| Авторы |
Тразанов Александр Викторович, начальник участка, ООО «Новоуренгойский газохимический комплекс» (Россия, Ямало-Ненецкий автономный округ, г. Новый Уренгой, ул. Южная, 2А), E-mail: Alex05TN588@yandex.ru
Таранцева Клара Рустемовна, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой биотехнологий и техносферной безопасности, Пензенский государственный технологический университет (Россия, г. Пенза, пр. Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11), E-mail: krtar2018@bk.ru
Зверовщиков Александр Евгеньевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии машиностроения, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: azwer@mail.ru
|
| Аннотация |
Актуальность и цели. Методы дробеструйной обработки различных поверхностей получили широкое распространение в машиностроении. Конструкции устройств для их реализации регулярно усовершенствуются и модернизируются, зачастую это приводит к изменению физических параметров процесса обработки (угла атаки факела дроби, скорости дроби, температуры и т.д.). В связи с этим существующие расчетные методики не могут быть применены для оценки параметров воздействия дроби как технологической гранулированной среды на обрабатываемую поверхность при проектировании технологического оборудования. В частности, отсутствуют методики прогнозирования результатов обработки для такого усовершенствованного метода дробеструйной обработки, как импульсная дробеструйная обработка.
Материалы и методы. Данные для проведения анализа динамики движения единичной дроби в процессе импульсной дробеструйной обработки внутренней поверхности корпусных и емкостных деталей получены посредством измерительного контроля: твердость внутренней поверхности объекта исследования (баллона для воздуха 10-200У ГОСТ 949–73), шероховатость поверхности после обработки была измерена на образцах «свидетелях» физической модели (стальной баллон для воздуха 10-200У ГОСТ 949–73 (диаметр 140 мм, длина 900 мм, объем 10 л) с приваренными соединительными фланцами и отверстиями для крепления образцов-свидетелей внутри баллона). Значения эффективной скорости взаимодействия единичной дроби с поверхностью материала Vэф для различных частей баллона определены на основе анализа массивов численных данных, получены в результате САЕ-моделирования наладки для обработки внутренней поверхности баллона для воздуха 10-200У ГОСТ 949–73 (V = 10 л, Ø140, L = 900). Для упрощения анализа процесса формирования шероховатости поверхности методом импульсной дробеструйной обработки и с учетом того, что частицы дроби в процессе взаимодействия приобретают форму сферы, далее приняты следующие допущения: форма дроби – сфера, диаметр дроби (D) – 1 мм.
Результаты. Для выделенных частей баллона рассчитаны значения диаметра d и глубины h пластического отпечатка, полученные после единичного удара дробью Ø1мм (горловина: d = 110,45 мкм, h = 3,05 мкм; цилиндрическая часть: d = 23,39 мкм, h = 0,14 мкм; дно: d = 39,99, мкм, h = 0,4 мкм). На основе полученных данных рассчитаны критические значения параметра шероховатости (Raкр) внутренней поверхности горловины (1,16 мкм), цилиндрической части (0,05 мкм) и днища (0,15 мкм) рассматриваемого газового баллона для воздуха 10-200У ГОСТ 949–73 после пульсирующей дробеструйной обработки.
Выводы. Сопоставление результатов аналитических расчетов и физического эксперимента с учетом ряда допущений и упрощений показало достаточную согласованность результатов (относительно небольшой разброс значений параметра шероховатости внутренней поверхности), что подтверждает значение дисперсии адекватности S2 a = 0,19. Неравномерная погрешность предсказания по длине баллона объясняется различием в углах контакта цилиндрической части и дна с горловиной. Таким образом, предлагаемая методика позволяет с достаточной для производственных целей точностью прогнозировать результаты подготовки внутренних поверхностей сосудов под давлением.
|
| Список литературы |
1. Шевцов, С. Н. Моделирование динамики гранулированных сред при вибрационной отделочно-упрочняющей обработке : дис. … д-ра техн. наук / Шевцов С. Н. – Ростов-на-Дону, 2001. – С. 18–55.
2. Tarantseva, K. R. Using SolidWorks for analysis of effective pulse of blast cleaning / K. R. Tarantseva, A. V. Trazanov // International Scientific-Practical Conference – Innovative Informative Technologies in Industry and Social Economic Sphere. Part 3. – Prague, 2014. – April 21–25. – P. 150–154.
3. Тразанов, А. В. Очистка внутренней поверхности баллонов пульсирующим потоком дроби в кипящем слое / А. В. Тразанов, К. Р. Таранцева // ХХI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2013. – № 2. – С. 146–152.
4. Тразанов, А. В. Анализ эффективности импульсной дробеструйной очистки внутренней поверхности сосудов / А. В. Тразанов, К. Р. Таранцева // ХХI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2014. – № 1. – С. 155–159.
5. Тразанов, А. В. Моделирование процесса импульсной дробеструйной обработки внутренней поверхности сосудов / А. В. Тразанов, К. Р. Таранцева // ХХI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2014. – № 5. – С. 137–141.
6. Тразанов, А. В. Прогнозирование долговечности газовых баллонов в процессе технического освидетельствования / А. В. Тразанов, К. Р. Таранцева // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2018. – № 11. – С. 45–49.
7. Гурин, П. А. Проектирование технологии отделочно-упрочняющей центробежной обработки на основе имитационного моделирования : дис. … д-ра техн. наук / Гурин П. А. – Пенза, 2013. – С. 73–123.
8. Зверовщиков, А. Е. О формировании шероховатости поверхности на труднодоступных участках профиля детали при объемной центробежной обработке гранулированными средами / А. Е. Зверовщиков, В. З. Зверовщиков, А. В. Понукалин // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2010. – № 3 (15). – С. 114–122.
|
