WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

ПЫРИКОВ  Павел  Геннадьевич

РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ И ИНСТРУМЕНТОВ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА

Специальности:

  05.21.05 – Древесиноведение, технология и оборудование

  деревопереработки

  05.21.01 – Технология и машины лесозаготовок и лесного

  хозяйства

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Брянск - 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Брянская государственная инженерно-технологическая академия”

Научный консультант: доктор технических наук, профессор,

  Заслуженный деятель науки РФ,

                                  Памфилов Евгений Анатольевич        

Официальные оппоненты:  доктор технических наук, профессор,

                                Бондарев Борис Александрович

доктор технических наук, профессор,

                                Смоленцев Владислав Павлович

доктор технических наук, профессор,

                                Филонов Александр Андреевич

Ведущая организация  Московский государственный университет

леса (141001, г. Мытищи-1, Московской обл.

МГУЛ)

Защита диссертации состоится « 26 » июня  2009 г.  в  1000 часов на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при Воронежской государственной лесотехнической академии (394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8,зал заседаний – аудитория 240).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА).

Автореферат разослан  «15» мая  2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета  Скрыпников А.В. 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность  темы исследования Возросшие в последние годы требования к качеству и конкурентоспособности продукции предприятий лесного комплекса, появление спроса на новые ее виды и повышение объемов производства определяют необходимость создания и использования новых и усовершенствованных технологий в сфере заготовительных и перерабатывающих производств, использования высокоэффективного технологичного оборудования и инструментов, в значительной степени импортного производства. В связи с этим возникла серьезная проблема сохранения и развития в России станко- инструментальной отрасли, продукция которой определяет технический уровень многих предприятий, осуществляющих заготовку и переработку древесины.

В вопросах совершенствования технического и технологического уровня предприятий лесного комплекса основной, наряду с производительностью, встает проблема обеспечения надежности и работоспособности технических систем. Ее решение в значительной степени  затруднено ограниченными эксплуатационными свойствами используемых материалов, недостаточно эффективными технологиями производства изделий и их доэксплуатационной подготовки.

Зачастую серийно выпускаемое оборудование и режущие инструменты не обеспечивают реализацию необходимых технологических режимов, отвечающих современным требованиям к производительности и качеству продукции. Это в полной мере относится к рабочим органам лесозаготовительного оборудования, деревообрабатывающим станкам, оборудованию измельчительного назначения. С расширением спектра обрабатываемых материалов на основе древесины отмечается ограничение возможностей применения серийно выпускаемых режущих и деформирующих инструментов, что связано с необходимостью поиска путей существенного повышения уровня их эксплуатационных свойств.

Многообразие форм и видов разрушения конструкционных и инструментальных материалов, определяемых факторами эксплуатации, вызывает необходимость использования некоего универсального оценочного параметра работоспособности (состояния, обеспечивающего выполнение объектом заданной функции с регламентированными параметрами в течение определенного времени), в качестве которого для многих инструментов и рабочих органов машин может быть успешно использована их стойкость. Эффективное управление стойкостью рабочих органов лесозаготовительного, деревообрабатывающего и бумагоделательного оборудования можно обеспечить путем комплексного формирования благоприятного сочетания составляющих качества поверхностных слоев материалов в зонах разрушения (износа). Основными из них являются: физико-химические свойства, шероховатость, микротвердость, дефектность, структурное и фазовое состояние. Выбор путей оптимизации этих параметров в существенной степени определяется эксплуатационными условиями контактирования взаимодействующих слоев, разрушение которых протекает в широком диапазоне скоростных и температурных режимов и, зачастую, осложнено влиянием активных сред. При этом во многих случаях стойкость рассматриваемых объектов определяется напряженно-деформационным состоянием в зоне контактного взаимодействия.

Учитывая, что поверхностное разрушение локализовано в определенных зонах и определяется трибологическими и механическими свойствами конструкционных и инструментальных материалов, очевидна перспективность управления этими свойствами посредством создания в функциональных слоях благоприятного уровня напряженно-деформационного состояния, в том числе и на основе использования анизотропных эффектов.

Разработка упрочняющих технологий, создающих благоприятные анизотропные эффекты с одновременным управлением свойствами обрабатываемых объектов, может базироваться на основе технологической деформации, индуцирования, обработки концентрированными потоками энергии, механического деформирования и т.д. Вместе с тем  сложность формирования параметров, форм и видов анизотропии с одновременным управлением остальными составляющими качества при традиционно реализуемых схемах обработки существенно ограничивает их возможности.

Несмотря на обширную фундаментальную базу сведений о свойствах анизотропных сред, решение лишь ограниченного объема задач доведено до прикладного уровня. В полной мере это касается  обеспечения долговечности деталей оборудования и инструментов лесного комплекса, что ограничивает использование технологических возможностей повышения их работоспособности.

Таким образом, можно считать, что обоснование принципов комплексного обеспечения благоприятного сочетания составляющих качества функциональных поверхностей инструментов и рабочих органов деревообрабатывающего оборудования и лесозаготовительных машин и разработка путей  его регламентированного формирования для повышения стойкости является актуальной проблемой.

       Решение указанной проблемы выполнялось в соответствии с планами научно-исследовательских работ Министерства образования и науки РФ (Государственная регистрация № 01.99.0004519, № 01.20.0004518, № 01.20.0208037), планами НИР Брянской государственной инженерно-технологической академии и др.

Цель и задачи исследования разработка научных основ комплексного управления совокупностями физико-химических и геометрических характеристик поверхностных слоев рабочих органов и инструментов машин и оборудования лесного комплекса для существенного повышения уровня их работоспособности.

Для достижения цели при выполнении диссертационной работы были поставлены следующие основные задачи:

1. Уточнить характерные виды и закономерности потери работоспособности рабочих органов и инструментов оборудования лесного комплекса.

2. Установить влияние условий эксплуатации инструментов на характер и интенсивность их отказов; установить основные конструктивно-эксплуатационные факторы, влияющие на показатели их работоспособности.

3. Выработать взаимосвязанные требования к показателям качества поверхностных слоев инструментов и разработать основы управления их свойствами для достижения благоприятной совокупности эксплуатационных параметров оборудования лесного комплекса.

4. Теоретически установить закономерности  влияния формируемого сочетания уровней физико-химических, механических и геометрических параметров  инструментов на их эксплуатационные свойства.

5. Теоретически обосновать и разработать новые способы формирования функциональных поверхностных слоев рабочих органов и инструментов деревообрабатывающего и лесозаготовительного оборудования, обладающих высокой степенью сопротивляемости различным видам разрушения в характерных условиях эксплуатации.

6. Разработать методики экспериментальных исследований закономерностей потери работоспособности инструментов и рабочих органов оборудования с оценкой влияния условий выполнения предлагаемых способов обеспечения стойкости.

7. Исследовать закономерности формирования совокупностей свойств исследуемых объектов в зависимости от режимов их упрочнения для выработки рекомендаций по использованию внешне индуцируемого магнитного поля и технологической деформации для создания благоприятного состояния поверхностных слоев рабочих органов машин и инструментов.

8. Исследовать закономерности влияния состояния поверхностных слоев на характер и интенсивность отказов рабочих органов и инструментов машин и оборудования лесной отрасли; выявить уровни свойств, обеспечивающие наибольшее повышение стойкости при различных режимах эксплуатации.

9. Экспериментально обосновать принципы управляемого формирования благоприятных характеристик поверхностных слоев режущих и деформирующих инструментов для обработки древесины и материалов на ее основе, а также рабочих органов лесозаготовительных машин и оборудования при реализации усовершенствованных методов деформационной, магнитной, лазерной и электроискровой обработок, обеспечивающих эффективное повышение стойкости.

  10. Выработать рекомендации по реализации предлагаемых путей повышения работоспособности  для их внедрения в промышленность.

       В качестве объекта исследования принималось свойство работоспособности рабочих органов и инструментов машин и оборудования лесного комплекса.

       Предмет исследования - рабочие органы и инструменты дерево- и бумагообрабатывающего и лесозаготовительного оборудования.

Методы исследования и достоверность результатов.  Пути обеспечения управления свойствами поверхностных слоев инструментов оборудования лесного комплекса основаны на использовании данных об условиях их эксплуатации, с выявлением факторов, определяющих работоспособность. С учетом этого предложены новые способы обработки поверхности исследуемых объектов источниками с высокой концентрацией энергии, в управляемых магнитных полях, а также при формировании электролизных покрытий в состоянии направленного индуцирования, обеспечения поверхностной прочности, создания многофункциональных поверхностных структур с регламентированными свойствами, формирования благоприятного уровня остаточных напряжений технологической деформацией и проч.

Теоретической базой выступают экспериментальные данные и теории резания древесины и полимеров, трения и изнашивания, технологии производства техники и инструментов лесной отрасли, теоретической механики, а также теории упругости, математического моделирования, теории вероятности, математической статистики и материаловедения.

Обоснованность и достоверность результатов обеспечивается сопоставлением данных лабораторных, натурных и производственных экспериментов, а также опубликованными результатами исследований ряда авторов. Новизна технических решений подтверждена приоритетом авторских прав.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

Теоретически обоснованы пути обеспечения работоспособности дерево- и бумагообрабатывающего инструмента, цепных рабочих органов оборудования, окорочных и лущильных станков, а также оборудования измельчительного назначения для производства щепы и стружки на основе управляемого формирования свойств поверхностных слоев конструкционных и инструментальных материалов. Впервые предложено представить комплексное сочетание их параметров в форме анизотропной системы, адаптируемой к условиям эксплуатации машин.

Показано, что формирование требуемых свойств может осуществляться за счет управления напряженно-деформационным состоянием поверхностных слоев при регламентации кристаллографической упорядоченности, структурного и фазового состояния, шероховатости, микротвердости, морфологических и топографических параметров. Установлено, что степень влияния каждого из них на формируемые свойства материалов определяется характером разрушения, видом анизотропии, температурным режимом и действием внешней среды.

Впервые предложена и обоснована возможность обеспечения сбалансированного сочетания  показателей составляющих качество рабочих поверхностей инструментов на основе управляемого индуцирования за счет регламентации магнитострикционных напряжений, минимизации  эпитаксии, обеспечения текстурирования, а также полеориентированного электроосаждения гальванических покрытий. 

Разработаны теоретические основы технологического создания благоприятного сочетания уровней остаточных напряжений, микротвердости, шероховатости, а также структурного и дефектного состояний поверхностей рабочих органов и инструментов оборудования отрасли при воздействии источниками с высокой плотностью энергии в управляе­мом магнитном поле. При этом впервые предложен системный подход к обоснованию воз­можности структурной самоорганизации в материалах изделий с позиций магнитной гидродинамики и кинетики структурообразования. Показано, что упорядоченность кристаллографических плоскостей и направлений, создающая прогнозируемый комплекс свойств, определяется величиной напряженности магнитного поля и температурного градиента, создающего условия для направленного роста зерен.

Разработаны теоретические основы управления деформационным состоянием рабочих поверхностей изделий с учетом эффекта упрочнения при объемном нагружении. Установлено, что деформация материала с кристаллографической упорядоченностью реализуется стадийно с накапливанием определенного запаса прочности в направлениях, отличных от главных направлений деформации.

Разработана нейросетевая модель для оценки уровня работоспособности изделий, оптимизированная по критерию стойкости конструкционных и инструментальных материалов. Использование искусственно сформированного алгоритма обработки данных позволяет прогнозировать уровень эксплуатационных качеств при исключении необходимости дифференцированной оценки влияния режимов и условий эксплуатации на формируемые свойства материалов. 

Теоретически и экспериментально обоснованы новые технологические решения и оборудование для формирования в материалах регламентированных состояний (патенты РФ № 2118383, № 2162111, № 2186129, № 2186670, № 2224826, № 2238986, № 2240360, № 2275445, № 2275432, № 2273672, № 2273671, № 2276191).

Практическая значимость и реализация результатов работы

Разработаны  промышленные рекомендации по реализации новых способов повышения стойкости режущих и деформирующих инструментов деревообрабатывающего и бумагообрабатывающего назначения, а такжерабочих органов лесозаготовительных машин на основе формирования сбалансированного сочетания параметров поверхностных слоев инструментальных материалов. 

Разработаны промышленные режимы применения новых видов деформационного, лазерного и электроискрового методов упрочняющей обработки материалов, включающие регламентированную технологическую деформацию и индуцирование внешними магнитными полями. Разработаны рекомендации и предложены способы повышения стойкости инструментов для обработки древесины и материалов на ее основе; использования многофункциональных электролитических покрытий.

       Предложены рекомендации по эффективному использованию технологий упрочняющей обработки инструментов для обработки древесины, бумаги и картона.

       Даны предложения по целесообразному использованию рекомендаций работы для повышения срока службы инструментов, деталей машин и оборудования лесного комплекса, внедрение которых обеспечивает повышение износостойкости в 1.4 – 2.6 раза.

       Внедрены в учебный процесс ВУЗов программные продукты и лабораторное оборудование, использование которых позволяет более эффективно организовывать процесс обучения.

Результаты работы внедрены на ОАО «Котласский ЦБК» (г. Коряжма, Архангельской обл.), ЗАО ПЭФ «Союз» (г. Москва), ОАО «Кондровская бумажная компания» (г. Кондрово, Калужской обл.), ОАО «Брянский Арсенал» (г. Брянск), ЗАО «Группа «Кремний» (г.Брянск), ОАО ПО «Одинцово» (г.Одинцово, Московской обл.), ОАО «Мебельщик» (г. Нижний Тагил), ЗАО «Брянский завод мебельных деталей», в учебный процесс Брянской государственной инженерно-технологической академии (БГИТА), Брянского государственного технического университета (БГТУ).

Положения, выносимые на защиту

- 05.21.05 – Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки:

1. Методы прогнозирования эффективности технологий обеспечения стойкости рабочих органов и инструментов оборудования лесного комплекса и обоснования принципов и систем для их реализации.

2. Результаты внедрения способов повышения надежности и эффективности функционирования процессов механической обработки древесины на основе обеспечения высоких эксплуатационных качеств оборудования и режущего инструмента.

3. Методы управления состоянием рабочих поверхностей инструментов и элементов оборудования лесного комплекса по критерию стойкости.

4. Методы оценки и управления функциональными показателями рабочих элементов в узлах дерево- и бумагообрабатывающего оборудования и инструментов, рабочих органах машин лесного комплекса.

5.  Результаты исследований и разработки технологий и средств повышения стойкости рабочих органов и инструментов деревообрабатывающего и лесозаготовительного оборудования.

       - 05.21.01. Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства:

1. Результаты исследований условий функционирования рабочих органов и инструментов оборудования и лесозаготовительных машин.

2. Результаты исследований стойкости элементов оборудования и режущих инструментов с обоснованием взаимосвязанных требований к показателям качества поверхностных слоев и прогнозируемому уровню работоспособности.

3. Результаты разработки и совершенствования методов управления качеством работы машин, оборудования и инструментов лесного комплекса.

Апробация работы

Основные результаты работы доложены и обсуждены на семинарах и заседаниях Ученых советов Брянского государственного технического университета, Брянской государственной инженерно-технологической академии, Московского государственного университета леса, Московского государственного технологического университета им. К.Э. Циолковского, Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии, ГНУ «Институт механики металлополимерных систем им. В.А.Белого» НАН Беларуси (1997 – 2005 гг); на научно-технических конференциях разного уровня: «Современные проблемы машиностроения и технический прогресс». г. Севастополь, 1996 г., «Теория, проектирование и методы расчета лесных и деревообрабатывающих машин».г.Москва, МГУЛ, 1996, «Создание ресурсосберегающих машин и технологий». г. Могилев, Машиностроительный институт, 1996 г., «Повышение эффективности технологических процессов изготовления деталей машин». г. Курган, 1999 г., «Ресурсосберегающие технологии в лесном хозяйстве, лесной и деревообрабатывающей промышленности».  г. Минск , 2000 г., МНТК «Комплексная переработка древесного сырья на базе эффективных и энергосберегающих технологий». г. Архангельск, АрхГТУ, 2000 г., «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов», г. Воронеж, ВГТУ, 2003 г., «Полимерные композиты и трибология» («Поликомтриб-2005»), г. Гомель, 2005., «BALTTRIB 2007» г. Каунас, 2007.

Публикации

Основные положения диссертации опубликованы в 52 печатных работах, в том числе 13 в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора наук, а также в монографии, описаниях  14  изобретений, в сети Интернет (www.bgita.ru, www.vgtu.ru)

Личный вклад автора в опубликованных работах заключается постановке и решении задач диссертации, в выявлении актуальности и формулировании научной проблемы обеспечения износостойкости инструментов и деталей машин и оборудования лесного комплекса, а также инструментальных и конструкционных материалов, использование которых предполагается в условиях идентичных рассматриваемым.

Автором предложены, разработаны и запатентованы новые конструкции рабочих органов машин и инструментов лесного комплекса и способы их доэксплуатационной обработки, обеспечивающие повышение работоспособности.

Структура и объем работы

Диссертация включает введение, 8 разделов, выводы и рекомендации, список использованных источников, 8 приложений. Работа изложена на 326 страницах машинописного текста и содержит 103 рисунка, 20  таблиц.

Список использованных источников включает 215 наименований. В приложениях приведены акты испытаний и внедрений результатов работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, указана ее цель и задачи исследований, научная новизна, а также теоретическая и практическая значимость результатов, выносимых на защиту.





В первом разделе приводится анализ условий эксплуатации и закономерностей отказов инструментов  и рабочих органов деревообрабатывающего и лесозаготовительного оборудования, принятых в качестве объектов исследования; рассматриваются особенности  потери их работоспособности и предлагаются пути обеспечения стойкости.

По данным работ В.В.Амалицкого, Вит.В.Амалицкого, Б.А.Бондарева, С.Н.Иванова, В.К.Курьянова, С.М.Мазарского, И.З.Малинского, К.Ю.Эпштейна, Х.Лемана, Л.Рихтера, Д.Хойера, А.А.Филонова, Д.М.Фляте, Б.Н.Моисеева, В.Г.Лихомского и др. установлено, что при эксплуатации инструмента и ряда рабочих элементов оборудования лесного комплекса их отказы преимущественно происходят в результате различных видов разрушения и изнашивания рабочих поверхностей, а отказы проявляются в виде ухудшения режущей способности, появления недопустимого уровня вибрации; роста потребляемой мощности, снижения точности обработки.

Изнашивание в рассматриваемых условиях эксплуатации представляет сложный процесс, интенсивность и закономерности протекания которого определяются характером фрикционного взаимодействия, совокупностью характеристик и структурой функциональных поверхностных слоев.

Фундаментальные и прикладные основы поверхностного разрушения материалов при изнашивании освещены в работах Э.Д.Брауна, Ф.П.Боудена, Н.А.Буше, Д.Н.Гаркунова, И.Г.Горячевой, В.В.Гриба, Н.Б.Демкина, Ю.Н.Дроздова, Б.И.Костецкого, И.В.Крагельского, Ю.К.Машкова, Н.М.Михина, Е.А.Памфилова, Л.М.Рыбаковой, Э.В.Рыжова, А.П.Семенова, Д.Тейбора, А.В.Чичинадзе и других исследователей. Анализ этих работ позволяет отметить особую роль влияния состояния контактирующих поверхностей на величины их износа. В основном указанное состояние поверхностей характеризуют: шероховатость поверхности, уровень остаточных напряжений, микротвердость, поверхностная (усталостная) прочность и трещиностойкость, структурное и дефектное состояние используемых материалов.

Особую роль играет кристаллографическая ориентация, обусловливающая критическую величину напряжений до разрушения материала поверхностных слоев.  При этом исходное состояние поверхностных слоев может обеспечивать достаточный ресурс механических свойств, что в сочетании с дополнительными эффектами упрочнения позволяет управлять сопротивляемостью процессам разрушения режущих инструментов, деталей машин и оборудования лесного комплекса.  В то же время объем информации, характеризующей связь различных видов анизотропии с функциональными характеристиками изнашиваемых поверхностей недостаточен для установления связи эксплуатационных режимов (температуры, нагрузок, условий их приложения и проч.) с триботехническими свойствами конкретных изделий.

Анализ работ в этом направлении (Е.К. Ашкенази, Р.А. Адамеску, В. Бэкофен, Г. Вассерман, Я.Д. Вишняков, В.С. Смирнов, Е.М. Савицкий, Р. Кристенсен, С.Г. Лехницкий, П.Г. Микляев, Я.Б. Фридман,  И.А. Одинг, Ф.И. Рузанов, Р. Хилл) показывает на необходимость оценки закономерностей влияния свойств анизотропных металлических материалов на показатели их поверхностного разрушения.  Недостаточен также объем информации, раскрывающей закономерности влияния кристаллографического упорядочения в металлах на эффекты их упрочнения и возможность управления эксплуатационными свойствами изделий. 

       Вопросам технологического обеспечения качества поверхности уделено большое внимание в работах  Н.А.Воронина, А.О.Горленко, К.И. Демьяновского, Н.Б.Демкина, Г.Н.Дубинина, А.А. Маталина, А.В.Моисеева, Е.А. Памфилова, Э.В. Рыжова, А.П.Семенова, В.П.Смоленцева, А.Г.Суслова, В.П.Федорова,  М.М.Хрущова, Г.Л.Хаета, М.Х.Шоршорова и многих других.

Результаты их исследований, применимые к условиям изнашивания инструмента и деталей деревообрабатывающего оборудования, показывают, что наиболее перспективными способами их упрочнения, являются: обработка материалов концентрированными источниками энергии (лазерная и плазменная обработки, детонационные, электронно-лучевые и др. методы), а также методы гальванического формирования износостойких покрытий.

Однако известные схемы реализации этих методов не обеспечивают необходимой степени воздействия на функциональные свойства, что не позволяет использовать их потенциальные возможности при обеспечении стойкости инструментов.

Перспективными являются и упрочняющие технологии обработки изделий управляемыми электрическими и магнитными полями (Ю.В.Баранов, И.Л.Батаронов, М.Л.Бернштейн, О.О.Болотов, С.В.Вонсовский, Галей М.Т., В.Н.Пустовойт, О.А.Троицкий, В.Курц, Н.В.Котельников, Е.А.Туров, М.А.Кривоглаз, В.Н.Чижов, Л.Янг). Эти технологии позволяют формировать в изделиях необходимую остаточную намагниченность, микротвердость и шероховатость, а также создавать благоприятный фазовый состав.

Однако и они недостаточно изучены в части регламентации анизотропных состояний при индуцировании расплавов металлов и покрытий для использования их в целях повышения работоспособности рабочих режущих органов и инструментов деревообрабатывающей техники.  Также ограничен объем информации о влиянии индуцирования на формирование упорядоченных кристаллографических состояний и их влияние на износ. При этом анализ работ А.Ф.Александрова, Ю.К.Круминя, Н.В.Окорокова, И.И.Новикова, Л.Л.Тира, И.А.Чернышева, Дж. Шерклифа позволяет отметить перспективность применения магнитных полей при различных видах упрочнения.

Таким образом, для повышения стойкости рассматриваемых объектов требуется решение ряда теоретических и экспериментальных задач, которое рассматривается в последующих главах.

Во втором разделе теоретически обоснованы принципы управляемого формирования благоприятной совокупности свойств функциональных поверхностей рабочих органов и инструментов оборудования лесного комплекса для достижения заданного уровня их работоспособности. 

Учитывая градиентно-поверхностный характер изнашивания, представляется целесообразным формировать в зонах износа сбалансированное сочетание благоприятных уровней параметров состояния поверхности в анизотропной форме (рисунок 1). Для реализации указанных схем предлагается, используя эффекты механической или электромагнитной природы, обеспечить управление напряженным состоянием, величинами параметров шероховатости, микротвердости, а также структурным состоянием, трещиностойкостью и выносливостью.

Для этого предполагается использование регламентированной деформации, формирование кристаллографической упорядоченности в структуре поверхностных слоев, создание конверсионной структуры многофункциональных гальванических покрытий при регламентированном индуцировании. 

       Поскольку известно положительное влияние на стойкость рабочих органов и инструментов оборудования отрасли остаточных напряжений сжатия, которые позволяют снизить трещинообразование и проникновение в глубь инструментальных материалов поверхностно-активных веществ, целесообразно формирование их благоприятного уровня в рабочих зонах за счет направленной технологической деформации. Ее величина определяется остаточными и температурными напряжениями, коэффициентом поперечного сечения деформируемого объекта, эксплуатационной нагрузкой и температурным диапазоном деформации, лимитирующимся теплостойкостью материала.

       Использование магнитных полей для формирования анизотропии механических свойств сплавов основано на  магнитопластической деформации в кристаллической структуре.

Рисунок 1 -  Схема  обеспечения работоспособности

инструментов и рабочих органов деревообрабатывающего

и лесозаготовительного оборудования с использованием анизотропных эффектов

       При этом происходит регламентированная направленность в движении точечных дефектов, объединяющиеся в группировки, искажающие симметрию решетки материала. Установлено также, что исходный уровень остаточных напряжений способен оказать влияние на уровень формируемых остаточных напряжений.

       Возможность оптимизации параметров шероховатости рабочих поверхностей обусловлена влиянием магнитострикции, создающей эффект анизотропии. Учитывая сопоставимость параметров шероховатости с размерами блоков структурных составляющих допускалось, что изменения шероховатости поверхности способны отразиться на условиях фрикционного контакта при взаимодействии инструментов с древесиной.

       Достигнуть качественно нового уровня состояния функциональных поверхностей изделий предлагается за счет перекристаллизации в магнитном поле в условиях термомагнитной стимуляции. Формирующаяся при этом совокупность свойств представлена разного рода текстурными формированиями. При этом установлена возможность управлять наиболее значимыми в отношении сопротивляемости различным видам разрушения материалов параметрами: фрикционной усталостью σ0, коэффициентом трещиностройкости Кс, поверхностной сопротивляемостью материала микрорезанию ε,  пределом выносливости σ-1, поверхностной твердостью Hμ , параметром шероховатости   и  остаточным напряженным состоянием σост , hост.

       Однако большая эффективность ожидается от управления кристаллографической анизотропией в изнашиваемых областях инструментов, поскольку в поликристаллических материалах, к которым относится большинство конструкционных и инструментальных сталей, целесообразно формирование многофункциональных форм анизотропии.        

       Возможность формирования необходимой совокупности свойств гальванических покрытий на функциональных поверхностях объектов исследований основывается на  принципах многофункциональности, в которых структура покрытия представлена совокупностью послойно осаждаемых металлов. При этом в каждом слое формируется заданная кристаллографическая упорядоченность.  При этом свойства наружного слоя создаются в результате трибологической конверсии.

       Для реализации предложенных принципов управления состоянием поверхности рабочих органов и инструментов деревообрабатывающего и лесозаготовительного оборудования в целях повышения их работоспособности устанавливались и анализировались качественные признаки формируемых анизотропных эффектов. Для этого на основе моделирования  определялись ориентационные, магнитогидродинамические и термокинетические условия их обеспечения.

       В третьем разделе теоретически обоснованы условия формирования анизотропных состояний на поверхностях рабочих органов и инструментов деревообрабатывающего и лесозаготовительного оборудования в форме ориентационных моделей кристаллографического упорядочения.  Их основу составили принципы сингониальной репродуктивности кристаллических состояний инструментальных материалов, характеризуемой свойством трансляционной симметрии кристаллических состояний в зернограничных порядках.

Проводимая идеализация состояла в решении прямой и обратной задач. Согласно условиям прямой задачи, задавались положения объекта подвергнутого обработке, вектора магнитной индукции В, а также тип кристаллической решетки (рисунок 2).

Рисунок 2 -  Интерфейс программы расчета ориентационных эффектов для макромоделей типа «просекатель», «нож», «конический просекатель»

Определяются координаты вектора внешней нагрузки (например, силы трения) F  при которых он оказывался параллельным регламентированному кристаллографическому направлению N, в котором выражен максимум заданного свойства материала.

В обратной задаче при тех же условиях предполагается наличие координат вектора внешней нагрузки и произвольного положения кристаллической решетки определенного базисного типа. Определяется положение вектора магнитной индукции В, при котором вследствие переориентации направлений легчайшего намагничивания А обеспечивается заданное соответствие положений регламентированного направления N деформации вектору F.

Влияние направленного индуцирования на закономерности формирования анизотропных состояний на основе кристаллографического упорядочения в инструментальных материалах при нагреве до температур существенно выше точки Кюри объясняется гипотезой о неравенстве температурных зависимостей намагниченности и поля анизотропии, при котором в некотором интервале температур интенсивность убывания поля анизотропии превышает интенсивность убывания намагниченности; при этом в некоторый момент времени их интенсивности совпадают, а в последующем доминирует поле анизотропии.

Установлено, что на стадии существования жидкого состояния материала влияние поля сводится к ориентированию течений вдоль магнитных силовых линий под воздействием пондеромоторной силы, или (в случае обратного эффекта) объемной электродинамической силы, создающей перепад давления в среде.

Магнитогидродинамические (МГД) приближения ориентационного эффекта представляются в виде плазменной модели на основе допущения о том, что при краткотечном воздействии высокотемпературным импульсом (например, лазерным лучом) структура расплава близка к структуре плазмы.

Установлено, что процесс кристаллографического упорядочения при охлаждении из расплава в магнитном поле характеризуется как открытая (магнитогидродинамическая) нелинейная диссипативная система, далекая от термодинамического равновесия, которой присущи нижеприведенные признаки:

  • открытость - поступление энергии извне (в данном случае энергия лазерного излучения «закачиваемая» в металл;
  • нелинейность системы - из за большой импульсно приходящей и импульсно увеличивающейся лазерной энергии (длительность импульса 2 – 8 мс) характеризуется сильной нелинейностью и диссипативностью с протеканием фазового перехода от анизотропного расплава к кристаллической структуре;
  • диссипативность системы -  подтверждается тем, что в существенном интервале времени магнитные числа Рейнольдса оказываются меньше единицы.
  • удаленность от термодинамического равновесия - плотность кинетической энергии упорядоченного движения частиц оказывается меньше плотности энергии лазерного луча.

Развитие данной системы основано на принципах синергетики, выраженных в  упорядочении структуры инструментального материала в жидком состоянии за счет направленности термоциркуляционного перемешивания под воздействием магнитного поля и упорядоченной кристаллизации при сильном влиянии нелинейности.

В ориентационной модели направленной перекристаллизации в магнитном поле термокинетические условия структурообразования (кристаллографического упорядочения) представляются в виде самоорганизующейся пространственно-временной диссипативной системы, отличающейся сильной нелинейностью и эволюционирующей в состояние с минимумом производства энтропии. 

При нагреве и охлаждении в магнитном поле образующийся единичный полигон  рассматривается в виде помещенного в жидкость твердого кубического тела, параметры плоскостей и граней которого определяются сингониальной спецификой, из материала с положительной магнитной восприимчивостью в функции напряженности поля.

Ввиду исключительной сложности прогнозирования характера гидродинамических потоков в объеме расплава, а также взаимного влияния образующихся полигонов, влияние факторов обработки на кинетический потенциал системы в текущий момент времени представляется в виде возрастающей вязкости ориентационной среды при переходе из жидкого в твердое (кристаллическое) состояние, что соответствует образованию полигонов в расплаве - первая точка бифуркации. 

Ориентационные факторы представлены обобщенным термокинетическим потенциалом W (разностью температуры на границе изложницы и в объеме расплава, создающей гидродинамическое течение), понижающегося с увеличением S  и  t и ориентирующим плоскость   по нормали к контуру Г в некоторый начальный момент времени t0 образования полигона, а также вектором магнитной индукции В, ориентирующим плоскость . 

Установлено, что влияние магнитного поля выражено в изменении суммарного ориентационного эффекта Э  от факторов W и В в функции времени dt (рисунок 3). Под частным ориентационным эффектом понималась степень влияния каждого из указанных факторов на способность тела изменять ориентацию, при которой обеспечивается соответствие положения заданного кристаллографического направления  регламентированному положению, определенному  магнитным полем (вторая точка бифуркации).

Степень взаимовлияния факторов В и W  учитывается коэффициентом BI = В/W.  Уравнения для частных и суммарного эффектов в функции времени представлены ниже, где t, t1, t2, tk – временные реперы, причем tk – время, характерное нагреву до температуры Кюри (Тk), Тпл – температура плавления, Т0 – температура, соответствующая моменту приложения теплового импульса (начальная),  Тпл` - температура, обусловленная выделением скрытой теплоты кристаллизации.

       На основании результатов моделирования процессов охлаждения из расплава, а также при импульсном температурном воздействии установлено, что предпосылки для управляемого кристаллографического упорядочения могут быть обеспечены при значениях коэффициента BI в пределах 500 – 50000.

Возрастающим значениям соотношения факторов В и W соответствует пологий характер температурной кривой, что подразумевает возрастание влияния фактора Эв.  Приоритет влияния эффектов определяется временем оценки: при t < t0 преобладает фактор Эw, , при t > t0 – прогнозируется преобладание фактора Эв (t0 — корень уравнения Э(t) = 0), причем эффект Эw(t) существует в любой момент времени до завершения кристаллизации t2, а эффект Эв(t), только при t > tk. При соотношении В/W = 1 влияние В на ориентационный эффект не прослеживается.

Допуская постоянство интенсивности теплоотвода во всех сериях моделирования установлено, что с повышением значения соотношения В/W критическое значение времени, с превышением которого начинается устойчивое доминирование влияния фактора В, уменьшается и при В/W = 50000, становится близкой значению tk (рисунок 4).

       При этом отмечено возрастание влияния фактора B (что соответствует твердорастворному состоянию сплава), слабо меняющееся затем с последующим ростом BI.

       Полученные результаты позволили при различных значениях параметров Тпл, Тk, t1, t2 кристаллизации уточнять величины напряженности магнитного поля, обеспечивающего формирование заданных состояний в инструментальных материалах в период кристаллизации.

В целях прогнозирования различных условий формирования анизотропных эффектов на основе полученных результатов использовалась  концепция  нейросетевого моделирования.  Для исследований была выбрана архитектура многослойной сети прямого распространения. В качестве входов X в модели принимались: марка упрочняемого материала; кристаллографическое направление; плотность энергии термического воздействия; напряженность магнитного поля; способ упрочнения поверхности; состояние индуцирования (по константам); глубина упрочнения. В качестве выходных факторов Y рассматривались: микротвердость упрочненной поверхности; эквивалентные остаточные напряжения; параметры шероховатости обработанной поверхности (Ra, Rmax, Sm, ).

Результаты испытаний на разработанной нейронной модели показывают устойчивую коррелированную связь между расчетными и экспериментальными данными (отклонение значений, спрогнозированных обученной нейронной сетью, от результатов экспериментальных исследований не превышало 10 %).

       Обоснованная ранее возможность формировать в рабочих зонах объектов исследования благоприятное сочетание параметров состояния поверхности предопределило необходимость оценки его влияния на их стойкость и работоспособность. В этих целях выполнялись исследования закономерностей разрушения (изнашивания) конструкционных и инструментальных материалов, параметры состояния которых задавались в анизотропной форме.

В четвертом разделе приведены результаты теоретических исследований закономерностей разрушения материалов рабочих органов и инструментов деревообрабатывающего и лесозаготовительного оборудования, основанные на управлении их напряженно-деформационным состоянием (НДС). При этом принималось во внимание исключительная роль НДС в формировании критических уровней напряжений, соответствующих началу процессам разрушения поверхностей при фрикционном взаимодействии.

Рисунок 3 -  Температурная зависимость Э при охлаждении расплава от времени t охлаждения при BI  5000

Рисунок 4 -  Зависимости суммарного ориентационного эффекта Э от времени перекристаллизации t  при BI 700 (а), 900 (б), 1200 (в) соответственно

Модель нагружаемого (деформируемого) объекта - полупространства представляется слоем с регламентированной кристаллографической упорядоченностью, подслоем с трансверсально–изотропными (ортотропными) характеристиками и изотропной подложкой (материалом основы). Для каждого слоя контактное сближение моделировалось внедрением жесткой шероховатой полусферы в однородное полупространство, характеризующегося анизотропией общего вида с осью упругой симметрии, в плоскости действия нормальной нагрузки.

При известных упругих константах для монокристаллов с различными типами решеток  задавались приращения вертикальных перемещений пуансона до значения критического сближения и определялась величина октаэдрического касательного напряжения по глубине внедрения, сравниваемого с величиной предела текучести на сдвиг в устанавливаемых кристаллографических направлениях.

Для анизотропного слоя принималась гипотеза континуума при концепции эффективной гомогенности, дающей основание полагать одинаковыми однородные свойства среды во всех рассматриваемых точках, т.е. фазовый контраст структуры анизотропного слоя усреднялся и ассоциировался с масштабом длины осреднения, вследствие чего становилось возможным предсказывать эффективные свойства идеализированной гомогенной среды через свойства отдельных фаз.        

Для идеального жесткопластического материала условие пластичности имеет вид: F(ij) Aijpqpjpq  (i, j, p, q = 1, 2, 3),  где Aijpq - тензор пластической анизотропии, симметричный как по паре индексов (ij), (pq), так и по индексу внутри пары  (i,j), (p,q).

Принимая функцию  F(ij) равную пластическому потенциалу, получим закон течения для анизотропного материала:  dij= dAijpq pq, где  d  -  положительный множитель пропорциональности.

Для учета упрочнения процесс деформирования разбивался на этапы, соответствующие приращениям эквивалентной деформации  i = i+1 - i.  Для выбранной точки деформируемого материала и приращения эквивалентной деформации i  эквивалентное напряжение    считалось постоянным, равным текущему пределу текучести, но отличным от предела текучести на предыдущем и последующем этапах деформирования. В этом случае на каждом этапе деформирования материал считался идеально жестко-пластическим, а для всех этапов – упрочняющимся. В этом случае величина si  определяется из соотношения

  i = 0, 1, 2, 3…N

При направлениях растягиваемых образцов, совпадающих с направлениями = 0,  = 90  и  = 45 град., отношение компонентов приращения деформаций по ширине к компоненте приращения деформаций по толщине принимает вид:

Значения  A1111, A2222, A1122 и A1212  получаются из зависимости предела текучести от угла наклона  (для конкретного кристаллографического формата или же при деформировании по различным кристаллографическим направлениям, когда = 0). Можно показать, что максимум и минимум предела текучести  имеют место вдоль осей анизотропии, а также в направлениях   таких, что

Таким образом, для материала с регламентированным кристаллографическим упорядочением (соответствующим форматом текстуры) в случае ортотропии знание трех коэффициентов R0, R45, R90  полученных из трех испытаний образцов, вырезанных под углами 0, 45 и 90 град. является необходимым и достаточным условием, определяющим отношения трех параметров A1133 /A1122, A2233 /A1122 A1212 /A1122 к параметру A1122.

При рассмотрении плоской деформации ортотропного слоя условие текучести представляется в виде:

  ,

где Т – предел текучести при сдвиге по отношению к осям 1 и 2, определяемый формулой  2A1212 = 1/T2 .

Полученные результаты расчетов позволили установить допустимый уровень нагрузок (сил резания и трения) на режущую часть инструментов с различным кристаллографическим форматом текстур. Предложенные и обоснованные принципы управления показателями качества поверхностей рабочих органов и инструментов деревообрабатывающей и лесозаготовительной техники представляется целесообразным адаптировать к принятым объектам исследований. В дальнейшем в работе рассматриваются технологические аспекты обеспечения прогнозируемого уровня их работоспособности.

В пятом разделе отражены технологические основы управления физико-химическими и геометрическими характеристиками изделий для обеспечения их работоспособности (стойкости) на основе формирования различных анизотропных состояний.

       Установленное положительное влияние на стойкость остаточных напряжений сжатия, снижения уровня трещинообразования, уменьшения степени проникновения поверхностно-активных веществ в поверхностные слои материалов обусловило выбор в качестве упрочняющего фактора воздействие на инструменты направленной технологической деформацией (рисунок 5 а).

Также предложены схемы управления уровнем напряженного состояния в режущей части инструментов за счет эффектов магнитострикции при индуцировании внешним магнитным полем. При этом вектор магнитострикционных напряжений ориентируется нормально превалирующему направлению распространения трещин на режущих кромках.

Возможность формирования геометрической формы анизотропии обеспечивается путем использования покрытий с переменной отражательной способностью (например Al2O3) при стимуляции пластических деформаций в области упрочнения внешним переменным магнитным полем, обусловливающем эффект электропластичности, а также на основе управления гидродинамическими потоками в расплаве за счет их перевода в стабильно ламинарное состояние.

Управление структурной анизотропией материалов обеспечивается на основе изменения уровня теплового воздействия на обрабатываемую поверхность при поляризации лазерного луча в полосу с переменной интенсивностью излучения и сканирования вдоль этой полосы. Это позволяет получить несколько структурных состояний обрабатываемого материала за один проход лазерного луча, исключив тем самым необходимость проведения отдельных термических операций, и повысить производительность обработки.

Направленное ориентирование кристаллов в управляемом магнитном поле позволяет сформировать по толщине гальванического покрытия зональные ряды, отличающиеся регламентированной упорядоченностью положения

Рисунок 5 - Схемы формирования в рабочих органах и инструментах деревообрабатывающего

и лесозаготовительного оборудования различных анизотропных состояний

  а – регламентированной механической деформацией;  б – направленным индуцированием

(магнитострикцией); в – при высокоэнергетическом воздействии в магнитном поле;

г – при формировании конверсионной структуры покрытий в магнитном поле

кристаллографических направлений (рисунок 5г). При формировании многослойной структуры покрытия подбор материалов осуществляется с позиций последовательно уменьшающегося коэффициента линейного расширения в каждом слое -  от подложки к наружным слоям.

       Эффект основан на минимизации уровня остаточных напряжений между слоями при плоскопараллельном расположении когерентных кристаллографических плоскостей, в качестве которых выступают плоскости с наимень-

шим энергетическим потенциалом, а также на формировании благоприятного уровня напряженного состояния при учете знака магнитострикции, зависящего от элементного и структурного состояния покрытия.

Реализация и оценка эффективности предложенных технологических приемов обеспечения работоспособности инструментов машин и оборудования лесного комплекса основывалась на разработанных методах экспериментальных исследований.

В шестом разделе представлены методы исследований формируемых свойств рабочих поверхностей изделий и их влияние на стойкость в различных условиях изнашивания. Структура исследований обеспечивала дифференцированную оценку влияния формируемых анизотропных состояний и других характеристик на закономерности и интенсивность изнашивания.

В качестве исследуемых принимались сплавы с повышенным содержанием основных магнитных элементов, используемых в качестве эталонных; а также стали, широко применяющиеся в инструментальной промышленности лесного комплекса: 8Х6НФТ, Р6М5, У10А, ШХ15, Х12М, 9ХФ, 65Г.

Упрочняющая обработка образцов выполнялась на установках лазерного излучения «КВАНТ-12» и «КВАНТ-16», электроискрового легирования «ЭФИ-46» с тороидальными и соленоидальными индукторами постоянного, переменного и импульсного типов (рисунок 6). 

Исследование зависимостей намагниченности, индукции, магнитострикционных напряжений от напряженности поля проводилось на установке на базе баллистического гальванометра.

Для исследования свойств изучаемых объектов применялись: масс-спектрометрия, рентгеноструктурный анализ; метод динамического микроиндентирования и склерометрии. Исследования поверхностной усталостной прочности при моногармоническом характере колебаний выполнялись на вибростенде с использованием измерительно-аналитического комплекса MIC-026.

Разная изнашивающая способность обрабатываемых материалов в экспериментах по исследованию закономерностей изнашивания обеспечивалась применением различных пород древесины, картона гофрированного трехслойного, бумаги для гофрирования, картона плоских слоев. Свойства изнашивающих материалов соответствовали параметрам,  регламентированным на производстве. Эксперименты проводились при раздельной оценке интенсивности изнашивания и выкрашивания. Режимы испытаний устанавливались идентичными производственным режимам эксплуатации объектов исследования.

В качестве изнашиваемой среды также использовалась металлическая пудра, кварцевый песок, мел, клей из растворимого силиката натрия, находящиеся в виде суспензии.

Рисунок 6 -  Установка для лазерной обработки изделий

в магнитном поле на базе «КВАНТ-16»

Реализация экспериментов проводилась на промышленном и лабораторном оборудовании (рисунок 7).

Рисунок 7 - Лабораторное и промышленное оборудование для исследований изнашивания

а – установка для исследований механического и коррозионно-механического

изнашивания; б – установка образцов на линии по производству гофрокартона

Для проведения натурных и производственных экспериментов использовались промышленно выпускаемые типы инструментов отечественного и зарубежного производства. 

       Достоверность и адекватность результатов обеспечивалась использованием методов математической статистики и теории вероятностей, а также прогнозированием результатов экспериментов на основе нейросетевых технологий.

       В седьмом разделе отражены результаты исследования закономерностей формирования характеристик поверхностных слоев изделий при механической и магнитострикционной формах активации, при комплексном термомагнитном воздействии и электроосаждении покрытий в магнитном поле.

При деформации до 0,25 – 0,3 % образцов сменных режущих инструментов и рабочих органов фрезерного, строгального и окорочного оборудования отмечен рост микротвердости. Увеличение деформации выше указанных значений сопровождается стабилизацией величин микротвердости с тенденцией к снижению.

Характер распределения микротвердости по глубине для исследуемых сталей примерно одинаков. Наибольшие ее величины зафиксированы на некоторой глубине от поверхности (2 - 4 мкм), что связано, главным образом, с дефектностью поверхностного слоя. В среднем прирост микротвердости при деформации образцов составил 15 – 20 %. При этом отмечено, что с увеличением твердости поверхностного слоя глубина распространения пластической деформации, возникающей в процессе трения, оказывается существенно ниже, чем у недеформированных образцов.

Исследование параметров шероховатости поверхности образцов позволило установить уменьшение шаговых и возрастание высотных параметров шероховатости с ростом деформирующей нагрузки в области сжимающих напряжений. При этом рост величин Ra объясняется пластическим деформированием вершин выступов микропрофиля поверхности, что приводит к одновременному уменьшению их радиусов r.

Установлено, что при напряженности внешнего магнитного поля более 40 кА/м в образцах формируется равномерно-распределенное напряженное состояние, существенно не претерпевающее изменения с дальнейшим увеличением напряженности поля (рисунок 8).

Рисунок 8 -  Зависимость величины  магнитострикционных напряжений  от напряжённости  магнитного поля

Принимая во внимание превалирующее значение фактора температуры на стойкость инструмента в индуцированном состоянии, в работе выполнены исследования температурных зависимостей намагниченности, позволяющие определить допустимые величины температур, при которых сохраняется заданный комплекс свойств инструментальных материалов.

При воздействии на поверхность индуцированных образцов лазерного луча  установлено, что минимально допустимой в отношении формирования в области перекристаллизации кристаллографического упорядочения является величина напряженности  порядка 250 - 300 кА/м (при плотности мощности энергии луча 1.9 – 2.0 Дж/мм2 – рисунок 9).

Установлено также, что для кристаллографического упорядочения достаточно однократного воздействия лазерного луча. При этом в случае обработки образцов в индуцированном состоянии, в отличие от типовых условий упрочнения, трещинообразования не зафиксировано (рисунок 10).

Наибольшие величины микротвердости Нµ, ГПа составили 12.5 – 13.7, что связано с интенсификацией насыщения твердого раствора углеродом и легирующими элементами в  индуцированном состоянии.

Обобщая, следует отметить, что наибольшая степень упрочнения наблюдается при параллельной ориентации кристаллографических направлений для кристаллов с ОЦК- решеткой –  [111], для кристаллов с ГЦК-решеткой [110], для кристаллов с ГПУ-решеткой-[0001] внешней нагрузке, а наи меньшая – при параллельности направлений для кристаллов с ОЦК и ГЦК- решетками – [100], для кристаллов с ГПУ- решеткой –  [2110].

Рисунок  9-  Зависимость коэффициента анизотропии от напряженности внешнего магнитного поля (q = 2,0 Дж/мм2) 

  Установлено, что при осаждении на поверхности инструментальных сталей в магнитном поле покрытий хрома обеспечивается их кристаллографическое текстурирование, сопровождающееся вариацией величинами микротвердости в в зависимости от формируемого формата кристаллографического упорядочения в среднем  на 40 %. Установлено, что в осаждаемых покрытиях  образуются благоприятные остаточных напряжения сжатия. Отмечено также, что осаждение в качестве промежуточного (диффузионного) и защитного слоя из комплекса Zn-Ni снижает уровень напряженного состояния в верхних слоях покрытия, а также в диффузионном слое. При этом практически отсутствуют микрорасслоения и трещинообразование.

       В восьмом разделе приведены результаты исследований влияния условий выполнения упрочняющей обработки на работоспособность образцов инструментов; представлены производственные рекомендации по реализации упрочнения, приведены результаты внедрения. В экспериментах использовались пильные цепи ПЦП-15М и ПЦУ-20, ножи сборных дереворежущих фрез и рабочих валов станков продольно-фрезерной группы  мод. ФСШ-4, Manko (Финляндия), С-10, СФ4-4 и др.; бумагорежущий инструмент в ассортименте линий "АГАТ" и ЛГПК-125П. В качестве контрольного принимался период стойкости серийно выпускаемого инструмента, прошедшего объемную термообработку.

Установлено, что повышение величины деформационных напряжений сжатия способствует снижению общей величины износа в среднем на 30 – 40 % для рабочих органов и инструментов лезвийного и 25 - 30 % деформационного типов. При этом отмечено, что меньшая величина износостойкости, как правило, относится к инструментам, работающим в сопряжении.

Исследования изнашивания образцов инструментальных материалов в индуцированном состоянии (таблица 3) позволили отметить положительную динамику износостойкости с ростом напряженности магнитного поля. При непосредственном контакте магнита с образцом (фрезерование древесины, продольное разрезание картона и бумаги), а также при его периодическом прохождении зоны индуцирования (при строгании и сверлении древесины, поперечном разрезании картона), отмечено преобладающее влияние на износостойкость времени индуцирования, размагничивающих потерь и схемы расположения полюсов. Повышение стойкости инструментальных материалов установлено в среднем на 30-45 %.

Создание на изнашиваемой поверхности инструмента S-формата текстуры при лазерном упрочнении способствует повышению стойкости в среднем на 40-50 % за счет повышения микротвердости и контактной жесткости, а также высокой дисперсности структуры.

а

б

Рисунок 10 -  Поверхность образцов в пределах ЗЛВ

а - радиальные микротрещины (Е = 2.8 Дж/мм2, Н=0) ,

б - расширение области эпицентренного осаждения материала (Е = 2.8 Дж/мм2 ,Н = 270 кА/м,),

Исследовалась интенсивность изнашивания  текстурированных покрытий на образцах в зависимости от кристаллографической ориентации в зональных рядах. При этом принималось во внимание, что осаждаемый элемент слоя, выполняющего защитную функцию, назначается также и для функционального, с различием лишь в текстурном формате.

Отмечена резко возрастающая интенсивность изнашивания покрытия в ориентации <100>/<110> (рисунок 11). Анализ топографии поверхности позволил установить значительные искажения первоначального состояния, выраженные в образовании рыхлых, частично деформированных участков, в которых интенсифицируется отделение продуктов износа. При вариации соотношением значений толщины защитного и функционального слоев было отмечено, что благоприятным с позиции износостойкости является величина 1/20; с последующим уменьшением толщины защитного слоя (1/30) интенсивность изнашивания возрастает.

Таблица 3 – Результаты исследований закономерностей изнашивания инструментальных

материалов  при индуцировании

Инструмент лезвийных типов

При контактном  намагничивании

При бесконтактном намагничивании

Материал

образцов

Выкраш.,

х10-6 м

Изнаш.,

х10-6 м

Общая,

х10-6 м

Напряженность поля. Н, кА/м

/ изнаш. мат.

Выкраш.,

х10-6 м

Изнаш.,

х10-6 м

Общая,

х10-6 м

1

2

3

4

5

6

8

9

8Х6НФТ

319

714

1033

30 / древесина

404

840

1244

Р6М5

109.4

380

489.4

23 / древесина

220

410

630

8Х6НФТ

39.2

61.4

100.6

30 / картон

86.7

122.3

209

Р6М5

18.4

32.3

50.7

23.8 / картон

31.3

44.4

75.7

ШХ15

31.2

58.8

90

30 / картон

54.4

74.7

129.1

65Г

28.7

50.7

79.4

30 / картон

40.2

71.5

111.7

9ХФ

71.4

69.8

141.2

30 / картон

112.8

260.7

373.5

Х12М

30.3

51.2

87.5

11.9 / бумага

48.3

81.1

129.4

Отличительной особенностью изнашивания является образование поверхностных повреждений у образцов с одинаковым элементным составом и текстурным форматом кристаллографического упорядочения в структуре покрытия. Наибольшей износостойкостью отличались образцы дисковых ножей, в которых верхний (основной делительный) нож имел текстурированный хромовый осадок, а нижний – выполнялся с объемной термообработкой или имел защитный слой Zn-Ni.

Анализ результатов испытаний инструментов разных типов позволил выработать следующие рекомендации:

  1. Для дерево- и бумагорежущих инструментов сменных типов (ножей фрез, ножевых валов, короснимателей, лущильных, строгальных, просечных и перфорационных) рекомендованным способом упрочнения  является формирование в режущей части регламентированного уровня напряженного состояния на основе технологической деформации или эффекта магнитострикции. При этом наибольшая степень упрочнения обеспечивается при величине деформации в пределах 0.25 % - 0.3 % или напряженности внешнего магнитного поля 55 -100 кА/м, эксплуатационной температуре нагрева в прикромочной зоне 300 – 4000С.

Рисунок 11  - Интенсивность изнашивания покрытий на рабочих поверхностях

образцов деревообрабатывающих и бумагорежущих инструментов при различных

кристаллографических ориентациях в монослое

1 - <111>; 2 - <110>; 3 - <100>

  1. Для инструмента с профилированной режущей частью или крупногабаритных типов, а также работающего в условиях температурно-механического нагружения с присутствием агрессивной среды (режущие элементы цепных пил, инструмент линий агрегатной переработки, фрезы, лущильные и строгальные ножи, инструмент лезвийных типов гофроагрегатов и слоттеров), работоспособность может быть обеспечена комплексным упрочнением текстурированием при управлении кристаллографическими направлениями в структуре инструментальных материалов (для структур с кристаллами ОЦК- типа –  [111], для ГЦК- [110], для ГПУ- [0001], при величине напряженности  магнитного поля 250 - 500 кА/м, плотности мощности лазерного луча 1.7 – 2.4 Дж/мм2); а также комплексным упрочнением электрическими разрядами при величине силы тока короткого замыкания 0.8-2.0 А, числе разрядов 290 - 320 1/см2, технологической деформации 0.15-0.20 %.
  2. Для  бумагорежущего инструмента деформационных типов (рилевок, биговальных линеек, опорных и проставочных колец), режущих элементов цепных пил, а также опорных поверхностей рабочих валов, шпинделей и направляющих оборудования, эксплуатируемых в условиях сочетания механического и коррозионного видов изнашивания, повышение работоспособности рекомендовано обеспечить осаждением на функциональных поверхностях многозональных текстурированных гальванических покрытий комплексами Cr-текстурированный, Cr-Zn-Ni при плотности тока  j = 55-60 А/дм2, температуре электролита 50-55 0С, в структурах:  промежуточный слой Cr  <100> 0.005-0.007 мм с последующим переориентированием в направление <111> 0.2 - 0.3 мм, защитный слой Zn-Ni 0.005 -0.01 мм.
  3. Эффект  повышения работоспособности рабочих органов и инструментов обеспечивается при следующих эксплуатационных режимах: скорость резания 0.8 до 40 м/с (продольно-резательные, продольно-фрезерные, бабинорезательные, перемоточно-резательные станки для обработки древесины, картона, гофрокартона и бумаги),  7- 20 м/с (цепные рабочие органы лесозаготовительных машин и оборудования), 0.7 до 150 м/с (ротационно-высекательные станки), 0.12 до 0.2 м/с (инструмент гильотинного типа,  а также оборудования для резки бракованных рулонов и стопорезок).  Скорость подачи  от  5 до 100 м/мин (станки с ручной подачей материала, а также линии по агрегатной переработке бревен, фрезерно-пильное оборудование, рилевочно – резательные и перемоточно-резательные станки),
  4. Повышение работоспособности выражено в обеспечении сопротивляемости инструментальных материалов различным видам разрушения, приводящим к снижению и потере инструментом функциональных качеств: в частности, изнашиванию в среднем на 35-40 % и выкрашиванию 50-60 %, что позволяет повысить режущую способность рабочих органов и инструментов, обеспечивает стабильность технологических режимов и повышает качество обработки.
  5. Внедрение и промышленное использование технологий упрочнения инструмента позволяет получить экономический эффект, заключающийся в повышении оперативного периода работоспособности инструмента, качества продукции и эффективном использовании сырьевых ресурсов с его применением, а также снижении издержек на восстановительные и доэксплуатационные мероприятия, затрат на изготовление дублирующих комплектов инструментальной оснастки.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

  1. В работе выполнены исследования и разработаны теоретические основы обеспечения существенного повышения стойкости рабочих органов лесозаготовительной и деревообрабатывающей техники, режущего и деформирующего инструментов оборудования и тем самым решена крупная научная проблема повышения работоспособности и эффективности их использования, содержащая создание новых научных принципов анализа процессов управления качественным состоянием рабочих поверхностей, новых методов лабораторных испытаний, новых технологических основ обеспечения стойкости и выработку рекомендаций по их использованию в промышленности.
  2. Предложен принцип обеспечения стойкости рабочих органов лесозаготовительной и деревообрабатывающей техники, режущего и деформирующего инструментов отрасли на основе комплексного формирования в рабочих зонах благоприятных уровней микротвердости, остаточных напряжений, шероховатости, трещиностойкости, структурного и фазового состояний, оказывающих определяющее влияние на износостойкость и характер разрушения, в форме анизотропных состояний при регламентированном механическом нагружении, а также при воздействии магнитной и лучевой (тепловой) энергией.
  3. Разработаны новые приемы формирования анизотропных состояний в исследуемых объектах на основе технологической деформации, а также управляемого формирования кристаллографического упорядочения в постоянном или переменном магнитном поле, формировании структуры гальванических покрытий деталей деревообрабатывающих машин и инструментов, отличающейся свойством многофункциональности.

Установлены критерии обеспечения заданных состояний в исследуемых объектах, к которым, в частности относятся величина относительной деформации, величина напряженности  магнитного поля, плотность мощности теплового источника, коэффициент размагничивающих потерь.

4. Выявлены закономерности взаимосвязанного влияния физико-химических свойств, шероховатости, напряженного состояния, геометрической и структурной неоднородностей на сопротивляемость поверхностей изнашиванию в условиях механического истирания, многоцикловой усталости, активного влияния среды и установлены области благоприятных значений характеристик качества поверхностных слоев для различных условий эксплуатации исследуемых объектов.

  1. Разработаны для повышения стойкости и работоспособности рабочих поверхностей деталей деревообрабатывающей техники и инструментов принципы технологического формирования благоприятных комплексов свойств.

Предложены и теоретически обоснованы новые способы повышения стойкости, включающие регламентированную технологическую деформацию обрабатываемого объекта, а также ее сочетание с воздействием термического характера в условиях внешнего индуцирования (патенты РФ № 2118383, № 2162111, № 2186129, № 2186670, № 2224826, № 2238986, № 2240360, № 2275445, № 2275432, № 2273672, № 2273671, № 2276191).

  1. Разработаны и исследованы основы формирования прогнозируемого сочетания составляющих качества рабочих поверхностей деталей машин и инструментов в форме анизотропных эффектов с позиций магнитной гидродинамики и термокинетики структурной самоорганизации в конструкционных и инструментальных материалах при перекристаллизации. Установлены и исследованы условия обеспечения прогнозируемых состояний.
  2. Установлена эффективность предложенных в работе технологических процессов на основе лазерной и электроискровой обработки, а также гальванического осаждения покрытий совмещенных с внешним индуцированием в источниках переменного и постоянного магнитного поля при формировании поверхностных слоев, отличающихся повышенной стойкостью к механическим формам изнашивания.
  3. Установлены режимы выполнения указанных способов обработки. Исследованы закономерности влияния режимов на формирование прогнозируемого комплекса свойств и его эффективности с позиций работоспособности режущих и деформирующих инструментов при обработке древесины, бумаги и картона.
  4. Разработаны и внедрены на предприятиях отрасли производственные рекомендации по повышению износостойкости инструментов, деталей и рабочих органов машин и оборудования лесного комплекса.

Экономический эффект от внедрения составил около 2.0 млн. рублей в ценах 2009 г.

Результаты работы используются в учебном процессе ВУЗов.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Печатные работы, входящие в перечень изданий, рекомендованных ВАК к публикации при представлении докторских диссертаций

  1. Памфилов, Е.А. Повышение износостойкости ножей дереворежущих инструментов [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.  Пыриков // Деревообрабатывающая промышленность. - 1996. - № 3. - С. 28-29.        
  2. Памфилов, Е.А. Новый способ повышения износостойкости режущих инструментов [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков, А.С.Рухлядко // Деревообрабатывающая промышленность. - 1999. - № 5. - С. 20-21.
  3. Памфилов, Е.А. Упрочнение режущих инструментов с предварительным деформированием [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.  Пыриков // Станки и инструмент. - 1999. - № 1. - С. 13-15.
  4. Памфилов, Е.А. Ленточнопильный станок с магнитостатическими опорами и направляющими пильного полотна [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков и др. // Деревообрабатывающая промышленность. - 2000. -  № 5. - С. 5 – 8.
  5. Памфилов, Е.А. Технологическое обеспечение износостойкости поверхностей деталей  машин и режущих инструментов на основе комплексной упрочняющей обработки [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.  Пыриков // Трение и износ. –  Гомель : Беларусь, 2000. - № 1. - С. 76-81.
  6. Пыриков, П.Г. Технологическое обеспечение износостойкости поверхностей деталей  машин и режущих инструментов на основе комплексной упрочняющей обработки [Текст] / П.Г.Пыриков // Трение и износ. – 2000. - № 3. – Гомель : Беларусь. - С. 329-332.
  7. Памфилов, Е.А. Обеспечение износостойкости металлических материалов на основе эффекта анизотропии при многозональном текстурировании [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков // Тяжелое машиностроение. - 2001. - № 1. - С. 24-27.
  8. Памфилов, Е.А. Новый способ обеспечения износостойкости режущего инструмента бумагоделательного оборудования [Текст]/ Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков, А.С.Рухлядко // Целлюлоза, бумага, картон. - 2003. - № 6. - С. 14-
  9. Памфилов, Е.А. Управление динамическим состоянием металлических материалов при обеспечении их поверхностной прочности [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.  Пыриков // Трение и износ. - Гомель : Беларусь,  2004 . -  № 1. - С. 63-70.
  10. Памфилов, Е.А. Перспективы применения управляемых магнитных полей при обеспечении функциональных характеристик металлических материалов [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков, А.С.Рухлядко // Вестник машиностроения. – 2005. - № 6. - С. 10-17.
  11. Пыриков, П.Г. Применение управляемых магнитных полей в функциональных узлах деревообрабатывающего оборудования [Текст] / П.Г. Пыриков // Лесн. журн. - 2006.- № 2. - С. 84-91.
  12. Заикин, А.Н. Перспективы и направления использования древесины, произрастающей на территории, подвергнутой радиационному заражению [Текст] / А.Н.Заикин, В.М.Меркелов, П.Г.Пыриков // Деревообрабатывающая промышленность - в печати.
  13. Пыриков, П.Г. Обеспечение работоспособности рабочих органов и инструментов машин и оборудования лесного комплекса [Текст] / П.Г.Пыриков // Лесной журнал - в печати.

Публикации в журналах, сборниках научных трудов,

тезисы докладов на конференциях разного уровня

  1. Памфилов, Е.А. Формирование конверсионной структуры покрытий металлических материалов в управляемом магнитном поле [Текст]/ Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков, А.В.Патракова // Машиностроитель. -  2003. - № 2. - С. 25-28.
  2. Памфилов, Е.А. Лазерная упрочняющая обработка деталей машин и инструментов в магнитном поле [Текст] / Е.Памфилов, П.Г.Пыриков, А.С.Рухлядко // Машиностроитель. - 1999. - № 9 - С. 30-32.
  3. Памфилов, Е.А. Повышение износостойкости ножей сборных фрез [Текст] / Е.Памфилов, П.Г.Пыриков // Машиностроитель. - 1996. - № 9. - С. 22-23.
  4. Памфилов, Е.А. Технологическое обеспечение работоспособности бумагорежущего инструмента [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков, А.С.Рухлядко // Бумага и жизнь. - 2003. - № 2. - С. 34–40.
  5. Памфилов, Е.А. К вопросу о технологическом обеспечении износостойкости металлических поверхностей [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков, А.С.Рухлядко  // Механика и физика фрикционного контакта: межвуз. сб. науч. тр.  – Тверь : ТГТУ, 1999. - С. 16-22.
  6. Pamfilov, E. The increasing of Machine Parts & Cutting Tools durability by complex technological method / E.Pamfilov, P.Pyrikov //  “Total Life Cycle” Conference & Exposition Land, Sea & Air Mobility Detroit Marriott Renaissance. – Michigan USA, 2000 - Р. 631-638.
  7. Памфилов, Е.А. Управление трибологическими свойствами металлов путем их текстурирования [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков, А.С.Рухлядко  // Материаловедение и производство: межвуз. сб. науч. тр.; БГИТА, БГТУ. – Брянск, 2000. -  С. 82 - 90.
  8. Памфилов, Е.А. К вопросу использования управляемых магнитных полей при обеспечении износостойкости металлических материалов [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков, А.С.Рухлядко // IV Междунар. симпозиум по трибологии фрикционных материалов «ЯРОФИ-2000»: сб. науч. тр. - Ярославль, 2000. - С. 45-50.
  9. Pamfilov, E. The Technological Provision of Machine Parts and Cutting Tools Wearresistance / E.Pamfilov, P.Pyrikov  // 2ND World Tribology Congress/ 03-07.09.2001. - Vienna (Austria). - Р. 317-321.
  10. Pamfilov, E. On Application of Controllable  Magnetic Fields at Security of Endurance of  Metal Materials / E.Pamfilov, P.Pyrikov  // 11 th International Baltic Conference «Materials Engineering and Tribology-2002», Riga, - P. 335-336.
  11. Памфилов, Е.А. Регламентация функциональных состояний в металлических материалах системы Fe-C при комплексном электромагнитном воздействии [Текст] / Е.Памфилов, П.Г.Пыриков // Материаловедение и производство: межвуз. сб. науч. тр.; БГИТА, БГТУ. – Брянск, 2003. - С. 84-98.
  12. Памфилов, Е.А. Некоторые пути повышения износостойкости инструментов для обработки неметаллических материалов [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков, Т.И.Шуленина // Современные проблемы машиностроения и технический прогресс: тез. докл.  междунар. научно-техн. конф. - Севастополь, 1996. - С. 230-233.
  13. Памфилов, Е.А. Повышение долговечности деталей машин и инструментов электрофизическими методами [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.  Пыриков и др. // Теория, проектирование и методы расчета лесных и деревообрабатывающих машин: тез. докл. Всероссийской научно-техн. конф.; МГУЛ. – М., 1996. - С. 23-24.        
  14. Памфилов, Е.А. Управление остаточными напряжениями в режущем клине при упрочняющих обработках [Текст] / Е.Памфилов, П.Г.Пыриков // Износостойкость машин: тез. докл. междунар. научно-техн. конф.; БГИТА. - Брянск, 1996. - С. 44-45.
  15. Пыриков, П.Г. Повышение износостойкости ножей фрезерных, фуговальных и рейсмусовых станков [Текст] / П.Г.Пыриков // Создание ресурсосберегающих машин и технологий: тез. докл. республ. научно-техн. конф.; Могилев. машиностр. ин-т. - Могилев, 1996.  – С. 33-34.
  16. Памфилов, Е.А. К вопросу о конструктивных путях повышения износостойкости режущих инструментов [Текст]/ Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков и др. // Повышение эффективности технологических процессов изготовления деталей машин: тез. докл. научно-практ. конф. - Курган, 1999. - С. 21-23.
  17. Памфилов, Е.А. Технологическое обеспечение износостойкости деталей машин и режущих инструментов [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков и др. // Технология, инновация, качество-99: тез. докл. междунар. научно-техн. конф. - Казань, 1999. - С. 56-58.
  18. Памфилов, Е.А. Технологическое обеспечение износостойкости на основе применения управляемых магнитных полей [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков, А.С.Рухлядко // Повышение технического уровня машин лесного комплекса: тез. докл. Всероссийской научно-техн. конф. - Воронеж, 1999. - С. 108-110.
  19. Памфилов, Е.А. Обеспечение износостойкости деревообрабатывающих инструментов [Текст] / Е.Памфилов, П.Г.Пыриков и др. // Ресурсосберегающие технологии в лесном хозяйстве, лесной и деревообрабатывающей промышленности: тез. докл. междунар. научно-техн. конф. - Минск, 2000. - С. 246-247.
  20. Памфилов, Е.А. Повышение эффективности технологии механической обработки древесины за счет совершенствования эксплуатационных качеств дереворежущих инструментов [Текст] / Е.А.Памфилов, С.С.Грядунов, П.Г.Пыриков // Комплексная переработка древесного сырья на базе эффективных и энергосберегающих технологий: тез. докл. междунар. научно-техн. конф.; АрхГТУ.  -  Архангельск, 2000. - С. 77-79.
  21. Памфилов, Е.А. Использование магнитных эффектов для повышения эффективности эксплуатации деревообрабатывающего оборудования и  инструмента [Текст] / Е.А.Памфилов, П.Г.Пыриков, А.С.Рухлядко // Малоотходные технологии переработки древесины и эффективное использование вторичного сырья: тез. докл. междунар. научно-техн. конф. - Москва, 2000. - С. 81-82.
  22. Памфилов, Е.А. Перспективы применения управляемых магнитных полей при поверхностном упрочнении металлических материалов концентрированными потоками энергии [Текст]  /  Е.А.Памфилов, П.Г.  Пыриков // Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов: тез. докл. V междунар. научно-техн. конф. – Воронеж : ВГТУ, 2003. - С. 195-196.
  23. Памфилов, Е.А. Новые возможности управления функциональным состоянием металлических материалов на основе лазерного (теплового) воздействия в магнитном поле [Текст]  / Е.А. Памфилов, П.Г.Пыриков // Лазерные технологии и средства их реализации : тез. докл. IV междунар. научно-техн. конф. – СПб. : С-ПГПУ, 2003. - С. 77-79.
  24. Памфилов, Е.А. The tribotechnical properties control of metallic materials by magnetic fields [Текст]  / Е.А. Памфилов, П.Г.Пыриков // BALTTRIB 2007: тез. докл. междунар. научно-техн. конф. - Каунас, 2007. - С. 211-217.

Монография

  1. Пыриков, П.Г. Повышение стойкости инструментов для деревообработки [Текст] / П.Г.Пыриков. – Брянск : БГИТА. - 2009. – 210 с.

Патенты на изобретения РФ

  1. Пат. 2088399 Российская Федерация, МПК6 В27G 13/04. Сборная фреза для обработки древесины [Текст] / Буглаев А.М., Пыриков П.Г.;  заявитель и патентообладатель Брянский технологический ин-т. - № 95114076; заявл. 8.08.1995; опубл. 27.08.1997, Бюл. № 24. – 5 с.
  2. Пат. 2118383 Российская Федерация, МПК6 С21D 9/24. Способ повышения износостойкости сменных режущих элементов [Текст] / Памфилов Е.А., Пыриков П.Г.;  заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 95117468; заявл. 10.10.1995; опубл. 27.08.1998, Бюл. № 24. – 7 с.
  3. Пат. 2162111 Российская Федерация, МПК7 С21D 1/04. Способ упрочняющей обработки металлических поверхностей [Текст] / Памфилов Е.А., Пыриков П.Г.; заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 98121124; заявл. 16.11.1998; опубл. 20.01.2001, Бюл. № 2. – 7 с.
  4. Пат. 2186129 Российская Федерация, МПК7 С21D 1/78, 1/04. Способ упрочняющей обработки металлических изделий из ферромагнитных материалов [Текст] / Памфилов Е.А., Пыриков П.Г., Рухлядко А.С.;  заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 2000112256; заявл. 15.05.2000; опубл. 27.07.2002, Бюл. № 21. – 6 с.
  5. Пат. 2186670 Российская Федерация, МПК7 В23Р 15/28, 7 С21D 9/21. Способ повышения износостойкости режущих инструментов [Текст] / Памфилов Е.А., Пыриков П.Г., Рухлядко А.С.; заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 2000127973; заявл. 08.11.2000; опубл. 10.08.2002, Бюл. № 22. – 6 с.
  6. Пат. 2224826 Российская Федерация, МПК7 С25D 5/10. Способ получения покрытий на металлических поверхностях [Текст] / Памфилов Е.А., Пыриков П.Г., Рухлядко А.С.;  заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 2002118657; заявл.10.07.2002; опубл. 27.02.2004, Бюл. № 6. – 7 с.
  7. Пат. 2238986  Российская Федерация, МПК7 С21D 1/09, 1/04, 9/22. Способ поверхностной термической обработки металлов [Текст] / Памфилов Е.А., Пыриков П.Г.; заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 2003115085; заявл. 20.05.2003; опубл. 27.10.2004, Бюл. № 30. – 6 с.
  8. Пат. 2240360 Российская Федерация, МПК7 С21D 10/00,  С 23 С 26/00, 16/56. Способ формирования покрытий на поверхностях металлических материалов [Текст] / Памфилов Е.А., Пыриков П.Г.; заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 2003100966; заявл. 13.01.2003; опубл. 20.11.2004, Бюл. № 32. – 9 с.
  9. Пат. 2242355 Российская Федерация, МПК7 В27В 13/00, 15/00. Ленточнопильный станок [Текст] / Памфилов Е.А., Пыриков П.Г., Блундин А.Л., Гусаков А.А.;  заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 2003123779; заявл. 28.07.2003; опубл. 20.12.2004, Бюл. № 35. – 6 с.
  10. Пат. 2273671 Российская Федерация, МПК С21D 1/09, В23Р 6/04. Способ ремонта дефектов поверхности металлов [Текст] / Рузанов Ф.И., Пыриков П.Г.; заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 2004129401; заявл. 05.10.2004; опубл. 10.04.2006, Бюл. № 10. – 6 с.
  11. Пат. 2273672 Российская Федерация, МПК С21D 1/09, 1/04.  Способ упрочняющей обработки металлов [Текст] / Пыриков П.Г.;  заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 2004128842; заявл. 29.09.2004; опубл. 10.04.2006, Бюл. № 10. – 5 с.
  12. Пат. 2275432 Российская Федерация, МПК С21D 1/09, 1/04. Способ поверхностного упрочнения металлов [Текст] / Рузанов Ф.И., Пыриков П.Г.;  заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 2004128843; заявл. 29.09.2004; опубл. 27.04.2006, Бюл. № 12. – 3 с.
  13. Пат. 2275445 Российская Федерация, МПК С25D 5/10. Способ формирования гальванических покрытий [Текст] / Памфилов Е.А., Пыриков П.Г., Патракова А.В.; заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 2004128840; заявл. 29.09.2004; опубл. 27.04.2006, Бюл. № 12. – 5 с. 
  14. Пат. 2276191 Российская Федерация, МПК С21D 1/09.  Способ поверхностного упрочнения металлов [Текст] / Рузанов Ф.И., Пыриков П.Г.; заявитель и патентообладатель Брянская гос. инженерно-технол. академия. - № 2004129402; заявл. 05.10.2004; опубл. 10.05.2006, Бюл. № 13. – 4 с.

Просим принять участие в работе диссертационного совета

Д 212.034.02 или выслать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, Воронежская государственная лесотехническая академия, ученому секретарю.

  тел. 8-4732-53-72-40, факс 8-4732-53-72-40

ПЫРИКОВ  Павел  Геннадьевич

РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ И ИНСТРУМЕНТОВ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Подписано в печать 24 марта 2009 г. 

Формат 60х84  1/16 бумага офсетная

Офсетная печать. Печ. л.  2.0. Уч-изд. Л. 2.0 Тираж 100 экз. заказ

Издательство БГИТА Лицензия ИД № 04185 от .0.200 г.

Издательский центр БГИТА, г. Брянск, пр-т. Станке-Димитрова, 3.---






© 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.