Пути повышения циклической долговечности листовых пружинных элементов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.06, кандидат технических наук Шауро, Андрей Николаевич

• Шауро, Андрей Николаевич
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шауро, Андрей Николаевич

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Конструктивно-технологические пути повышения контактно- 9 циклической долговечности плоских пружинных элементов

1.1 Конструктивные пути повышения надежности и долго-

вечности

1.2. Технологические пути повышения долговечности

2. Методики проведения исследований и экспериментов

2.1. Катодно-плазменное азотирование

2.2. Металлографические исследования

2.3. Изучение распределения остаточйьи;дапряжений

2.4. Износоусталостные испытания

3. Исследование работы полосового клапана с упругим огра- 47 ничителем подъема

3.1. Реальные процессы, протекающие в цилиндре компрес- 48 сора

3.2. Исследование собственных частот и форм колебаний 49 пластин полосовых клапанов

3.3. Изменение давления газа в цилиндре компрессора в 54 процессах всасывания и нагнетания

3.4. Определение площади проходного сечения в щели кла- 57 пана

3.5. Расчет упругой характеристики ограничителя подъема

3.6. Влияние сил инерции пластины и упругого огра- 63 ничителя на работу клапана

3.7. Анализ результатов моделирования

4. Определение оптимальной глубины упрочненного слоя исходя 66 из условий контактного взаимодействия деталей в процессе эксплуатации

4.1. Определение распределения давлений в области контак- 73 та при взаимодействии упругих симметричных тел

4.2. Определение распределения давлений в области контак- 77 та при взаимодействии упругих асимметричных тел

4.3. Определение зоны пластической деформации

5. Катодно-плазменное азотирование

5.1. Оптимизация технологических параметров процесса ка- 81 тодно-плазменного азотирования

5.2. Распределение остаточных напряжений по глубине 95 диффузионного слоя при катодно-плазменном азотировании

5.3. Использование катодно-плазменных технологий для 97 формообразования деталей

6. Испытания материалов при совместном действии циклических 105 напряжений и реверсивного трения

6.1. Влияние совместного действия циклических нагрузок и 106 трения на долговечность образцов

6.2. Влияние условий износоусталостного повреждения на 108 скорость массового износа образцов

6.3. Изменение топологии поверхности при износоусталост-

ных испытаниях

Заключение

Список использованной литературы

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пути повышения циклической долговечности листовых пружинных элементов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Вопросы интенсификации научно-технического прогресса в народном хозяйстве сопряжены с необходимостью решения проблемы повышения долговечности и надежности высоконагруженных узлов и деталей. Компрессорное оборудование нашло широкое применение в различных отраслях промышленности, используется в технологических линиях для получения сжатых газов. Одним из наиболее ответственных узлов компрессоров являются самодействующие клапаны, срок службы которых является определяющим в уровне надежности компрессора. В наиболее тяжелых условиях работы (ударное контактно-циклическое нагружение) находятся упругие элементы клапанов. При проектировании и расчете деталей машин приходится решать целый комплекс взаимосвязанных задач, проводя поиск компромиссных решений для обеспечения различных, зачастую противоречащих друг другу требований. Так, увеличение рабочего хода замыкающего органа клапана повышает экономические показатели работы, снижает потери давления и мощности на всасывании и нагнетании газа в цилиндр компрессора, однако увеличивает несвоевременность закрытия клапана, что ведет к потери производительности, а также увеличивает циклические и ударные нагрузки закрывающих и пружинных частей клапана, снижающие срок службы узла в целом. В данной ситуации важное значение приобретает исследование, моделирование и анализ условий работы деталей и узлов по результатам которого могут быть определены пути совершенствования конструктивно-технологических решений. Надежность клапанов в значительной мере зависит от правильного выбора геометрии, материалов упругих элементов и технологии их изготовления, в связи с чем возникает необходимость в разработке математической модели работы клапана и

совершенствования технологий изготовления пружинных элементов с целью обеспечения заданного безаварийного ресурса работы узла.

Цели и задачи работы. Целью работы является исследование из-носоусталостной повреждаемости материалов в условиях совместного действия циклических нагрузок и реверсивного трения и разработка конструктивно-технологических методов повышения долговечности листовых пружинных элементов.

Научная новизна работы заключается в следующих основных результатах, которые автор защищает:

- разработана методика исследования полосового клапана с упругим ограничителем подъема, которая впервые позволила провести оптимизацию геометрии упругих элементов и проточной части полосового клапана на стадии проектирования по критериям надежности и экономичности работы узла, что особенно актуально при создании клапанов, предназначенных для компрессоров специального назначения. Разработанная методика обладает достаточной гибкостью и может быть использована в математических моделях работы компрессоров различных типов и для различных газов. При этом резко сокращается количество дорогостоящих натурных экспериментов по определению оптимальных параметров упругих элементов клапанов на месте эксплуатации компрессора, являвшихся до недавнего времени единственным способом решения данной задачи. Применение разработанной методики к расчету всасывающего полосового клапана ЛУ-125-1,6 который используется на воздушном компрессоре общего назначения 2ВМ2,5-14/9, позволило определить оптимальный радиус изгиба упругого ограничителя в свободном состоянии и снизить тем самым потери мощности на всасывании газа в цилиндр первой ступени на 25%;

- предложена методика определения оптимальной глубины поверхностной упрочняющей обработки на основании анализа распре-

деления рабочих контактных напряжений в приповерхностном слое соприкасающихся тел. В предложенной расчетной модели для аппроксимации профилей соприкасающихся тел впервые используются алгебраические полиномы. Варьирование степенью полинома позволяет достигать требуемой точности в описании поверхности тела в целом, или отдельных его участков. Методика представлена в виде, позволяющем ее использовать в инженерных расчетах. Полученные результаты также могут быть использованы при изучении концентрации напряжений и при описании взаимодействия шероховатых тел, а также в горной механике и других областях;

- получена статистическая модель процесса катодно-плазменного азотирования стали Э8ХНЗМФА, позволяющая управлять технологическим процессом обработки для получения заданных свойств поверхностных слоев изделий;

- впервые проведено исследование износоусталостной долговечности образцов из сталей ЗОХГСА, З8ХНЗМФА. Получены кривые усталости и уравнения регрессии, связывающие долговечность образцов и их массовый износ с амплитудой относительной деформации и величиной контактной нагрузки;

- разработана испытательная машина и методика исследования комплексного износоусталостного повреждения образцов, выполненных из различных материалов, в условиях реверсивного трения и циклических напряжений(положительное решение по заявке № 98106286). Испытательная машина позволяет моделировать рабочие нагрузки в силовых парах трения, проводить сравнительные испытания образцов, подвергнутых различным видам упрочняющей обработки, а при приложении разности потенциалов между образцом и контртелом - наносить трибомеханические покрытия;

Практическая значимость работы. Впервые предложен способ формообразования деталей машин, основанный на использовании не-

равномерно распределенных полей остаточных напряжений применительно к листовым пружинным элементам, патент № 2121615. При односторонней ионно-плазменной обработке, например плоских заготовок, происходит их деформация, имеющая достаточно высокую стабильность, что позволяет использовать данный метод в том числе и для производства листовых пружинных элементов малой кривизны. Разработанный способ имеет ряд преимуществ перед существующими способами изготовления листовых пружин, основными из которых являются: улучшение показателей надежности и долговечности деталей за счет совмещения формообразующей и упрочняющей обработок; повышение производительности труда за счет одновременной обработки нескольких заготовок; сокращение общего времени производства. Данный способ может быть использован при производстве деталей со сложным профилем, которые невозможно изготовить традиционными методами.

Апробация работы и публикации. Основные положения работы были доложены на международной молодежной научной конференции "XXV Гагаринские чтения" (МАТИ-РГТУ им. К. Э. Циолковского, г. Москва, 1999), международной конференции "Технология, инновация, качество-99" (г. Казань, 1999), краевой молодежной научной конференции (НИИ Риса, г. Краснодар, 1997). Предложенная технология изготовления упругих элементов внедрена на ОАО "Компрессорный завод" (г. Краснодар). Основное содержание диссертационной работы отражено в 9 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 138 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав основной части, заключения, содержащего общие выводы, списка литературных источников из 145 наименований, приложения, содержащего акт внедрения способа изготовления листовых пружинных эле-

ментов и методики расчета полосового клапана с упругим ограничителем подъема на ОАО "Компрессорный завод".

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, профессору, доктору технических наук Бледновой Ж. М., профессору, доктору технических наук Чаевскому М. И. и своему отцу, инженеру Шауро Н. Т. за всестороннюю помощь и поддержку.

1. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ КОНТАКТНО-ЦИКЛИЧЕСКОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПЛОСКИХ ПРУЖИННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.1 Конструктивные пути повышения надежности и долговечности

Для самодействующих клапанов показатели экономического и технического характера теснейшим образом связаны между собой, определяя основные требования, предъявляемые к этим узлам поршневых компрессоров. Среди них:

1) своевременность открытия и закрытия;

2) большие проходные сечения и, следовательно малые газодинамические сопротивления протекающему потоку газа;

3) малое мертвое пространство, отрицательно сказывающиеся на производительности компрессора;

4) плотность в закрытом состоянии;

5) прочность и износостойкость;

6) удобство монтажа и эксплуатации.

Повышение скорости открытия и закрытия клапанов требует уменьшения массы подвижных элементов, что приводит к снижению их срока службы, или уменьшения проходных сечений, и, следовательно, увеличению потерь давления. Увеличение рабочего хода замыкающего органа клапана повышает экономические показатели работы, однако увеличивает несвоевременность закрытия клапана, что ведет к потери производительности, а также увеличивает ударные нагрузки, снижающие срок службы узла в целом.

Столь различные и зачастую противоречащие друг другу требования привели к созданию многочисленных конструктивных разновидностей клапанов [1]. Сравнительная характеристика основных типов клапанов приведена в таблице 1.1. и на рис. 1.1 и 1.2.

Рис. 1.2- Объем мертвого пространства, куб. см.

140 ___

120

100 -

80 60

40 _

20

0 Ц-Ы-Ы-Ы-Ы-Ы-1_

НКТ ВКТ ПИК ПИК ЛУ ЛУ 125-1,6 125-1,6 125-1,0 125-1,0 125-1,6 125-1,6 (всас.) (нагн.) (всас.) (нагн.)

Рис. 1.1- Эквивалентная площадь различных типов клапанов, кв. см.

25 20 15

10 - -

5

0 Ц-Ц-Ц-Ц-Ь

НКТ ВКТ ПИК ЛУ 125-1,6 125-1,6 125-1,0 125-1,6

Полосовые клапаны применяются в основном в компрессорах малой и средней производительности при низких давлениях, в том числе и в высокооборотных компрессорах. Широкое применение они нашли в холодильных компрессорах вследствие таких положительных качеств, как малое мертвое пространство и хорошая плотность в закрытом состоянии. Существующие конструкции полосовых клапаны отличаются друг от друга замыкающими и упругими элементами, а также формой корпуса. В качестве замыкающих элементов используются пластины, имеющие швеллерный или прямоугольный профиль. Функции упругих элементов

Таблица 1.1- Сравнительная характеристика основных типов клапанов поршневых компрессоров

Типы клапанов Достоинства Недостатки Области применения

1. Кольцевые Высокая плотность, сравнительно малое мертвое пространство Малая эффективность, большие потери давления Ступени среднего и высокого давления

2. Дисковые Высокий коэффициент расхода, небольшая высота подъема пластины Сложность конструкции, большая масса подвижных частей Компрессоры среднего и высокого давления до 100 МПа при частоте вращения коленвала до 20 с-1

3. Прямоточные Наибольший коэффициент расхода, пониженный шум, повышают производительности компрессора Большая масса подвижных частей, небольшая прочность пластин Ступени с перепадом на клапан не более 4 МПа, частотой вращения вала до 12,5 с-!

4. Ниппельные Высокая эффективность и надежность Некоторая сложность в техническом обслуживании и ремонте Степени с давлением до 32 МПа, угловой частотой вращения коленвала до 12, 5 С'1

5. Грибковые Большая плотность и прочность Большие потери давления Ступени с перепадом давления на клапан до 3 МПа, ступени высокого давления

6. Тарельчатые Простота изготовления и ремонта, прочность и надежность Большие потери давления, большой объем мертвого пространства Ступени с перепадом давления на клапан до 30 МПа

7. • Полосовые Малое мертвое пространство и хорошая плотность в | закрытом состоянии ( Небольшие проходные сечения, низкий коэффициент расхода Ступени низкого давления, компрессоры малой и средней производительности

Рис. 1.3. - Полосовой клапан с упругим ограничителем подъема: 1 - седло; 2 - жесткий ограничитель подъема; 3 - упругий ограничитель

подъема; 4- пластина

выполняют пластины малой жесткости, закрывающие проходное сечение клапана, или специальные плоские элементы, изогнутые в свободном состоянии, подпружинивающие концы замыкающих пластин.

Конструкция клапана проста, так как в ней отсутствуют какие-либо дополнительные движущиеся части в виде пружин или демпферов. Закрывающий элемент прост в изготовлении, так как выполняется из готовой пружинной ленты. Пластина малой массы при открытии перекатывается по ограничителю от концов к центру, не создавая сильного шума, и обеспечивает большой срок службы. Это позволяет иметь сечение в щели, равное сечению в седле, что повышает экономичность работы клапана.

Полосовые клапаны с упругим ограничителем подъема [2] (рис. 1.3) имеют существенные преимущества перед полосовыми клапанами прежней конструкции. Среди них:

- увеличенное на 25-30% геометрическое проходное сечение в щели при прочих равных условиях;

- лучшая организация течения газового потока, что приводит к увеличению коэффициента расхода;

- снижение примирено в двое напряжений изгиба в пластинах при одинаковых максимальных высотах подъема центральных точек пластин;

- устранение ударов центральной точки пластины о жесткий ограничитель подъема, что привело к повышению надежности и долговечности клапана. Под действием перепада давления пластина 4 (рис. 1.3) выгибается по форме упругого ограничителя подъема полосового клапана 3 и деформируется совместно с ним, сообщая полость компрессора с полостью всасывания или нагнетания. Движение упругих элементов ограничивается жестким ограничителем подъема 2.

Недостатком любых полосовых клапанов являются небольшие проходные сечения в щели и низкий коэффициент расхода вследствие не-

больших подъемов пластин, допускаемых из условий их срока службы. Для оптимизации размеров проточной части и упругих элементов, обеспечения минимальных потерь давления возникает необходимость в разработке математической модели работы клапана. Недостатком полосовых клапанов с замыкающими элементами из гибкой прямоугольной пластины является также то, что при использовании для изготовления таких пластин некачественной пружинной ленты срок службы их резко снижается, так как обламываются концы пластины. Причиной этого являются износ пластин и их высокочастотные колебания, снижающие срок службы. В связи с этим возникает необходимость поиска новых технологических путей повышения циклической долговечности и износостойкости упругих элементов клапана.

1.2. Технологические пути повышения долговечности

Необходимость повышения надежности и долговечности работы упругих элементов требует применения при изготовлении деталей упрочняющих технологий. Эффект повышения твердости, износостойкости, задиростойкости, сопротивления усталости и коррозии сталей и сплавов и повышения надежности и циклической долговечности достигается за счет создания в поверхостных слоях изделий остаточных сжимающих напряжений, возникающих при неравномерной пластической деформации объемов материала. Причинами возникновения этой деформации могут послужить механические, тепловые, физические, химические или комплексные воздействия на обрабатываемый материал. Остаточные напряжения снижают величину номинальных циклических напряжений при постоянной заданной амплитуде деформации [3]. Эффект положительного влияния остаточных напряжений сжатия на эксплуатационные свойства деталей машин при различных видах обработок

Рис. 1.4

ток довольно подробно рассмотрен в литературе [4-20]. В настоящее время разработано большое количество способов улучшения эксплуатационных свойств (рис. 1.4), среди которых широкое применение получили процессы химико-термической обработки. Химико-термическая обработка позволяет получить в поверхностном слое изделия сплав практически любого состава и, следовательно, обеспечить комплекс необходимых свойств. Одним из физико-химических методов поверхностного упрочнения, применение которого непрерывно увеличивается, является азотирование - процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя сталей и сплавов азотом при нагревании в соответствующей среде. Максимальные остаточные напряжения, возникающие после азотирования в поверхностных слоях обрабатываемых деталей по величине сопоставимы с пределами текучести материалов при растяжении. Величины максимальных сжимающих остаточных напряжений, полученные различными авторами, приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2. - Максимальные остаточные напряжения сжатия в азотированном слое стали

Марка стали Остаточные напряжения, МПа Источник

1. Х12М 50 [7]

2. БСМЗ 465 [8]

3. £N41В 1100 [10]

4. 38СгМоА1 900 [П1

5. 18Х2Н4МА 570 [21]

6. 38Х2МЮА 670 [21]

7. 18Х2Н4ВА 480 [22]

8. 38Х2МЮА 590 [22]

9. 40ХФА 500 [22]

10. 18Х2Н4В А 400 [231

11. Армко-Ре 300 [24]

12. 45 310 [251

Способ катодно-плазменного азотирования имеет ряд преимуществ по

сравнению с традиционным ионным азотированием в азотоводородной среде при давлении 660 Па. Он позволяет [26-28]:

- в 2-4 раза сократить длительность процесса азотирования;

- вести процесс азотирования в атмосфере чистого азота, что улучшает санитарно-гигиенические условия и повышает безопасность труда, а также позволяет обходится без специальных газоприготовительных систем;

- получать более равномерный слой на деталях сложной формы;

- повысить чистоту азотированной поверхности;

- осуществлять процесс нанесения комбинированных покрытий в одном технологическом цикле.

При азотировании тонкостенных деталей за счет неравномерного распределения полей остаточных напряжений наблюдается их деформация, имеющая относительно высокую стабильность, так, например, при одностороннем азотировании на глубину 0,4 мм планок толщиной 5 и длиной 140 мм из стали 38Х2МЮА и теплоустойчивой стали 20ХЗМВФ, имеющих одинаковую исходную твердость НВ 250 - 280 и одинаковую твердость азотированной поверхности HV 908, их прогиб после азотирования был равен 1,9 и 0,9 мм соответственно [29]. Подобные явления наблюдаются и при использовании других способов химико-термической обработки. В частности, известен способ контроля глубины диффузионного слоя при химико-термической обработке [30], включающий контроль величины структурных изменений в упрочняемой поверхности металла с помощью биметаллической пластины, одним концом жестко закрепленной в стене печи, изготовленной из насыщаемого металла и металла, не подвергающегося насыщению в данных условиях. По величине деформации пластины в процессе химико-термической обработки судят о величине диффузионного слоя.

Это открывает возможности для использования неравномерно распределенных полей остаточных напряжений для формообразования листовых деталей малой жесткости к которым в частности относится упругий ограничитель подъема полосового клапана.

В настоящее время существуют различные способы формирования деталей машин с криволинейной поверхностью из плоских заготовок, которые могут быть применены для изготовления листовых пружин, использующихся в частности и в клапанах поршневых компрессоров. Так, например, известны:

- способ пневмоформовки в состоянии сверхпластичности, включающий нагрев плоской заготовки, формовку ее давлением рабочей среды и непрерывный контроль формоизменения заготовки в процессе формовки [31];

- способ гибки металлических заготовок, заключающийся в предварительном растяжении заготовок, последовательном пропускании разупрочняющих импульсов электричества через всю заготовку и постепенном изгибе с растяжением до полного прилегания заготовки к пуансону в пределах угла охвата, не приводящему к потере устойчивости при данном растягивающем усилии [32];

- способ формообразования деталей или криволинейной заготовки, при котором определяют величину максимальной деформации в тах заготовки, затем ее нагревают и нагружают в режиме ползучести, а скорость деформации меняют как при помощи нагрева так и при помощи нагружения [33];

- способ и устройство для гибки рессорных пружин с приданием им требуемой кривизны в соответствии с которым рессорные пружины транспортных средств, собираемые в пакет, гнут в нагретом состоянии в устройстве, содержащем нижний гибочный блок и верхний гибочный блок. Оба блока заключены в раму на которой установлен гидроцилиндр, соединенный штоком с ползуном. В блоках имеется множество пальцев, которые имеют индивидуальную регулировку по высоте, что позволяет получать любую конфигурацию пружин. После гибки пружину пропускают между прижимами с той же кривизной что и у пружины и опускают в ванну, где производят отпуск[34].

Однако, несмотря на разнообразие имеющихся методов, их применение требует: наличия нагревательного оборудования; изготовления и своевременной замены из-за наличия износа пуансонов и матриц, в большинстве случаев приспособленных для изготовления одного строго определенного вида деталей и не обладающих универсальностью, что не всегда оправдано в условиях мелкосерийного производства; применения последующей термообработки. Невозможность обрабатывать одновременно большое количество деталей также снижает экономичность этих методов. Разработка способов формообразования, основанных на использовании неравномерно распределенных остаточных напряжений позволит значительно улучшить эксплуатационные характеристики деталей, снизить общее время производства за счет совмещения формообразующей и упрочняющей обработок.

Использование остаточных напряжений для формообразования приводит к необходимости анализа их величины и распределения по глубине диффузионного слоя в случае использования химико-термических методов обработки. Для определения остаточных напряжений, охватывающие макрообъемы, соизмеримые с размерами деталей, существуют различные методы. Впервые вопросы определения остаточных напряжений были освещены в работах Н. Н. Давиденкова и в. 8асЬ. К обобщающим можно отнести следующие работы по методам определения остаточных напряжений [35-41]. Расчеты остаточных напряжений по результатам измерений в процессе удаления материала, в том числе в диффузионных покрытиях, приведены в работах [7, 8, 12-25, 42-66]. Несмотря на погрешности, присущие механическим методам все же они являются во многих случаях более точными, чем рентгенографический, особенно при наличии больших пластических деформаций или структурных изменений в металле, вызванных химико-термической обработкой. К таким методам относится силовой метод, предложенный Д. М. Шуром[67]. Сущность метода заключается в следующем: образец

в виде балки равного сопротивления консольно закрепляется в ванне с электрохимическим раствором. Одна сторона образца защищается от травления специальными веществами. При удалении поверхностного слоя происходит деформация детали. Для ее уравновешивания к свободному концу образца прикладывается сила, по величине которой судят о величине остаточных напряжений в стравленном слое. Однако этот метод имеет недостатки, связанные с необходимостью изготовлением специальных образцов и не позволяет определять напряжения в реальных деталях машин, имеющих формы пластин или полосок. В этой связи возникает необходимость в разработке расчетных формул, позволяющих определять остаточные напряжения по результатам измерений сил, приложенных к свободному концу образца постоянного прямоугольного поперечного сечения.

На улучшение эксплуатационных свойств деталей, подвергнутых химико-термической обработке, оказывает влияние не только уровень и характер распределения остаточных напряжений в приповерхностных слоях, но и такие факторы как глубина диффузионного и нитридного слоя, микротвердость поверхности и характер ее изменения по глубине. В этой связи важным представляется анализ условий эксплуатации конкретных деталей по результатам которого можно определить оптимальную глубину поверхностной упрочняющей обработки. В настоящее время анализ напряженно-деформированного состояния деталей машин, большинство из которых работают в сложных условиях совместного действия механической и контактной усталости, используется в основном для прогнозирования их прочности и долговечности. Этот анализ дает информацию о расположении наиболее напряженных точек тела в которых следует ожидать появления пластической деформации, а в последствии и возникновения усталостных трещин. Упрочняющая поверхностная обработка создает слой, отличающийся высоким пределом текучести, большей прочностью и твердостью по сравнению с сердцевиной

детали, что тормозит развитие усталостных повреждений в наиболее нагруженном приповерхностном слое. Необходимая глубина поверхностной обработки должна быть больше размеров зоны в которой возникают касательные напряжения, превышающие предел текучести. В этой связи представляется необходимым назначать глубину поверхностной обработки основываясь на результатах анализа усталостных и контактных напряжений в приповерхностных слоях детали. В большинстве контактных задач в области контакта задаются относительные перемещения тел. В этом случае распределение напряжений на поверхности контакта будет определятся зазором между телами до нагружения. Анализ решений, полученных для случаев вдавливания жестких штампов, имеющих различные профили [68-73], показывает, что распределение контактных давлений главным образом определяется видом функции, использованной для описания формы штампа. При этом предложенные функции описывают довольно ограниченное число возможных профилей штампа. В связи с этим для описания формы штампа представляется перспективным использовать алгебраические полиномы, варьирование степенью которых позволит добиться требуемой точности в аппроксимации.

Большое количество деталей машин, в том числе и упругие элементы, работают в сложных условиях совместного действия механической и контактной усталости. В подобных условиях нагружения с одной стороны происходит приработка поверхностей деталей пары трения, улучшается микрогеометрия поверхности и снимается тонкий поверхностный наиболее поврежденный слой, что должно способствовать увеличению долговечности, с другой стороны - материалы деталей существеннее накачиваются энергией, что должно способствовать ускоренному росту и развитию усталостных трещин. Необходимость анализа правильности принятых конструктивно-технологических решений и изучение механизмов износоусталостного повреждения требует создания нового класса испытательных машин, позволяющих моделировать такие

условия эксплуатации. Вопросам изучения комплексных процессов повреждения и разрушения посвящены работы [68-109], в которых излагаются принципы разработки нового класса оборудования для износо-усталостных испытаний, приводятся результаты экспериментальных испытаний, выполнен анализ влияния процессов изнашивания на изменение сопротивления усталости и влияния циклических напряжений на изменение характеристик износостойкости. Рассмотрены результаты теоретических исследований износоусталостного повреждения. Однако остаются малоизученными вопросы влияния совместного действия циклических напряжений и реверсивного трения, наиболее опасного с точки зрения износа рабочей поверхности, на долговечность материалов. В связи с этим исследование явлений, протекающих в деталях при подобном нагружении представляет определенный практический и теоретический интерес.

Изучение закономерностей износоусталостного повреждения деталей, позволит разработать комплексные конструктивно-технологические пути повышения циклической долговечности и износостойкости деталей машин.

2. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1. Катодно-плазменное азотирование

В качестве исследуемых материалов выбраны стали ЗОХГСА, 70С2ХА и 38ХНЗМФА. Химический состав исследуемых материалов приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Химический состав исследованных материалов

Марки материалов Содержание элементов, %

С Ni Сг Ti Mo V Си Si Mn Р S

ЗОХГСА 0,32 0,15 1,2 - - - 0,2 0,95 1,1 0,025 0,025

70С2ХА 0,650,75 0,20,4 1,41,8 0,40,6

38ХНЗМФА 0,30,4 ,3'4 1,5 0,350,45 0,080,12 0,3 0,170,37 0,250,55 0,025 0,025

Предварительную термическую обработку (закалка + низкий отпуск) проводили с целью получения требуемого комплекса механических свойств.

Отработка технологии катодно-готазменной обработки для сталей ЗОХГСА и 38ХЮМФА производилась на шайбах, толщиной 10 мм, наружным диаметром 30 мм и внутренним 14 мм, а на стали 70Х2СА - на пластинах, длиной 85 мм, шириной 7 мм и толщиной 0,6 мм.

Катодно-плазменная обработка сталей производилась в модернизированной установке "Булат-ЗТ" [26-28] (рис. 2.1), имеющей дополнительный источник электронов в виде вольфрамовой нити накала, нагретой до температуры эффективной эмиссии электронов. Основное назначение вольфрамовой нити заключалось в создании интенсивного тлеющего разряда в условиях высокого вакуума.

Рис. 2.1 Общиii вид модернизированной установки "Булат 31".

В ходе отработке технологии азотирования применялось алгоритмизированное планирование эксперимента с использованием статистических методов на всех этапах [110, 111].

В качестве основных технологических параметров, определяющих работоспособность деталей, были приняты температура процесса, продолжительность обработки, напряжение между деталью и корпусом и давление азота. Температура азотирования изменялась в пределах 450-600° С, продолжительность процесса составляла 1,33-4 ч, напряжение 800-2000 В, давление азота 0,002-0,006 мм. рт. ст.

Для защиты одной стороны заготовки из стали 70С2ХА от насыщения применялись экраны и специальные приспособления [112], препятствующие эффективной очистки одной поверхности заготовки от окислов при бомбардировке ионами титана. В результате этого скорость диффузии азота на экранированной стороне оказалась меньше, чем на свободной поверхности, что приводило к изгибу деталей, имеющему достаточно высокую стабильность.

2.2 Металлографические исследования

Металлографические исследования образцов после поверхностной обработки производились на оптическом микроскопе Nu-2E и приборе для измерения микротвердости ПМТ-3. Качество модифицированного поверхностного слоя и его упрочняющее влияние определялись толщиной слоя и его микроструктурой, микротвердостью поверхности, величиной технологических остаточных напряжений, которые определялись по разработанной методике на спроектированной и изготовленной установке, и характером их распределения по глубине упрочненного слоя, усталостными и износоусталост-ными испытаниями, проведенными на специально разработанной и изготовленной установке.

За толщину упрочненного слоя принималась вся толщина слоя со структурой, отличающейся от структуры основного металла, выявляемой после травления в соответствующих травителях [113].

2.3. Изучение распределения остаточных напряжений

Для определения напряжений, охватывающих макрообъемы, соизмеримые с размерами деталей, предложены различные методы. Основными из них являются метод последовательного удаления поверхностных слоев [10, 11, 34], метод сверления отверстий и метод вырезания канавок. При необходимости исследования распределения остаточных напряжений по глубине диффузионного слоя в плоских деталях наиболее предпочтительным является метод последовательного стравливания поверхностных слоев. Однако, измерители деформации индуктивного [114], или тензометрического типа [56], которые широко используются в установках, реализующих данный метод, могут внести существенные ошибки при использовании образцов малой жесткости. В настоящем разделе изложен предлагаемый метод определения остаточных напряжений в узких пластинах малой жесткости и приведена конструкция установки для его осуществления.

В целях изучения остаточных напряжений нами была спроектирована и изготовлена установка (рис. 2.2). В ней образец 1 консольно закреплялся в захватах 2. Свободный конец образца нагружался сосредоточенной силой, создаваемой грузом 3 при помощи блока 4 и троса 5. Измерение перемещений свободного конца детали осуществляли горизонтально установленным микроскопом.

Под действием неравномерно распределенных остаточных напряжений, характеризующихся изгибающим моментом Мост> детали в свободном состоянии изгибаются по определенному радиусу II. Перемеще-

ние свободного края образца под действием приложенной к нему силы Т7 определяется выражением (рис. 2.3 а)

= I, (2.1)

Ъ)EJ }

где МР = Fy- Мос , тогда

Кспг\Ъв~*в. (2-2)

3 Ув

С точностью, достаточной для инженерных расчетов можно принять ув=1 (рис. 2.3). Из построений, приведенных на рис. 2.3

Sn = / • sin— \(р = —;/ = 2R sin— . (2.3)

в 2 R 2

С учетом (2.3) уравнение (2.2) примет вид

Moem=^FRsm^-^. (2.4)

1 М EJ

В выражении (2.4) — = ——R =-, следовательно,

R EJ М

осп•

3 Моет 2 EJ

Величина F, входящая в выражение (2.5), определяется экспериментально, поэтому для уменьшения влияния погрешностей проводимых опытов на результаты вычислений, зависимость F=F(h) целесообразно аппроксимировать алгебраическими полиномами. Изгибающий момент связан с остаточными напряжениями формулой

где Ъ - ширина пластины^ м.

Зависимости МОСТ= М0С1И) и могут быть определены различными

йк

способами. Наиболее простым является численное решение уравнения (2.5) с последующим численным дифференцированием полученных результатов.

Рис. 2.2 - Схема установки для определения напряжений в образцах малой жесткости: 1 - образец; 2 - захват; 3 - груз; 4 - блок; 5 - трос; 6 -

ванна; 7 - кронштейн.

Ввод новых переменных

¥

LM,

g =

2EJ

(2.7)

Гл

мост

2 EJ ' " L2

преобразует зависимость (2.5) к виду F sin у/

8 =

(2.8)

3 у/2

Величина g является функцией, зависящей от начальных размеров образца и глубины удаленных поверхностных слоев и силы F, у определяется изгибающим моментом Мост, вызванным неравномерными оста-

Рис. 2.3 - Расчетная схема: L — длина точными напряжениями. Зависи-части окружности; R - радиус изгиба

образца в свободном состоянии; 1 - мость наилучшим образом

длина хорды; ср - центральный угол можно описать выражением вида

<// = IX-g', (2.9)

5в у в ' —>- F

ч ^^NL r

\1 Ув=

\p/2

Ф

/ /V А

1=0

где с0=0,3122911, с,= 2,404245, с2= 0,4334317, с3=-0,1356744, с4= 0,01816536, С}=-0,0008250703.

Коэффициенты с0 - с5 не зависят ни от характера распределения остаточных напряжений по глубине диффузионного слоя, ни от жесткости образца. Их значения являются константами при использовании данной схемы исследований. В этом случае изгибающий момент Мост равен

г ? V"1

Производная Мост дЫ„

/=о

2 EJ

(2.10)

dh

■/-I

/ L2 Y~'

i=0

K2EJ)

,dF dh

Заключение диссертации по теме «Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры», Шауро, Андрей Николаевич

Основные результаты вычислений приведены в таблице 3.2 и на рис. 3.7. В качестве единой геометрической характеристики упругого ограничителя подъема может быть принят центральный угол окружности, который соответствует детали в свободном состоянии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных исследований, задачей которых явилась разработка конструктивно-технологических методов повышения циклической долговечности листовых пружинных элементов, сводятся к следующим основным выводам:

1. Проведено исследование работы полосового клапана с упругим ограничителем подъема, результаты которого использованы для выбора оптимальной конфигурации упругих элементов, позволяющей минимизировать потери давления сжимаемого газа во всасывающих и нагнетательных коммуникациях компрессора.

2. Предложен метод определения оптимальной глубины поверхностной упрочняющей обработки на основании анализа распределения рабочих контактных напряжений в приповерхностном слое соприкасающихся тел. В расчетной модели для аппроксимации профилей взаимодействующих тел использовались алгебраические полиномы.

3. Получена статистическая модель процесса катодно-плазменного азотирования стали 38ХНЗМФА, позволяющая управлять технологическим процессом обработки для получения заданных свойств поверхностных слоев изделий.

4. Впервые проведено исследование износоусталостной долговечности образцов из сталей ЗОХГСА, 38ХНЗМФА. Получены кривые усталости и уравнения регрессии, связывающие долговечность образцов и их массовый износ с амплитудой относительной деформации и величиной контактной нагрузки.

5. Разработана испытательная машина и методика исследования повреждения образцов в условиях совместного действия механической усталости и реверсивного трения (положительное решение по заявке № 98106286).

6. Предложен способ формообразования деталей машин, основанный на использовании неравномерно распределенных полей остаточных напряжений применительно к листовым пружинным элементам (патент № 2121615). При односторонней ионно-плазменной обработке, например плоских заготовок, происходит их деформация, имеющая достаточно высокую стабильность, что позволяет использовать данный метод в том числе и для производства листовых пружинных элементов малой кривизны. Разработанный способ имеет ряд существенных преимуществ перед существующими способами изготовления листовых пружин. Среди них: улучшение показателей надежности и долговечности деталей за счет совмещения формообразующей и упрочняющей обработок; повышение производительности труда за счет одновременной обработки нескольких заготовок; сокращение общего времени производства. Данный способ может быть использован при производстве деталей со сложным профилем, которые невозможно изготовить традиционными методами. 7. Разработана установка и методика по исследованию распределения остаточных напряжений по глубине упрочненного слоя на консоль-но закрепленных образцах малой жесткости.

Основные положения работы были доложены на международной молодежной научной конференции "XXV Гагаринские чтения" (г. Москва, 1999), международной конференции "Технология, инновация, качество-99" (г. Казань, 1999), краевой молодежной научной конференции (Краснодар, 1997). Предложенная технология изготовления упругих элементов внедрена на ОАО "Компрессорный завод" (г. Краснодар).

Основное содержание диссертационной работы отражено в 9 печатных работах.

1. Шауро А. Н. Повышение эффективности работы поршневых компрессоров изменением конфигурации упругих элементов клапанов // Сб. тез. докл. второй краевой школы-семинара молодых ученых. 10-12 апреля 1997 г. Краснодар - с. 10-11.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шауро, Андрей Николаевич, 1999 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кондратьева Т. Ф., Исаков В. П. Клапаны поршневых компрессоров. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1983. - 158 с.

2. Карапетян Р. Н., Прилуцкий И. К. Разработка конструкции и методика расчета полосового клапана с упругим ограничителем. - Промышленность Армении.-№ 3.-1979.

3. Трощенко В. Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. - Киев: Наук, думка, 1981. - 344 с.

4. Упрочнение сталей механической обработкой / Г. В. Карпенко, Ю. И. Ба-бей, И. В. Карпенко, Э. М. Гутман - Киев: Наук, думка, 1966. - 203 с.

5. Механическая усталость металлов: Материалы 6 Международного коллоквиума. - Киев: Наук, думка, 1983. - 440 с.

6. Когаев В. П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени- М.: Машиностроение, 1977. - 232 с.

7. Фукс-Рабинович Г. С. Комплексная технология упрочнения вырубных штампов. - Кузнечно-штамповое производство - 1993 -№ 1.-е. 17-19.

8. Cho К. S., Lee С. О. The Wear Characteristics of Ion-Nitrided Steel. - Waer. -1980. - Vol. 64. - № 2. - p. 303-310.

9. Хосогава X. Ионное азотирование и износоустойчивость. - "Тютандзо то нецусёри". - 1979. - т. 32. - № 32. - с. 53-56

1 O.Jones В. К., Martin J. W. The Effect of Residual Stresses on the Failure of Ni-trided EN 41В Steel/ - Fracture 1977, Volume 2, ICF4, Waterloo, Canada, June 19-24.

11.The fretting behaviour of a nitrided steel 38CrMoAl / Yuhshu Deng, Baoyii Zhang, Weili Luo // Wear. - 1988. - 125. - 1 1-2. - p. 193-204.

12.Павлов В. Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали с концентратором: Сообщение // Известия вузов: Машиностроение. - 1988. - № 12.-е. 37-40.

2. Патент №2121615 6МПК И 16 И 1/18, С 23 С 14/04 Способ изготовления листовых пружин/ Чаевский М. И., Бледнова Ж. М., Шауро А. Н.

3. Положительное решение по заявке № 98106283 6МПК С 23 С 14/00 Способ упрочнения матрицы и пуансона кольцевой формы / Бледнова Ж. М., Чаевский М. И., Шауро А. Н.

4. Положительное решение по заявке № 98106286 6МПК в 01 N 3/32 О 01 N 3/56 в 01 N 19/02 Машина для испытания образцов на фрик-ционно-механическую усталость / Шауро А. Н., Бледнова Ж. М., Чаевский М. И.

5. Бледнова Ж. М., Чаевский М. И., Шауро А. Н. Закономерности накопления повреждений и пути повышения циклической долговечности. - Инструментообеспечение и современные технологии в технике и медицине. Сб. науч. тр. - Ростов-на-Дону.- 1997,- с. 80-81.

6. Шауро А. Н., Бледнова Ж. М. Моделирование упругих характеристик ограничителей подъема самодействующих клапанов. - Наука Кубани. Сер. Проблемы физ.-мат. моделирования. Естественные и технические науки. -№1 .-1998.

7. Чаевский М. П., Бледнова Ж. М., Шауро А. Н. Программируемое изменение формы и размеров детали путем направленного легирования поверхности. - Термическая обработка стали (Теория, технология, техника эксперимента) Межвуз. сб. научн. тр. / ДГТУ; Ростов н/Д. - 1998.

8. Чаевский М. П., Бледнова Ж. М., Шауро А. Н. Использование ионно-плазменных технологий для упрочнения и формообразования деталей/ Сб. докл. международной конференции "Технология, инновация, качество-99", г. Казань, 1999

9. Шауро А. Н. Расчетная оценка характера повреждения поверхности деталей в условиях фреттинг-усталости. - Сб. тез. докл. Международной молодежной научной конференции "XXV Гагаринские чтения", Москва, 1999,-с. 900.

1 З.Павлов В. Ф. Влияние величины сжимающих остаточных напряжений на приращение величины предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений // Известия вузов: Машиностроение. - 1988. - № 7. -с. 10-14.

14.Павлов В. Ф. Влияние величины сжимающих остаточных напряжений на приращение величины предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений // Известия вузов: Машиностроение. - 1988. - № 8. - с. 22-27.

15.Иванов С. И., Павлов В. Ф., Прохоров А. А. Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости при кручении в условиях концентрации напряжений // Проблемы прочности. - 1988. - № 5. - с. 31-33.

16.Павлов В. Ф., Лапин В. И., Бородаков С. А. Влияние остаточных напряжений на предел выносливости деталей прямоугольного поперечного сечения с концентратором // Известия вузов: Машиностроение. - 1989. - № 11. - с. 16-19.

П.Павлов В. Ф. и др. Влияние остаточных напряжений на предел выносливости при асимметричном цикле в случае растяжения-сжатия // Известия вузов: Машиностроение. - 1989. - № 8. - с. 14-18.

18.Павлов В. Ф. Влияние типа и размера концентратора на связь сопротивления усталости и остаточных напряжений // Известия вузов: Машиностроение. - 1990. -№ 1. — с. 11-15.

19.Павлов В. Ф., Филатов А. П., Мальков Г. Ф. Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости резьбовых деталей из сталей 30ХГСА и 40Х // Известия вузов: Машиностроение. - 1990. - № 3. - с. 15-20.

20.Прышкин В. А., Литвиненко А. В., Побегайло А. В., Великасов А. А. Повышение предела выносливости деталей регулированием остаточных напряжений // Вестник машиностроения. - 1992. - № 8/9. - с. 54-56.

21.Сальников С. С., Захарюк М. В., Рудман В. А. Влияние ионного азотирования на свойства сталей, применяевых в двигателестроении // Металловедение и термическая обработка метериалов. 1986. № 8. с. 16

22.Лахтин Ю. М., Коган Я. Д. Азотирование стали. М.: Машиностроение, 1976.

23.Александров Б. И., Мемелова Е. Г. Усталостная прочность стали 18Х2Н4ВА после ТО и ХТО // Металловедение и термическая обработка метериалов. 1971 .№ 3. с. 51

24.Лахтин Ю. М., Коган Я. Д. Структура и прочность азотированных сплавов. М.: Металлургия, 1982.

25.Карпенко Г. В., Похмурский И. В., Налисов В. Б. и др. Влияние диффузионных покрытий на усталостную прочность сталей в рабочих средах // Защитные покрытия на металлах. 1967. Вып. 1. С. 135

26.Коррозионно-механические свойства сталей с бинарными покрытиями/ Бледнова Ж. М., Карпов В. И., Федоров А. А., Чаевский М. И. // Защитные покрытия в металлах. - 1988. -вып. 22. - с. 52-54.

27.Чаевский М. И., Федоров А. А. Катодно-плазменное азотирование изделий на базе модернизированного агрегата "Булат-ЗТ" // Информ. листок № 300-88. - Краснодар: ЦНТИ. - 1988.

28.Разработка новых технологий ионно-плазменного упрочнения деталей гидропневмоарматуры и комплексное исследование коррозионно-механи-ческих свойств упрочненных деталей. Отчет КПИ по теме 1.18.01.06-83 (Рук. М. И. Чаевский) № г.р 01830020419. Инв. № 02860028953. Краснодар, 1985 г.

29.3отьева А. С., Коцюбитский О. Ю.. Прогнозирование деформации при азотировании // Металловедение и термическая обработка металлов. -1977. - № 1 I - С. 67 -69.

30.Патент № 2031 183, Россия

31 .Патент № 2056197, Россия.

32.Патент № 2062159, Россия.

33.Патент № 2056197, Россия.

34.Патент№ 5187968, В2Ю37/02, Япония.

35.Биргер И. А. Остаточные напряжения. - М.: Машгиз, 1963. - 232 с.

36.Биргер И. А. Проблемы остаточных напряжений // Тр. Всесоюз. симпоз. по остаточным напряжениям и методам регулирования, Москва, 1982. - М.: Изд-во ИПМ СССР, 1982. - С. 5-17.

37.Биргер И. А. Остаточные напряжения в элементах конструкций // Тр. 2 Всесоюз. симпоз. по остаточным технологическим напряжениям, Москва, 1985. - М.: Изд-во ИПМ СССР, 1985. - С. 5-27.

38.Касаткин Б. С., Кудрин А. Б., Лобанов А. М. и др. Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений. - Киев: Наук, думка, 1981. - 583 с.

39.Подвей А. В. Технологические остаточные напряжения. - М.: Машиностроение, 1973. - 216 с.

40.Розениталь Д. Измерение остаточных напряжений // Остаточные напряжения М.: Изд-во иностр. лит.,1958. - с. 282-293.

41 .Экспериментальная механика: В 2 кн. Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. - Кн. 2.

42.Барвинок В. А., Намычкин А. С., Богданович В. И. Остаточные напряжения в газотермических покрытиях на основе карбида титана // Тр. 2 Всесоюз. симпоз. "Остаточные технологические напряжения", Москва, 1985 г. -М.: ИПМ АН СССР, 1985. - с. 79-82.

43.Кудрявцев И. В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении М.: Машгиз 1951. - 278 с.

44.Юрьев С. Ф. Деформация стали при ХТО М.: Машгиз 1952.

45. Остаточные напряжения в металлах и металлических конструкциях. Сб. статей. М.: Изд. иностр. лит., 1957.

46.Головнин Г. Ф. Остаточные напряжения и деформации при поверхностной высокочастотной закалке. М.;Л.: Машгиз, 1962.

47. Абрамов В. Остаточные напряжения и деформации в металлах. Расчеты методом расчленения тела. М.: Машгиз, 1963.

48.Дехтярь Л. И. Определение остаточных напряжений в покрытиях и биметаллах. Кишинев. Карте Молдавенескэ, 1968.

49. Никорич П. И., Дехтярь Л. М. Определение остаточных напряжений в покрытиях с переменным модулем упругости // Электронная обработка материалов. - 1969. - т. 1. - с. 32-35.

50.Вирник А. М. К оценке остаточных напряжений в покрытиях, нанесенных плазменным напылением // Физ.-хим. обработка металлов. - 1970. -№4.

51.Михайлов О. Н. Остаточные напряхения в заготовках и деталях крупных машин. Сб. ст. Свердловск, 1971.

52.Биргер И. А., Козлов М. Л. Определение остаточных напряжений в тонких покрытиях ортотропных пластин // Заводская лаборатория. - 1974. - № 2. -с. 223-225.

53.Барвинок В. А. и др. Определение остаточных напряжений в покрытиях плазменного напыления // Изв. вуз.: Машиностр. - 1974. - № 5.

54.Биргер И. А., Козлов М. Л. Определение остаточных напряжений в пластине с переменными по толщине параметрами упругости // Заводская лаборатория. - 1975. -№ 2. - с. 239-241.

55.Козлов М. Л. Расчетно-экспериментальный метод определения остаточных напряжений в покрытиях. Львов. ПИ. Докл. и науч. сообщения. - 1975. - № 4. _ 42-44.

56.Кыо Я. П. Определение остаточных напряжений в покрытиях жестко защемленных стержней и пластинок методом замера деформации // Проблемы прочности. - 1975. -№ 5. - 53-55.

57.Смирнов В. А. Аналитическое определение остаточных напряжений и деформаций в процессе обработки деталей // Изв. вуз. Машиностроение. -1977. -№1. _ с. 150-155.

58.Барвинок В. А., Богданович В. И. Определение остаточных напряжений в напыленных покрытиях // Изв. вуз.: Машитостроение. - 1981. - N° 9. - с. 100-103

59.Барвинок В. А. Опраделение остаточных напряжений в многослойных пластинках // Изв. вуз.: Черн. металлургия. - 1981. - № 1.-е. 67-70.

60.Касаткин Б. С., Кудрин А. Б., Лобанов А. М. и др. Эксперементальные методы исследования деформаций и напряжений. Киев: Наук, думка, 1981. -583 с.

61.Дехтярь Л. И. Методы определения остаточных напряжений в неоднородных материалах и оптимизация их свойств // Остаточные напряжения и методы регулирования, Москва, 1982.

62.Еремеев В. С. Диффузия и напряжения. М.: Электоатомиздат, 1984

63.Вишняков Я. Д., Писарев В. Д. Управление остаточными напряжениями в металлах и сплавах. М.: Металлургия, 1989. - 252 с.

64.Промптов А.И., Замащиков Ю. И., Каргапольцев С. К. Технологиченские остаточные деформации и напряжения маложестких деталей типа пластин // Совр. методы повыш. эфф. и качества мех. обраб. Куйбышев. - 1989. - с. 99-104.

65.Фирсов В. Т. Теоретическое исследование погрешности метода определения остаточных напряжений, основанного на высверливании малых отверстий // Вестник машиностроения. - 1990. - № 1.

66.Солодкин Г. А., Ротгауз Л. Я., Береговский М. Я. Расчет остаточных напряжений в азотируемом слое стали. - Известия АН СССР Металлы. -1990.-№ 6.-с. 129-132.

67.Шур Д. M. Применение силового метода для исследования остаточных напряжений в пластически изогнутых брусьях. - Заводская лаборатория. -1960.-№2.-с. 205-208.

68.Джонсон К. Механика контактного взаимодействия: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989.- 510 с.

69.Уотерхауз Р. Б. Фрегтинг-коррозия. Пер. с англ. Под ред. канд. техн. наук. Г. Н. Филимонова. - J1.: Машиностроение , 1976. -272 с.

70.Колесников Ю. В., Морозов Е. М. Механика контактного разрушения. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. - 224 с.

71.Дрозд М. С., Матлин M. М., Сидякин Ю. И. Инженерные расчеты упруго-пластичесой контактной деформации. - М.: Машиностроение, 1986. - 224 с.

72.Галин J1. А. Контактные задачи теории упругости и вязкоупругости. - М.: Наука, 1986.-304 с.

73.Александров А. В., Потапов В. Д. Основы теории упругости и пластичности: Учеб. для строит, спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1990. - 400 с.

74.Сосновский JI. А. Комплексная оценка надежности силовых систем по критериям сопротивления усталости и износостойкости (основы трибофа-тики). - Гомель: Бел ИИЖТ, 1988. - 56 с.

75.Сосновский Л. А. Трибофатика: проблемы и перспективы / Доклад на тематической выставке АН СССР "Математика и механика - народному хозяйству". - Гомель: БелИИЖТ, 1989,- 65 с.

76.Sosnovskiy L. A. Tribofatigue: problems and prospects. BIRE, 1990. - 81 p.

77.Сосновский Л. A., Махутов H. A., Шуринов В. A. Фрикционно-механиче-ская усталость: основные закономерности (Обобщающая статья). - Заводская лаборатория, - т. 58. -№ 9. -1992.

78.Сосновский Л. А., Махутов Н. А., Шуринов В. А. Контактно-механическая усталость: основные закономерности (Обобщающая статья). - Заводская лаборатория. - т. 58. -№ 11. -1992.

79.А. с. 1388757 СССР. Способ износоусталостных испытаний материалов/ JI. А. Сосновкский

80.А. с. 1656400 СССР. Способ износоусталостных испытаний материалов./ JI. А. Сосновский.

8LA. с. 1348700 СССР. Способ усталостных испытаний рельсов. J1. А. Сосновский, В. И. Матвецов.

82.А. с. 1341538 СССР. Способ износоусталостных испытаний материалов / JI. А. Сосновский

83.А. с. 1381368 СССР. Устройство для износоусталостных испытаний материалов / JT. А. Сосновский, Н. К. Бабич

84.А. с. 1590958 СССР. Способ износоусталостных испытаний материалов / JI. А. Сосновский

85.А. с. 1663504 СССР. Способ испытания материалов на изнашивание / Л. А. Сосновский

86.Сосновский Л. А., Махутов Н. А., Шуринов В. А. Фреттинг-усталость: основные закономерности // Заводская лаборатория, - т. 58. - №8. - 1992.

87.Сосновский Л. А., Махутов Н. А., Шуринов В. А. Фрикционно-механическая усталость: основные закономерности // Заводская лаборатория. - т. 58. - №9. - 1992.

88.Сосновский Л. А., Махутов Н. А., Шуринов В. А. Контактно-механическая усталость: основные закономерности // Заводская лаборатория. - т. 58. -№11.- 1992.

89.Научные и прикладные аспекты изучения и прогнозирования комплексных процессов повреждения и разрушения./ К. В. Фролов, Н. А. Махутов, Л. А. Сосновский, М. С. Высоцкий, В. Н.Корешков // Тез. докл. 2 Международ, симпоз. по трибофатике. Москва, 15-17 октября 1996 г.

90.Машины серии СИ для износоусталостных испытаний / М. С. Высоцкий, В. Н. Корешков, Л. А. Сосновский, Н. Л. Индман // Тез. докл. 2 Международ. симпоз. по трибофатике. Москва, 15-17 октября 1996 г.

91.Еловой О. М., Громов В. В. Информационно-управляющие системы машин серии СИ. - Тез. докл. 2 Международ, симпоз. по трибофатике. Москва, 15-17 октября 1996 г.

92.Методы измерения износа и момента трения в испытательных машинах серии СИ / Г. П. Ожигар, С. А. Тюрин, А. В. Марченко, В. В. Громов // Тез. докл. 2 Международ, симпоз. по трибофатике. Москва, 15-17 октября 1996 г.

93.Трибофатика: вопросы стандартизации / В. Н. Корешков, Л. А. Соснов-ский, А. В. Богданович, В. А. Андрияшин // Тез. докл. 2 Международ, симпоз. по трибофатике. Москва, 15-17 октября 1996 г.

94.Измерительно-управляющая система для машины СИ / А. Ю. Рождественский, В. В, Ковалев, Ю. Ф. Белиц и др. // Заводская лаборатория. - 1995. -№ 6. - с. 42-44.

95.Индман Н. Г., Ожигар Г. П., Сосновский Л. А. Конструктивные особенности машины СИ // Заводская лаборатория. - 1995 - №6- с. 44-48.

96.Фролов К. В., Махутов И. А. Трибофатика: новые машины и методы испытаний // Заводская лаборатория. -№ 5 - с. 32-33.

97.Сосновский Л. А., Махутов И. А. О полной кривой усталости // Заводская лаборатория. - 1995. - №5. - с. 33-34.

98.К разработке методов стандартных износоусталостных испытаний/ Л. А. Сосновский, Н. А. Махутов, А. В. Богданович и др. // Заводская лаборатория. - 1995.-№5. - с. 35-38.

99.Методы износоусталостных испытаний и их реализация на машине СИ / IT. А. Махутов, А. В. Богданович, П. В. Андронов и др. // Заводская лаборатория. - 1995.-№ 6. - с. 37-41.

100.Диаграмма предельных состояний стали 45 при контактно-механической усталости и ее анализ/ Л. А. Сосновский, И. А. Махутов, А. В. Богданович и др. // Заводская лаборатория.-! 996.-№2. - с. 39-41.

101.Сосновский Л. А., Богданович А. В., Тюрин С. А. Экспериментальное исследование контактно-механической усталости стали 45 методом многоступенчатого нагружения. // Заводская лаборатория.-1996.-№3.~ с. 3034.

102.Сосновский Л. А. Экспериментальные основы трибофатики. Сообщ. 1 // Проблемы прочности. - 1997,- №3.--с. 74-82

ЮЗ.Сосновский Л. А. Экспериментальные основы трибофатики. Сообщ. 2 // Проблемы прочности. - 1997-№4.-с. 17-20.

Ю4.Сосновский Л. А. Экспериментальные основы трибофатики. Сообщ. 3 // Проблемы прочности. - 1997 - №4.-с. 21-29.

105.Закономерности накопления повреждений стали 45 при контактно-мехнической усталости./ А. В. Богданович, С. А. Тюрин, Е. Л. Сенькова и др. // Заводская лаборатория. - 1997. - № 2. - с. 42-44.

Юб.Махутов Н. А., Сосновский Л. А., Марченко А. В. О построении кривой усталости. // Заводская лаборатория. - 1998 - № 12 - с.36-38.

107.Сосновский Л. А., Еловой О. М., Марченко А, В. Некоторые особенности повреждения при фрикционно- механической усталости. // Заводская лаборатория. - 1998. - № 12. - с. 39-41.

108.Эфрос Д. Г., Сосновский Л. А. К оценке интенсивности изнашивания вала с подшипником скольжения при циклическом его нагружении. // Заводская лаборатория. 1998. 12.-е. 42 44.

109.0жигар Г. П., Махутов Н. А., Сосновский Л. А. О построении машины для испытаний на фрикционно-механическую усталость в широком частотном диапазоне. // Заводская лаборатория. - 1998-№12.-е. 45-50.

1 Ю.Вознесенский В. А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. М.: "Статистика". - 1974. - 192 с.

111 .Вознесенский В. А., Ковальчук А. Ф. Принятие решений по статистическим моделям. М.: "Статистика". - 1978. - 192 с.

112.Патент № 2121615 6МПК F 16 F 1/18, С 23 С 14/04 Способ изготовления листовых пружин/ Чаевский М. И., Бледнова Ж. М., Шауро А. Н.

113.Коваленко В. С. Металлографические реактивы. М.: Металлургия, 1973.

112 с.

114.Биргер И. А., Шорр, Иосилевич Расчеты на прочность деталей машин. -М.: Машиностроение, 1994.

115. Крагельский И. В. Трение и износ - М.: Машиностроение-1968 Г.-480 с.

116.Серенсен С. В., Гарф М. Э., Козлов JI. А. Машины для испытаний на усталость. - М.: Государственное научнотехническое издательство машиностроительной литературы. - 1957. - 404 с.

117.Бледнова Ж. М. Методика определения характеристик циклического упруго-пластического деформирования в условиях воздействия агрессивных сред // Малоцикловая усталость - критерии разрушения и структура мете-риалов: Тез. докл. V Всесоюзного симпозиума. Волгоград, 1987. - часть 2. - с. 211 213.

118. Френкель М. И. Поршневые компрессоры. Теория, конструкции и основы проектирования. - JI.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1969. - 744 с.

119.Пирумов И. Б., Фотин Б. С., Хрусталев Б. С. Некоторые вопросы исследования динамики клапанов. - Машиностроительные материалы, конструкции и расчет деталей машин. Гидропривод, 1976, № 9, с. 43-48.

120.Фотин Б. С., Штсйнгарт Л. А. Расчет рабочего процесса ступени поршневого компрессора. - Тр. 3 Всесоюзн. научн —техн. конф. по компрессоро-строению. Казань, 1974, с. 5-12.

Ш.Пластинин П. И., Тварчелидзе А. К. Введение в математическое моделирование поршневых компрессоров. М.: МВТУ, 1976. - 80 с.

122.Пановко Я. Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. - Л.: Политехника. 1990- 272 с.

123.Шауро А. Н., Бледнова Ж. М. Моделирование упругих характеристик ограничителей подъема самодействующих клапанов // Наука Кубани. Проблемы физико-математического моделирования. Естественные и технические науки. №1. 1998. с. 81 84.

124.Tyler J. R., Burton R. A., Ku P. М. Contact fatigue under an oscillatory normal load.- Trans. ASLE. - 1963.-4S.-p. 255

125.Nichioka K„ Hirakawa K. - Bull. JSME.~ vol. 12.- 1969.-p. 692.

126.Теория и технология азотирования. Лахтин Ю. М., Коган Я. Д., Шпис Г.~ И., Бемер 3. - М.: Металлургия, 1991. 320 с.

127. Шемегон В. И. Электроискровое упрочнение пробивных штампов.-СТИН.-1995.-№ 5.-е. 27-28.

128.Костецкий Б. И. Эволюция структурного и фазового состояния и механизмы самоорганизации материалов при внешнем трении // Трение и износ. - том 14. - №4. - с. 773-783.

129.Бершадский Л. И. О самоорганизации и концепциях износостойкости трибосистем // Трение и износ, том. 13. №6. с. 1077 1094.

130.Серенсен С. В. - В сб.: Повышение износостойкости и срока службы машин. Т. 1. - Киев: Изд-во АН УССР. 1960. - с. 10-14.

131.Шауро А. Н. Повышение эффективности работы поршневых компрессоров изменением конфигурации упругих элементов клапанов // Сб. тез. докл. второй краевой школы-семинара молодых ученых. 10-12 апреля 1997 г. Краснодар - с. 10-11.

132.Патент № 2121615 6МПК F 16 F 1/18, С 23 С 14/04 Способ изготовления листовых пружин/ Чаевский М. И., Бледнова Ж. М., Шауро А. Н.

133.Положительное решение по заявке № 98106283 6МПК С 23 С 14/00 Способ упрочнения матрицы и пуансона кольцевой формы / Бледнова Ж. М., Чаевский М. И., Шауро А. Н.

134.Положительное решение по заявке № 98106286 6МПК G 01 N 3/32 G 01 N 3/56 G 01 N 19/02 Машина для испытания образцов на фрикционно-механическую усталость / IJIaypo А. Н., Бледнова Ж. М., Чаевский М. И.

135.Бледнова Ж. М., Чаевский М. И., Шауро А. Н. Закономерности накопления повреждений и пути повышения циклической долговечности. - Инст-рументообеспечение и современные технологии в технике и медицине. Сб. науч. тр. - Ростов-на-Дону - 1997.- с. 80-81.

136.Чаевский М. И., Бледнова Ж. М., Шауро А. Н. Программируемое изменение формы и размеров детали путем направленного легирования поверхности. - Термическая обработка стали (Теория, технология, техника эксперимента) Межвуз. сб. научн. тр. / ДГТУ; Ростов н/Д. - 1998.

137.Шауро А. Н. Расчетная оценка характера повреждения деталей в условиях фреттин-усталости // Сб. тез. докл. XXV Гагаринских чтений.- М.: Изд-во МАТИ-РГТУ. -1999.

138.БледноваЖ. М. Повышение прочности и циклической долговечности изделий комбинированными методами обработки. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. - Киев. - 1989.

139.Ден-Гартог Дж. Механические колебания. М.: Государственное издание физико-математической литературы, 1960. - 580 с.

140.Левитский Н. И. Колебания в механизмах: Учеб. пособие для втузов. -М.: Наука. Гл. ред. физ. мат. лит., 1988. - 336 с.

141.Когаев В. П., Махутов Н. А., Гусенков А. П. Расчеты деталей машин на прочность и долговечность: Справочник - М.: Машиностроение, 1985. -224 с.

142.Пономарев С. Д., Андреева Л. Е. Расчет упругих элементов машин и приборов. - М. Машиностроение, 1980. - 326 с.

143.Алесандров А. Н., Потопов В. Д., Державин Б. П. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1995. - 560 с.

144.Светлицкий В. А., Нарайкин О. С. Упругие элементы машин. - М.: Машиностроение, 1989. -264 с.

145. Чаевский М. И., Шатинский В. Ф. Повышение работоспособности сталей в агрессивных средах при циклическом нагружении. - Киев, Наукова думка, 1970.-312 с.