Дослідження впливу вібраційних коливань в процесах зміцнюючої обробки деталей машин
DOI:
https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.157827Ключові слова:
технологічний процес обробки, зміцнення вібрацією, зносостійкість деталей, коефіцієнт технічної готовностіАнотація
Об'єктом дослідження є технологічний процес підвищення надійності відновлення дисків сошників зернових сівалок вібраційним зміцненням. Одним з найбільш проблемних місць є недостатня вивченість даного технологічного процесу при відновленні сільськогосподарських машин. Для появи більш глибоких уявлень про процес вібраційного зміцнення матеріалу деталей необхідно проведення експериментальних досліджень по вивченню впливу параметрів обробки на ступінь зміцнення.
В ході дослідження процес вібраційного зміцнення наплавленої поверхні здійснювався на виготовленій авторами даного дослідження вібраційній установці. Для вибору параметрів обробки та визначення їх оптимальних значень проведені мікроструктурні дослідження матеріалу дисків. Виявлено та обґрунтовано основні параметри зміцнення: амплітуду і частоту коливань обробного інструменту, час зміцнення, та визначено їх значення: А=0,5 мм; n=1400 хв-1; t=20 с.
В результаті досліджень встановлено, що при вібраційному зміцненні структура матеріалу більш дрібнозерниста. Збільшення мікротвердості на поверхні наплавленого шару можна пояснити більшим дробленням зерен і збільшенням їх числа. Це, в свою чергу, викликає активізацію дислокацій у всіх зернах, прилеглих до поверхні. При вібраційному деформуванні протяжність границь зерен збільшується і тим самим утворюється більше зон ковзання дислокацій. Цим можна пояснити механізм зміцнення.
Проведено оцінку експлуатаційної надійності дисків за такими показниками: напрацювання за сезон і коефіцієнт технічного використання. У сівалок з дисками, відновленими приварюванням сегментів з наплавленням сормайтом і вібраційним зміцненням, коефіцієнт технічного використання в 1,053 рази вище, ніж у сівалок з новими дисками.
Завдяки застосуванню розробленої технології відновлення забезпечується можливість знизити в 1,49–1,70 рази швидкість затуплення леза. Це забезпечує збільшення часу його роботи. У порівнянні з аналогічними відомими технологіями, розроблена технологія вібраційного зміцнення лез дисків забезпечує найбільшу зносостійкість і збільшення в 1,34 рази напрацювання в порівнянні з новими дисками.
Посилання
- Kaledin, B. A., Chepa, P. A. (1984). Povyshenie dolgovechnosti detaley poverkhnostnym deformirovaniem. Minsk: Nauka i tekhnika, 230.
- Oleynik, N. V., Kravchuk, V. S. (1982). Snizhenie materialoemkosti detaley, uprochnennykh poverkhnostnym plasticheskim deformirovaniem. Kyiv: Naukova Dumka, 104–109.
- Downham, E. (1986). Vibration in rotating machinery: Malfunction diagnosis – Art Science. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers – Vibrations in Rotating Machinery, 1–6.
- Ramesh, K. T. (2009). Nanomaterials: Mechanics and Mechanisms. Boston: Springer, 316. doi: http://doi.org/10.1007/978-0-387-09783-1
- Zaika, P. M. (2001). Teoriia silskohospodarskykh mashyn. Kharkiv: OKO, 443.
- Bowden, F. P., Tabor, D. (2001). The friction and lubrication of solids. Oxford University Press, 424.
- Cameron, T., Yarin, A. (2007). Handbook of experimental fluid Mechanics. Springer, 1557.
- Prokof'ev, P. I. (1982). O grafoanaliticheskom modelirovanii formoobrazovaniya lezviya pri iznashivanii nozhey sel'skokhozyaystvennykh mashin. Kyiv: Tekhnika, 284.
- Chernovol, M. I. (1989). Povyshenie kachestva vosstanovleniya detaley mashin. Kyiv: Tekhnika, 168.
- Dudnykov, A., Belovod, A., Pasyuta, A., Gorbenko, A., Kelemesh, A. (2015). Dynamics of wear of the cutting elements of tillers. Annals of Warsaw University of Life Science, 65, 15–19.
- Nikolaenko, A., Hussein, A. T. (2014). Modeling of vibrating machine-tool with improved construction. ТЕKA. Commission of motorization and energetics in agriculture, 14 (1), 174–181. Available at: http://www.pan-ol.lublin.pl/wydawnictwa/TMot14_1/Teka_14_1.pdf
- Hamouda, K., Bournine, H., Tamarkin, M. A., Babichev, A. P., Saidi, D., Amrou, H. E. (2016). Effect of the Velocity of Rotation in the Process of Vibration Grinding on the Surface State. Materials Science, 52 (2), 216–221. doi: http://doi.org/10.1007/s11003-016-9946-9
- Belevskii, L. S., Belevskaya, I. V., Belov, V. K., Gubarev, E. V., Efimova, Y. Y. (2016). Surface Modification of Products by Plastic Deformation and the Application of Functional Coatings. Metallurgist, 60 (3-4), 434–439. doi: http://doi.org/10.1007/s11015-016-0310-y
- Lou, Y., He, J. S., Chen, H., Long, M. (2017). Effects of vibration amplitude and relative grain size on the rheological behavior of copper during ultrasonic-assisted microextrusion. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 89 (5-8), 2421–2433. doi: http://doi.org/10.1007/s00170-016-9288-7
- Gichan, V. (2011). Active control of the process and results of treatment. Journal of Vibroengineering, 13 (2), 371–375.
- Jurcius, A., Valiulis, A., Kumslytis, V. (2008). Vibratory stress relieving – it's advantages as analternative to thermal treatment. Journal of Vibroengineering, 10 (1), 123–127.
- Djema, M. A., Hamouda, K., Babichev, A. P., Saidi, D., Halimi, D. (2012). The Impact of Mechanical Vibration on the Hardening of Metallic Surface. Advanced Materials Research, 626, 90–94. doi: http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.626.90
- Kanivets, O. V. (2012). Obgruntuvannia parametriv protsesu vidnovlennia ta pidvyshchennia nadiinosti dyskiv soshnykiv zernovykh sivalok. Kharkiv, 22.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Anatolii Dudnikov, Vladimir Dudnik, Oleksander Kanivets, Oleksandra Bilovod, Oleksii Burlaka
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.
