Повышение изгибной жесткости длинномерных валов поверхностным пластическим деформированием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, кандидат наук Нгуен Ван Хуан

• Нгуен Ван Хуан
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Нгуен Ван Хуан

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ДЛИННОМЕРНЫХ ВАЛОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Виды длинномерных валов, область применение и технологические особенности изготовления

1.1.1. Длинномерные валы, область применения

1.1.2. Технологические особенности изготовления длинномерных валов

1.2. Влияние остаточных напряжений на качество изделий машиностроения

1.3. Методы определения остаточных напряжений в деталях типа валов

1.4. Влияние процессов поверхностного пластического деформирования на качество изделий машиностроения

1.5. Внутреннее трение, методы определения, влияние на эксплуатационные свойства изделий

1.6. Способы изменения изгибной жесткости деталей машин

1.7. Выводы и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ИЗГИБНОЙ ЖЕСТКОСТИ ДЛИННОМЕРНЫХ ВАЛОВ

2.1. Аналитический расчет изгибной жесткости валов при наличии остаточных напряжений

2.2. Описание программы и конечно-элементного моделирования

2.3. Влияние геометрии и материала валов на изгибную жесткость

2.4. Влияние осевых остаточных напряжений на изгибную жесткость валов

2.5. Влияние тангенциальных и радиальных остаточных напряжений на изгибную жесткость валов

2.6. Влияние объемных полей остаточных на изгибную жесткость валов

2.7. Влияние внутреннего трения на изгибную жесткость валов

Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЯХ

3.1. Определение осевых остаточных напряжений

3.2. Определение тангенциальных остаточных напряжений

3.3. Определение главных компонентов тензора остаточных напряжений

3.4. Определение остаточных напряжений рентгеновским методом

3.5. Методика и оборудование для определения внутреннего трения

Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЕФОРМАЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ НА ИЗГИБНУЮ ЖЕСТКОСТЬ ВАЛОВ

4.1. Расчет жесткости валов по распределению остаточных напряжений после локального поверхностного пластического деформирования

4.2. Результаты экспериментального определения жесткости валов после центробежного обкатывания

4.3. Определение жесткости валов по распределению остаточных напряжений после охватывающего поверхностного пластического деформирования

4.4. Определение жесткости валов по распределению остаточных напряжений в заготовках из калиброванного металла

4.5. Результаты экспериментального определения жесткости валов после охватывающего поверхностного пластического деформирования

Выводы по главе 4

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЖЕСТКОСТИ ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛОВ

5.1. Выбор и обоснование упрочняющей технологии обработки валов

5.2. Выбор и обоснование рабочего инструмента и оборудования

5.3. Оценка качества поверхностного слоя валов упрочненных поверхностным пластическим деформированием

5.4. Назначение рационных параметров упрочняющей обработки

Выводы по главе 5

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение изгибной жесткости длинномерных валов поверхностным пластическим деформированием»

ВВЕДЕНИЕ

Стремлением производителей и потребителей металлопродукции является экономия металла и получение изделий с меньшей массой. Эта задача связана с запасами природных ресурсов, объем которых в земной коре катастрофически снижается. Снижение веса изделий это вопросы технологической и эксплуатационной эффективности.

Изделия машиностроения используются во всех отраслях промышлености. Технологическое оборудование, машины и механизмы, транспортные механики и другие технические системы содержат широкие многообразия деталей, среди которых важнейшими являются валы. Передавая крутящий момент и другие нагрузки, валы подвергаются обычно знакопеременному воздействию, которое снижает надежность и долговечность машин. Особый технологический интерес представляют маложесткие валы.

Длинномерные валы служат для передачи крутящих моментов на достаточно большие расстояния в пределах конструкции. Снижение материалоемкости осуществляется в основном за счет уменьшения поперечного сечения детали. Однако тонкий и длинный стержень имеет низкую устойчивость при действии продольной силы и малую жесткость при действии поперечной нагрузки. Поэтому задача повышения жесткости и устойчивости маложестких стержней является, несомненно, актуальной.

Для решения данной проблемы может быть использовано два подхода. Первый подход направлен на подбор оптимальной геометрии поперечного сечения стержня. Это направление тесно связано с металлоконструкциями, в которых стержни служат силовыми элементами. Детали типа валов и осей используют для передачи вращательного движения крутящего момента. Такие изделия имеют обычно поперечное сечение в виде круга или кольца, и вопрос о возможности изменении геометрии поперечного сечения практически отпадает. Таким образом, задача имеет ограничение - нужно повысить жесткость стержня круглого поперечного сечения.

Для этого предлагается рассмотреть второй подход, который касается механических свойств материала изделия. Здесь также можно выделить два направления. Первое касается подбора материала, его химического состава, который обеспечивал бы необходимые механические свойства изделия. Итогом такого подхода является материал с весьма высокой себестоимостью. Второе направление - технологическое. Из литературных источников и практики предприятий известно, что в процессе обработки деталей их свойства могут существенно изменяться. Причиной служат условия и режимы обработки. Известны технологические процессы, которые специально создают для облагораживания готовых изделий.

Одной из таких технологий является поверхностное пластическое деформирование, которое используют для отделочной и упрочняющей обработки. Оно не только изменят твердость и прочностные характеристики металла, но и в широких пределах позволяет управлять уровнем остаточных напряжений, которые в свою очередь могут оказывать влияние на устойчивость и жесткость стержневых изделий.

Целью диссертационного исследования является разработка технологии поверхностного пластического деформирования, обеспечивающей формирование рациональных полей остаточных напряжений повышающих изгибную жесткость длинномерных цилиндрических деталей.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. На основе анализа литературных источников выявить факторы, влияющие на жесткость цилиндрических деталей типа валов, осей, штанг.

2. Разработать эффективную технологию определения объемных полей остаточных напряжений и внутреннего трения в цилиндрических телах.

3. Разработать методику конечно-элементного моделирования, позволяющую определять деформированное состояние заготовки при поперечном изгибе при наличии остаточных напряжений.

4. На основе компьютерного моделирования и экспериментальных исследований выбрать способ поверхностного пластического деформирования, обеспечи-

вающий необходимый уровень распределения остаточных напряжений, повышающих изгибную жесткость длинномерных валов.

5. Определить оптимальные параметры охватывающего поверхностного пластического деформирования для повышения изгибной жесткости цилиндрических деталей.

6. Оценить качество деталей и их работоспособность после обработки поверхностными пластическими деформированиями.

Объект исследования: длинномерные стальные детали типа валов, осей, штанг.

Предмет исследования: технологические остаточные напряжения; изгиб-ная жесткость; поверхностное пластическое деформирование.

Теоретическая значимость: Установлена деформирующая способность остаточных напряжений растяжения, обеспечивающая повышения изгибной жесткости стержневых деталей типа валов и осей.

Практическая значимость:

- Разработана технология охватывающего поверхностного пластического деформирования и определены режимы обработки, обеспечивающие повышение изгибной жесткости цилиндрических деталей.

- Предложена технология оценки изгибной жесткости длинномерных цилиндрических изделий по результатам оценки затухающих колебаний.

Основные положения выносимые на защиту:

• Способ повышения изгибной жесткости длинномерных цилиндрических деталей за счет формирования технологических остаточных напряжений при поверхностном пластическом деформировании.

• Результаты моделирования и численного расчета изгибной жесткости длинномерных валов.

• Методика экспериментального определения остаточных напряжений и внутреннего трения в цилиндрических деталях.

• Влияния технологии упрочнения (центробежное обкатывание, локальное ППД, охватывающее ППД) на изгибную жесткость валов.

• Технологические рекомендация по повышению жесткости длинномерных деталей типа валов.

Научная новизна:

1. Предложен способ повышения изгибной жесткости длинномерных цилиндрических деталей за счет формирования технологических остаточных напряжений при поверхностном пластическом деформировании.

2. Установлен закон распределения остаточных напряжений по сечению цилиндрических деталей и глубина поверхностного слоя с напряжением сжатия, при которых обеспечивается максимальная жесткость валов.

3. Обоснован экспериментально и подтвержден численным расчетом способ поверхностного пластического деформирования, реализующий схему осесиммет-ричного нагружения на ограниченной длине детали.

Методы исследования и достоверность результатов. Экспериментальные исследования проведены с использованием современных средств измерения:

- для определения остаточных напряжений на поверхности валов использован рентгеновский дифрактометр Xstress 3000 G3/G3R;

- затухание колебания вала замерено с помощью лазерного виброметра Polytec ofv-5000;

- для измерения твердости упрочненных деталей использован стационарный универсальный твердомер HBRV - 187.5;

- измерение шероховатости цилиндрических валов проведено на измерительном приборе FORM TALYS-URF 1200.

Достоверность результатов обеспечена обоснованным использованием теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью выбранных методов исследования, применением известных численных методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов расчетов с экспериментальными данными.

Личный вклад автора. Предложена численная модель длинномерного вала с технологическими остаточными напряжениями, реализована методика оценки изгибной жесткости валов в зависимости от характера распределения остаточных напряжений, выполнены экспериментальные исследования, проведен анализ и обобщение полученных результатов, с формулированы выводы и положения, выносимые на защиту.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ДЛИННОМЕРНЫХ ВАЛОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Виды длинномерных валов, область применение и технологические

особенности изготовления

1.1.1. Длинномерные валы, область применения. Большое количество нежестких длинномерных деталей в машиностроении относится к деталям типа тел вращения. Такими деталями являются гладкие и ступенчатые, пустотелые и сплошные валы, втулки. В технологии машиностроения в понятие валы принято включать собственно валы, а таже штоки, пальцы, оси, колонны и другие подобные детали машин, образованные наружными поверхностями вращения при значительном преобладании длины над диаметром. Конструктивное разнообразие валов вызывается различным сочетанием цилиндрических, конических, а также зубчатых (шлицевых), резьбовых поверхностей. Валы могут иметь шпоночные пазы, лыски, осевые и радиальные отверстия. Вал любой машины является одной из наиболее ответственных деталей, так как он работает с большими нагрузками и в большинстве случаев при высоких частотах вращения. По этой причине валы стремятся делать более легкими, жесткими и прочными, а также пустотелыми и тонкостенными.

К длинномерным валам относятся такие валы, у которых длина в десять раз превышает их диаметр [34, 90]. Например трубы трансмиссии, гильзы двигателей, валы насосов, ходовые винты и валики металлорежущих станков, стволы орудий, оси и валики текстильных машин, коленчатые валы, детали точных приборов, шатуны, детали турбин, гребные валы судов, различного вида оправки для инструмента и т.д. Длинномерные валы обычно служат для передачи крутящих моментов на достаточно большие расстояния в пределах конструкции.

Длинномерные валы широко применяют в транспортной и сельскохозяйственной технике, в водных судах и металлорежущих станках, в разнообразных механизмах горнорудной и текстильной техники.

Например, в водных судах, судовой движитель выполнен в виде компактного высокоэффективного механизма, содержащего длинномерный приводной вал, ось которого параллельна диаметральной плоскости судна.

В сельскохозяйственном машиностроении использован привод молотильных барабанов зерноуборочных комбайнов. Механизм привода содержит клиновидный шкив со ступицей на длинномерному валу барабана.

Длинномерный вал также использован в погружном и глубинном насосе, обеспечивающий подъём жидкости с большой глубины, хорошее охлаждение узлов насоса позволяет поднимать жидкости с растворенным в ней газом. Трансмиссионный вал длиной 2,5 - 4,0 м при диаметре 30 - 40 мм определяет надежность и долговечность артезианских турбинных насосов [32].

Помимо валов для погружных электроцентробежных насосов, выпускают валы для погружных электродвигателей, валы для газосепараторов, валы гидрозащиты, а также длинномерные прутки со специальной отделкой поверхности для машиностроительного комплекса и других производств. Ещё примерами крупногабаритных валов и осей являются: коленчатые валы турбогенераторов, дизельных двигателей и компрессоров большой мощности, оси колёсных пар электровозов, и др.[90].

1.1.2. Технологические особенности изготовления длинномерных валов. Обработка валов по трудоемкости составляет свыше 40% от общей трудоемкости изготовления изделий [90], поэтому вопросы повышения эффективности обработки валов особенно актуальны. Анализ конструкторско-технологических характеристик большого числа деталей типа валов показал, что в изделиях различного назначения применяют ступенчатые, гладкие, фланцевые и другие валы. Особую сложность при изготовлении имеют относительно длинные, нежесткие валы. Выбор структуры операций зависит от программы выпуска, конфигурации элементарных обрабатываемых поверхностей и относительной длины, определяющих жесткость валов. Проведенный анализ технических требований, предъявляемых к деталям типа вал, показал, что при разработке технологии изготовления, как правило, требуется выдержать высокие требования к точности размеров, шерохова-

тости, отклонениям формы и непрямолинейности поверхностей [11, 90]. Возникающие погрешности обработки длинномерных валов связаны не только с процессом механической обработки, определенным состоянием технологической системы, но и с погрешностями, возникающими на предшествующих операциях.

Трудности изготовления валов возрастают с увеличением их длины и уменьшения диаметра. Необходимо создание прогрессивных методов изготовления валов, что сопряжено с большими материальными затратами, трудоемкостью и тесно связано с производительностью изготовления [54]. Поэтому проблема изготовления длинномерных валов является одной из важнейших задач машиностроения, а поиск резервов повышения точности обработки и ее последующее сохранение - актуальной научной проблемой технологии машиностроения.

Трудность обработки таких деталей, как валы и оси большой длины связаны с их недостаточной жесткостью, вследствие чего при обработке возникают значительные деформации детали. Кроме того, точность обработки зависит от начальных отклонений (кривизны) заготовки. Малая изгибная жесткость длинномерных стержневых деталей вызывает существенные проблемы при их обработке и сборке, поэтому такие детали обычно являются нетехнологичными.

На точность обработки длинномерных деталей оказывают влияние как общие факторы: погрешность установки, недостаточная жесткость станка и пр., влияющие на качество их изготовления, так и специфические, присущие длинномерным деталям, такие факторы, как недостаточная жесткость детали, вызывающая прогиб, что увеличивает вибрацию системы, шероховатость обрабатываемой поверхности; снижает точность размеров. При разработке технологии изготовления длинномерных деталей следует исключить или минимизировать влияние этих факторов [49].

Обработка маложестких изделий является трудоемким процессом, для выполнения которого требуются специалисты высокой квалификации. Причина заключается в том, что при традиционной схеме деформационного упрочнения деталь вращается и обрабатывается инструментом, который способствует ее искривлению. Для уменьшения искривления обработку ведут на пониженных режи-

мах, а это приводит к резкому увеличению длительности производственного цикла. Кроме того, такие операции являются монотонными, утомительными и рабочие стараются от них отказаться.

Анализ методов наладки станков для изготовления длинномерных деталей показал, что основная проблема заключается в обеспечении соосности оси заготовки детали и оси установочных элементов станка. Ось длинной детали не является идеальной прямой. Поэтому при наладке, как правило, используют эталон, длина которого соизмерима с длиной детали. При фрезерно-центровальной операции отклонение от прямолинейности эталона приводит к тому, что ось установочных призм не будет совпадать с осью инструмента. То же самое наблюдается и при наладке токарных и других станков. Более тщательная рихтовка и шлифование эталона приводят к дополнительным расходам. Кроме того, этот эталон нельзя использовать для наладки станков при обработке других деталей.

При изготовлении и в процессе эксплуатации длинномерных валов возможно появление искривления их продольной оси, вследствие чего появляется необходимость в правке. Процесс правки ответственных деталей, точных по форме, является наиболее сложным. При исправлении таких деталей необходимы очень квалифицированные рабочие или отработанная технология правки. Объемная холодная правка на прессах в этих случаях не всегда подходит, так как часто не может обеспечить заданную прецизионную точность, возможно повреждение поверхности при правке.

Очень многие проблемы при обработке валов возникают от формирования технологических остаточных напряжений, которые возникают на всех этапах их изготовления.

1.2. Влияние остаточных напряжений на качество изделий машиностроения

Основной проблемой при изготовлении маложестких деталей типа «Вал», является наличие в материале детали значительного уровня и неравномерного распределения остаточных напряжений [11], появление которых в значительной мере обусловлено технологическими причинами. В результате релаксации данных напряжений происходит коробление изделий, причем процесс релаксации неред-

12

ко значительно растянут во времени, а это может приводить к короблению уже готового изделия. Остаточные напряжения возникают практически при всех технологических процессах термической, механической и многих других видах обработки.

Остаточным напряжением предшествует упругая деформация и соответствующее ей напряжение, уравновешенное внутри тела при отсутствии внешних воздействий (силовых и температурных). В отличие от временных напряжений (напряжение внутреннее), остаточное напряжение сохраняются во времени. В зависимости от степени локальности различают: остаточное напряжение 1-го рода (макроскопические), уравновешивающиеся в объемах одного порядка с размерами всего тела; существующие методы оценивают гл. обр. остаточное напряжение 1-го рода; остаточное напряжение 2-го рода (микроскопические), уравновешивающиеся в объемах одного порядка с размерами зерен; определяются рентгенографическими методами; остаточное напряжение 3-го рода (субмикроскопического искажения), уравновешивающиеся в объемах одного порядка с размерами атомно-кристаллической решетки; надежные методы определения остаточных напряжений 3-го рода еще недостаточно разработаны [12].

Основной причиной возникновения остаточного напряжения является неоднородность деформированного состояния ввиду различного изменения длины (объема) в разных зонах тела. Причиной появления этой неоднородности может быть: температурный градиент, например, при резком нагреве или охлаждении (термические или температурные напряжения); неоднородность теплового расширения разных структурных или конструктивных составляющих тела (гетерогенные структуры, биметаллы и др.); фазовые превращения (фазовые напряжения); неоднородность пластической деформации (остаточное напряжение после поверхностного наклепа) [14].

Исследованиями многих отечественных и зарубежных ученых было доказано большое влияние остаточных напряжений на условия эксплуатации и срок службы деталей: износостойкость, коррозиестойкость, разрушение, статическая прочность, циклическая прочность, стабильность формы деталей, ударные

нагрузки [2, 3]. Обычно наличие в деталях остаточных напряжений считают отрицательным фактором, но в некоторых случаях такие напряжения могут быть полезными (повышают предел упругости системы, предел выносливости, коррози-онно-механическую и коррозионную стойкость и т. п.) [31].

В работах Холла и Паркера установлено, что наведение у дна надреза деталей остаточных напряжений сжатия также способствует повышению работоспособности металла при знакопеременной нагрузке [53]. Остаточные напряжения сжатия существенно повышают несущую способность деталей, работающих при переменных нагрузках [73, 78, 89]. Сжимающие напряжения в поверхностных слоях металлоизделий могут полностью свести к нулю отрицательное действие выточек, отверстий, выступов, трещин, дефектов и других концентраторов напряжений. В монографии И.В. Кудрявцева [57] остаточные напряжения рассматриваются как резерв прочности в машиностроении.

Анализ проведенных исследований более поздних лет [19, 40] также показал, что главной причиной повышения усталостной прочности являются остаточные напряжения сжатия. В некоторых случаях требуется повысить твердость поверхности на локальном участке детали. Экспериментально установлено, если, например, применить закалку токами высокой частоты, то усталостная прочность в зонах обрыва закаленного слоя снижается на 33%. Объясняется это неблагоприятным действием остаточных напряжений растяжения [80]. Можно также привести примеры эффективного использования остаточных напряжений в борьбе с коррозионным растрескиванием [15] и в повышении износостойкости трущихся поверхностей при их несовершенной смазке [99].

Обычно преднамеренно созданные напряжения способствуют упрочнению изделий. Однако внутренние напряжения могут быть использованы не только для упрочнения материалов, но и для его направленного разупрочнения и обеспечения требуемого характера разрушения [41]. В качестве примера можно привести термическую резку стекла с помощью внутренних напряжений и раскалывания кристаллов синтетического корунда [41].

Примеры, приведенные выше, показывают положительную роль остаточных напряжений, но на практике они, проявляются, к сожалению, чаще в отрицательных примерах. Так, несмотря на противоречивые мнения, многие исследователи считают, что остаточные напряжения растяжения в поверхностных слоях снижают износостойкость деталей машин [31].

Экспериментальными исследованиями установлено, что остаточные напряжения влияют на процесс коррозии: сжимающие напряжения снижают интенсивность процесса коррозии, растягивающие напряжения увеличивают электрохимическое растворение металла [21]. Растягивающие напряжения в поверхностных слоях могут вызвать даже коррозионное разрушение металла. Известно [45], что латунные изделия под действием внутренних напряжений растяжения могут самопроизвольно растрескиваться в процессе коррозии. Общеизвестна "сезонная болезнь" прутков из латуни, которые растрескиваются даже при хранении [46].

Обычно считают, что на прочность изделий оказывают влияние остаточные напряжения первого рода [53]. Однако напряжения второго и третьего родов в этом смысле не менее опасны, так как способствует образованию зон концентрации напряжений.

В некоторых изделиях формирование остаточных напряжений может быть полезным с точки зрения улучшения их эксплуатационных характеристик, например, продление срока службы. Так, наличие больших поверхностных остаточных напряжений сжатия может значительно улучшить характеристики нагруженных деталей с точки зрения сопротивления усталости [92]. С другой стороны, известно немало изделий, в которых наличие характерных для них остаточных напряжений приводит к неожиданному их разрушению или сильному искажению формы после обработки резанием [92, 94]. В процессе проектирования и при изготовлении деталей необходимо как можно более полно использовать все положительные стороны последствий остаточных напряжений. Эксперименты же, выполненные за последние годы, показали, что в отдельных случаях и остаточные напряжения растяжения могут быть полезными [31].

1.3. Методы определения остаточных напряжений в деталях типа валов

Методы определения остаточных напряжений в деталях типа валов обычно подразделяют на физические и механические по классификации Я.Б. Фридмана. Механические методы основаны на принципе упругой разгрузки объема металла при его освобождении от остаточных напряжений путем разгрузки. Измеряя деформации, возникающие при разгрузке, можно вычислить остаточные напряжения по формулам теории упругости. В зависимости от расположения измеряемых баз механическими методами можно определить одиночные, двойные и трехосные остаточные напряжения [22, 47, 68, 95, 96].

Механические методы в свою очередь могут делиться на экспериментальные и расчетные. Известными экспериментальными методами заключаются в метод растачивания цилиндра, метод обтачивания и растачивания одного цилиндра, способ дисков, способ обтачивания цилиндра, способ продольного распила, метод канавок, метод Линикуса, способ поперечных надрезов, способ удаления части поверхности и многие дригие.

Магнит упругий метод определения остаточных напряжений основан на зависимости магнитной проницаемости объема металла от значения действующего в данном объеме остаточного напряжения. Этот метод можно использовать лишь для металлов, обладающих магнитными свойствами. Достоверные результаты получают при измерении остаточных одноосных напряжений в основном металле сварного соединения.

Применение механических методов определения остаточных напряжений предполагает обязательное разрушение исследуемых образцов. Зачастую такой подход является неэкономичным, поскольку стоимость объектов бывает

Первые научные работы по остаточным напряжениям были проведены более 110 лет назад, однако интерес к ним начал проявляться лишь в последние десятилетия [96 ]. В настоящее время создан ряд капитальных трудов, посвященных разработке методов определения остаточных напряжений и изучению их появления в конструкционных материалах после различных видов механической обработки [4, 43, 60, 80].

Механические методы в свою очередь могут делиться на экспериментальные и расчетные. Известными экспериментальными методами заключаются в метод растачивания цилиндра, метод обтачивания и растачивания одного цилиндра, способ дисков, способ обтачивания цилиндра, способ продольного распила, метод канавок, метод Линикуса, способ поперечных надрезов, способ удаления части поверхности и многие дригие.

Рентгеновский метод определения остаточных напряжений позволяет непосредственно измерять деформации кристаллической решетки при воздействии напряжений [59]. Начало применения рентгеновского метода для определения внутренних напряжений первого рода было положено в 1929—1930 гг., когда Аксенов [95] установил, что упругие напряжения первого рода приводят к смещению линий на дебаеграммах. Несколько позже было показано [134], что при помощи отраженного луча можно довольно точно измерить изменение межплоскостного расстояния решетки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нгуен Ван Хуан, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Азгальдов Г.Г., Райхман Э.П. О квалиметрии. -М.: Изд-во стандартов, 1973. - 172 с.

2. Алексеев П.Г. Устойчивость остаточных напряжений и их влияние на износостойкость деталей, упрочненных наклепом // Повышение эксплуатационных свойств деталей поверхностным пластическим деформированием. М.,1971.- С.28-34.

3. Ахметзянов М.Х. Исследование остаточного напряжения состояния цилиндрических тел // Завод. лаб. 1967. - №I. - С.91-94.

4. Балтер М.А. Упрочнение деталей машин. - М.: Машиностроение, 1978. -184 с.

5. Берин И.Щ., Днестровский Н.З. Волочильный инструмент.-М., 1971.- 174 с.

6. Биргер И. А., Остаточные напряжения. - М., 1963.- 232 с.

7. Блантер М.С., Пигузов Ю.В. и др. Метод внутреннего трения в металловедческих исследованиях: Справ. изд. - М.: Металлургия, 1991. - 248 с.

8. Блантер. М. С. Что такое внутреннее трение // Соросовский образовательный журнал. - том 8. - №1. - 2004. - С. 80 - 85.

9. Бобровский А.В. Повышение точности обработки и стабильности форм маложёстких длинномерных деталей путём автоматического управления // Диссертация на соискание учёной степени к. т. н. Тольятти. 1999.

10. Брэгг Лоуренс, Храмов Ю. А // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. - Изд. 2-е, испр. и дополн. - М.: Наука, 1983. - 400 с.

11. Бубнов А.С., Зайдес С.А., Кропоткина Е.Ю., Попов М.Е. Деформирующая обработка валов. / под. ред. С.А. Зайдеса.- Иркутск: Изд-во НИ ИрГТУ, 2013. -386 с.

12. Буркин С. П., Шимов Г.В., Андрюкова Е.А.Остаточные напряжения в металлопродукции: учебное пособие - Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2015. -248 с.

13. Бюллер Г., В. Шрайбер // Металл. - 1951. - № 314. - С. 53 - 56.

14. Гликман Л. А. Методы определения остаточных напряжений, «Тр. Ле-нингр. инж.-экон. ин-та», 1960. - вып. 30.

15. Гликман Л.А. Коррозионно-механическая прочность металлов. М.; Л.,

1955.- 176 с.

16. Гликман Л.А., Бабаев А.Н. Рациональное применение способа Закса при определении остаточных напряжений в полых и сплошных цилиндрах // Зав. лаб.

1956. - №4. - С. 446 - 452.

17. Годерзиан К.К. Внутренние напряжения в металлах и сплавах, методы их измерения и устранения. - М.: ЦИИН цветной металлургии, 1962. - 93 с.

18. Гринаф. Д. Ж. Остаточные напряжения. Сб. статей под ред. Осгуда, изд-во ИЛ, 1957. - 206 с.

19. Гринченко И.Г. Упрочнение деталей из жаропрочных и титановых сплавов. М., 1971. - 120 с.

20. Гун Г.С. Метод комплексной оценки качества металлопродуктов // Известия вузов. Черная металлургия. - 1982. - С.62 - 85.

21. Давиденков Н.Н. Об изменении остаточных напряжений, «Заводская лаборатория», 1950, №12.

22. Давиденков Н.Н. Об изменении остаточных напряжений, «Заводская лаборатория», 1937, №8.

23. Данилов В.Л., В.М. Сковпень, О.Ф. Чернявский, И.Д.Никитина. Сопротивление материалов: Учебное пособие. Под.редакцией В.М. Сковпеня - Челябинск: ЮУрГУ, 2008. - 256с.

24. Демкин Н.В., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. - М: Машиностроение, 1974. - 150 с.

25. Домрачев А.Ф., Зайдес С.А., Квактун В.Б. и др. Освоение повышения скоростей волочения алюминиевой проволоки //Кабельная техника. - 1977. - №8. -С. 10 - 12.

26. Дружинина Т.Я., Зайдес С.А., Аркулис Г.Э. и др. Остаточные напряжения в калиброванном металле и способы их регулирования // Остаточные напряжения и методы регулирования.: Тр. Всесоюз. симпоз. по остаточным напряжениям. М. 1982. - С. 175 - 180.

27. Жасимов М.М. Управление качеством деталей при поверхностном пластическом деформировании. - Алма-Ата: Наука, 1986. - 207 с.

28. Жидков А.В. Применение системы ANSYS к решению задач геометрического и конечно-элементного моделирования. Учебно-методический материал по

157

программе повышения квалификации «Информационные системы в математике и механике». Нижний Новгород. - 2006. - 115 с.

29. Забродин В.А. Восстановление размеров деталей поверхностным пластическим деформированием. - Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 2001. - 105 с.

30. Зайдес С. А., Нгуен Х.В. Влияние охватывающего поверхностного пластического деформирования на изгибную жесткость валов. Вестник машиностроения, 2016, №09. - с. 66 - 69.

31. Зайдес С.А. Остаточные напряжения и качество калиброванного металла. -Иркутск: Изд-во Иркут.ун-та, 1992. - 200 с., ил.

32. Зайдес С.А. Охватывающее поверхностное пластическое деформирование. Иркутск: Изд.-во ИрГТУ, 2001. - 309 с.

33. Зайдес С.А., Забродин В.А., Мураткин Г.В. Поверхностное пластическое деформирование. - Иркутск: Изд-во Иркут.гос. техн. ун-та, 2002. - 304 с

34. Зайдес С.А., Климова Л.Г. Управление технологическими остаточными напряжениями в маложестких валах охватывающим деформированием // Вестник ИрГТУ. - 2006. - № 4 (28). - С 58 - 61.

35. Зайдес С.А., Нгуен В.Х. Влияние остаточных напряжений на изгибную жесткость длинномерных валов // Вестник ИрГТУ. - №9 (114).- 2015.- С. 45-49.

36. Зайдес С.А., Нгуен В.Х. Повышение жесткости длинномерных валов охватывающим пластическим деформированием // Упрочняющие технологии и покрытия. - №2 (134).- 2016.- С. 10-15.

37. Зайдес С. А., Нгуен В. Х. Технологические возможности повышения изгибной жесткости калиброванной стали // Сталь. - № 7 (100).- 2016. - С. 57 - 61.

38. Зайдес С. А., Нгуен Ван Хуан. Технологические возможности повышения изгибной жесткости деталей типа валов и осей // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. - 2016. - № 7. - С. 25 - 31.

39. Зайдес С. А., Нгуен Ван Хуан. Влияние охватывающего поверхностного пластического деформирования на изгибную жесткость валов // Вестник машиностроения. - 2016. - №09. - С. 66 - 69.

40. Иванов С.И. Определение остаточных касательных напряжений в цилиндре по результатам исследования полоски // Остаточные напряжения: Тр. / КуАИ. 1971.- Вып. 53.- С. 98 -112.

41. Инденбом В.Л. Некоторые наблюдения за разрушением тел под воздействием внутренних напряжений // Некоторые проблемы прочности твердых тел. М.; Л. - 1959. - С. 357 - 366.

42. Карпенко В.И., Рябов Б.Ф. Луцив М.Ф., Бабей Ю.И. Методика определения остаточных осевых напряжений в поверхностных слоях металла // Физико-химическая механика материалов. - 1966. - №1.

43. Карпенко Г.В., Василенко И.И. Коррозионное растрескивание сталей. - Киев: Изд-во Техника, 1971. - 192 с.

44. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 816с.

45. Кобрин М.М. О выборе места вырезки кольца в диске со ступицей при контроле внутренних напряжений // Зав. лаб. 1954. - №6.

46. Кобрин М.М., Дехтярь Л.И. Деформационная поправка и утонченные методики Бюлера сквозного определения остаточных напряжений // Зав. лаб. 1960. -№12.

47. Кобрин М.М., Дехтярь Л.И. Определение внутренних напряжений в цилиндрических деталях. - М.: Машиностроение, 1965. - 175 с.

48. Коковихин Ю.И., Туктамышев И.Ш., Поляков М.Г. Методическое пособие по математическому планированию экспериментов. Магнитогорск, 1973, ч. 1-2. -76 с.

49. Колесникова К.С. Технологические основы обеспечения качества машин. Под ред. академика К.С.Колесникова. М.: Машиностроение, 1990. - 256с.

50. Колод Л.П. Технологическое обеспечение точности нежестких деталей // Повышение качества озготовления деталей машин методами отделочно-упрочняющей обработкой. Тез.докл. конф., Пенза. - 1991. - С 19 - 20.

51. Комаров В. А. Повышение жесткости конструкций топологическими средствами // Вестник самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва. - 2003. - № 1. - С. 26 - 37.

52. Коновалов Е.Г., Сидоренко В.А. Чистовая и упрочняющая ротационная обработка поверхностей. - Минск: Вышэйшая школа, 1968. - 256 а

53. Контовта В.О., Форсман Н.А. Остаточные напряжения в металлах и металлических конструкциях / Под ред. В.Р. Осгуда. - М.: Изд-во иностр. лит., 1957. -395 с.

54. Коровин С.Е. Повышение жесткости технологической системы при круглом шлифовании нежестких валов с использованием жесткого самоцентрирующего управляемого по силе резания следящего люнета // Вологдинские чтения. 2001.

- № 18. - C. 26 - 27.

55. Костецкий Б.И. Трение, смазка, износ в машинах. - Киев: Техника, 1970. -395 с.

56. Краус И., Трофимов. Метод рентгеновской тензометрии в технической диагностике металлических изделий // Современное машиностроение. Наука и образование: материалы междунар. науч.-практ. конференции. СПб.: Изд-во политехн. ун-та. - 2011. - С. 278 - 283.

57. Кудрявцев И.В. Внутреннее напряжение как резерв прочности в машиностроении. М., 1951. - 278 с.

58. Кучеренко Г. Нагрузки и воздействия: Пособие к СНиП 2.01.07-85. -Москва: Центральный институт типового проектирования. 1988. - 48 с.

59. Лурье А.И Теория упругости. М.: Наука, 1970. - 940 с.

60. Лурье Г.Б., Штейнберг Я.И. Упрочняюще-отделочная обработка рабочих поверхностей деталей машин поверхностным пластическим деформированием. -М.: НИИМаш, 1971. - 156 с.

61. Макаров Р. А. [и др.] Тензометры в машиностроении / Под ред. Р.А. Макарова. - М.: Машиностроение, 1975. - 287 с.

62. Маклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. - М.: Мир, 1970. - 443 с.

63. Максимов Ю.В., Анкин A.B., Матияш В.И. Математическое моделирование формообразования деталей класса нежестких валов // «Вестник машиностроения».

- 1997. - № 3. - C. 27-30.

64. Максимов Ю.В., Анкин А.В. Комбинированная обработка нежестких валов // Автомоб. пром-сть. - 1999. - Т. 10. - C. 21 - 23.

65. Михайлов О.Н. Метод канавки // Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин. - Свердловск: НИИТЯЖМАШ Уралмашзавода. - 1971. -С. 35 - 57.

66. Михайлов О.Н. Определение методом канавки распределения объемных остаточных напряжений по сечению цилиндра // Статические методы расчетов на прочность. - Свердловск. НТО. 1970. - Вып.4. - С 15 - 20.

160

67. Михайлов О.Н., Сулейманов М.А. Разработка методики определения остаточных напряжений в валках холодной правки // Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин. - Свердловск: НИИ-ТЯЖМАШ Уралмашзаво-да. - 1971. - С 125 - 132.

68. Нахимов Д.М. Определение остаточных напряжений закаленной стали методом расточки // Зав. лаб. - 1948. - №3. - С. 331 - 337.

69. Нгуен Ван Хуан, С.А. Зайдес, Фам Дак Фыонг. Моделирование изгибной жесткости валов в зависимости от остаточных напряжений // Вестник ИрГТУ. -2015. - № 6. - С. 15-19.

70. Нгуен Ван Хуан, Зайдес С.А. Влияние тангенциальных и радиальных остаточных напряжений на изгибной жесткость длинномерных валов // Системы. Методы. Технологии. - 2016. - № 1 (29). - С. 46 - 51.

71. Нгуен Ван Хуан. Изменение изгибной жесткости длинномерных валов за счёт формирования внутренних напряжений // Вестник науки и образования Северо-Запада России. - 2015. - Т. 1. - № 2. - С. 5-12.

72. Новик Ф.С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. М. Разд. 1. - 82 с.

73. Одинг И.А. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов. М., 1962. - 260 с.

74. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочное-методическое пособие -М.: Машиностроение, 1998. - 560 а

75. Отений Я.Н. Технологическое обеспечение качества деталей машин поверхностным пластическим деформированием: монография.: Политехник Волгоград, 2005. - 224 а

76. Павлов В. Ф., В. А. Кирпичёв, В. С. Вакулюк. Остаточные напряжения и сопротивление усталости упрочнённых образцов с концентраторами напряжений: электрон, учеб. пособие; Минобрнауки России, Самар, гос. аэрокосм, ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т). - Самара, 2011. - 125 с.

77. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Наукова думка, 1988. - 736 с.

78. Подзей А.В., Серебрянников Г.З. Регулирование остаточных напряжений сквозным нагревом с последующим быстрым охлаждением. Тр. /МАИ. 1961.-Вып.140.

79. Поздеев А.А., Няшин Ю.И., Трусов П.В. Технологические остаточные напряжения // Под ред. А.В. Поздея. - М. 1973. - 216 с.

80. Пшебыльский В.П. Повышение прочности и долговечности крупных деталей машин поверхностным наклепом. М., 1970. - 144 с.

81. Пшибыльский В. Технология поверхностной пластической обработки: Пер. с польск. - М.: Металлургия, 1991. - 479 с.

82. Реклейтис Г. Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике. - М.: Мир, 1986. -Т.1. - 349 с.

83. Реслер И., Хардерс Х., Бекер М. Механическое поведение конструкционных материалов. Учебное пособие. - Долгопрудный издательский дом «Интеллект», 2011. - 504 с.

84. Розенберг А.М., Розенберг О.А. Механика пластического деформирования в процессах резания и деформирующего протягивания. - Киев: Наукова Думка, 1990. - 320 с.

85. Розенберг А.М., Розенберг О.А. О раздаче трубных заготовок внутренним давлением // Прикладная механика. - 1976. - №10. - С.133 - 137.

86. Рыжов Э.В., Аверченков В.И. Оптимизация технологических процессов механической обработки. - Киев: Наукова думка, 1989. - 192 с.

87. Сагдеева Ю. А., С. П. Копысов, А. К. Новиков. Введение в метод конечных элементов: метод. пособие. Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет». 2011. -44 с.

88. Серебренников Г.З. Экспериментальное определение осевых остаточных напряжений в тонких валах // Зав. лаб. 1952. - №9.

89. Серенсен С.В. Сопротивление усталостному и хрупкому разрушению. М., 1975. - 191 с.

90. Серенсен С.В. и др. Валы и оси. Конструирование и расчёт / Под ред. Се-ренсена. М.: Машиностроение, 1980. - 370с.

91. Степанова Т.Ю. Технологии поверхностного упрочнения деталей машин: учебное пособие/ Т.Ю. Степанова; Иван. гос. хим.-технол. ун-т.-Иваново, 2009. -64с.

92. Сулима.А.М, Шулов.В.А Ягодкин.Ю.Д Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. Машиностроение, 1988. - 239с.

93. Томас. Д.Е. Внутренное напряжение в металлах и сплавах, 1948. - 125 с.

162

94. Трофимов.В.В, Радсева.Е.Н Об изменении напряжений в упрочненных приповерхностных слоях изделий пи усталости // Проблемы прочности. - 1979. -№7. - а 30 - 33.

95. Умаиский Я.С., А.К. Трапезников, А.И. Китайгородский. Рентгенография, Машгиз, 1951. - 168 с.

96. Финк К., Рорбах Х. Измерение напряжений и деформаций / Пер. с нем. М., 1961. - 536 с.

97. Хвольсон О.Д. Курс физики. Издание седьмое дополненное, Том 1. Л-М.: Государственное технико-теоретическое издательство, 1963. - 656 с

98. Чена П.А., Андрияшин В.А. Эксплуатационные свойства упрочненных деталей. - Минск: Наука и техника, 1988. - 192 с.

99. Якобсон М.О. Шероховатость, наклеп и остаточные напряжения при механической обработке. М., 1956. - 292 с.

100. Ящерицын П.И., Рыжов Э.В., Аверченко В.И. Технологическая наследственность в машиностроении. Минск, 1977. - 256 с.

101. Патент 1719191 МКИ3 В 24 В 39/04 СССР. Устройство для упрочнения поверхности цилиндрических деталей /С.А. Зайдес, А.К. скороходов, С.А. Кургузов.-№ 4806904/27; Заявлено 27.03.90; Опубл. 15.03.92, Бюл. № 10.145

102. Патент 2090343 МКИ3 кл. В 24 В 39/04 РФ. Устройство для упрочнения поверхности цилиндрических деталей С.А. Зайдес, Д.А. Журавлев, С.А. Кургузов. - № 96105784/31-27; Заявлено 28.03.96; Опубл. 20.09.97. Бюл. № 26.147

103. Патент 2094147 МКИ3 кл. В 21 С 1/18 РФ. Калибровочный станок / С.А. Зайдес, Д.А. Журавлев. - № 96107700/02; Заявлено 16.04.96; Опубл. 27.10.97, Бюл. № 30.148

104. Патент 2123899 РФ МКИ3 кл. В 21 D 43.02. Автоматизированное устройство для обработки металлов давлением / С.А. Зайдес. - 97107877; Заявлено 06.05.97. Опубл. 27.12.98, Б.л. № 36.

105. Патент 2124431 РФ МКИ3 кл. 6В 24 В 39/04. Станок для отделочно-упрочняющей обработки цилиндрических изделий / С.А. Зайдес. - 97105098; Заявлено 21.03.97. Опубл. 10.01.99, Бюл. № 1.151

106. Патент 2059777 МКИ3 кл. Е 04 G 21/12 РФ. Калибровочный станок / Пари-нов А. Т. - № 4953907/33; Заявлено 25.06.1991; Опубл. 10.05.1996, Бюл. № 30.148 ^и № 2059777, МПК E04G21/12, опубликовано 10.05.1996)

163

107. [Электронный ресурс]. URL: http://inventor-ru.typepad.com/

108. Buhler H., Buchholz H. Effect of Reduction and Cross Section by Gold Drawing en Resigual Stresses in Rods, Arch // Eisenhuttenwes. - 1934 - №7 - p. 427 - 430.

109. Buhler H., Kreher P. Einfaches Verfahren zum Ermitteln von Eigenspannungen in Drahten. - Arch // Eisenhuttenwes. - №39. - 1968. - №7. P. 545 - 551.

110. Dimarogonas A.D. Dynamic instability of shafts during machining // Journal of Sound and Vibration. 1986. Т. 108. № 2. - P. 181 - 189.

111. Franco Rustichelli, Jacek J. Skrzypek. Innovative technological materials. Structural properties by neutron scattering, Synchrotron radiation and modeling. London-New York: Springer, 2010. - 280 p.

112. Hashimoto K., Margolin H. The role of elastic interaction stresses on the onset of slip in polycrystalline alpha brass - I. Experimental determination of operating slip systems

113. Heun E., Bauer D. Intern z.s.f. Metallor, - №1, 1911. - p. 116.

114. Hiroshi F. Effect of boundaries on plastic deformation // ДзайреКогаку. J. Mater. Sci. Jap. - 1980. - Т. 17. № 5. - P. 196 - 205.

115. Hwang K.-H., Plichta M.R., Lee J.K. Grain-size-gradient nickel alloys I: Fabrication and tensile properties // Materials Science and Engineering: A. - 1988. - Т. 101. -P. 183 - 192.

116. Irvin J.O. On a criterion for the rejection of outlying observation //Biometrika. -1925. - V. 17. - P. 238 - 250.

117. Keller C., Hug E. Hall-Petch behaviour of Ni polycrystals with a few grains per thickness // Materials Letters. - 2008. - Т. 62. - № 10-11. - P. 1718 - 1720.

118. Kloos K.H. Eigenspannunden, Definition und Entstehungsursachen // Eigenspannungen Oberursel. - 1980. - P. 1 - 20.

119. Kramer I.R. Effect of Surfaces on Mechanical Behavior of Metals // Fundamental Phenomena in the Materials Sciences Bonis L.J., Bruyn P.L., Duga J.J.: Springer US. - 1995. - P. 171 - 193.

120. Kramer I.R. The effect of specimen diameter on the flow stress of aluminum // AIME MET SOC TRANS. - 1967. - Т. 239. - № 11. - P. 1754 - 1758.

121. Latanision R.M. Surface effects in crystal plasticity: general overview // Surface Effects in Crystal Plasticity. - 1977. - Т. 17. - P. 3 - 47.

122. Latanision R.M., Sedriks A.J., Westwood A. Surface-Sensitive Mechanical Behavior of Metals // Struct. and properties metals surfaces. - 1973. - P. 500 - 538.

123. Lee J.K., Ehrlich F.R., Crall L.A., Collins T.H. An analysis for the effect of a grain size gradient on torsional and tensile properties // Metallurgical Transactions A. -1988. - T. 19. - № 2. - P. 329 - 335.

124. Linikus W., Sachs G. Mut. Pruf. Anst., Sonderheft, 16. 1931. - p. 38.

125. Macherauch E. X-ray stress analysis // Experimental Mechanics. - 1966. - T. 6.

- № 3. - P. 140 - 153.

126. Macherauch T., Wohlfahrt H. Einspennungen und Ermuding // Ermudungsve-halten met. Werkst. oberursel. - 1985. - P. 237 - 283.

127. Maeder g. Caractérisation mécanique des surfaces // Annales de chimie. - 1986.

- T. 11. - № 3. - P. 159 - 175.

128. Miyazaki S., Shibata K., Fujita H. Effect of specimen thickness on mechanical properties of polycrystalline aggregates with various grain sizes // Acta Metallurgica. -1979. - T. 27. - № 5. - P. 855 - 862.

129. Norstrem L.A., Iachasson D. Surface yield strength and flow stress in high-strength martencitic steel // Scfnd. J. Mat. - 1983. - T. 12. - № 1. - P. 37 - 39.

130. Sachs G. Der nachweisinner Spahnungen in Stangen und Rohren // Zeitschrift fur Metallkunde. - 1927. - №9. - P. 352 - 357.

131. Steinberger J. Schlanke Wellen in einer Aufspannung drehen // Werkstatt und Betr-MUNCHEN. - 1993. - T. 126. - № 8. - P. 472 - 482.

132. Totten G., Howes M., Inoue T. Handbook of Residual Stress and Deformation of Steel. USA: ASM International, Materials Park, Ohio, 2002. - 500 p.

133. Trän Thé San. Giao trinh vât lieu dai cuong. Nhà xuât bân dai hoc quôc gia TP. Hô Chi Minh, 2013. - 356 trang.

134. Tum A., Zaul K., S. Peterson. Zeischrift fur Metallkunde, 1939. - H. 12. - 352 p.

135. Viktor Hauk. Structural and residual stress analysis by nondestructive methods: evaluation, application, assessment. Amsterdam: Elsevier Science B.V. 1997. - 640 p.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Список сокращений и условных обозначений

I длина вала;

ё диаметр вала;

Я, Г наружный и текущий радиусы круглого образца;

у прогиб вала при поперечном изгибе;

[у] допускаемый прогиб вала при поперечном изгибе;

С изгибная жесткость;

Мх изгибающий момент;

Е модуль упругости материала;

V коэффициент Пуассона;

1х момент инерции поперечного сечения;

Б поперечная нагрузка;

у угол между осью z и касательной к изогнутой оси;

К, Н константы;

X толщина поверхностного слоя;

f коэффициент внутреннего трения;

к максимальное раскрытие прутка;

Б толщина дисковой фрезы;

аТ предел текучести;

[а] допускаемое напряжение;

аосг остаточное напряжение первого рода;

ог осевое остаточное напряжение;

Оф тангенциальное остаточное напряжение;

аг радиальное остаточное напряжение;

Г текущий внутренний радиус;

Аг толщина удаленного слоя;

А площадь, соответствующая радиусу рассматриваемого слоя;

АI площадь сечения удаленной части цилиндра;

Ан площадь, соответствующая наружному диаметру цилиндра;

Ав площадь, соответствующая внутреннему диаметру цилиндра;

£2 ,£9 относительное изменение длины и наружного диаметра при расточке;

а ,а ,а

г' р' г

'' п

Б, Ь Со

V Б

АН

а

рр рр

,ьф относительные изменения длины и наружного диаметра после предварительной расточки цилиндра;

остаточные напряжения, снятые в наружных слоях предварительной расточкой;

остаточные напряжения, оставшиеся в наружных слоях при предварительной расточке;

диаметр и длина образца при растачивании цилиндров; коэффициент, учитывающий влияние свойств обрабатываемого материала на температуру резания; скорость резания; подача за один оборот; показания индикатора;

расстояние между двумя соседними параллельными атомными плоскостями кристаллической решетки исследуемого материала;

угол падения пучка лучей на плоскость кристаллической решетки материала;

длина волны рентгеновского изучения; 1 {ккц, и2{кк!} рентгеновские упругие постоянные;

Лп и две последовательные амплитуды затухающих колебаний;

логарифмический декремент затухания; суммарное число колебаний; натяг;

частота вращения обкатника; степень относительного обжатия; угол рабочего конуса матрицы; длина калибрующей части матрицы; среднее арифметическое отклонение профиля; твердость по Роквеллу; износ;

диаметр образцов до изнашивания; диаметр образцов поле изнашивания.

У

X

1п 8 т а п

О

2а 1к Яа ШЛ

и

Бо Д

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт внедрения результатов диссертационной работы

Ш / Работе ^Р11ИТУ

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной

/

] С.Ю.Красноштанов

«Ж » декабрь, 2016 г.

г.

АКТ

о внедрении в учебный процесс результатов научно-исследовательской работы аспиранта кафедры машиностроительных технологий и материалов

Нгуен Ван Хуана

Результаты диссертационного исследования по теме «Повышение изгибной жесткости длинномерных валов поверхностным пластическим деформированием» выполненного на кафедре машиностроительных технологий и материалов внедрены в учебном процессе по направлению 15.03.01 - машиностроения на осовании решения кафедры (протокол № 4 от 13.12.2016 г.)

Указания результаты включены в учебный курс «Технология конструкционных материалов», «Свойства материалов и повреждения конструкций». Разработана и изготовлена лабораторная установка для выполнения лабораторных работ по оценке прочности сварных соединений и для выполнения работы по охватывающему поверхностному пластическому деформированию.

По учебным курсам «Технология машиностроения» и «Отделочно-упрочняющая обработка ППД» подготовлен лекционный материал, демонстрирующей новые технологические возможности остаточных напряжений для повышения изгибной жесткости длинномерных валов.

Директор института АМиТ

Заведующий кафедрой МТМ

—/■

^ / С.А. Зайдес