Прогрессивные технологии и системы машиностроения

ШЛИФОВАНИЕ ТВЕРДОГО СПЛАВА ВК15 АЛМАЗНЫМИ КРУГАМИ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ

Н. В. Азарова — 2025-07-29

В статье приведены данные по исследованию изменений среднего арифметического отклонения профиля обработанной поверхности при алмазном шлифовании твердого сплава ВК15 алмазными кругами на связке М2-01, рабочая поверхность которых получена в результате электроэрозионной правки.

ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРА ЦИНК-АЛЮМИНИЕВЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧАЕМЫХ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ИНДУКЦИОННОЙ НАПЛАВКОЙ

М. А. Белоцерковский — 2025-07-29

В статье представлены данные по результатам изучения структуры и триботехнических свойств покрытия из цинк-алюминиевого сплава ZnAl30, сформированного на внутренней поверхности стальной втулки методом центробежной индукционной наплавки. Структура наплавленного покрытия в условиях центробежного вращения имеет композиционное градиентное строение, представленное матричным Zn-Al сплавом, армированным включениями Al₁₃Fe₄ и диффузионным цинковым слоем на поверхности стальной втулки. Триботехнические испытания последовательно сошлифованных слоев покрытия показали, что коэффициент трения изменяется по глубине градиентного покрытия имеет экстремум минимального значения в интервале 0,005-0,012, что соответствует уровню антифрикционных свойств. Данные значения сохраняются в широком интервале давлений (до 25МПа) при скорости скольжения 0,2 м/с.

КОНЦЕПЦИЯ СОЗДАНИЯ БЕСКОНТАКТНЫХ ПРИВОДОВ ВРАЩЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В МАШИНАХ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

В. Е. Брешев — 2025-07-29

В работе представлена разработанная обобщённая концепция создания бесконтактных приводов вращения для эффективного применения в машинах различного назначения – безвальных динамических насосах, станках резки монокристаллов, сатураторах и др. машинах. Сформулированы основные научно-технические задачи на пути создания бесконтактных приводов вращения и подходы к их решению. Представлены результаты исследования технико-технологических преимуществ и конструктивных особенностей бесконтактных приводов с кольцевыми роторами, проанализированы варианты их конструкций и способов эффективного применения в машинах для зачистки емкостей, центробежно-вихревых и центробежных безвальных насосах, бесшпиндельных станках резки монокристаллов.

ИНЖЕНЕРИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОЩНОГО ДИОДНОГО ЛАЗЕРА

В. С. Голубев — 2025-07-29

Исследованы особенности проведения операций наплавки, модифицирования и легирования на поверхностях стальных образцов с использованием излучения мощного диодного лазера. Широкополосная лазерная наплавка осуществлялась с использованием порошка нержавеющей стали 20Х13 и твердосплавного порошка на никелевой основе ЗТС-60WCS. Апробирована возможность оплавления аналогичного твердосплавного порошка Т-Термо 660, нанесенного в виде шликерной обмазки толщиной ~ 200 мкм. В качестве легирующих материалов в данных экспериментах использовались порошки карбидов b₄c и WC.

ВЛИЯНИЕ ОРИЕНТАЦИИ УПРОЧНЁННЫХ ВОЛОКОН НА НАПРЯЖЁННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ КРУЧЕНИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ

С. А. Зайдес — 2025-07-29

В статье исследуется влияние пространственной ориентации упрочнённых волокон, формируемых в результате поверхностного пластического деформирования, на напряжённое состояние цилиндрических образцов при кручении. Проведено численное моделирование в ANSYS для трёх углов наклона волокон: 0°, 45° и 90°. Установлено, что наклон под углом 45° обеспечивает наибольшую равномерность распределения касательных напряжений и максимальную прочность. При ориентации волокон вдоль оси (0°) наблюдается меньшая устойчивость, а при поперечном расположении (90°) — наименьшая. Результаты указывают на необходимость рационального выбора направления упрочнённой текстуры в зависимости от условий эксплуатации деталей.

ИЗНОСОСТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБРАБАТЫВАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА В ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ УСЛОВИЯХ СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ

Е. В. Овчинников — 2025-07-29

Увеличение эксплуатационного ресурса обрабатывающего инструмента в строительной отрасли достигается путем применения различного типа покрытий. Одним из перспективных направлений достижения высокого эксплуатационного ресурса является использование вакуумных покрытий. Известны и широко распространены покрытия на основе соединений титана, циркония. Однако в настоящее время интерес сточник зрения технического применения представляют трехкомпонентные покрытия на основе алюминия-титана-азота. Целью данной работы являлось исследование морфология и физико-механические свойства вакуумных покрытий, получаемых на основе алтинов. Для изучения характеристик защитных слоев на основе алюминия-титана-азота применяли современные методы исследований: оптическая и атомно-силовая микроскопия, микродюраметрия, триботехнические испытания. Установлено, что формирование терхкомпонентных покрытий на основе алюминия, титана и азота позволяет сформировать высокотвердые покрытия даже при малых значениях реакционного газа в вакуумной камере. Морфология формируемых покрытий зависит, как от потенциала подаваемого на подложку, так и от давления реакционных газов в вакуумной камере. Коэффициент трения покрытий на основе AlTiN зависит от величины вакуума, который создавался при формировании покрытий плазмохимическим методом.

ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО КЛИНА И КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ЕГО РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЯХ

Ю. П. Ракунов — 2025-07-29

В статье рассмотрены характер и распределение контактных напряжений на передней и задней поверхностях режущего клина (РК) с учетом величины радиуса округления режущей кромки (ρ) который определяет типоразмер РК совместно с передним и задним углом резца. Рассмотрена кинетика изменения радиуса ρ резцов из сверхтвердых материалов при обработке закаленных сталей. Определены парные корреляционные зависимости между действительной толщиной среза а и ρ_пр, обеспечивающие наибольшую прочность РК и ρ_т, соответствующие максимальной стойкости инструмента при тонкой и чистовой обработке труднообрабатываемых материалов, в том числе закалённых сталей и жаропрочных сплавов. Приведены величины нормальных сил, сил трения и удельных нагрузок при точении частично приработанным резцом из композита 01 закаленной стали ХВ1Г. Исследован характер изменения нормальных и касательных напряжений с повышением скорости резания и подачи на оборот. Даны рекомендации по оптимальному назначению сечения среза a тонкого точения при значении радиуса округления режущих кромок РЭ резцов унифицированных конструкций.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ УПРОЧНЕНИЯ ВЫСОКО-РЕСУРСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Г. А. Сухочев — 2025-07-29

В статье обоснованы возможности повышения эффективности комбинированной упрочняющей обработки поверхностей многоразово нагруженных деталей. Выполнен анализ эксплуатационных особенностей физико-механического состояния поверхностей лопаток в коррозионно-активных средах. Предложены возможные комбинации эффективных технологических схем поверхностной обработки для получения эксплуатационно-ориентированных показателей качества лопастных конструкций применительно к условиям знакопеременных нагрузок в экстремальных условиях эксплуатации.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАТЕРИАЛОВ КОНТАКТИРУЮЩИХ ЗВЕНЬЕВ НА КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЗАЦЕПЛЕНИИ ПЕРЕДАЧИ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ТЕЛАМИ КАЧЕНИЯ

Е. С. Чавров — 2025-07-29

В статье рассматриваются передачи с промежуточными телами качения и свободной обоймой (ПТКСО). Представлена схема передачи с ПТКСО. Рассмотрены формы тел качения и материалы из которых могут быть изготовлены тела качения, исследуемой передачи. Изучены материалы, используемые для изготовления деталей, имеющих циклоидальный профиль. Исследовано влияние материалов тел качения, кулачка и венца передачи с ПТКСО на контактные напряжения в ее зацеплении.

ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ М-КРОЛЕЙ

Ф. И. Пантелеенко — 2025-07-29

Разработан комплекс оборудования для формирования плазменных износостойких покрытий на основе М-кролей. Приведены характеристики и параметры разработанного комплекса оборудования для формирования плазменных покрытий, а также результаты его тестирования. Для реализации новых технологических схем нанесения покрытий с повышенными эксплуатационными характеристиками разработан, запатентован и изготовлен целый спектр нового оборудования. Проведенные эксперименты показывают, что разработанные авторами плазмотрон ПБГ-1 и порошковый питатель ППБГ-04 имеют минимум в 2-3 раза выше ресурс работы при напылении материалов из М-кролей и керамических по сравнению с серийным оборудованием фирмы “Плазма-Техник”, за счет изменения конструкции катодно-анодного узла плазмотрона и конструкции подающего узла питателя, способствующих равномерной подаче порошка в плазменную струю и лучшего его проплавления. В результате получаются более качественные плазменные покрытия, с повышенными эксплуатационными характеристиками: прочность сцепления увеличивается в 1.3-2 раза, коэффициент использования материала в 1.5-1.6 раза, микротвердость в 1.2-1.4 раза, пористость уменьшается в 2-2.5 раза.