Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение ресурса и совершенствование машин криогенной техники с помощью технологии на основе объемной микропластичности и статико-гидродинамического электролиза Телевной Алексей Васильевич

Повышение ресурса и совершенствование машин криогенной техники с помощью технологии на основе объемной микропластичности и статико-гидродинамического электролиза
<
Повышение ресурса и совершенствование машин криогенной техники с помощью технологии на основе объемной микропластичности и статико-гидродинамического электролиза Повышение ресурса и совершенствование машин криогенной техники с помощью технологии на основе объемной микропластичности и статико-гидродинамического электролиза Повышение ресурса и совершенствование машин криогенной техники с помощью технологии на основе объемной микропластичности и статико-гидродинамического электролиза Повышение ресурса и совершенствование машин криогенной техники с помощью технологии на основе объемной микропластичности и статико-гидродинамического электролиза Повышение ресурса и совершенствование машин криогенной техники с помощью технологии на основе объемной микропластичности и статико-гидродинамического электролиза
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Телевной Алексей Васильевич. Повышение ресурса и совершенствование машин криогенной техники с помощью технологии на основе объемной микропластичности и статико-гидродинамического электролиза : диссертация ... доктора технических наук в форме науч. докл. : 05.04.03.- Омск, 2000.- 55 с.: ил. РГБ ОД, 71 01-5/327-1

Содержание к диссертации

Введение

1. Общая характеристика работы

1.1. Актуальность научно-технической проблемы

1.2. Цель диссертационной работы

2. Влияние качества поверхностного слоя на ресурс и эффективную мощность машин криогенной техники

2.1. Технологические факторы и миниатюризация тяжелонагруженных машин

3. Разработка основ модифицирования поверхностного слоя

3.1. Комплексная физическая модель поверхностной и объемной микропластичности

Актуальность научно-технической проблемы

Научная новизна работы заключается: в применении технологий и методов контроля на базе объемной микропластичности и СГДЭ, в создании малогабаритных машин криогенной техники, и разработке теоретических основ модифицирования поверхностного слоя, позволяющих сформировать высокопрочные износостойкие структуры с заданными антифрикционными свойствами, микрорельеф и точность формы в процессе малооперационных технологий.

Теоретические основы модифицирования поверхностного слоя металлов и сплавов базируются на разработанных и исследованных принципиально новых явлении и процессе: 1) Экспериментально обнаружено неизвестное ранее свойство объемной микропластичности твердых металлов. Образование убывающего микрообъема, появляющегося при динамическом нагружении эллиптической площади контакта. В пределах этой площади напряженное состояние металла меняется от объемного до линейного. В процессе убывания микрообъемной массы образуются высокопрочные структуры; зоны сжатия и растяжения, явления интерференции волн. [35] 2) Впервые выявлены отличительные признаки СГДЭ, как нового метода анодно-химической обработки и установлены закономерности парциального съема металла в процессе электролиза в зависимости от геометрических параметров в механическом движении звеньев кинематической пары "анод-катод" [8; 41].

1) Технологии и методы контроля на основе объемной микропластичности и СГДЭ, - способствующие повышению ресурса, эффективной мощности, надежности и созданию технологичных малогабаритных машин криогенной техники.

2) Методика исследования формообразования конуса скольжения в процессе изучения объемной микропластичности в поверхностном слое [3].

3) Механизм управления процессом объемной микропластичности с целью обеспечения заданного ресурса и эффективной мощности машин криогенной техники [3]: разработанный экспресс-метод подбора режимов для оптимизации малооперационных технологических процессов в зависимости от решаемых задач; предложенный критерий совместимости "Тс", характеризующий процесс в триботехнической паре и уровень износостойкости рабочих поверхностей; разработанный способ ударно-акустической обработки (УАО) на основе объемной микропластичности и промежуточные среды для формирования заданных антифрикционных свойств в процессе УАО. 4) Методика исследования парциального съема металла в кинематической паре "анод-катод" [1].

5) Механизм управления процессом СГДЭ с целью обеспечения точности формообразования и получения заданного микрорельефа [1]: разработанная методика на основе выявленных факторов, позволяющая управлять точностью формообразования, осуществлять модифицирование зубьев зубчатых колес и получать микрорельеф с заданными радиусами при вершинах и впадинах в процессе удаления дефектного слоя после механической обработки; исследованные и рекомендованные электролиты в зависимости от марки стали и химико-термической обработки; предложенные поверхностно-активные вещества (светильный керосин) в качестве добавки в электролит для уменьшения технологического припуска на обработку, формирования заданного микрорельефа и повышения качества поверхностного слоя (исключение растравление границ зерен и наводора-живания);

6) Методы контроля износостойкости, микротвердости гетерогенной структуры и точности формообразования: разработанная специальная методика замера микротвердости гетерогенной структуры поверхностного слоя, получаемой после УАО [3]; разработанный и внедренный в промышленность активный метод контроля точности формообразования в процессе СГДЭ по показаниям стрелочных электрических приборов; [1] разработанный и внедренный в промышленность активный метод контроля качества химико-термической обработки (например, пятнистой азотации) в процессе СГДЭ зубчатых колес [1].

7) Результаты применения принципиально новых технологий и методов контроля на основе объемной микропластичности и СГДЭ, - в повышении ресурса, эффективной мощности, надежности и технологичности малогаба ритных машин криогенной техники.

1) Применение технологий и методов контроля на основе объемной микропластичности и СГДЭ, - позволили создать управляемость и стабильность конечных результатов в получении высокого ресурса, эффективной мощности и надежности малогабаритных машин криогенной техники в условиях серийного и массового производства.

2) На базе новых знаний в области объемной микропластичности спроектированы и изготовлены установки для УАО деталей машин микрокриогенной техники с внедрением твердых смазок; предложены способы, разработаны устройства (например, динамический технологический модуль) и ультразвуковые инструменты, позволяющие материализовать принципиально новые малооперационные технологии для получения в поверхностном слое высокопрочных износостойких структур с заданными антифрикционными и теплопроводными свойствами и точечно-синусоидальным рельефом, который формируется в процессе "ультразвуковой перековки" поверхностного слоя [3; 19; 20; 23; 36].

3) Новые знания в области СГДЭ открыли пути для практического решения нефарадеевских задач и на их основе формировать поверхности высокой точ ности с заданным микрорельефом. Спроектированы электроды-инструменты и установки для обработки широкой номенклатуры деталей машин криогенной техники. Реализованы принципиально новые малооперационные технологии, в процессе которых удаляется также и дефектный слой после механической обработки. [1; 2; 5; 6; 11; 12; 18; 21; 22; 37]

4) Разработана принципиально новая технология модифицирования поверхностного слоя, сочетающая удаление наследственного дефектного слоя после механической обработки с повышением точности формообразования и последующим формированием физико-механических свойств. Для чего используется СГДЭ и УАО [28]. Основные научно-технические результаты, изложенные в диссертации, защищены двадцатью авторскими свидетельствами СССР и публикациями.

Цель диссертационной работы

Рабочая ширина зуба, остающаяся после нанесения диэлектрического покрытия, вычисляется по формуле [2; 8] ьГ YMS-OJ а-и-Хэф-1:. Лгпр ао ), где bj 6 - рабочая ширина электрода-инструмента на рассматриваемом участке; у - удельный вес обрабатываемого металла; Ьа - ширина обрабатываемого зубчатого венца шестерни-анода; AS - рассматриваемый элементарный участок на профиле зуба; а - электрохимический эквивалент; U - напряжение на электродах; хЭФ - удельная электропроводимость эффективная; 5. - среднее значение закономерной погрешности на рассматриваемом участке AS для всех зубьев колеса, полученных от предшествующей обработки; t - суммарное значение времени профильного проскальзывания, времени нахождения в активной зоне обработки и времени, определяемого интегральным значением изменения межэлектродного зазора в процессе взаимной обкатки; F(rn ja - безразмерная функция определяемая параметрами зацепления, выраженных через приведенный радиус кривизны сопрягаемых поверхностей в данной точке гп, минимальным межэлектродным зазором ао.

Данную задачу можно решить с помощью графо-аналитического метода расчета электрода-инструмента [1 ].

Для улучшения контактно-шумовых характеристик передач, повышения изгибной и контактной усталостной прочности, исключения интерференции зубьев и краевого эффекта, выполняется модифицирование зубчатых колес. В процессе СГДЭ за одну операцию выполняются модификации зубьев за счет изменения распределения количества электричества по боковой поверхности электрода-инструмента. Данный способ позволяет не только выполнить все известные способы модифицирования зубчатых колес, но и предать зубьям эвольвентно-гараболическую форму, наиболее благоприятно передающую силовой поток в передачах [37].

Качество поверхностного слоя при СГДЭ. Качество поверхности в процессе электрохимической обработки может быть ухудшено за счет его наводо-раживания. Поэтому были проведены исследования по специально разработанной методике для изучения данного вопроса в процессе СГДЭ.

Экспериментально установлено, что при сопоставимых условиях появление пузырьков водорода на периферии катода наблюдается через 15-17с после начала электролиза, а время нахождения участка обрабатываемой боковой поверхности зуба в активной зоне электролиза не превышает 0,3 с при окружной скорости зубчатого колеса 1,0 м/с, т.е. в пятьдесят раз меньше. В реальных условиях при последовательной обработке зубьев колеса электролит в автономных электрохимических ячейках обновляется. Таким образом, образование газообразного водорода и его выделение из электролита завершается в ванне ограждающего устройства и в баке для сбора электролита. Попадание водорода на анодную поверхность исключается еще и потому, что движение катионов водорода ориентировано по направлению к катоду, т.е. в противоположную сторону от обрабатываемой поверхности детали. Отсутствие турбулентно-кавитационных явлений в активной зоне электролиза в режиме СГДЭ, исключает перемещение катионов водорода в сторону анодной поверхности, и как следствие, ее насыщение водородом.

СГДЭ позволяет использовать инерционность процесса газообразования для сохранения физико-механических свойств заготовки и может применяться для обработки высокоточных тяжелонагруженных зубчатых колес.

Эффект Иоффе полностью реализуется в процессе СГДЭ, т.к. в режиме СГДЭ отсутствуют застойные зоны, исключаются электрохимические размывы и растравливание границ зерен.

Анодное растворение наследственного дефектного слоя в автономной ячейке электролиза сопровождается удалением прижогов, неконтролируемых остаточных напряжений, микротрещин и инородных материалов. Перечисленные дефекты, как правило, расположены в поверхностном слое на глубине не более величины технологического припуска на данную операцию.

Постановка вопроса о получении технологическим методом рабочей микрогеометрии поверхностей деталей, позволяющей сопрягаемым парам после обработки работать в режиме установившегося износа (т.е. исключая или почти исключая период приработки) является принципиально новой и стала реальной благодаря результатам, полученным в процессе СГДЭ. Известно, что прогнозировать качество поверхностного слоя (интенсивность износа, концентрацию напряжений) можно в зависимости от величины приведенного радиуса кривизны неровностей.

Поэтому для анализа особенностей формирования микрорельефа в процессе СГДЭ исходная микронеровность R была представлена в виде полушара радиусом г = R20 , а после СГДЭ в течение времени t эту же микронеровность величиной Rz - в виде шарового сегмента радиусом г. и высотой Rzi. Тогда при постоянном базовом размере шероховатости //10 = 2ха между изменением высоты микронеровности и изменением радиуса модели будет существовать следующая зависимость: Rz/=r-Vr2-ro2 Подставляя значение R2i в уравнение для плоскоступенчатой модели шероховатости (Ф.В. Седыкин, В.И. Филин), получаем математическую модель изменения кривизны микронеровностеи в зависимости от величины припуска на обработку СГДЭ Р = Rzo(l-kr + VkM)-aS ln(kr - УкРТ), где кг = г /гоп - коэффициент изменения приведенных радиусов кривизны микронеровностей; а- рабочий межэлектродный зазор.

Управление формированием рабочего микрорельефа на базе постоянного наследственного шага неровностей в процессе СГДЭ осуществляется за счет добавки в электролит светильного керосина, который заполняет впадины между гребешками микронеровностей, и съем металлавтаком случае происходит главным образом с вершин. Это позволяет существенно сократить время формирования синусоидального рабочего микрорельефа при минимальном съеме технологического припуска.

Для повышения конструкционной прочности зубчатых колес передач машин микрокриогенной техники широко используется их азотирование.

Использование в режиме СГДЭ электролитов на основе солей, образованных сильными кислотами и сильными основаниями, невозможно из-за значительного растравливания и ухудшения качества поверхности. Полученный результат объясняется тем, что в присутствии анионов водных растворов солей сильных кислот (Civ SO ; NO3), происходит избирательное анодное растворение стали вследствие различий в величине электродных потенциалов основного металла, легирующих элементов и присутствующих фаз (нитридов, карбонитридов, карбидов, интерметаллических соединений). Обработка в режиме СГДЭ оказалась возможной при применении электролитов на основе водных растворов солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием. Например, на основе раствора сернокислого натрия Na2S03 и уксусно кислого натрия GH3COONa. Эти соли имеют большую растворимость, чем соли сильных кислот. При умеренных концентрациях электропроводность их вполне приемлема для электролиза [25].

При пятнистом азотировании на поверхность выходят различные структуры металла и они по разному взаимодействуют с одним и тем же составом электролита, в результате чего на обрабатываемой поверхности образуются в местах отсутствия азота, дефектные зоны - зоны растравливания.

Таким образом, был разработан ранее неизвестный метод контроля деталей прошедших химико-термическую обработку. Данный метод активного контроля, в отличие от разрушающего метода позволяет отбраковывать дефектные детали в процессе СГДЭ [1].

Разработанные и исследованные научные проблемы анодно-химического процесса в кинематической паре "анод-катод" позволяют решать посредством экологически чистой высокопроизводительной малооперационной технологии следующие технические вопросы: в комплексе повысить точность зубчатого колеса по всем нормам точности (кинематической, плавности зацепления по направлению зуба) и резко улучшить контактно-шумовые характеристики передач, сформировать заданный синусоидальный микрорельеф, выполнить все виды модифицирования зубьев зубчатых колес, увеличить износостойкость, изгибную и контактную усталостную прочность, притулить острые кромки, удалить дефектный слой предыдущей механической обработки и осуществить активные методы контроля в процессе СГДЭ - точности и качества химико-термической обработки.

Технологические факторы и миниатюризация тяжелонагруженных машин

Необходимость материализации основ модифицирования поверхностного слоя привела к созданию нового оборудования и инструментов [5; 6; 8; 11; 12; 18; 19; 20; 21; 22; 23; 25; 36]. Были разработаны, изготовлены и внедрены установки для УАО и СГДЭ, технологический динамический модуль с замкнутым силовым контуром, стенд для настройки динамического технологического модуля в режим резонанса с ультразвуковым инструментом и измерения микротвердости, ультразвуковые инструменты каскадного типа, электроды-инструменты для обработки зубчатых колес в процессе наружного и внутреннего зацепления.

Раскрыты возможности управления механизмом процесса поверхностной и объемной микропластичностей с целью обеспечения заданных геометрических параметров и физико-механических свойств. Для чего разработан экспресс-метод подбора режимов для технологических процессов в зависимости от решаемых задач, предложен критерий совместимости Т., характеризующий процесс в триботехнической паре и уровень износостойкости рабочей поверхности, созданы новые составы суспензий (промежуточные технологические среды) для формирования заданных антифрикционных свойств рабочих поверхностей в процессе УАО, выявлены факторы эффективно влияющие на управление механизма процесса (Р , радиус рабочей поверхности ультразвукового инструмента, подводимая мощность и др.).

Извлечение из акта внедрения НПО "МКТ" 11.08.75г. Также раскрыты возможности управления механизмом анодно-хими-ческого процесса в кинематической паре "анод-катод". Разработана методика, позволяющая управлять точностью формообразования на основе установленных факторов и осуществлять модифицирование зубьев зубчатых колес или создавать принципиально новые профили зубьев зубчатых колес, например, эвольвентно-параболический [37]. Подобраны новые составы электролитов в зависимости от марки стали и химико-термической обработки. Предложено поверхностное активное вещество (светильный керосин) для уменьшения технологического припуска на обработку, формирования микрорельефа и повышения качества поверхностного слоя (исключается наводора-живание, растравливание границ зерен и максимально сохраняется азотированный слой).

Все основные конструкторско-технологические решения защищены авторскими свидетельствами на изобретения СССР, что свидетельствует о новизне и приоритете в этой области Российской науки.

Внедрен в производство принципиально новый малооперационный технологический процесс на базе ударно-акустической обработки с обогащением поверхностного слоя твердой или композиционной смазками.

Технологический процесс оснащен: промышленной установкой для повышения конструкционной прочности деталей машин криогенной техники путем модифицирования поверхностного слоя ударно-акустическим и поверхностно-пластическим деформированием с внедрением твердых смазок; динамическим технологическим модулем с замкнутым силовым контуром, позволяющим обрабатывать технологичные и нетехнологичиые элементы поверхностей; ультразвуковыми инструментами для обработки внутренних и наружных поверхностей; устройством для нанесения твердой смазки (суспензии); стендом для настройки преобразователя магнитострикционного с ультразвуковым инструментом в режим резонанса.

Технологический процесс обеспечивает: улучшение параметров шероховатости (Ra 0,05...0,1); остаточное напряжение сжатия; увеличение микротвердости в 2...2,5 раза; повышение износостойкости в 10 раз; улучшение теплопроводности; формирование заданных физико-механических свойств при использовании дисульфида молибдена, серебристого чешуйчатого графита, композиционных смесей К2СПС-3 и К2СПС-4 [39]; высокую производительность; благоприятные условия для работы молекул масла и экологическую чистоту.

Таким образом, ударно-акустическая обработка деталей машин позволяет активно воздействовать на совместимость пар трения (например: сталь по стали) и износ. Для оценки уровня совместимости материалов введен критерий совместимости Тс [3]. Т. = МНГс/М&с =fflFc/f#.c. где М?т с - момент трения в режиме сухого трения, получаемый при испытании образцов, прошедших упрочнение с внедрением твердой смазки по проектной технологии; М$, с - момент трения в режиме сухого трения, получаемый при испытании образцов, прошедших механическую обработку; fnT, - коэффициент трения, получаемый в режиме сухого трения на образцах, прошедших упрочнение с внедрением твердой смазки по проектной технологии;

f м,с - коэффициент трения, получаемый в режиме сухого трения на образцах, прошедших механическую обработку.

Критерий совместимости пар трения позволяет объективно оценивать триботехнические характеристики материалов, прогнозировать износостойкость, ресурс и работоспособность пар трения, изготовленных по спроектированной технологии.

Внедрен в производство принципиально новый малооперационный технологический процесс на базе статико-гидродинамического электролиза.

Технологический процесс оснащен: промышленной установкой, которая обеспечивает высокую производительность, точность формообразования, качество поверхности, активные методы контроля точности и химико-термической обработки деталей; системой подачи и очистки электролита и электродом-инструментом.

Технологический процесс обработки зубчатых колес обеспечивает: удаление дефектного слоя; повышение точности в зависимости от снимаемого припуска на 1,5...2 степени точности; модифицирование зубьев зубчатых колес всех видов в процессе обработки; высокопроизводительную обработку зубчатых колес, прошедших азотирование, цементацию, нитроцементацию и др.; удаление заусенцев и формирование синусоидального микрорельефа; повышение изгибной и контактной усталостной прочности; обработку впадины (выкружки) между зубьями зубчатого колеса; комплексное повышение кинематичесюн точности, плавности зацепления, юнтакта зубьев и бокового зазора; резкое улучшение контактно-шумовых характеристик передачи; благоприятные условия для работы молекул масла и экологическую чистоту.

Комплексная физическая модель поверхностной и объемной микропластичности

Теплопроводность. Для изучения влияния зон сжатия - растяжения, интерференции волн и структурных преобразований на теплопроводность металла в качестве образцов использовались тонкостенные цилиндры с толщиной стенки 0,25 мм, толстостенные цилиндры с толщиной стенки 5 мм и сплошные образцы.

После УАО теплопроводность тонкостенных цилиндров понизилась на 40 %. Это объясняется появлением большой зоны растяжения внутри металла (рис. 4). Этот эффект положительно влияет на повышение холодопроизво-дительности газовых криогенных машин [3; 4].

С увеличением толщины стенки цилиндра до 5 мм данный эффект не проявляется. Более того, теплопроводность значительно возрастает и зависит от количества проходов при УАО (рис. 21).

У толстостенных цилиндров и стержней теплопроводность возрастает на 30 % и более вследствие изменения структуры металла. В радиальном направлении теплопроводность толстостенных втулок и стержней определяется процентным содержанием высокопрочных структур в поверхностном слое, т.е. зависит от шага соударения при УАО и количества проходов. Повышение теплопроводности тела и контртела в триботехнической системе обеспечивает эффективный отвод теплоты из зоны трения, что создает благоприятные условия для работы смазочных веществ [3; 34].

Для иллюстрации технической эффективности СГДЭ на рис. 22 представлено изменение погрешности шага зацепления шестерни конечных передач :i J: і кг Ч п % 7 f mi (77.39.124-1) изготовленной из стали 25ХГТ после термической обработки и статико-гидродинамического электролиза .

Техническая эффективность в процессе СГДЭ обеспечивается соблюдением следующих условий: точность электрода-инструмента должна быть равной степени точности обрабатываемого зубчатого колеса, а количество их зубьев не должно быть кратным; управление локальной интенсивностью съема металла должно осуществляться механической депассивацией вершин погрешностей и умеренной изоляцией впадин (добавкой светильного керосина в электролит [22]); глубина дефектного слоя должна быть меньше технологического припуска, а технологический припуск должен составлять не более 10 процентов толщины слоя получаемого после химико-термической обработки; усилие в зоне обработки должно определяться усилием трения имеющего место в процессе свободного взаимообкатывания зубчатых колес и в опорных узлах; температура в зоне электролиза должна быть близкой к температуре окружающей среды, а для титановых сплавов порядка 60 С; диэлектрическая проставка изготавливается из полиамида-9, что обеспечивает ресурс электрода-инструмента в течение нескольких лет в условиях крупносерийного производства; заданная степень точности, микрорельеф с оптимальными радиусами при вершинах и впадинах и модифицирование зубьев должны обеспечиваться технологическим припуском, величина которого может регулироваться добавкой светильного керосина в электролит; электролит подбирается с учетом марки стали и ее химико-термической обработки;

Извлечение из отчета, Омский политехнический институт; Руководитель работы А.В. Телевной. - ГР.81083465; Инв №02840070268, - Омск, 1983, 173 с. электрод-инструмент должен осуществлять обработку впадин (выкружек) между зубьями и обеспечивать притупление острых кромок и удаление заусенцев по торцам зубьев.

Выполнение перечисленных условий обеспечивает стабильный конечный результат в процессе СГДЭ, что проверено в производственных условиях начиная с 1972 г., при обработке тяжелонагруженных зубчатых колес машин микрокриогенной техники (эпициклов, сателлитов и центральных колес планетарного редуктора), при этом за одну операцию производится модифицирование головки зуба, повышение точности на 2-3 степени, обработка впадины (выкружки), улучшение параметров шероховатости от Rz 10 до Ra 0,1 с формированием оптимального радиуса при вершинах неровностей и их нивелированием по высоте (включая и погрешности), придание зубу небольшой бочкообразности, резкое улучшение контактно-шумовых характеристик (до уровня 12 дБ), улучшение изгибной и контактной усталостной прочности и снятие заусенцев [1].

Статистика свидетельствует, что тяжелонагруженные зубчатые колеса планетарных редукторов, изготовленные в условиях крупносерийного производства одним электродом инструментом в течение восьми лет, взаимозаменяемы, т.к. электрод-инструмент формирует венцы зубчатых колес подобные себе, следовательно, зубчатые колеса подобны и между собой. Получаемая площадь контакта по ширине зуба составляет - 90 %, а по высоте 80 % [1].

Техническая эффективность присутствует и в разработанной принципиально новой технологии, сочетающей удаление наследственного дефектного слоя после механической обработки с повышением точности формообразования и формированием физико-механических характеристик в процессе СГДЭ и УАО.

Найдены и обоснованы технологические режимы при СГДЭ и УАО, обеспечивающие работоспособность шарикоподшипников машин криогенной техники в режиме сухого трения, с разбросом по ресурсу в пределах одного-двух процентов [28].

Повышение твердости обрабатываемой поверхности заготовки способствует повышению точности формообразования в процессе СГДЭ без снижения производительности, что позволяет значительно расширить использование в криогенном машиностроении химико-термической обработки и снизить расход высоколегированных сталей. 6.2. Экономическая эффективность

Разработаны, исследованы и внедрены принципиально новые конструк-торско-технологические проектные решения, обеспечивающие миниатюризацию, высокий ресурс и эффективную мощность машин криогенной техники.

В научно-исследовательском и конструкторском институте микрокриогенной техники впервые разработан и утвержден отраслевой стандарт "Системы микрокриогенные. Параметрический ряд." Стандартом устанавливается параметрический ряд микрокриогенных систем по двум главным параметрам - температурному уровню и холодопроизводительности.

Установление параметрического ряда систем по двум параметрам сократило количество типоразмеров изделий приблизительно на 50 процентов, и это позволило до 95 процентов удовлетворить потребность народного хозяйства в микрокриогенной технике.

Комплексная констру кторскс-технологическая стандартизация и типизация машин микрокриогенной техники базируется на стандартизацией унификации агрегатов, узлов и деталей, и типизации технологических процессов для их изготовления и рекомендаций по проектированию установок, динамических технологических модулей, инструментов, наладок и контролю качества поверхностного слоя.

Типизация малооперационных процессов УАО и СГДЭ резко снижают трудоемкость и повышают производительность труда в несколько раз.

Применение новых методов обработки снижает затраты на оборудование и инструмент. Сложная кинематика станков, используемых на чистовых операциях при механической обработке, в малооперационных технологиях УАО и СГДЭ становится излишней, износ инструмента практически отсутствует. Это дает дополнительные эксплуатационные и экономические преимущества [1; 3].

Степень достоверности и эффективности разработанных основ модифицирования поверхностного слоя подтверждается документально, где указывается, что экономический эффект от внедрения новых технологических процессов в серийное производство изделия микрокриогенной техники дает годовой экономический эффект 500 тыс.рублей (в ценах 1975 г.), при этом не учитывается экономия, получаемая в эксплуатации организациями за счет экономии бортовой электроэнергии изделиями на 25...30 процентов, исключения регламентных работ, в результате увеличения ресурса работы изделия в 2 и более раз .

Похожие диссертации на Повышение ресурса и совершенствование машин криогенной техники с помощью технологии на основе объемной микропластичности и статико-гидродинамического электролиза