов, Н. Получение тонкослойных покрытий высокоскоростной аргоно-дуговой наплавкой (ВАН) [Текст] / Н. Машрабов, Ж. А. Дудник, К. К. Уткильбаев // Материалы научно-технического семинара "Работы в области восстановления и упрочнения деталей".

Часть 1, 14-16 апреля 1991 г. – М.: МДНТП, ВНПО "Ремдеталь", 1991.– С.64-65.

3. Машрабов, Н. Способы высокоскоростной наплавки [Текст] / Н. Машрабов, А. К. Ольховацкий // Материалы научно-практической конференции “Состояние и перспективы восстановления, упрочнения и изготовления деталей”.– М.: ВНИИТУВИД “Ремдеталь”, 1999. – С.

80-82.

4. Ломоносов, Ю. Н. Высокоскоростной способ наплавки деталей машин [Текст] / Ю. Н. Ломоносов, Н. Машрабов // Материалы международной научно-технической конференции «Новые методы ремонта и восстановления деталей сельскохозяйственных машин» (24-26 сентября 2001 г.).– Саранск: Изд-во Мордовского госуд. ун-та, 2001. – С. 41-44.

5. Машрабов, Н. Температурный режим при наплавке и термической обработке деталей типа тел вращения [Текст] / Машрабов Н., Геренштейн А. В., Геренштейн Е. А. // Достижения науки – агропромышленному производству: материалы ХLVII междунар. науч.-техн.

конф. посвящ. 100-летию со дня рождения И.Е. Ульмана. – Челябинск: ЧГАУ, 2008.– Ч.2. – С.135-1 6. Геренштейн, А. В. Нагревание круга движущимся теплоисточником [Текст] / А. В. Геренштейн, Н. Машрабов // Материалы девятого Всероссийского симпозиума по прикладной и промышленной математике.–М.: «ОП и ПМ», том 15, выпуск 5, 2008.– С.870-871.

7. Геренштейн, А. В. Устойчивые явные схемы для уравнения теплопроводности [Текст] / А.В. Геренштейн, Е.А. Геренштейн, Н. Машрабов // Вестник ЮУрГУ, - Серия «Математическое моделирование и программирование. – Челябинск, 2008.– Вып. 1, №(115).– С.9-11.

8. Машрабов, Н. Подвесное устройство колебательной системы крутильного маятника для исследования свойств материалов [Текст] / Н. Машрабов, Г. С. Игнатьев // Достижения науки – агропромышленному производству: материалы ХLVIII междунар. науч.-техн. конф. – Челябинск: ЧГАУ, 2009.– Ч.2.– С. 97-100.

9. Машрабов, Н. Свойства и характеристики поверхностного слоя при восстановлении деталей высокоскоростной аргоно-дуговой наплавкой [Текст] / Н. Машрабов, А. Г. Игнатьев, В. И. Сучилин // Вестник ЧГАА, 2010. – Т. 57.– С. 115-122.

10. Машрабов, Н. Методика определения температурного поля при комбинированной размерной обработке лезвийным инструментом наращенных деталей износостойкими покрытиями [Текст] / Н.

Машрабов, А. К. Ольховацкий // 11-я международная специализированная выставка «Оборудование, приборы и инструменты для металлообрабатывающей промышленности»; Семинар-конференция «Российское технологическое оборудование для обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники».– М.: Экспоцентр, 2010.– С.6-7.

__________________________________________ Подписано в печать 13 февраля 2012 г. Формат 6080/16.

Гарнитура Times. Печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ №… Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинская государственная агроинженерная академия» 454080, г. Челябинск, пр. им. В. И. Ленина,







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.