Разработка и внедрение пневмодробеструйного упрочнения деталей трубопроводов авиационных гидросистем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05.07.02 - Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов

Разработка и внедрение пневмодробеструйного упрочнения деталей трубопроводов авиационных гидросистем

Ханнанов Ильшат Азгарович

Казань - 2006



Диссертация выполнена в Казанском государственном техническом университете им. А.Н. Туполева

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Смирнов Виталий Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Катаев Юрий Павлович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Румянцев Юрий Сергеевич

Ведущая организация: Казанское авиационное производственное объединение им. С.П. Горбунова

Ученый секретарь диссертационного совета Снигирев В.Ф.



1. Общая характеристика работы

Актуальность работы. Современный самолет представляет собой сложнейшую техническую систему, состоящую из множества самостоятельных, но взаимосвязанных сложнейших подсистем. Одной из таких подсистем является гидравлическая система самолета.

Гидросистема самолета включает в себя большое разнообразие функциональных устройств, связанных между собой трубопроводами и соединительными элементами, которые должны иметь малый вес и к которым предъявляются высокие требования по герметичности, прочности, надежности и ресурсу. Поэтому изготавливаются данные элементы из легких высокопрочных материалов (титановых сплавов и сталей) и обрабатываются технологическими методами, обеспечивающими высокие эксплутационные показатели получаемых деталей.

Ресурсные показатели отдельных деталей в большинстве случаев определяются качеством поверхностных слоев, с которых начинаются усталостные разрушения деталей. К основным параметрам качества поверхностных слоев относятся микрогеометрия, наклеп и поверхностные остаточные напряжения. Эти параметры в большинстве случаев хорошо управляются путем применения методов отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД).

К методам ППД относятся вибрационные, дробеструйные, шарико-центробежные, пневмодинамические способы и другие. Сущность методов ППД состоит в воздействии на поверхности деталей ударов шариков или дроби с формированием в результате такого воздействия благоприятной структуры поверхностных слоев, что приводит к повышению усталостной долговечности обработанных деталей в 2 … 4, а иногда и более раз. Это обуславливает постоянно возрастающее использование методов ППД в самолетостроении, где проблема малого веса конструкции самолета, его надежности и ресурса наиболее актуальна.

Обработка ППД может вестись как по всем, так и по отдельным поверхностям деталей. В последнем случае она называется местной упрочняющей обработкой, и область ее применения обычно ограничивается поверхностями, с которых начинается усталостное разрушение, т.е. зонами концентрации напряжений. По существу, местное упрочнение обеспечивает «равнопрочность» всех поверхностей, образующих деталь.

Для местного упрочнения обычно используют легко управляемые по зонам воздействия ударов шариков или дроби методы ППД. В этом плане наиболее предпочтительным является пневмодробеструйный метод, что и обусловило его выбор в качестве объекта исследования и актуальность данной диссертационной работы с учетом того, что дробеструйное упрочнение по ряду поверхностей деталей трубопроводов авиационных гидросистем является обязательным требованием конструкторской документации.

Цель работы

Оценить технологические возможности пневмодробеструйной обработки на установках эжекционного типа, разработать и внедрить оборудование и технологический процесс для упрочнения арматуры трубопроводов авиационных гидросистем.

Задачи работы. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработка модели расчета газодинамических параметров эжектора для дробеструйных установок пневматического типа, с использование которой установлены оптимальные соотношения проходных сечений эжектора.

2. Разработка и изготовление экспериментальной установки для исследования работы эжектора и опытно-промышленной установки для исследования расходно-скоростных характеристик дробеструйного потока и их влияния на остаточное НДС обрабатываемых поверхностей.

3. Проведение экспериментальных исследований влияния режимов дробеструйной обработки на остаточное НДС обработанных поверхностей и на малоцикловую усталость упрочненных образцов.

4. Разработка, изготовение и внедрение промышленной установки для дробеструйной обработки, а также внедрение технологического процесса упрочнения деталей гидроарматуры самолетов ТУ-160 и ТУ-214 на ФГУП «КАПО им. С.П. Горбунова».

Научная новизна работы состоит с следующем:

Разработана модель расчета газодинамических характеристик эжекционного аппарата установки для пневмодробеструйного упрочнения и предложены методика и алгоритм выбора оптимальных геометрических соотношений диаметра рабочего сопла и камеры смешения эжектора.

Разработаны два косвенных метода определения скорости дробинок в пневмодробеструйном потоке. Один из методов позволяет определить скорость дробинок в камере смешения эжектора, а второй - в момент соударения с поверхностью детали.

Разработана и изготовлена экспериментальная установка, позволяющая опытным путем решить большой комплекс задач по исследованию пневмо и дробеструйных характеристик эжекционных аппаратов.

Практическая ценность

Сформулированы рекомендации по выбору основных геометрических параметров эжектора. Разработана конструкция и изготовлен эжектор для установок пневмодробеструйного упрочнения

Разработаны и изготовлены две установки эжекционного типа: одна для проведения экспериментальных исследований эжекционных аппаратов, а вторая - для исследований технологических возможностей пневмодробеструйной обработки.

Установлены реальные расходно-скоростные характеристики потока дроби в установках эжекционного типа.

Определены параметры качества поверхностных слоев и малоцикловая прочность образцов из высокопрочных титановых сплавов, упрочненных пневмодробеструйным способом.

Разработаны и внедрены оборудование и технологический процесс упрочнения деталей, изготовленных из высокопрочных титановых сплавов, трубопроводов авиационных гидросистем.

Реализация в промышленности

Разработана, изготовлена и внедрена в серийное производство на ФГУП «КАПО им. С.П. Горбунова» установка УУСП-8 для пневмодробеструйного упрочнения деталей шариками из нержавеющей стали диаметром 02…0,8 мм.

Разработан и внедрен в серийное производство технологический процесс ТУ-01-71 упрочнения на установке УУСП-8 деталей арматуры трубопроводов из титановых сплавов изделий ТУ-214 и ТУ-160.

По внедренному технологическому процессу на установке УУСП-8 обрабатываются в соответствии с требованиями чертежа 6 наименований деталей изделия ТУ-214 и 87 наименований изделия ТУ-160.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международных научно-практических конференциях «Инновационные технологии в проектировании, производстве и испытаниях изделий машиностроения» (г. Казань, 2004), «Авиакосмические технологии и оборудование» (г. Казань, 2004), на Девятой Международной конференции «Технология 2005» (г. Братислава, 2005), на XVIII Всероссийской Международной научно-технической конференции «Электромеханические внутрикамерные процессы в энергетических установках. Струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» (г. Казань, 2006).

В полном объеме работа докладывалась на расширенном заседании кафедр «Технологии производства двигателей и технологии машиностроения; металлорежущих станков и инструментов; инновационного менеджмента». (г. Казань. 2006).

Публикации. Результаты диссертационной работы отражены в четырех публикациях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и трех приложений. Работа изложена на 108 страницах, содержит 35 рисунков, 10 таблиц, 94 .наименований литературы.

2. Краткое содержание работы

Во введении приведена краткая характеристика и сформулирована научная новизна выполненной диссертационной работы.

Первая глава посвящена анализу теории и практики по теме диссертационной работы, постановке цели и задач исследования.

Проанализированы способы упрочняющей обработки поверхностно-пластическим деформированием (ППД). Отмечено отсутствие необходимого технологического оборудования и технологического процесса для местной дробеструйной упрочняющей обработки деталей гидросистем современных самолетов по заданным поверхностям упрочнения.

Рассмотрена сущность дробеструйной обработки и характер напряженно-деформированного состояния поверхностных слоев.

Проанализированы аналитические методы определения остаточных напряжений при обработке деталей ППД на основе работ отечественных и зарубежных исследований. К ним, в первую очередь относятся работы М.М. Саверина, М.С. Дрозда, И.А. Биргера, А.Н. Овсеенко, В.А. Смирнова, С.А. Букатого, С.Т.С. Эль-Хасани, А. Нику-Лари и других.

Приведен обзор основных типов установок для осуществления дробеструйного наклепа.

Подробно рассмотрена работа основного рабочего органа установки для дробеструйной обработки - эжектора. Приведены основные геометрические параметры эжектора и другие факторы, влияющие на его работу. Рассмотрены режимы работы эжектора. Приведены основные соотношения и допущения, применяемые при расчете параметров эжектора.

Отмечено, что изучению работы эжектора и выбору его геометрических соотношений посвящено большое количество исследований, однако, проблемой остается расчет расходно-скоростных характеристик эжектора в его контрольных сечениях, а также оптимизация геометрических параметров.

На основе анализа была сформулирована цель диссетационной работы и решаемые в ней задачи.

Вторая глава посвящена разработке модели работы эжектора.

Для проведения исследований закономерностей работы эжектора разработана газодинамическая модель его работы, т.е. модель, позволяющая рассчитывать его основные газодинамические характеристики.

Расчётная схема эжектора представлена на рис. 1. Его газодинамическим параметрам присвоены следующие обозначения:

Р - давление воздушного потока;

щ - скорость воздушного потока;

Т - температура воздушного потока;

G - расход воздуха в единицу времени;

С_Р - теплоемкость воздуха при постоянном давлении;

n - коэффициент эжекции, определяемый отношением расходов эжектируемого воздуха и подаваемому из пневмосети;

d, F - соответственно диаметр и площадь сечения эжектора;

б, б _кр- соответственно скорость звука и его критическое значение;

л = щ/б - коэффициент скорости;

k - показатель адиабаты;

Z(л), р (л), е(л), ф(л) - газодинамические функции.

Размещено на http://www.allbest.ru/

При моделировании работы эжектора приняты следующие допущения.

Течение в эжекторе одномерное.

Стенки эжектора нетеплопроводные.

Газодинамические потери в воздухозаборном устройстве, сопле и камере смешения отсутствуют, т.е. можно считать, что , и .

На сопле происходит сверхкритический перепад давления. При этом

, и = 1.

В эжекторе происходит полное смешение эжектирующего и эжектируемого потоков.

Практически все расчётные методы, основаны на использовании уравнений сохранения энергии

, (1)

массы



(2)

и импульса, который для камеры смешения произвольной формы имеет вид

. (3)

Интеграл в правой части уравнения (3) учитывает влияние стенок камеры смешения на поток в эжекторе.

Получены уравнения, позволяющие установить скорость, давление и расход потока воздуха в контрольных сечениях эжектора в зависимости от его геометрических параметров, давления и температуры воздуха на входе в эжектор.

(4)

, (5)

, (6)

^* (мПа). (7)

Однако, уравнение (4) - основное уравнение эжекции в явном виде не решается, поэтому разработан алгоритм его интерационного решения.

Задачей проводимых расчётов является определение оптимальных геометрических параметров эжектора (диаметра сопла эжектора d₁, диаметра конфузора на срезе сопла эжектора d₂ и диаметра цилиндрической части камеры смешения d₃), которые бы позволили при дробеструйном упрочнении деталей получить его наилучшие расходно-скоростные параметры по эжектируемому и выходному потоку воздушной среды в зависимости от начального давления воздуха Р₀₁ (на входе в эжектор).

При проведении расчетов основным критерием выбора оптимальных газодинамических и геометрических параметров эжектора принят - максимальный импульс эжектируемого воздушного потока на выходе из эжектора. На рис.2 показано влияние изменения Р₀₁ и диаметра сопла d₁ на импульс эжектируемого воздуха J для эжектора с цилиндрической камерой смешения диаметром d₃=10 мм при давлениях Р₀₁ 0,5 мПа и 0,3мПа.

Из рис. 2 видно, что с увеличением давления сжатого воздуха Р₀₁ и диаметра сопла d₁ импульс эжектируемого воздуха увеличивается, принимая максимальные значения, зависящие как от Р₀₁ , так и от d₁. Наличие максимума связано с наступлением критического режима работы эжектора. Увеличение d₁ сверх его некоторого значения приводит к уменьшению расходов эжектируемого воздуха, а в дальнейшем и к запиранию эжектора. Также видно, что при различных начальных параметрах эти величины имеют различные значения.

Таким образом, возникает вопрос, какая величина геометрического параметра, к примеру - d₁, является оптимальная, если её значение меняется от давления Р₀₁ и других параметров?

Для решения данного вопроса разработан упрощенный метод выбора оптимальных геометрических параметров эжектора с использованием теории рационального планирования экспериментов и построением большого комбинационного квадрата, охватывающего весь практически возможный диапазон изменений геометрических параметров реальных эжекторов. В качестве основной целевой функции принят импульс эжектируемого воздушного потока и проанализировано его изменение в зависимости от давления сжатого воздуха и соотношений d₁/d₃ , d₂/d₃ (диаметра сопла d₁ и диаметра приемной камеры d₂ к диаметру камеры смешения d₃).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Проведенные расчеты показали (рис. 3), что при увеличении соотношения d₁/d₃ и давления воздуха в практически возможных диапазонах существует экстремум импульса эжектируемого потока, определяющий оптимальные геометрические параметры эжектора и режимы его работы.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Графики зависимости J=f(d₁,), J=f(Р₀₁), J=f(d₂)



С учетом выполненного численного анализа и известных рекомендаций по выбору геометрических параметров эжекционных аппаратов разработана конструкция эжектора и изготовлен его опытно-промышленный образец для последующих экспериментальных исследований.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям расходно-скоростных характеристик эжектора и эффективности упрочнения.

Для проведения экспериментальных исследований расходно-скоростных характеристик эжектора и эффективности упрочнения были сконструированы и изготовлены две установки. На первой установке исследовались рабочие характеристики основного элемента дробеструйного аппарата - эжектора (рис. 4). На второй установке исследовалось влияние режимов и условий обработки на основные показатели процесса дробеструйного упрочнения (рис. 5).

Рис. 4. Схема экспериментальной установки для исследования рабочих характеристик основного элемента дробеструйного аппарата - эжектора 1 - манометр; 2 - бункер; 3 - эжектор; 4 - стеклянная трубка; 5 - микроманометр; 6 - пневмометрическая трубка; 7 - циклон; 8 - дробезаборник; 9 - рабочая среда; 10 - регулятор давления



На установке, изображенной на рис. 4, манометром 1 регистрировалось давление воздуха Р₀₁ на входе в эжектор, микроманометром 5 - давление торможения воздуха без дроби Р₁* и с дробью Р₂*, а также измерялся полный расход воздуха G₃, его эжектируемая часть G₁ и расход дроби G_д.

Из условия равенства работ, совершаемых потоком воздуха и потоком дроби получено выражение для определения скорости дробинок в стеклянной трубке установки.

(м/с) (9)

где k - коэффициент микроманометра

_в - плотность воздуха.

Формула (9) позволяет косвенно рассчитать скорость потока дроби дробевоздушной смеси в разгонной части экспериментальной установки. Однако, она едва ли будет соответствовать той скорости, которую имеет дробь при «бомбардировке» детали в реальных условиях ее обработки, так как деталь находится на некотором расстоянии от среза диффузора. Поэтому рассмотрен другой экспериментально-аналитический, но также косвенный метод определения скорости потока дроби в момент соударения дробинок с обрабатываемой поверхностью.

Для этого использовались следующие предпосылки:

Равенство внешней (кинетической энергии) и внутренней (упруго-пластической контактной деформации) работ, совершаемых каждой дробинкой.

Возможность многократной контактной деформации каждого участка обрабатываемой поверхности.

Хаотичность рассеивания дробинок в потоке.

Эквивалентность формируемого внутреннего силового поля в поверхностных слоях обработанной заготовки внешне приложенным силам и моментам.

Равенство работ, совершаемых поверхностным силовым полем и при сопротивлении материала заготовки объемному деформированию.

На основе сформулированных предпосылок получено соотношение, позволяющее косвенно определить скорость дробинок в дробеструйном потоке по формоизменению односторонне обработанных пластин (типа образцов - свидетелей или «пластин Алмена»).

(10)

где d/D - отношение диаметра единичного отпечатка d, к диаметру используемой дроби D,

Н_дин, n_дин - динамическая твердость и показатель динамического упрочнения материала при контактном деформировании,

К_у - коэффициент, характеризующий изменение размеров отпечатков при многократном деформировании по сравнению с однократным,

- плотность материала дроби,

g - ускорение силы тяжести.

Входящие в выражение (10) параметры d/D и К_у определяются графоаналитическим методом с использованием предпосылок 2…5 по стреле прогиба односторонне обработанных пластин, изготовленных из материала с известными упруго-пластическими константами его сопротивления контактному и объемному деформированию.

Результаты исследований, выполненных на экспериментальной установке (см. рис. 4) позволили установить реальные расходные характеристики разработанного эжектора и подтвердить теоретические выкладки главы 2 в отношении оптимальных значений диаметра сопла эжектора и давлений воздуха на входе, а также рассчитать по формуле (9) скорость потока дроби.

Результаты исследований, проведенных на опытно-промышленной установке (см. рис. 5) позволили установить «пятно» обработки, «период насыщения» и «интенсивность наклепа» в зависимости от условий и режимов дробеструйной обработки, а также рассчитать скорость дробинок в момент их соударения с поверхностью обрабатываемого образца (формула 10).

Рис. 5. Схема опытно-промышленной установки: 1 - оснастка с образцом; 2 - эжектор; 3 - заборник; 4 - дробь; 5 - вентиляционный канал; 6 - камера; 7- бункер; 8 - исследуемый образец; 9 - узел подачи образцов; 10 - смотровое окно; 11 - регулировочный вентиль; 12 - манометр давления; 13 -гибкий трубопровод



Сопоставление двух подходов к определению скорости дроби в различных сечениях дробеструйного потока показало их примерное соответствие, равное 40 … 50 м/с вне зависимости от давления сжатого воздуха на входе установки.

Следующий этап исследований, проводимых на опытно-промышленной установке включал в себя дробеструйную обработку образцов, изготовленных из высокопрочного титанового сплава ВТ6ч. Одна партия образцов была предназначена для последующего контроля остаточных напряжений и глубины наклепа, а другая - для проведения усталостных испытаний.

Результаты исследований показали, что на принятых режимах дробеструйной обработки сплава ВТ6ч достижимые значения остаточных напряжений сжатия составляют у_{ост.макс.}= 450 - 660 мПа, глубина их залегания д_о.н = 0,18 - 0,35 мм, а глубина наклепа примерно равна глубине залегания сжимающих остаточных напряжений.

С целью определения влияния режимов пневмодробеструйной обработки на усталостную прочность деталей были проведены испытания образцов из сплава ВТ6ч на повторное растяжение до у_макс.= 550 мПа с частотой нагружения 12,5 Гц (малоцикловую выносливость).

По результатам испытаний можно сделать следующее заключение:

Гарантированную долговечность детали и малоцикловую нагрузку свыше 1 млн. циклов можно достичь только при давлении сжатого воздуха на входе в эжектор Р₀₁=0,45 мПа. При работе на меньших давлениях усталостные характеристики обработанных деталей имеют неприемлемый для их использования на практике разброс.

Обработку деталей необходимо проводить отсортированной дробью, поскольку расколовшиеся шарики могут быть причиной возникновения концентратов напряжений при дробеструйной обработке, что может привести даже к ухудшению усталостных характеристик деталей после дробеструйной обработки.

Четвертая глава посвящена внедрению результатов исследований в серийное производство.

Внедрение результатов исследований в серийное производство осуществлялось в 2002 … 2003 г. в ФГУП «Казанское авиационное производственное объединение им. С.П. Горбунова» (КАПО) в рамках двух хоздоговорных работ, выполняемых с ОАО «КНИАТ» и включало в себя следующее:

Подбор номенклатуры упрочняемых деталей.

Разработка, изготовление и отладка установки для пневмодробеструйного упрочнения.

Разработка технологического процесса упрочнения.

Разработка технических условий и производственной инструкции по пневмодробеструйному упрочнению.

Упрочнению подлежат канавки под обжимную гайку ниппельной части арматуры трубопроводов изделий ТУ-214 и ТУ-160 (угольники, тройники, крестовины) из титановых сплавов ВТ6ч, ВТ3-1, ОТ-4, ВТ5Л, ВТ8, ВТ9, ВТ14, ВТ16, ВТ20. Общий вид типовой деталей показан на рис. 6.

На рис. 7 приведены наибольшие габариты детали, под которые разрабатывалась промышленная установка.

Рис. 6 Типовая деталь гидроарматуры (Общий вид угольника из сплава ВТ3-1)



Дробеструйное упрочнение деталей, аналогичных приведенным на рис.6, 7 предусмотрено отраслевыми стандартами ОСТ 1.14030-88, ОСТ 1.14031-88; ОСТ 1.14032-88, (канавок под обжимную гайку арматуры трубопроводов), а также ОСТ 1.14027-88 (в сборе с обжимной гайкой).

С учетом ограничений, приведенных на рис.7 и требований ОСТ была сформирована номенклатура упрочняемых деталей на самолеты ТУ-160 и ТУ-214. Например, на самолет ТУ-160 она составила 87 наименований с общим количеством 315 шт. на одну машину, а на изделие ТУ-214 - 6 наименований (32 шт.).

По результатам проведённых экспериментальных работ, связанных с обеспечением работоспособности отдельных конструктивных элементов и узлов оборудования для пневмодробеструйной обработки, а также с выбором режимов и схем обработки была разработана конструкторская документация установки для упрочнения арматуры трубопроводов мод. УУСП-8 (установка струйно-пневматическая), черт. 75513.008.00.000. Установка УУСП-8 предназначена для пневмодробеструйной обработки канавки под обжимную гайку ниппельной части арматуры трубопроводов и галтелей шариками из нержавеющей стали ТУ-ОП-1-809-326-79. На установке можно обрабатывать различные детали (угольники, тройники, штуцера и др.) с размерами, не превышающими величин, приведенных на рис. 7.

Общий вид установки УУСП-8 отображен на рис. 8.

Разработан и внедрен в серийное производство технологический процесс ТУ-01-71 упрочнения на установке УУСП-8 деталей арматуры трубопроводов из титановых сплавов изделий ТУ-214 и ТУ-160.

Рис. 8. Общий вид установки УУСП



Общие выводы по работе

Разработана модель эжектора, позволяющая провести анализ его газодинамических характеристик в контрольных сечениях воздушного потока в зависимости от геометрических соотношений эжектора, температуры и давления сжатого воздуха на входе. Полученные уравнения не решаются в явном виде, поэтому разработан алгоритм расчета с использованием итерационного метода. Однако, как сама модель, так и алгоритм ее решения оказались достаточно громоздкими, имеющими теоретический интерес, но малопригодными для их использования в технологических целях (при конструировании и выборе режимов работы эжектора).

Разработан упрощенный метод выбора оптимальных геометрических параметров эжектора с использованием теории рационального планирования экспериментов и построением большого комбинационного квадрата, охватывающего весь практически возможный диапазон изменений геометрических параметров реальных эжекторов.

Разработаны и изготовлены две установки: одна - для экспериментального исследования расходно-скоростных характеристик эжектора, а вторая - для оценки технологических возможностей обработки и степени влияния ее режимов на качество поверхностных слоев и малоцикловую долговечность деталей.

Разработаны два экспериментально-аналитических метода определения скорости дробинок в дробеструйном потоке. Первый метод позволяет рассчитать скорость дробинок в разгонной части эжектора, а второй - в зоне соударения дробинок с поверхностью детали. Расчеты показали примерное соответствие обоих методов (погрешность не превышала 30%), а также то, что реальная скорость дробинок в момент их соударения с поверхностью детали на принятых режимах работы установки находится в диапазоне 40…50 м/с.

Проведено исследование рабочих характеристик эжектора, позволившее обосновать выбор диаметра его сопла (d₁ =5мм) и давление воздуха на входе в эжектор (Р₀₁ 0,35 мПа), гарантирующие устойчивую и стабильную работу эжекционного аппарата.

Проведено экспериментальное исследование условий обработки (расстояния от эжектора до обрабатываемой поверхности), давления воздуха на входе в эжектор и времени экспозиции, в результате которых установлены их оптимальные параметры, обеспечивающие примерно 95% сплошность укрытия отпечатками образцов из материала ВТ6ч.

Оценено качество поверхностных слоев обработанных образцов из сплава ВТ6ч по величине и глубине распространения благоприятных сжимающих напряжений в поверхностных слоях и по глубине наклепа. Установлено, что на оптимальных режимах дробеструйной обработки максимальная величина сжимающих остаточных напряжений составляет 450…660 мПа, эпюра сжимающих напряжений характеризуется подслойным максимумом, имеет зону распространения (глубину залегания), равную 0,18 … 0,35 мм примерно равную глубине наклепа.

Подтверждена высокая эффективность обработки испытаниями на малоцикловую выносливость обработанных образцов, при условии, что обработка ведется отсортированной дробью, при давлении воздуха на входе в эжектор, равного 0,35-0,45 мПа и времени воздействия дробеструйного потока не менее 20 с.

Разработана, изготовлена и внедрена в серийное производство на ФГУП «КАПО им. С.П. Горбунова» установка УУСП-8 для пневмодробеструйного упрочнения деталей шариками из нержавеющей стали диаметром 02…0,8 мм.

Разработан и внедрен в серийное производство технологический процесс ТУ-01-71 упрочнения на установке УУСП-8 деталей арматуры трубопроводов из титановых сплавов изделий ТУ-214 и ТУ-160.

По внедренному технологическому процессу на установке УУСП-8 обрабатываются в соответствии с требованиями чертежа 6 наименований деталей изделия ТУ-214 и 87 наименований изделия ТУ-160.



Основные работы

пневмодробеструйный технологический гидросистема эжектор

1. Байчурин А.Ш., Ханнанов И.А. Исследование упрочнения стеклянной дробью деталей из алюминиевых, титановых сплавов и сталей. //Материалы Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в проектировании, производстве и испытаниях изделий машиностроения», Казань, Март 17-19, 2004, с. 176-182.

2. Ханнанов И.А., Байчурин А.Ш. Исследование режимов упрочнения полузакрытых поверхностей.// Материалы Всероссийской научно-практической конференции в рамках выставки «Авиакосмические технологии и оборудование», Казань, август 10-13, с. 169-170.

3. Ханнанов И.А. Исследование параметров эжекторного устройства для дробеструйного упрочнения деталей// Материалы 9-ой Международной конференции «Технология 2005», г. Братислава, Словакия, 13-14 сентября 2005 г., с. 420-422.

4. Михайлов Б.Е., Ханнанов И.А. Определение оптимальных параметров эжектора.//Тезисы докладов ХVIII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках. Струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», Казань, май 16-18, 2006, ч. 2, с. 159-161.

Размещено на Allbest.ru