Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
технических наук: 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и
детали машин. — Казанский государственный технический университет
им. А.Н. Туполева. — Казань, 2010. — 54 с.
Цель работы. Разработка
теоретико-экспериментальных основ работы ультразвуковых
виброударных систем для повышения эффективности их применения при
формировании эксплуатационных свойств металлических и
композиционных материалов изделий машиностроения.
Научная новизна результатов исследований.
Математические модели работы виброударных ультразвуковых технологических систем с одним активным и одним пассивным вибраторами, а также с промежуточными бойками учитывают нелинейность технологической нагрузки и процесс пластического деформирования металла, что позволило повысить точность расчетов оптимальных параметров систем.
Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что толщиной продеформированного слоя металла можно управлять в процессе работы ультразвукового механизма путем измерения динамического увода.
Применение в математических моделях метода гармонической линеаризации позволило выявить резонансные свойства виброударных ультразвуковых систем, а использование метода припасовывания – рассчитать ударные напряжения в деформируемом металле.
Разработана новая подтвержденная патентом конструкция виброударного многобойкового ультразвукового инструмента.
Разработан метод мониторинга работы виброударной системы по интенсивности ультразвукового воздействия на обрабатываемый материал.
Получено в технологических применениях виброударных ультразвуковых систем:
ультразвуковая виброковка сталей аустенитного класса может обеспечивать одновременное формообразование и упрочнение до твердости мартенситных сталей после закалки;
при снятии сварочных напряжений время ультразвукового воздействия имеет пороговое значение;
возможно одновременное повышение коррозионной стойкости и прочности трубной стали;
ультразвуковая обработка связующих композиций повышает прочность композиционных полимерных материалов, покрытий и клеевых соединений.
Практическая значимость результатов исследований:
Разработанные математические модели позволяют определять оптимальные режимы работы ультразвукового виброударного механизма и параметры режима обработки, обеспечивающие наибольшую эффективность его применения.
Полученные резонансные зависимости вибратора позволяют установить наиболее интенсивные и устойчивые режимы ППД.
Новая конструкция виброударного ультразвукового механизма с промежуточными бойками обеспечивает повышение эффективности его работы.
Разработанный метод мониторинга работы виброударной ультразвуковой технологической системы позволяет управлять процессом ультразвукового воздействия на материал.
Показаны области эффективного применения виброударных ультразвуковых систем для формирования эксплуатационных свойств металлических и композиционных материалов изделий машиностроения. Получен экономический эффект от внедрения результатов в объеме 1,2 млн. рублей.
Научная новизна результатов исследований.
Математические модели работы виброударных ультразвуковых технологических систем с одним активным и одним пассивным вибраторами, а также с промежуточными бойками учитывают нелинейность технологической нагрузки и процесс пластического деформирования металла, что позволило повысить точность расчетов оптимальных параметров систем.
Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что толщиной продеформированного слоя металла можно управлять в процессе работы ультразвукового механизма путем измерения динамического увода.
Применение в математических моделях метода гармонической линеаризации позволило выявить резонансные свойства виброударных ультразвуковых систем, а использование метода припасовывания – рассчитать ударные напряжения в деформируемом металле.
Разработана новая подтвержденная патентом конструкция виброударного многобойкового ультразвукового инструмента.
Разработан метод мониторинга работы виброударной системы по интенсивности ультразвукового воздействия на обрабатываемый материал.
Получено в технологических применениях виброударных ультразвуковых систем:
ультразвуковая виброковка сталей аустенитного класса может обеспечивать одновременное формообразование и упрочнение до твердости мартенситных сталей после закалки;
при снятии сварочных напряжений время ультразвукового воздействия имеет пороговое значение;
возможно одновременное повышение коррозионной стойкости и прочности трубной стали;
ультразвуковая обработка связующих композиций повышает прочность композиционных полимерных материалов, покрытий и клеевых соединений.
Практическая значимость результатов исследований:
Разработанные математические модели позволяют определять оптимальные режимы работы ультразвукового виброударного механизма и параметры режима обработки, обеспечивающие наибольшую эффективность его применения.
Полученные резонансные зависимости вибратора позволяют установить наиболее интенсивные и устойчивые режимы ППД.
Новая конструкция виброударного ультразвукового механизма с промежуточными бойками обеспечивает повышение эффективности его работы.
Разработанный метод мониторинга работы виброударной ультразвуковой технологической системы позволяет управлять процессом ультразвукового воздействия на материал.
Показаны области эффективного применения виброударных ультразвуковых систем для формирования эксплуатационных свойств металлических и композиционных материалов изделий машиностроения. Получен экономический эффект от внедрения результатов в объеме 1,2 млн. рублей.