Шляхи визначення надійності при експлуатації суднових деталей виготовлених методом бандажування
Вантажиться...
Дата
2021
Автори
DOI
doi.org/10.20998/2078-9130.2021.2.243596
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
При розвитку сучасних умов кораблебудування та виконання ремонту суднових агрегатів, особливу роль приділяють використанню основних елементів конструкцій які складаються із технологічних частин. При виконанні цих кроків важливо виконати аналіз властивостей матеріалів з яких виготовляються технологічні складові вузлів суднового обладнання. Проведення випробувань повинне бути наближене до умов експлуатації суднових вісей та валів, а саме – циклічного навантаження, агресивного та адгезіонного середовища. Тому особливим фактором є технологічний контроль за послідовністю виготовлення, підбором матеріалів, технології наплавки. Усі названі вимоги можливо проаналізувати та спрогнозувати за допомогою комп’ютерного модулювання. Дослідження властивостей перехідних шарів шва і основного металу і їх вплив на кількість циклів навантаження при випробуваннях також являються ключовими. Усі умови будуть виконані при оптимальному підборі хімічної складової Ni – Cr, які забезпечують необхідний рівень легування. Твердість матеріалів забезпечується наявністю частки Mg у складі металу. Також важливим є режими термообробки які забезпечують отримання необхідної кінцевої структури матеріалу для механічної обробки та наплавки. Для данної деталі та її елементів, найкращі властивості з точки зору експлуатації у дрібнодисперсної аустенитной і перлитної структур. При експлуатації суднових валів та вісей виконується розповсюдження прокольних навантажень за рахунок виникнення остаточних напруг при малоциклових та багатоциклових навантаженнях та подальшої втоми структурної решитці. При розгляді номенклатури матеріалів, використованих у комбінованих конструкціях дуже велика і включає більшість зварюваних сталей. По поєднанню матеріалів в одному вузлі доцільно виділити дві основні групи конструкцій: із зварними з’єднаннями сталей одного структурного класу, але різного легування, та із зварними з’єднаннями сталей різних структурних класів. У зв’язку з цим рішення по отриманню збалансованого бандажного з’єднання лежить в отриманні мілко зернистої структури металу шва та навколошовної зони.
In the development of modern shipbuilding conditions and the repair of ship units, a special role is given to the use of basic structural elements consisting of technological parts. When performing these steps, it is important to analyze the properties of the materials from which the technological components of ship equipment are made. Testing should be close to the operating conditions of ship axles and shafts, namely cyclic loading, aggressive and adhesive environment. Therefore, a special factor is the technological control over the sequence of manufacture, selection of materials, surfacing technology. All these requirements can be analyzed and predicted using computer modulation. Investigations of the properties of the transition layers of the weld and the base metal and their effect on the number of load cycles in the tests are also key. All conditions will be met with the optimal selection of the chemical component Ni - Cr, which provide the required level of doping. The hardness of the materials is ensured by the presence of Mg in the metal. Also important are the heat treatment modes that provide the desired final structure of the material for machining and surfacing. For this part and its elements, the best properties in terms of operation in fine austenitic and pearlitic structures. During the operation of ship shafts and axles, the propagation of puncture loads is performed due to the occurrence of final stresses at low-cycle and multi-cycle loads and subsequent fatigue of the structural lattice. When considering the range of materials used in combined structures is very large and includes most welded steels. According to the combination of materials in one unit, it is advisable to distinguish two main groups of structures: with welded joints of steels of the same structural class, but different alloying, and with welded joints of steels of different structural classes. In this regard, the decision to obtain a balanced bandage connection lies in obtaining a fine-grained structure of the weld metal and the seam area.
In the development of modern shipbuilding conditions and the repair of ship units, a special role is given to the use of basic structural elements consisting of technological parts. When performing these steps, it is important to analyze the properties of the materials from which the technological components of ship equipment are made. Testing should be close to the operating conditions of ship axles and shafts, namely cyclic loading, aggressive and adhesive environment. Therefore, a special factor is the technological control over the sequence of manufacture, selection of materials, surfacing technology. All these requirements can be analyzed and predicted using computer modulation. Investigations of the properties of the transition layers of the weld and the base metal and their effect on the number of load cycles in the tests are also key. All conditions will be met with the optimal selection of the chemical component Ni - Cr, which provide the required level of doping. The hardness of the materials is ensured by the presence of Mg in the metal. Also important are the heat treatment modes that provide the desired final structure of the material for machining and surfacing. For this part and its elements, the best properties in terms of operation in fine austenitic and pearlitic structures. During the operation of ship shafts and axles, the propagation of puncture loads is performed due to the occurrence of final stresses at low-cycle and multi-cycle loads and subsequent fatigue of the structural lattice. When considering the range of materials used in combined structures is very large and includes most welded steels. According to the combination of materials in one unit, it is advisable to distinguish two main groups of structures: with welded joints of steels of the same structural class, but different alloying, and with welded joints of steels of different structural classes. In this regard, the decision to obtain a balanced bandage connection lies in obtaining a fine-grained structure of the weld metal and the seam area.
Опис
Ключові слова
напруження матеріалу, суднове обладнання, перехідний шар, судновий насос, структура металлу, bandage, ship equipment, material stress, transition layer, metal structure
Бібліографічний опис
Коваленко І. В. Шляхи визначення надійності при експлуатації суднових деталей виготовлених методом бандажування / І. В. Коваленко // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Динаміка і міцність машин = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Dynamics and Strength of Machines : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2021. – № 2. – С. 37-43.