Вісник № 11

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/44156

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 16 з 16

Теоретичне обгрунтування способу витягування без притискання фланця з кантуванням заготовки днища ресивера автомобіля
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Аргат, Роман Григорович; Пузир, Руслан Григорович; Лелюх, Сергій Миколайович; Педун, Олександр Олександрович
Розглядається теоретичний підхід для визначення можливостей формоутворення витягуванням циліндричних деталей автомобілів та іншої техніки без притискання фланця заготовки. При цьому, утворення гофрів і їх подальше розпрямлення, пропонується використовувати для забезпечення необхідного ступеня деформації. Наводяться різні приклади позитивного використання втрати стійкості фланця заготовки для виготовлення циліндричних деталей, а також способи усунення утворення гофрів під час витягування без притискного кільця. Показано, що при знакозмінній деформації спостерігається менша, ніж при монотонній деформації, інтенсивність накопичення пошкоджень металу, тому ступінь деформації до руйнування під час знакозмінного навантаження більше пластичності металу, визначеної під час скручування зразків в одному напрямку. Витягування без притискання фланця заготовки викликає виникнення гофрів, а після її кантування і подальшому навантаженні вони розпрямляються і механічні характеристики металу відновлюються. Але відновлення початкових характеристик металу, наприклад, межі плинності, відбувається після деформації зворотного знаку більшого за модулем, ніж попередня їй деформація. Величина приросту реверсивної деформації залежить від ставлення початкового межі плинності до межі плинності при певній деформації і величини параметра Баушінгера. Тому, для кожного матеріалу цей показник буде неоднаковим. У свою чергу, розкрита закономірність дозволяє принципово пояснити можливість виготовлення напівфабрикатів пропонованим способом і попередньо оцінити кількість кантівок під час витягуванні циліндричної деталі. Отримано теоретичні залежності для розрахунку розмірів деталі від кількості кантувань, початкового діаметра заготовки і механічних характеристик металу, що враховують зв'язок між знакозмінними деформаціями. При цьому для опису пластичного стану деформованого металу використовується модель Г. Бакхауза, згідно з якою компоненти координат центру поверхні навантаження визначатимуться з урахуванням спадковості деформування.
Методика рішення зворотних задач теплопровідності
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Тришевський, Олег Ігорович; Салтавець, Микола Вільямович; Воробйов, Дмитро Сергійович
Встановлено, що для рішення зворотних задач теплопровідності найбільш придатним є екстремальний метод підбора (проб), який дозволяє використовувати сучасну обчислювальну техніку, за рахунок чого час і вартість рішення мінімальні, а точність – достатня для інженерних розрахунків. Визначено склад обладнання і створено обчислювальний комплекс для обробки результатів експериментальних досліджень процесів нагріву полоси в печі, процесів теплообміну полоси і інструменту в зоні деформації при прокатці, а також процесу примусового охолодження полоси в технологічному циклі. В склад комплексу входять персональний комп'ютер та самостійно розроблений сітковий процесор, підсилювач аналогового сигналу, аналогово-цифровий перетворювач і пакет програм для забезпечення роботи комплексу.
Ротаційна роздача квадратних розтрубів на торцях циліндричних труб
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Аніщенко, Олександр Сергійович; Кухар, Володимир Валентинович; Присяжний, Андрій Григорович; Коренко, Марина Георгіївна
В статті проаналізовані найпоширеніші технології виготовлення гранованих, зокрема, квадратних розтрубів на торцях круглих труб, виявлені їх переваги і недоліки та сформульована доцільність використання технології ротаційної роздачі таких розтрубів. Наведені нові аналітичні формули для розрахунків контурів поперечного перетину інструментів для ротаційної роздачі. За цими формулами можна точніше розраховувати контури трикутника Рьоло, а також краплі, що падає, в перетинах інструменту, що деформує торець труби за рахунок складного обертання біля двох центрів. Вказано, що при ротаційній роздачі неможливо отримати розтруб з перетином у вигляді квадрата ідеальної форми. В кутах квадрату суміжні його сторони будуть сполучатися за певним радіусом спряження, який залежить від відносних розмірів сторін трикутника Рьоло, краплі, відстані між центрами обертання інструменту і стороною розтруба. Експериментами по ротаційній роздачі квадратних розтрубів на алюмінієвих циліндричних трубах доказана доцільність використання інструменту з контуром краплі в поперечному перерізі та формул для розрахунків його розмірів. Запропонована суперформула Йохана Геліса для створення належного контуру краплі за даними нових формул, наведених в статті. Суперформула є універсальною для всіх видів інструментів, що використовують при ротаційній роздачі гранованих розтрубів, і дозволяє конструювати шаблони, за допомогою яких копіровально-фрезерними роботами виготовляють деформуючий інструмент.
Obtaining complex diffusion layers using composite saturating environment
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Kruglyak, Irina Vasil‘evna; Khina, Boris Borisovich; Goranskiy, Georgy Georgievich
The process of obtaining aluminum, titanium, siliconized, nickel layers is an effective method to increase the reliability and durability of machine parts, tools by creating protective layers on the surface of workpieces with a unique set of physic-chemical properties. One of the most effective methods for producing diffusion layers, which have high mechanical, physical, and chemical characteristics, is diffuse saturation of the surface of metals using composite saturating environments. The large amount of theoretical and experimental material based on the use of precision methods for studying the phase and chemical composition of a diffusion layer allows us to state that in many cases of the chemical-thermal treatment of the formation of a diffusion layer it does not obey equilibrium conditions, but proceeds intermittently and can begin with the formation of a higher phase or medium composition. The structure of the diffusion layer in this case is not equilibrium. Among the various factors influencing the mechanism of formation of a diffusion layer with an uneven structure, the main ones are the initial conditions preceding the process of diffusion of elements into a metal, directly or indirectly depend on a number of physicochemical and kinetic factors of saturation, especially significant when it comes to compositional saturating environment presented in this study. Copper-based alloys served as initial data for the study. Based on the analysis of the requirements for the layer and the selected method of saturation of the metal to obtain a diffusion layer, the method of diffusion of surface saturation from a solid phase in an active gas medium is selected. This method provides high surface quality, and it is the simplest and most effective in laboratory practice, is well reproduced in a production environment, and it does not require special sophisticated equipment, realizing it.
Ємнісні способи збудження імпульсів ультразвукових хвиль в електропровідних виробах під кутом до поверхні
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Ноздрачова, Катерина Леонідівна
Розглянуті способи збудження ультразвукових об’ємних хвиль під кутом до поверхні електропровідного виробу і схеми їх практичної реалізації. Вони реалізуються за рахунок того, що на основі відомого способу безконтактного ємнісного збудження імпульсів ультразвукових об’ємних хвиль в поверхневому шарі металовиробу формують імпульсне високочастотне електричне поле заданої частоти і дію на той же поверхневий шар виробу постійним поляризуючим електричним полем. Постійне поляризуюче і високочастотне електричні поля формуються у поверхневому шарі виробу групою паралельних електродів розташованих з однаковою відстанню один відносно одного і на однаковій відстані від поверхні виробу. При цьому на кожний сусідній електрод подається постійне поляризуюче електричне поле протилежної полярності, а високочастотне електричне поле подається на всі електроди з однаковою фазою. За рахунок складання з однаковою фазою амплітуд поверхневих ультразвукових імпульсів, збуджених в локальних ділянках поверхні металовиробу, підвищується ефективність збудження високочастотних ультразвукових імпульсів під заданим кутом до поверхні виробу. Розроблені способи відносяться до техніки контролю якості матеріалів, виробів, обладнання тощо, більш конкретно, до техніки виявлення дефектів зварних швів ультразвуковими об’ємними хвилями з використанням ємнісного методу збудження ультразвукових імпульсів.
Особливості використання механізмів електромагнітно-акустичного перетворення при контролі якості прокатних виробів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Салам, Буссі
Виконано аналіз інформаційних джерел, в яких наведені результати за останні роки теоретичних і модельних досліджень електромагнітної-акустичного способу збудження і прийому ультразвукових хвиль об’ємного, поверхневого і нормального типів в катаних металовиробах. Показано, що взаємодія вихрових струмів з індукцією поля підмагнічування породжує сили,які приводять до збудження ультразвукових імпульсів. Окрім сили Ампера виникають також магнітострикційні сили, що обумовлені ефектом Джоуля, а також сили, що виникають за рахунок протягування виробу до перетворювача. Визначено, що прийом акустичних хвиль електоомагнітно – акустичним перетворювачем обумовлений вихровими струмами в приповерхневому шарі катаного металовиробу, що коливається з певною швидкістю в магнітному полі, а також за рахунок зворотних магнітострикційних або магнітопружних ефектів (Маттеучі, Віларі) при деформації металу акустичної хвилею. Встановлено, що комплексними теоретичними і модельними дослідженнями створюються більш ефективні основи конструювання ультразвукових перетворювачів різного призначення. Показана можливість створення електромагнітно – акустичних ультразвукових перетворювачів з фазованими гратками, а також пристроїв з імпульсними джерелами поляризуючого магнітного поля.
Особенности повреждаемости металла сварных соединений трубопроводов
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Касьяненко, Игорь Викторович
В работе на основании проведенной оценки технологических, конструкционных и эксплуатационных факторов, которые влияют на надежность сварных соединений трубопроводов, на виды и скорость развития возникающих в них дефектов, было установлено, что для оценки надежности соединений трубопроводов после длительной эксплуатации недостаточно проведения стандартных исследований механических свойств сварных швов. Предложено в качестве критерия оценки надежности сварных соединений трубопроводов использовать такую характеристику дефектов, как их сопротивление разрушениям.
Interactive controllingatlarge-dimensional articlesforming
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Taranenko, Mykhaylo; Taranenko, Igor
Physical phenomenon of warping (springing) can be observed as a technological heritage after large-dimensional articles forming or curing and consequent cooling of composite articles. This phenomenon can be seen as gaps between ready article contour and forming jig contour. Deviation degree of ready article surface from theoretical contour and article dimensions has to be controlled during manufacturing. Application of auxiliary controlling jig leads to expenses and labor-manufacturability increasing. Possibility of application forming jig with inserted jet gages is considered for articles shape controlling. Such gages and realization of acoustic methods allow to control not only final article shape but also geometry on intermediate stages of manufacturing.
Теоретическое обоснование условий высокоточной и высокопроизводительной механической обработки деталей машин
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Полянский, Владимир Иванович
Приведены аналитические зависимости для определения величины упругого перемещения, возникающего в технологической системе, и основного времени обработки при шлифовании и лезвийной обработке. Показана эффективность уменьшения основного времени обработки при заданной величине упругого перемещения путем существенного увеличения скорости детали, количества проходов шлифовального круга и уменьшения уточнения на проходе круга фактически до единичного значения при шлифовании по схеме выхаживания. Показана также целесообразность осуществления выхаживания в несколько проходов круга с уточнением, равным числу e ≈ 2,72. Доказано, что в этом случае основное время обработки больше минимально возможного значения в 2,72 раза. Для уменьшения основного времени обработки на эту величину предложено накладывать на шлифовальный круг ультразвуковые колебания в направлении подачи. Предложено также существенно увеличивать скорость детали при круглом врезном шлифовании, уменьшая уточнение на проходе круга фактически до единичного значения. Показано, что при лезвийной обработке одновременно уменьшить величину упругого перемещения и основное время обработки можно, главным образом, путем увеличения скорости резания.
Экспериментальная оценка динамики изменения микротвердости активных поверхностей зубьев редуктора вертикальных валков стана «Слябинг 1150» ПАО «Запорожсталь»
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Музыкин, Юрий Дмитриевич; Гайдамака, Анатолий Владимирович; Татьков, Владимир Викторович; Рязанов, Алексей Анатольевич
Рассмотрены особенности условий эксплуатации механических приводов заготовочных станов и показано, что в условиях прямой транзитной прокатки в тандеме с непрерывным тонколистовым станом горячей прокатки 1680, технологический процесс может быть реализован только при условии высокой надежности работы зубчатых передач. Для контроля за их техническим состоянием предложено в качестве оценочного критерия использовать изменение микротвердости рабочих поверхностей зубьев, которое может быть установлено только экспериментально. Для проведения этих исследований предложен модифицированный ротатабельный центральный композиционный план, который в отличие от базового, несущественно увеличивает объем испытаний, позволяет строить не только трехпараметрическую модель, но и однопараметрические, которые существенно расширяют информативность полученных результатов. Проводя сопоставительный анализ динамики изменения микротвердости активных поверхностей зубьев, становится возможным в режиме «online» определять остаточный ресурс работы зацепления, а, следовательно, предотвращать аварийные ситуации.
Анализ граничных условий пространственной задачи механики сплошной среды
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Чигиринский, Валерий Викторович; Науменко, Елена Геннадиевна; Бренер, Виктор Александрович
Статья посвящена выявлению обобщенных подходов для формулировки граничных условий применительно к задачам механики сплошной среды. На базе уравнений равновесия элементарного тетраэдра рассмотрены выражения для определения контактных напряжений. Для решения задач теории пластичности удобно использовать контактные касательные напряжения наклонной площадки в виде граничных условий. Показаны возможности их применения для объемных задач механики сплошной среды в аналитическом виде. Удалось перегруппировать достаточно громоздкие выражения таким образом, чтобы обозначились суммы и разности квадратов. Получены аналитические выражения для определения контактных касательных напряжений объемной задачи. При подстановке соответствующих значений углов выражения приводятся к известным формулам. Это позволило получить некоторые обобщения, обозначить возможность непосредственного анализа, и упростить нахождение решений дифференциальных уравнений в частных производных для пространственных задач механики сплошной среды.
Вплив характеру течії робочої рідини на якість обробки в умовах розмірної обробки металів електричною дугою
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Носуленко, Віктор Іванович; Шмельов, Віталій Миколайович; Пащенко, Андрій Араратович
В машинобудуванні для виготовлення навантажених деталей, спряжених пар, штампового інструменту все частіше використовують матеріали, що важко оброблюються обробкою різанням. Тому для виготовлення таких деталей використовуються методи фізико-технічної обробки такі як: електроерозійна обробка, електрохімічні методи обробки, лазерна обробка, плазмова обробка та інші. Спосіб розмірної обробки металів електричною дугою порівняно з традиційними процесами електророзрядної (електроіскрової обробки) забезпечує ряд переваг і отримує все більш широке практичне застосування. Проте порівняно з зазначеними традиційними процесами електроіскрової обробки якість обробленої поверхні за умов розмірної обробки електричною дугою, власне шорсткість, залишається все ще недостатньою визначеною і, звичайно, обмежується значеннями Ra≥ 10 мкм, що в свою чергу, обмежує область раціонального застосування способу. В цьому зв’язку розглянуто вплив характеру (режиму) течії робочої рідини в умовах розмірної обробки електричною дугою на якість обробки, що дозволило покращити шорсткість обробленої поверхні до Ra2,5 мкм. Зі збільшенням числа Рейнольдса течія втрачає стійкість і ламінарний рух перетворюється на турбулентний. У потоці рідини виникає перемішування, біля його меж утворюються вихори. Турбулентний рух не буває усталеним, тому кажуть про миттєву місцеву швидкість у точці потоку, де вона змінюється як за величиною, так і за напрямом. Відповідно змінюється динамічний тиск потоку, що впливає на інший показник процесу обробки, зокрема погіршується шорсткість обробленої поверхні. Тому необхідною умовою для забезпечення високої якості обробленої поверхні, зокрема її шорсткості, є рівномірна, ламінарна течія робочої рідини в зоні формоутворюючої кромки електрод-інструмента. З цією метою запропоновані технологічні рішення, які забезпечують в зоні обробки схему всебічного нерівномірного стиснення робочої рідини, що дозволяє отримати ламінарний рух робочої рідини і отримувати необхідну якість обробленої поверхні. Описано вплив характеру режиму течії робочої рідини на якість обробки в умовах розмірної обробки електричною дугою. Показано, що необхідною умовою забезпечення високої якості обробленої поверхні, зокрема її шорсткості, є рівномірна, ламінарна течія робочої рідини в зоні формоутворюючої кромки електрод-інструмента. Описано технічне рішення за умов реалізації процесу розмірної обробки електричною дугою, що забезпечують якість обробленої поверхні, власне шорсткості, до Ra 2,5 мкм.
Обеспечение устойчивого процесса поштучной формовки специальных гнутых профилей
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Плеснецов, Юрий Александрович
При поштучном изготовлении специальных несимметричных профилей на профилегибочных станах возможны их винтообразное скручивание, продольный изгиб, изменение основных размеров сечения по длине. Известен ряд схем и способов формовки в валках профилегибочных станов, направленных на предупреждение и устранение этих дефектов. Наиболее широкое применение нашли способы, предусматривающие уравновешивание изгибающих моментов, необходимых для подгибки полок. Однако они обеспечивают положительные результаты только при непрерывном процессе профилирования. При поштучном процессе, который в начале и конце формовки каждой заготовки протекает неустойчиво, их применение не гарантирует отсутствие указанных дефектов. Кроме того, наблюдается поперечное смещение профилей в калибрах валков, на входе в них и в вертикальных роликах между клетями. Для обеспечения устойчивого процесса формовки, предупреждения продольного изгиба и скручивания профилей и их поперечного смещения в калибре необходимо одновременное начало контакта с валками, по крайней мере, двух участков переднего конца профиля, размещенных по разные стороны от центра тяжести его поперечного сечения. Такой контакт с горизонтальными валками рабочих клетей целесообразно обеспечивать на кромках.
Вдосконалення математичної моделі зміни температурного поля смуги перед термомеханічною прокаткою на стані стеккеля
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Курпе, Олександр Геннадійович; Кухар, Володимир Валентинович
В роботі вдосконалено математичну модель зміни температурного поля смуги перед термомеханічною прокаткою та виконані розрахунки для умов стану Стеккеля. Вдосконалення моделі здійснено за рахунок врахування впливу конвекційного теплового потоку. Моделювання процесу зміни температурного полі здійснено для умов охолодження смуги розмірами 40х1510 мм зі сталі марки Х65, відповідно до вимог стандарту API-5L, що була нагрітою до температури 825 ℃ в пічній моталці, з метою подальшої прокатки на стані Стеккеля. По результатах моделювання встановлено, що більш інтенсивне охолодження спостерігається на бокових кромках смуги. Для мінімізації впливу на механічні властивості смуги більш охолоджених бокових кромок запропоновані варіанти підвищення температури при нагріванні, шляхом перерозподілу температури в пічному просторі, або її збереження перед прокаткою на стані. Виконано оцінку впливу конвекції при моделюванні зміни розподілу температури смуги по ширині по режимах термомеханічної прокатки в діапазоні технологічних температур 800-825 ℃, вплив конвекції становить 93%. В порівнянні з режимами гарячої прокатки, в діапазоні технологічних температур 1050-1100 ℃, вплив конвекції становить 1%, що підтверджує доцільність виконаної розробки. Вдосконалену модель можливо використовувати для розрахунків зміни розподілу температури плоского прокату, який виробляється по режимах гарячої прокатки, термомеханічної прокатки та її різноманітних варіантів реалізації (високотемпературної та низькотемпературної), а також нормалізуючої прокатки.
Ергономічні особливості забезпечення умов праці в офісах
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Березуцький, Вячеслав Володимирович; Ільїнська, Ольга Ігорівна
Розглянуті питання ергономічного забезпечення робочих місць у виробничих приміщеннях, у яких розміщуються працівники та керівний склад підприємств та установ. Ергономічні питання розглянуто стосовно важливої та актуальної складової психофізіологічних особливостей умов праці, які останній час мають дуже суттєвий вплив на показники праці та здоров’я працюючих. Наведено, що питання ергономіки у теперішній час, слід розглядати разом із питаннями культури виробництва та її складової – культури безпеки. Систему «людина машина  оточуюче середовище» розглянуто виходячи із того, що основною ланкою у цій системі є людина, якій притаманні коливання психологічного настрою, який пов’язано із показниками фізичного, емоціонального, інтелектуального та інтуїтивного біоритмів кожного працівника. У сучасному техногенному середовищі ці показники мають суттєвий вплив на працездатність людини та безпеку праці. Сучасні підходи до вирішення ергономічних питань необхідно розглядати із використанням ризик-орієнтованого підходу, а саме, застосуванням карт-ризиків, визначенням (ідентифікації) небезпек, які повинні враховувати і ризики, які виникають у спілкуванні людей між собою, вплив на персонал керівників та зворотній вплив, характер та форму передачі інформації тощо. Багато людей змінюють роботу тому що психологічний клімат у офісі не відповідає їх психологічному настрою. Розглянуті варіанти вирішення питань ергономічних особливостей організації праці, у контексті визначення та регулювання психофізіологічних відношень у колективі, є важливою задачею, яку необхідно вирішувати сучасним керівникам. Пропонується застосування новітньої методики по оцінці ризиків умов праці робочих місць для визначення психофізіологічних особливостей роботи працівників, що працюють в офісах типу «оpen space» з метою покращення умов праці, підвищенням задоволеності працівників роботою і як наслідок підвищенням ефективності праці. Зроблено висновки про можливість застосування даної методики, проведено ідентифікацію ризиків та оцінено ризики на робочих місцях працівників офісів типу «Open space», надано рекомендації щодо поліпшення умов праці на одному з підприємств міста Харків.
Методы расчета напряжения волочения в роликовых волоках
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Лещенко, Александр Иванович; Токмаков, Вадим Анатольевич; Ключников, Кирилл Юрьевич
Выполнен обзор известных методов по определению напряжения волочения в двухвалковых роликовых волоках и оценка их точности путем сравнения расчетных значений с экспериментальными данными. Рассмотрены методы, основанные на решении уравнения равновесия сил в очаге деформации и методы, основанные на решении уравнения энергетического баланса в очаге деформации. Сравнение расчетных и экспериментальных значений напряжения волочения показало, что при прокатке-волочении медных образцов погрешность расчета может достигать 40-45% при использовании выражений, полученных из условия равновесия сил в очаге деформации и 45-50% при использовании выражений, основанных на решении уравнения энергетического баланса. При прокатке-волочении стальных образцов максимальная погрешность расчета достигает 40% при использовании выражений, полученных из условия равновесия сил в очаге деформации и 45% при использовании выражений, основанных на решении уравнения энергетического баланса. Установлено, что выражения для определения напряжения волочения в двухвалковых роликовых волоках, полученные из условия равновесия сил в очаге деформации не учитывают ряд факторов, характеризующих процесс прокатки-волочения в роликовой волоке, и поэтому могут использоваться для приближенной оценки кинематических и энергосиловых параметров деформации. На основании сравнения расчетных и экспериментальных значений величины напряжения волочения сделан вывод о необходимости разработки математической модели процесса деформации в роликовых волоках на основе энергетической теории прокатки.