ПРАВКА МАЛОЖЕСТКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ. ЧАСТЬ I. ОБОСНОВАНИЕ ВИДА НАГРУЖЕНИЯ И РЕЖИМОВ ПРИ ПОПЕРЕЧНОЙ ПРАВКЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ.
Аннотация
Для правки маложестких цилиндрических деталей типа валов и осей рассмотрены различные виды нагрузок, которые формируют напряжения разные по величине и по характеру распределения. В качестве перспективного направления можно рассматривать правку изгибом при воздействии распределённой нагрузки с последующим упрочнением заготовки способом поверхностного пластического деформирования, основанном на поперечной обкатке заготовки плоскими плитами. Целью работы является определение напряженного состояния заготовки при поперечной правке для выбора более эффективного вида нагружения и рациональных режимов обработки. В работе использован математический аппарат основанный на законах теории упругопластического твердого тела и программный пакет Ansys workbench. Новизной является определение эффективных методов нагружения при поперечной правке цилиндрических деталей. В результате аналитических расчетов определены величины остаточных напряжений, обеспечивающих выправление цилиндрических деталей. Остаточные напряжения необходимые для выправления деталей зависят от исходного прогиба, материала и размера заготовки. Напряженное состояние цилиндрических деталей определено в зависимости от вида приложения поперечных нагрузок. Напряжение изгиба для выправления вала при нагружении воздействием распределённой нагрузки меньше, чем напряжение от действия поперечной силы. Для выправления прутка диаметром 10 мм, длиной 200 мм и с исходным прогибом 0,5 мм нужно создать напряжение изгиба равное, примерно, 370 МПа. Эффективным методом нагружения при поперечной правке цилиндрических деталей является изгиб при воздействии распределённой нагрузки. Получены предельные значения коэффициентов изгиба от 5,3 до 5,5 для всех случаев жесткости вала при правке поперечной изгибом распределенной нагрузкой с отношением l/L равным 0,8. Разработанная математическая модель дает вполне достоверные значения остаточных напряжений, обеспечивающих выправление цилиндрических деталей. Аналитическая зависимость для расчетного определения величины общих прогибов и определение эффективного вида нагружения может быть рекомендована к практическому использованию в производстве для достижения прецизионной точности маложестких изделий типа валов.
Об авторах
Семен Азикович ЗайдесРоссия
Заведующи кафедрой МТМ, д.т.н., профессор
Хонг Куанг Лэ
Вьетнам
аспирант кафедры МТМ
Список литературы
1. Бубнов А. С. Особенности правка маложестких стержневых изделий / А.С. Бубнов, С.А. Зайдес // Повышение эффективности технологической подготовки машиностроительного про-изводства: Сб. научн. Тр / Под общ. Ред. Д.А. Журавлева. Изд-во ИрГТУ. – Иркутск. 2002. С. 149 – 152.
2. Иванов В.П. Основные направления ресурсосбережения в ремонтном производстве / В.П. Иванов, А.П. Кастрюк // Труды ГОСНИТИ: Техническое обслуживание, ремонт. М.: ГОС-НИТИ, 2013. Том 112. Ч. 2. С. 15 – 18.
3. Мураткин Г.В., Катова И.В. Математическая модель процесса правки деталей методом поверхностного пластического деформирования с предварительным изгибом заготовки.// Обработка металлов давлением. 2004. №6. С. 27 – 31.
4. Zaides, S.A., Nguyen, K.V. Influence of surface plastic deformation on the flexural rigidity of shafts // Russian Engineering Research. 2016. Vol. 36 (12), pp. 1008 – 1011.
5. Манило, И.И. Повышение точности ориентации валов с дефектами поверхности при их правке на прессах / И.И. Манило, С.Г. Тютрин, А.А. Городских и др. // Инновации и исследования в транспортном комплексе: материалы первой междунар. научн. – практ конф – Курган: Российская транспортная академия, 2013. С.86 – 87.
6. Бубнов А.С. Технологические возможности процесса правки маложестких цилиндриче-ских деталей стесненным сжатием // Вестник ИрГТУ. 2006. № 4. С. 68 – 75.
7. Zaides S.A., Nguyen V.H. Improving the flexural rigidity of cold-finished steel // Steel in Translation. 2016. Vol. 46 (7), pp. 505 – 509.
8. Zaides S.A., Gorbunov A.V. Improvement of low-rigidity shafts by centrifugal rolling // Rus-sian Engineering Research. 2016. Vol. 36 (3), pp. 213 – 217.
9. Биргер, И. А. Остаточные напряжения / И. А. Биргер. – М.: Машиностроение, 1963. 235 с.
10. Макаревич С.С. Остаточные напряжения / С.С. Макаревич, Ж.А. Мрочек, Л.М. Кожуро и др. – Мн.: УП «Технопринт», 2003. 352 с.
11. Справочник по сопротивлению материалов. / Под. Ред. Н.М Беляева – М.: Наука, 1976. 607с.
12. Романова О.Г., Драчев А.О. Расчет технологических режимов при холодной правке ва-лов изгибом. ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ. 2008. Т. 4. №9 (47). С. 99 – 102.
13. Zaides, S.A., Van Khuan, N. Influence of parameters of the calibration process on bending stiffness of steel rod. Part 1. Determination of residual stresses in the calibrated rod (2017) Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenij. Chernaya Metallurgiya, 60 (11), pp. 870-876.
14. Громов, Н.П. Теория обработки металлов давлением / Н.П. Громов. – М.: Металлургиз-дат, 1978. 360 с.
15. Кузнецова Е.В., Горбач О.Н., Кузнецов Р.В., Мелехин А.Ю., Горбач К.В. Влияние технологических параметров изготовления на уровень остаточных напряжений в оболочках тепловыделяющих элементов // Прикладная математика и вопросы управления. 2017. № 4. С. 118 – 131.
16. Емельянов В.Н., Васильев П.Г., Олисов В.Н. Правка прямых валов поверхностным пла-стическим деформированием // Автоматизированное проектирование в машиностроении. 2014. №2. С. 92 – 97.
17. Мураткин Г. В. Исследование влияния методов правки на размерную стабильность длинномерных валов ответственного назначения // Новые материалы и технологии производ-ства. 2014. №4(82). С. 37 – 44.
18. Королев А.В., Балаев А.Ф., Савран С.А. Математическая модель вибромеханической стабилизации геометрических параметров длинномерных деталей // Успехи современной науки. 2016. Т. 2. №7. С. 73 – 76.
19. Haghpanah B., Nayed-Hashemi H., Aziri A.V. Elasto-plastic stresses in a functionally graded rotating disk // ASME J. Eng. Mater. Technol. – 2012. – Vol. 134, iss. 2.
20. Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах / Под. общ. ред. Д. Г. Красковского. М: Компь-ютер Пресс, 2002. 224 с.
Дополнительные файлы
|
1. Неозаглавлен | |
| Тема | ||
| Тип | Прочее | |
Скачать
(5MB)
|
Метаданные ▾ | |
Рецензия
Для цитирования:
Зайдес С.А., Лэ Х. ПРАВКА МАЛОЖЕСТКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ. ЧАСТЬ I. ОБОСНОВАНИЕ ВИДА НАГРУЖЕНИЯ И РЕЖИМОВ ПРИ ПОПЕРЕЧНОЙ ПРАВКЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2019;62(7).
Послать статью по эл. почте 