Розробка технології поверхневого зміцнення каналів стволів крупнокаліберних артилерійських гармат

Автор(и)

  • Ivan Aftanaziv Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0003-3484-7966
  • Liliya Shevchuk Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0001-6274-0256
  • Igor Samsin Хмельницкий університет управлння і права вул. Героїв Майдану, 8, м. Хмельницкий, Україна, 29000, Україна https://orcid.org/0000-0003-4118-8452
  • Lesya Strutynska Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0002-0401-5475
  • Orysia Strogan Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0002-1790-6736

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.167134

Ключові слова:

артилерійська гармата, канал ствола гармати, високотемпературне вигорання, зношування, поверхневе зміцнення, підвищення мікротвердості

Анотація

Супутні гарматним пострілам високі температури та хімічна дія порохових газів активно руйнують поверхневий шар матеріалу каналу ствола. Це порушує геометрію каналу ствола, понижує точність прицільної стрільби гармати. Запропонована технологія зміцнення поверхневим пластичним деформуванням внутрішньої поверхні каналу стволів крупнокаліберних артилерійських і танкових гармат. Зміцнювальна технологія грунтується на проклепуванні металу каналу ствола сферичними деформівними тілами, що встановлені на масивному циліндричному зміцнювачі. Зміцнювачу в процесі обробки надають обкочувального руху по оброблюваній внутрішній поверхні каналу ствола та переміщень вздовж геометричної осі оброблюваного ствола гармати. У результаті цієї зміцнювальної обробки у товщі матеріалу каналу ствола формуються залишкові напруження стиску, підвищується його поверхнева мікротвердість. Це підвищує опір матеріалу каналу ствола його вигоранню та зношуванню під час гарматних пострілів.

Зміцнювальний пристрій для здійснення цієї обробки складається із циліндричного зміцнювача із деформівними тілами, електродвигуна приводу та механізму передачі крутного моменту від валу двигуна до зміцнювача. У процесі зміцнювальної обробки пристрій переміщається вздовж каналу ствола гармати, зміцнювач обкочується по оброблюваній внутрішній поверхні ствола та проклепує його матеріал. Забезпечувана товщина зміцнення 0,15–0,20 мм.

Зміцнений поверхневий шар матеріалу каналу ствола гармати завдяки підвищеній мікротвердості надійно протистоїть формуванню в ньому експлуатаційних мікротріщин. Наведені в товщі металу каналу ствола напруження стиску протистоять температурному розростанню мікротріщин. Завдяки цьому підвищується опір зміцненого металу ствола експлуатаційному руйнуванню, підвищуються надійність та довговічність вартісного артилерійського озброєння

Біографії авторів

Ivan Aftanaziv, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013

Доктор технічних наук, професор

Кафедра нарисної геометрії і інженерної графіки

Liliya Shevchuk, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технології органічних продуктів

Igor Samsin, Хмельницкий університет управлння і права вул. Героїв Майдану, 8, м. Хмельницкий, Україна, 29000

Доктор юридичних наук, професор

Кафедра адміністративного і фінансового права

Lesya Strutynska, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра менеджменту персоналу та адміністрування

Orysia Strogan, Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013

Кандидат технічних наук, асистент

Кафедра нарисної геометрії інженерної графіки

Посилання

  1. Kusyi, Ya. M., Kuk, A. M. (2015). Method devised to improve technological reliability of machine parts. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (7 (73)), 41–51. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.36336
  2. Shyrokov, V. V., Kusyi, Ya. M., Aftanaziv, I. S., Borovets, V. M., Kuk, A. M. (2010). Rozroblennia tekhnolohichnoho osnashchennia dlia pokrashchennia ekspluatatsiinykh kharakterystyk detalei naftohazovoho obladnannia. Mater. X-oy konf. s mezhdun. uchastiem. Effektivnost' realizacii nauchnogo, resursnogo i promyshlennogo potenciala v sovremennyh usloviyah. Slavskoe, 243–246.
  3. Kusyi, Ya. M., Topilnytskyi, V. H. (2013). Doslidzhennia yakosti poverkhni vibrozmishchennykh detalei mashyn. Visnyk natsionalnoho universytetu «Lvivska politekhnika». Optymizatsiya vyrobnychykh protsesiv i tekhnichnyi kontrol u mashynobuduvanni y pryladobuduvanni, 772, 196–201.
  4. Kusyj, J., Topilnitskiyy, V. (2009). Calculatoions of vibratory-centrifugal strengthening treatment’s dynamics by means of application software. Book of abstracts XVII Polish-Ukrainian Conference on “CAD in Machinery Design-Implememtation and Educational Problems”, 25–26.
  5. Aftanaziv, I. S., Shevchuk, L. I., Strohan, O. I. (2016). Increase of durability for torsion shafts and long details by surface plastic deformation. ScienceRise, 4 (2 (21)), 37–44. doi: https://doi.org/10.15587/2313-8416.2016.67693
  6. Mironov, A. V., Redreev, G. V. (2014). K voprosu ob uprochnenii poverhnosti detaley plasticheskim deformiroviniem. Vestnik Oms'kogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 3 (15), 35–38.
  7. Kravchuk, V. S., Dashchenko, A. F., Limarenko, A. M. (2016). Computer modeling and numerical analysis telescopic boom truck crane. Zbirnyk naukovykh prats Odeskoi derzhavnoi akademiyi tekhnichnoho rehuliuvannia ta yakosti, 1, 79–82.
  8. Lototska, O. I. (2008). Pidvyshchennia ekspluatatsiynykh vlastyvostei detalei polihrafichnykh mashyn. Tekhnolohiya i tekhnika drukarstva, 3-4, 16–20.
  9. Aftanaziv, I. S., Shevchuk, L. I. (2016). Pat. No. 116265 UA. Prystriy dlia zmitsnennia torsionnykh valiv poverkhnevym plastychnym deformuvanniam. MPK V24V 39/04 (2006.01), V23R 9/04 (2006.01). No. a201602854; declareted: 21.03.2016; published: 26.02.2018, Bul. No. 4.
  10. Aftanaziv, I. S., Shevchuk, L. I. (2016). Pat. No. 116268 UA. Prystriy dlia zmitsnennia poverkhnevym plastychnym deformuvanniam vnutrishnikh tsylindrychnykh poverkhon dovhomirnykh detalei. MPK V24V 39/02 (2006.01), V23R 9/04 (2006.01). No. a201603003; declareted: 23.02.2016; published: 26.02.2018, Bul. No. 4.
  11. Aftanaziv, I. S., Shevchuk, L. I., Strutynska, L. R., Strogan, O. I. (2018). Vibrational-centrifugal surface strengthening of drill and casing pipes. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 88–97. doi: https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-5/7
  12. Orobej, V., Kolomiets, L., Lymarenko, A. (2015). Boundary element method in problems of plate elements bending of engineering structures. Metallurgical and Mining Industry, 4, 295–302.
  13. Kolomiets, L. V., Orobey, V. F., Lymarenko, A. M. (2016). Method of boundary elements in problems of stability of plane bending of rectangular section beams. Metallurgical and mining industry, 3, 58–65.
  14. Aftanaziv, I. S., Shevchuk, L. I., Strohan, O. I., Strutynska, L. R. (2018). Increasing durability and robustness of plane wheel hubs by strengthening treatment. Aerospace technic and technology, 5, 47–57. doi: https://doi.org/10.32620/aktt.2018.5.08
  15. Kubit, A., Bucior, M., Zielecki, W., Stachowicz, F. (2016). The impact of heat treatment and shot peening on the fatigue strength of 51CrV4 steel. Procedia Structural Integrity, 2, 3330–3336. doi: https://doi.org/10.1016/j.prostr.2016.06.415
  16. Oteniy, Ya. N. (2006). Formirovanie ostatochnyh napryazheniy pri obkatyvanii detaley rolika proizvol'nogo tipa. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Mashinostroenie, 1, 57–62.
  17. Lakhwinder, S., Khan, R., Aggarwal, M. L. (2010). Effect of shot peening on hardening and surface roughness of nitrogen austenitic stainless steel. International Jornal of Engineering Science and Technology, 2 (5), 818–826.
  18. Zaides, S. A., Ngo Cao Cuong (2016). Evaluation of stress state in cramped conditions of local loading. Uprochnyayuschie tekhnologii i pokrytiya, 10, 6–9.
  19. Zyk, E. N., Pleshakov, V. V. (2016). Influence of finishing-hardering treatment by shot on mechanical strength characteristics of details made of high-strenght steels in production and reconditioning. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Povolzhskiy region. Tekhnicheskie nauki. Mashinostroenie, 1, 138–148.
  20. Llaneza, V., Belzunce, F. J. (2015). Study of the effects produced by shot peening on the surface of quenched and tempered steels: roughness, residual stresses and work hardening. Applied Surface Science, 356, 475–485. doi: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.08.110
  21. Ahtam'yanov, R. M. (2014). Kontrol' processa pnevmodrobestruynogo uprochneniya i tekhnologicheskaya osnastka. Molodoy ucheniy, 16, 56–58. Available at: https://moluch.ru/archive/75/12759/
  22. Vielma, A. T., Llaneza, V., Belzunce, F. J. (2014). Shot Peening Intensity Optimization to Increase the Fatigue Life of a Quenched and Tempered Structural Steel. Procedia Engineering, 74, 273–278. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.06.261
  23. Sledz, M., Stachowicz, F., Zielecki, W. (2016). The effect of shot peening on the fatigue strength of steel sheets. Metallic Materials, 53 (02), 91–95. doi: https://doi.org/10.4149/km_2015_2_91
  24. Pesin, M. V. (2013). Scientific the bases of the simulation of the process of strengthening the bottom of thread of drill pipes by deep roll. Ekspoziciya Neft' Gaz, 5 (30), 68–70.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-05-14

Як цитувати

Aftanaziv, I., Shevchuk, L., Samsin, I., Strutynska, L., & Strogan, O. (2019). Розробка технології поверхневого зміцнення каналів стволів крупнокаліберних артилерійських гармат. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(1 (99), 11–18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.167134

Номер

Том 3 № 1 (99) (2019): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Ivan Aftanaziv, Liliya Shevchuk, Igor Samsin, Lesya Strutynska, Orysia Strogan

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.