У статті розглянуті види і умови впливу експлуатаційних факторів на стан поверхневого шару робочих поверхонь деталей, подано класифікацію процесів, що протікають в поверхневому шарі деталі в умовах впливу експлуатаційних факторів.

Анотація наукової статті з механіки і машинобудування, автор наукової роботи - С. А. Матвієнко


ANALYSIS OF OPERATIONAL FACTORS IMPACT ON ELEMENT

The types and conditions of operational factors impact on the state of the surface layer of the elements working surfaces are considered in the article. The classification of processes occurring in the surface layer of the element under the influence of operational factors is presented.


Область наук:
  • Механіка і машинобудування
  • Рік видавництва: 2019
    Журнал
    Технічна експлуатація водного транспорту: проблеми і шляхи розвитку
    Наукова стаття на тему 'аналіз особливостей ВПЛИВУ експлуатаційних ФАКТОРІВ НА ДЕТАЛЬ'

    Текст наукової роботи на тему «аналіз особливостей ВПЛИВУ експлуатаційних ФАКТОРІВ НА ДЕТАЛЬ»

    ?УДК 621.9.04

    С.А. Матвієнко

    Донецький національний технічний університет, Донецьк, 283001 e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Аналіз особливостей ВПЛИВУ експлуатаційних ФАКТОРІВ

    НА ДЕТАЛЬ

    У статті розглянуті види і умови впливу експлуатаційних факторів на стан поверхневого шару робочих поверхонь деталей, подано класифікацію процесів, що протікають в поверхневому шарі деталі в умовах впливу експлуатаційних факторів.

    Ключові слова: службове призначення, експлуатаційні фактори, поверхня, властивості, якість.

    S.A. Matvienko

    Donetsk National Technical University, Donetsk, 283001 e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    ANALYSIS OF OPERATIONAL FACTORS IMPACT ON ELEMENT

    The types and conditions of operational factors impact on the state of the surface layer of the elements working surfaces are considered in the article. The classification of processes occurring in the surface layer of the element under the influence of operational factors is presented.

    Key words: service purpose, operational factors, surface, properties, quality.

    Вступ

    Службове призначення деталі визначається функціями, виконуваними деталлю в виробі. Функція деталі є сумарною складової функцій її робочих і базуються поверхонь. Аналіз службового призначення і особливостей впливу відповідних експлуатаційних факторів на якість функціональних поверхонь деталі при виконанні нею свого службового призначення є найважливішою науковою задачею. Її рішення дозволить забезпечити оптимальний термін служби деталей за рахунок формування якості поверхневого шару, що забезпечує відповідні експлуатаційні властивості.

    мета статті

    Визначити вплив умов експлуатації виробу, обумовлених його службовим призначенням, на якість поверхневого шару та експлуатаційні властивості функціональних поверхонь.

    Основна частина

    Вибір способу технологічного впливу на робочу поверхню деталей обумовлюється функціональним призначенням цих поверхонь і їх елементів. Умови експлуатації, технологічні впливи і експлуатаційні властивості деталі взаємопов'язані між собою [1]. Схема аналізу деталі при виборі способу обробно-зміцнюючої обробки представлена ​​на рис. 1. Відповідно до структурно-логічної схемою забезпечення функціональних параметрів вироби при формуванні поверхневого шару характеризується експлуатаційними зв'язками. Ці характеристики залежать від параметрів якості та експлуатаційних факторів, що виникають в процесі експлуатації виробу.

    За ознакою службового призначення всі поверхні деталей діляться на базові; які беруть участь в робочому процесі (функціональні); виконують роль базових і функціональних.

    За характером робочих процесів функції поверхонь, в яких беруть участь деталі при експлуатації, діляться на передачу (отримання) руху (обертального, поступального, складного); передачу (отримання) зусилля (навантаження).

    Класифікація поверхонь деталей за способом формоутворення, з вигляду руйнування, по зовнішньому впливу, за функціональним призначенням і характером руйнувань представлена ​​в [2].

    Функціональні поверхні класифікують: за характером формування на модифіковані, нашаровані (нарощені) і комбіновані; за характером пріоритетного експлуатаційного властивості на зносостійкі, антифрикційні, корозійностійкі, жаростійкі і т. д.

    г ч

    технологічні впливу

    Мал. 1. Структурно-логічна схема

    Поверхневий шар робочих поверхонь характеризується наступними параметрами: товщиною, твердістю, напруженим станом, фізико-хімічним складом, адгезійною міцністю і функціональними (експлуатаційними) властивостями [3].

    При виконанні деталлю своєї функції в процесі експлуатації робочі поверхні і їх функціональні елементи піддаються певним видам впливів, які надають різний вплив на технічний стан поверхневого шару (рис. 2).

    Мал. 2. Види експлуатаційних впливів

    До зовнішніх факторів належать процеси впливу робочої (навколишнього) середовища на деталь, що виникають в процесі її експлуатації, а до факторів внутрішнього впливу належать процеси зміни якості деталі в часі (старіння, зношування). В результаті впливу внутрішніх факторів відбувається зміна якості поверхневого шару і, як наслідок, погіршення експлуатаційних властивостей.

    Функціональне призначення поверхні

    -I /

    До штучним зовнішніх факторів належать: механічні, гідромеханічні, термічні, акустичні, аеродинамічні, електричні, електромагнітні та ін.

    До природних зовнішніх відносяться фактори, викликані впливом навколишнього середовища: корозія, температура навколишнього середовища і її зміни, хімічний склад і забруднення середовища, радіація, електромагнітне поле, гравітаційне поле, мікроорганізми і т. Д.

    Класифікація процесів, що протікають в поверхневому шарі деталі в умовах впливу експлуатаційних факторів, може бути проведена за такими ознаками [4-6]:

    - по марці матеріалу деталі;

    - виду енергії, яка визначає характер процесу (механічна, теплова, електрична, хімічна, електромагнітна, акустична, променева, ядерна);

    - типу експлуатаційного впливу (силове, температурне, тертя);

    - характером (внутрішнього механізму) процесу;

    - по режиму активної експлуатації;

    - по виду змін, що викликаються в матеріалі деталі;

    - по протіканню різних фізико-хімічних і фізико-механічних процесів у поверхневому шарі (швидкоплинні, середньої швидкості і медленнотекущіе).

    При нерівномірному розподілі впливів, що обурюють при изотропности параметрів якості поверхневого шару має місце анизотропность експлуатаційних властивостей поверхні [6].

    Змінними факторами в процесі тертя є: тиск в зоні фрикційного контакту, швидкість відносного переміщення і температура.

    Зміна якості поверхневого шару функціональних елементів робочих поверхонь деталей обумовлено енергетичним впливом. Забезпечивши відповідність видів енергій експлуатаційних технологічних впливів при обробно-зміцнюючої обробки можна досягти зменшення зносу при заробляння [7, 8].

    Експлуатаційні властивості деталей сприяють виконанню деталлю свого службового призначення при заданому ресурсі і впливі експлуатаційних факторів. Основними експлуатаційними властивостями деталей є: опір втоми, зносостійкість, корозійна стійкість.

    Згідно класичною схемою, прийнято регламентувати комплексний параметр, який об'єднує певний набір параметрів якості поверхонь, що включає параметри шорсткості, хвилястості, макроотклоненій, фізико-механічних властивостей [9].

    В процесі експлуатації деталі машин піддаються впливу комплексу експлуатаційних факторів, що при однорідності якості ПС призводить до анізотропії експлуатаційних властивостей поверхні в цілому. Нерівномірне «вироблення» функціональних поверхонь обумовлена ​​взаємодією однорідності якості ПС з нестабільністю умов експлуатації. Для отримання поверхонь з нерівномірними експлуатаційними властивостями доцільно використовувати методи, що дозволяють в процесі обробки варіювати керуючими факторами. У більшості випадків умови експлуатації деталей характеризуються нерівномірним розподілом експлуатаційних [6].

    Для забезпечення изотропности експлуатаційних властивостей по робочій поверхні, необхідно технологічне забезпечення закономірного зміни відповідних параметрів якості поверхневого шару. Ізотропності експлуатаційних властивостей формованої поверхні забезпечується за рахунок зміни значень факторів обробки по заданому закону при дотриманні принципів визначеності, існування, керованості, фізичної можливості бути реалізованим [8].

    висновок

    При виборі способу обробно-зміцнюючої обробки необхідно враховувати функціональне призначення деталі, її міру корисності, закон розподілу по робочій поверхні і умови впливу експлуатаційних факторів

    література

    1. Функціонально-орієнтовані покриття для підвищення експлуатаційних властивостей деталей машин / О.М. Михайлов, Д.А. Михайлов, Р.М. Грубка, М.Г. Петров // Машинобудування

    і техносфера XXI століття: Збірник праць XXII міжнародній науково-технічній конференції в м.Севастополі 14-19 вересня 2015 р В 2 т. - Донецьк: МСМ, 2015. - Т. 2. - С. 24-38.

    2. Розробка класифікатора поверхонь деталей для забезпечення синтезу функціонально-орієнтованих технологій обробно-зміцнюючої обробки / О.М. Михайлов,

    О.В. Лукичев, С.А. Матвієнко, Ю.Н. Стрельник, А.П. Пічка // Прогресивні технології і системи машинобудування. - 2017. - Вип. 4 (59). - С. 31-36.

    3. Четвергов В.А., Овчаренко С.М. Фізичні основи надійності: Конспект лекцій / Омський гос. ун-т шляхів сполучення. - Омськ, 2002. - 37 с.

    4. Артемов І.І., Савицький В.Я., Сорокін С.А. Моделювання зношування і прогнозування ресурсу трибосистем: Монографія. - Пенза: Информ.-іздат. центр Пензенського держ. унта, 2004. - 374 с.

    5. Нагоркін М.Н., Федоров В.П., Тота А.В. Умови експлуатації функціональних поверхонь трібоелементов в типових з'єднаннях тертя ковзання // Известия Південно-Західного державного університету. - 2014. - № 6 (57). - С. 15-26.

    6. Суслов А.Г. Функціонально-орієнтовані технології обробки робочих поверхонь деталей машин // Технологія машинобудування та матеріали. - 2014. - № 1 (19). -С.107-109.

    7. Васильєв, А.Г. Направлене формування експлуатаційних властивостей деталей в технологічних середовищах // Вісник ЮУрГУ. - 2017. - Т. 17, № 1. - С. 33-40.

    8. Технологічне забезпечення параметрів якості та експлуатаційних властивостей поверхонь деталей машин для експлуатації в неоднорідних умовах / М.Н. Нагоркін,

    В.П. Федоров, Е.В. Ковальова, М.П. Топорков // Прогресивні технології і системи машинобудування. - 2016. - № 1 (52). - С. 136-145.

    9. Технологічне забезпечення і підвищення експлуатаційних властивостей деталей і їх з'єднань / А.Г. Суслов, В.П. Федоров, О.А. Горленко та ін .; Під ред. А.Г. Суслова. - М .: Машинобудування, 2006. - 448 с.


    Ключові слова: службове призначення / експлуатаційні фактори / поверхню / властивості / якість. / service purpose / operational factors / surface / properties / quality.

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити