Вісник № 12
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Універсальний датчик частоти обертання(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Смолін, Юрій ОлександровичРозглянуто вимоги до сучасних датчиків частоти обертання. Виділено діапазон частоти обертання різних вузлів електромеханічних систем. Виділено, що однією з найважливіших вимог до датчиків частоти обертання, що використовуються у складі комп’ютерних контрольно-діагностичних систем, є їх універсальність. Наведено структурну схему розробленого датчика. Описано метод вимірювання швидкості обертання та конструкція датчика. При підготовці експеримента визначені: факторні рівні; взаємозв’язок факторів; фактор основної групи і фактор підгрупи; інтервали між вимірюваннями. Проведено рандомізацію значення аргументів багатофакторного експеременту. Складено план-матрицю проведення експеремента. Наведено структурну схему експерементальної установки. Обрані засоби контролю і вимірювання. Отримані експерементальні залежності максимальної відстані включення датчика від товщини сигнальної пластини для різних матеріалів цієї пластини.Документ Повышение качества обработки при шлифовании путем уменьшения шероховатости поверхности(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Сергеев, Александр Сергеевич; Дитиненко, Станислав Александрович; Новиков, Федор ВасильевичПриведены аналитические зависимости для определения условий уменьшения шероховатости поверхности при шлифовании, полученные с позиции теоретико-вероятностного подхода. Показано, что учет вероятностного характера участия зерен круга в резании позволяет более достоверно оценить закономерности формирования шероховатости поверхности при шлифовании. Показано также, что параметр шероховатости Ra, рассчитанный на основе теоретико-вероятностного подхода, в 3 раза больше аналогичного значения, рассчитанного без учета вероятностного характера участия зерен шлифовального круга в резании. Поэтому применение абразивных инструментов с упорядоченным расположением режущих зерен на его рабочей поверхности позволяет повысить качество обработки за счет уменьшения параметра шероховатости поверхности Ra.Теоретически и экспериментально установлено, что обеспечение примерно одновысотного расположения режущих зерен на рабочей поверхности шлифовального круга позволяет существенно уменьшить шероховатость поверхности – до уровня, достигаемого при доводке алмазной пастой и абразивном полировании. На этой основе разработана эффективная технологию внутреннего шлифования отверстий в пневмо– и гидроцилиндрах с использованием мягкого войлочного круга с наклеенным слоем абразивного порошка 63С 20П, обеспечивающего шероховатость поверхности Ra=0,04 мкм.Документ Современное состояние методов и средств ультразвукового контроля проката с применением электромагнитно-акустических преобразователей(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Салам, Бусси; Сучков, Григорий Михайлович; Мигущенко, Руслан Павлович; Кропачек, Ольга Юрьевна; Плеснецов, Сергей ЮрьевичВыполнен анализ информационных источников по теоретическому и модельному исследованиям, разработкам способов и приборов для электромагнитно-акустического контроля металлоизделий, а также применению таких устройств для дефектоскопии, толщинометрии, диагностики и определения физико – механических характеристик материалов металлоизделий. Установлено, что на сегодня не разработаны общие теоретические основы построения электромагнитно-акустических преобразователей различного назначения. Поэтому работы в этом направлении актуальны. Показана перспективность использования импульсного намагничивания изделий, что позволяет увеличивать индукцию магнитного поля до 2…3 Тл. Однако необходимо решать вопрос подавления шумов Баркгаузена. Кроме того, при контроле ферромагнитных изделий типа труб, заготовок, рельсов, листов и др. необходимо решать вопрос сильного притяжения преобразователя к металлу, а при использовании постоянных магнитов – налипания отслоившейся окалины. Экспериментально показана высокая эффективность применения устройств и установок для дефектоскопии, особенно при автоматическом контроле больших объемов катаных изделий.Документ Формування фланців в тубчастих заготовках в штампах з активною дією сил тертя(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Сабол, Сергій Францович; Горностай, Вадим Миколайович; Левченко, Павло ОлександровичЗапропоновано ефективну схему процесу холодного об’ємного формування фланців в трубчастих заготовках, що забезпечує зменшення енергосилових параметрів процесу завдяки використанню активних сил тертя. Методом скінченних елементів, за допомогою програмного середовища «DEFORM», встановлено, що зусилля деформування на пуансоні зменшується під впливом активних сил тертя, які викликані рухом оправки на якій установлена трубчаста заготовка. Таким чином, зусилля зменшуються при збільшенні швидкості оправки. Оптимальна швидкість оправки вдвічі більша, ніж швидкість течії здеформованого металу. Зі зменшенням товщини стінки виробу, зменшується зусилля процесу. За розробленою схемою видавлювання без руху оправки зусилля сягало 215тс. Схема з рухомою оправкою, де швидкість дорівнювала швидкості течії з деформованого металу зусилля сягало 190тс, що свідчить про те що, за рахунок активних сил тертя спостерігається зниження зусилля на 11.6%. Також було проведено модулювання де швидкість оправки у 2 рази більше швидкості течії здеформованого металу, зусилля падало на 13.4%. Проаналізувавши характер розподілу напружень σ_ρσ_zσ_θ, визначено що максимальнї значення напруження досягають в зоні під пуансоном та зменшується за рахунок збільшення руху оправки. Показник інтенсивності деформації e_ i, вказує на те що найбільш інтенсивно деформація протікає в об'ємі який контактує з пуансоном та збільшується зї швидкістю оправки. Використання ступеню ресурсу пластичності ψ, у випадку коли оправка не рухома сягає 0,078 та збільшується під час руху оправки до 0,156. А також при збільшені руху оправки у двічі, показник досягає відмітки 0.155. Данні результати вказують на те, що формоутворення буде проходити без руйнування.Документ Численное моделирование потери устойчивости трубной заготовки при раздаче соединительных переходников(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Пузырь, Руслан Григорьевич; Левченко, Роман Владимирович; Сира, Юлия Борисовна; Лелюх, Сергей НиколаевичПриводятся результаты конечно-элементного моделирования процесса раздачи трубной заготовки коническим пуансоном. Показано, что раздача получила широкое распространение в инженерной практике и предназначена для увеличения диаметра любой части цилиндрической заготовки, применяется для приращения диаметра концов труб, которые выступают в роли соединительных элементов топливной, теплообменной и воздушной трубопроводных систем автомобилей, судов и сельскохозяйственной техники. Приведены эмпирические критерии потери устойчивости заготовки с образованием поперечной кольцевой складки. Процесс моделировался согласно данным критериям для визуализации потери устойчивости и проверки работоспособности данной модели. Было сделано предположение, что потеря устойчивости заготовки во время раздачи вблизи участка свободного изгиба объясняется действием изгибающих моментов на границе этого участка, способствующих увеличению диаметра заготовки. На их величину значительное влияние оказывает геометрия инструмента (угол конуса пуансона), условия трения на контактном участке между инструментом и заготовкой и геометрические характеристики оболочки. Также проводились измерения зоны начала возникновения гофры и результаты сравнивались с существующими методами расчета. Данные исследования показали не достаточную правомерность аналитической модели для прогнозирования складкообразования. Установлено, что применяемые в инженерной практике критерии потери устойчивости второго вида удовлетворительно согласуются с результатами данного моделирования, а значит задача в такой постановке и численный расчет может быть вполне адаптирован для анализа напряженно - деформированного состояния аналогичных процессов формообразования. Вопрос о преимущественном влиянии изгибающего момента, действующего в меридиональном направлении, на возникновение поперечного гофра остается открытым и требует дальнейших исследований.Документ Определение параметров очага деформации при производстве замкнутых сварных гнутых профилей(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Плеснецов, Юрий АлександровичПри проектировании технологии производства замкнутых сварных гнутых профилей возможность определения основных параметров очага деформации (длину и форму на участке перед сварочной клетью), безусловно является фактором, который позволяет обеспечить стабильность и качество сварного шва. Параметры очага деформации позволяют рассчитать расстояние от шово-направляющей клети до сварочной клети, при котором обеспечиваются необходимые условия для осуществления процесса высокочастотной сварки (угол схождения кромок и очаг деформации профиля), что способствует повышению продольной устойчивости профиля. Это особенно важно при производстве тонкостенных профилей, наиболее подверженных волнообразованию на кромках, которое существенно затрудняет процесс образования сварного соединения или вообще исключает его возможность. В работе использован вариационный метод, основанный на принципе минимума энергии упругой деформаций (минимума работы деформирования). В литературе нет данных и рекомендаций, которыми можно было бы воспользоваться при решении подобных задач. До последнего времени параметры профиля и конструкции оснастки, а также взаимное расположение формующей и сварочной клетей определяли эмпирически. Результаты, полученные в работе, позволяют установить форму очага деформации профиля перед сваркой и обеспечивают необходимое расположение конструкционных элементов клетей, формы, а также размеры индукторов и ферритовых оправок.Документ Роздільно-поєднаний безконтактний ультразвуковий ємнісний перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Ноздрачова, Катерина ЛеонідівнаРозглянуті способи реалізації високочастотних ємнісних перетворювачів, нове виконання яких дозволило б підвищити достовірність виявлення дефектів об’єктів контролю за рахунок зменшення впливу когерентних завад. Поставлена задача вирішується так, що в ультразвуковому роздільно-поєднаному високочастотному ємнісному перетворювачі для контролю імпульсами хвиль Релея, що містить корпус та закріплені в ньому протектор, з’єднувачі, дві секції полоскових електродів розміщених в неелектропровідній неферомагнітній основі. Одна секція полоскових електродів є збуджуючою, а друга приймальною, обидві секції електродів розміщені в одній площині таким чином, що полоскові електроди секцій розташовані одна від одної на заданій відстані вздовж осі, яка перпендикулярна напрямку випромінення ультразвукових імпульсів вздовж поверхні виробу, при цьому лінійні частини полоскових електродів збуджуючої та приймаючої секцій орієнтовані одна до одної під заданим кутом, перша збуджуюча секція полоскових електродів зміщена по відношенню до другої приймаючої секції полоскових електродів в напрямку випромінення імпульсів хвиль Релея на задану величину. А також іще один спосіб, де секції полоскових електродів зміщені на задану величину вздовж відносно осі напряму випромінення імпульсів поверхневих ультразвукових хвиль. Перетворювач даної конструкції має підвищену захищеність від когерентних акустичних завад від різних типів ультразвукових хвиль.Документ Способи підвищення якості кування поковок високолегованих марок сталей та сплавів на гідропресах(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Матюхін, Антон Юрійович; Алфьоров, Ігор Анатолійович; Стефаненко, Тетяна Анатоліївна; Стефаненко, Оксана ВіталіївнаВ роботі розглянуті способи підвищення якості кування поковок високолегованих марок сталей та сплавів на гідропресах. Одним з основних способів керування якістю готової кованої продукції є вплив на напружено-деформований стан металу. В свою чергу, на напружено-деформований стан металу має вплив ряд чинників. До основних слід віднести фактор форми, а саме форма інструменту та форма злитку. Ще одним чинником, що впливає на розподіл напружено-деформованого стану металу є кінематичний фактор, а саме кінематика впливу інструменту на заготовку. Управління температурним полем заготовки при куванні також дозволяє впливати на напружено-деформований стан заготовки і мікроструктуру металу. Збільшення точності розмірів і зниження підсумкової розмірної похибки можливо за рахунок збільшення часу додаткових кувальних операцій вигладжування, білетирування, забивання, що займає більше 40% від основного часу кування. Таким чином, це означає збільшення часу непродуктивного використання номінальної потужності преса. Одним з рішенням даної проблеми може бути використання прокатної кліті для калібрування поперечних розмірів поковки.Документ Исследование контактных напряжений при прокатке в режиме гидродинамического трения(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Максименко, Олег Павлович; Лобойко, Дарья Игоревна; Постольник, Лилия ВасильевнаРезультаты экспериментальных исследований, опубликованные в ряде отечественных и зарубежных источников, показывают, что процесс холодной прокатки с применением эффективных технологических смазок совершается устойчиво без частичных пробуксовок при однозонном скольжении металла в валках или даже при «отрицательном» опережении. С позиции современной теории такие условия прокатки трудно объяснить, так как она исходит из того, что предельные условия определяются равенством угла нейтрального сечения нулю. Поэтому целью настоящей работы является изучение закономерностей процесса прокатки при однозонном скольжении полосы в очаге деформации и в частности исследование распределения контактных напряжений при прокатке в режиме гидродинамического трения. Проведенные нами опыты показывают, что, опережение существенно зависит от толщины смазочной пленки в контакте полосы с валками и при значительной величине ее прокатка протекает в условиях однозонного скольжения. Поэтому в теоретическом исследовании исходили из гидродинамического закона трения в очаге деформации. Учитывая, что закон Баруса не отражает реальной картины изменения вязкости смазки от давления из-за возможности перехода ее в твердое фазовое состояние, пришлось несколько изменить принятую модель. При этом исходили из равенства полных сил гидродинамического трения и трения скольжения. Подставляя эту модель в дифференциальное уравнение Кармана и решая его при известных граничных условиях рассчитывали эпюры контактных напряжений для трех случаев прокатки: при наличии опережения, при нулевом его значении и при однозонном скольжении металла в валках. В первом случае эпюры контактных напряжений существенно от известных не отличались. При прокатке с нулевым опережением кривая распределения нормального давления расположена существенно ниже по сравнению с первым случаем, но ни в одном сечении давление не было ниже среднего сопротивления деформации метала, что свидетельствовало об отсутствии нормальных продольных растягивающих напряжений. При прокатке с «отрицательным» опережением вблизи выхода металла из валков возникают вышеуказанные напряжения. Проверка на продольную устойчивость показала, что во всех трех случаях процесс совершается устойчиво без частичных пробуксовок. Важно отметить, что прокатка при нулевом опережении является энергетически выгодным процессом.Документ Study of physical and mechanical properties of diffusion layers obtained using composite saturative environments(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Kruglyak, Irina Vasil‘evnaMulticomponent diffusion saturation can increase the hardness and wear resistance, heat resistance and corrosion resistance of metals and alloys in various environments, due to the formation of phases of a complex composition and structure in the surface layer. The physicomechanical properties of diffusion layers obtained using composite saturating media are investigated. Surface saturation of alloys simultaneously with two elements has an advantage over saturation with one element. It allows you to combine in the resulting coating the properties created by individual elements with the special properties of their compounds. Due to the fact that the elements that make up the saturating mixture have different diffusion coefficients in the alloy, and also have a mutual influence on the diffusion rate of each other, the choice of the composition of the charge in a complex process is a difficult task. Оn the results, we can say mechanical stresses (in this case, the compressive residual stresses) affect the corrosion behavior of metals, due to the extraction of the structural material by the fact that the level of residual stresses in coatings obtained under composite saturating environments charge is higher. As a result, the probability of micro-bursting of passive oxide skins is reduced, resulting in an increase in corrosion resistance.Документ Математична модель вибуховоударного навантаження зміцнюваних елементів гірничого устаткування(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Драгобецький, Володимир Вячеславович; Шлик, Сергій Вікторович; Наумова, Олена Олександрівна; Кузєв, Ігор Олегович; Молоштан, Дмитро ВасильовичОбґрунтовано актуальність досліджень щодо підвищення зносостійкості деталей гірничого обладнання. Це пов’язано з тим, що на даний час фізична зношеність виробничих фондів гірничо-металургійного комплексу України становить 70–75%. Зазначено, що сучасні методи розрахунку процесу деформаційного зміцнення при імпульсних навантаженнях базуються на теоріях поширення пружно-пластичних хвиль у матеріалах. При цьому визначальні співвідношення ґрунтуються на фізико-механічному підході. Для теоретичного аналізу динамічних задач найбільш доцільними є різні варіанти чисельних методів. Надано метод розрахунку параметрів навантаження для зміцнення та одержання відливки заданої структури і фізико-механічними характеристиками. Завдання визначення потрібного навантаження зводиться до розв’язання задачі математичного програмування. У цьому випадку цільова функція приймається у вигляді квадратичного функціоналу Гауса. Функціонал мінімізується на сімействі кривих (тиск продуктів детонації, швидкість). Обчислення параметрів заряду вибухової речовини (тиск продуктів детонації, швидкість) здійснюється за методом покоординатного спуску. Моделювання процесу зміцнення зуба ковша екскаватора виконувалося також методом скінченних елементів у системі Ansys / Autodyn. Виконано розрахунок інтенсивності напружень і деформацій в умовах одностороннього і двостороннього зміцнення вибухом, а також з урахуванням хвилі розвантаження при односторонньому зміцненні. Визначальні співвідношення для швидкості пластичних деформацій доцільно використовувати у формі Гілмана–Джонстона. З використанням цього співвідношення, можливо описати процес загасання передвісника і зміну загальної щільності дислокацій. Дослідження можуть бути використані при оптимальному проектуванні процесів зміцнення пластичним деформуванням і штампування деталей, що працюють в умовах інтенсивного зносу і знакозмінних навантажень.Документ Розвиток наукової школи обробки металів тиском у національному технічному університеті «Харківський політехнічний інститут»(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Чухліб, Віталій ЛеонідовичДокумент Задача оптимізації профілювання фасонного ножа(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Боровік, Павло ВолодимировичПроаналізовано переваги та недоліки процесу гарячого поділу безперервнолитої квадратної заготовки на ножицях з фасонними ножами. Відзначається доцільність проведення теоретичних досліджень розділових операцій на ножицях з використанням методу скінченних елементів (МСЕ). Метою даної роботи було визначення оптимальної форми профілювання фасонного ножа для поділу квадратної заготовки в гарячому стані шляхом математичного моделювання на базі МСЕ. Представлено методику проведення досліджень, що включали два етапи. На першому етапі використовували математичне моделювання відповідно до плану повного факторного експерименту 24 згідно виробничих умов реалізації процесу з ножами що мали значення кута розкриття ножів 90…98° та ухилу контактних поверхонь 3…11°. При обробці даних моделювання були отримані три відносних параметра, два з яких характеризують зминання (затяжка) і загин кінців розкату, і ще один – ромбічність торцевої поверхні. Для кожного з параметрів, отримані лінійні рівняння регресії як функція температури різання та розмірів заготовок, величини кута розкриття ножів та ухилу контактних поверхонь. На другому етапі дослідження вирішували оптимізаційну задачу пошуку мінімуму цільової функції – ромбічності. За результатами відзначено, що оптимальні значення профілювання ножів залежать від вимог, що висуваються до якості зрізу. Введено фактор граничного відхилення зминання і загину кінців, встановлений діапазон його значень та проаналізовано вплив на оптимальні параметри. Запропоновано величини кута розкриття ножів та ухилу контактних поверхонь, за умови мінімізації граничного відхилення зминання і загину кінців у досліджуваних діапазонах температур та розмірів заготовок. Отримано залежності параметрів профілювання ножів від граничного відхилення зминання і загину кінців заготовок після поділу. Результати роботи можуть бути рекомендовані для використання при прийнятті проектно-конструкторських і технологічних рішень в питаннях гарячого розділення безперервнолитої квадратної заготовки фасонними ножами на кут.Документ Дослідження контуру бокової поверхні при осадці надвисоких заготовок(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Аніщенко, Олександр Сергійович; Кухар, Володимир Валентинович; Присяжний, Андрій Григорович; Коренко, Марина Георгіївна; Сагіров, Юрій ГеоргійовичВ статі показані етапи формоутворення діжкоподібної бокової поверхні при осадці циліндричних заготовок. Вихідна висота заготовок була в 2-4 рази більше їх вихідного діаметру. Була обумовлена доцільність апроксимації контуру подвійної діжки деформованої заготовки за допомогою суперформули Йохана Геліса. Ця суперформула є універсальним рівнянням, яке може апроксимувати як сферичні, так і параболічні, еліптичні та інші можливі контури поверхні заготовки. Визначені системи розмірних та безрозмірних координат для апроксимуючої функції та умови їх вибору. В статті повідомляється про розробку спеціальної програми для визначення коефіцієнтів апроксимуючої функції за результатами експериментальної осадки заготовок. Представлені графіки розподілу відносного діаметру діжки вздовж висоти заготовок, які були осаджені зі ступенем деформації 0,1, 0,2, 0,3, 0,4 і 0,5. Автори повідомляють, що створення та зникнення подвійної діжки відбувається при ступенях деформації заготовки 0,1…0,3. При збільшенні ступеня деформацій від 0,1 до 0,4 максимальний відносний діаметр діжки зміщується від торців до центру заготовки. Різниця між відносними діаметрами подвійної діжки і центру заготовки незначна і складає 0,01…0,04. Для формули, за допомогою якої визначають тиск і зусилля осадки і яка використовує радіус кривизни бокової поверхні замість значень коефіцієнтів тертя, встановлено найбільш прийнятне рівняння для попереднього розрахунку поправочного параметру С. Радіус кривизни контуру для визначення параметра Собчислювали за допомогою суперформули.