Национальная металлургическая академия Украины. При резе трубы с толстыми стенками или большими, или большими дугами резания не только происходит быстрый износ зубьев

При резе трубы с толстыми стенками или большими, или большими дугами резания не только происходит быстрый износ зубьев, но и необходимы большие усилия и мощности в приводах подачи и вращения диска. То сюда следует, что диск пилы и траекторию его движения при разрезании трубы нужно так сориентировать относительно сечения трубы, чтобы длина дуги резания была минимальна.

Изменяя положении точки качания редуктора, перемещая ось качания по окружности центр которой совпадает с осью стана, можно влиять на длину дуги реза, а как следствие на нагрузку воспринимаемую диском и рабочими механизмами. Наиболее благоприятным вариантом резания профильной заготовки, с точки зрения минимизации нагрузок на пилу и рабочие механизмы, является прохождение диска через заготовку начиная с угла и выход с противоположного угла профиля. На рассматриваемом агрегате это условие выполняется при значении угла φ = 6°, а для профильной заготовки и при φ=96°. Однако если необходимо сократить время реза, для обеспечения большей производительности отрезного устройства, можно подобрать значение φ таким образом что, ход пилы необходимый для разделения трубы сократится более чем в 2-а раза.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО МЕЖРЕМОНТНОГО ПЕРИОДА ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ МАШИН

Поворотний В.В., руководитель доц. Махницкий И.Г.

Национальная металлургическая академия Украины

По плотности распределения одного из механизмов стана ХПТ построена кривая ВБР. Найдены функции распределения долговечностей и вероятность безотказной работы элементов. С учётом капиталовложений до ремонта найдено оптимальное время ремонта.

ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПОВОРОТНО-

ПОДАЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ СТАНОВ ХПТ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО ПРОКАТЫВАЕМЫХ ТРУБ

Удовкик П.В., руководитель доц. Малич Н.Г.

Национальная металлургическая академия Украины

Приведены количественные результаты показателей качества прокатываемых труб с учетом условий функционирования поворотно-подающих механизмов станов ХПТ.

Установлено, что «разброс» исполняемого угла поворота до 100…150 практически не влияет на качественные показатели готовых труб, но существенно повышает сроки службы парка дорогостоящего инструмента (калибров).

Показано, что при этом механизмы периодической подачи обрабатываемого изделия в очаг деформации и поворота системы «заготовка - готовая труба» удовлетворяют следующим базовым требованиям: согласованность срабатывания с заданным положением клети, обеспечивающую не только заполнение очага деформации, но и заданный уровень усилий; реализация обусловленных технологией перемещений обрабатываемого изделия в широком диапазоне изменения темпов работы стана; возможность непрерывного или дискретного варьирования величинами перемещений в широких пределах, не нарушая ведение технологического процесса; индифферентность функционирования комплекса по отношению к динамическим особенностям протекания процесса.

підсекція колісні та гусеничні транспортні засоби

СИСТЕМИ БЕЗПЕКИ КГТЗ.

ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ СИСТЕМИ БЕЗПЕКИ АВТОМОБІЛІВ.

Сагайдак Д.А., керівник ст. викл. Сидоренко В.К.

Національна металургійна академія Україні

 

Сучасний транспортний засіб представляє собою об’єкт підвищеної безпеки. Враховуючи соціальне значення КГТЗ та їх потенційну безпеку при технічній експлуатації, виробники транспортних засобів укомплектовують свої автомобілі засобами, які підвищують їх безпечну експлуатацію.

Спеціалісти виділяють активну, пасивну, післяаварійну і екологічну безпеку автомобіля та зони руху. Останні три вида безпеки в цілому залежать від конструктивних заходів, в той же час як активна безпека, під якою розуміють заходи по запобіганню виникнення ДТП, в більшості залежить від людського фактору.

Вивчення тенденцій розвитку систем безпеки автомобілів показують, що їх розвиток іде постійно. Щорічно з’являються системи (в більшості електронні), які роблять автомобіль більш безпечним як для водія та пасажирів, так і для других учасників дорожнього руху та пішоходів.

ДОСЛІДЖЕННЯ КОНСТРУКТИВНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ ТА РОЗРАХУНКІВ ЕЛЕМЕНТІВ ПІДВІСОК, МОСТІВ, КОЛІС АВТОМОБІЛІВ ТА ТРАКТОРІВ.

Резніченко А.В., керівник ст. викл. Сидоренко В.К.

Національна металургійна академія Україні

Під час усього терміну експлуатації КГТЗ змінюється технічний стан автомобілів та тракторів як в цілому так і окремих агрегатів, вузлів та механізмів. Це проявляється в зміні експлуатаційних характеристик, що приводить до зниження залишкового ресурсу транспортних засобів і навіть виходу їх зі строю.

Особливо це стосується елементів підвіски транспортного засобу, яка приймає значні навантаження при різних умовах експлуатації. Саме елементи підвісок, мостів забезпечують пружній зв’язок коліс з несучою системою КГТЗ (рамою або кузовом) та служать для забезпечення плавності руху та підвищення безпеки транспортних засобів.

При дослідженні конструктивних особливостей та розрахунків елементів підвісок, мостів, коліс автомобілів та тракторів можливо зробити деякі висновки по питанням забезпечення безпеки руху, підвищення надійності та довговічності цих елементів, зниження працемісткості ремонту, діагностування та технічного обслуговування.

підвищення надійності рам КГТЗ

Гречіхін А.Р., керівник ас. Лосіков О.М.

Національна металургійна академія Україні

 

Підвищення надійності й ресурсу створюваних автомобілів, завдання досить складне, тому що прогрес в автомобільній техніці йде по шляху збільшення вантажопідйомності, швидкості руху автомобілів при одночасному зниженні їхньої спорядженої маси, що у свою чергу приводять до зросту напруженості несучих елементів конструкції.

Виконання зростаючих вимог до надійності, ресурсу й зниження металоємності автомобільних рам може бути досягнуте за рахунок: пошуку оптимальних параметрів для рам вантажних автомобілів, що відповідають основним вимогам котрі пред’являються до них, за допомогою яких на стадії проектування можливе створення рам з мінімальною масою. Також за рахунок розробки конструктивних елементів що дозволяють створити раціональні по жорсткості, міцності й металоємності рами автомобілів; застосування в нових несучих елементах конструкцій машин гнутих профілів зі сталі підвищеної міцності, розробці схеми формування лонжеронної заготівки, що дозволяє одержувати профіль із заданими геометричними розмірами й механічними властивостями (наприклад, одержання профілю з поліпшеними параметрами, які дозволяють підвищити момент опору без збільшення його маси); дослідження зовнішніх навантажень діючих на раму автомобіля при різних режимах руху (найбільш характерних і важких з погляду міцності рами), з метою зниження навантаженості вузлів з'єднання її елементів.

 

 

підвищення економічнОсті двигуна внутрішнього згоряння

Бахір М.Р., керівник ас. Лосіков О.М.

Національна металургійна академія Україні

 

Задачу підвищення економічності двигуна відносно витрати пального, та поліпшення енергетичних характеристик двигуна можливо за рахунок подання у камеру згоряння нітропарафінового палива і баластних компонентів (в якості баластних компонентів використовують послідовно багатоатомні та одноатомні (інертні) гази у співвідношенні «баластний компонент/паливо» 0,65…0,85/0,15…0,35). Економічність підвищується за рахунок того, що на стадії займання пального підвищується питома теплоємність суміші, а на стадії робочого ходу зменшується, внаслідок чого знижується температура відпрацьованих газів, що і призводить до зниження витрат пального.

Запропонований спосіб реалізується наступним чином: в робочу камеру двигуна подають нітропарафінове паливо та здійснюють його займання за допомогою системи запалювання, при цьому на початку займання палива для зменшення теплових втрат на стінках циліндру в камеру згоряння подають багатоатомний газ, який акумулює теплову енергію, що виділяється при згорянні палива. При досягненні максимальних тиску і температури в камеру згоряння подають одноатомний газ, який не має коливальних ступенів свободи, внаслідок чого вся отримана ним енергія від продуктів згоряння є кінетичною, що дозволить керувати питомою теплоємністю робочого тіла. Потім здійснюють розширення продуктів згоряння і випуск їх з циліндру двигуна.

ПРУЖНО-ПЛАСТИЧНЕ КРУЧЕННЯ КРУГЛОГО ВАЛУ, АРМОВАНОГО В ОДНОМУ НАПРЯМКУ ПО ЦИЛІНДРИЧНИМ СПІРАЛЯМ

Псарьов А.І., керівник проф. Ахундов В.М.

Національна металургійна академія України

 

При визначеному куті закручування побудовано діаграми розподілу дотичних напружень у матриці та нормальних напружень у волокнах у поперечному перетині вала. За цими діаграмами на основі відповідної інтегральної процедури здійснюється обчислення крутного моменту у поперечному перетині вала. По точкам побудовано крива залежності кута закручування від крутного моменту Т. Дана залежність дозволяє визначити кут закручування при пружно-пластичному крученні армованого у одному напрямку вала під дією заданого моменту, що скручує.

 

ПРУЖНО-ПЛАСТИЧНЕ КРУЧЕННЯ КРУГЛОГО ВАЛУ, АРМОВАНОГО ДВОМА СИСТЕМАМИ ВОЛОКОН ПО ЗУСТРІЧНИМ ЦИЛІНДРИЧНИМ СПІРАЛЯМ

Гетьман М.В., керівник проф. Ахундов В.М.

Національна металургійна академія України

 

При визначеному куті закручування побудовано діаграму розподілу дотичних напружень у матриці та діаграми розподілу нормальних напружень для обох систем волокон армування у поперечному перетині вала. За цими діаграмами на основі відповідної інтегральної процедури здійснюється обчислення крутного моменту у поперечному перетині вала. По точкам побудовано крива залежності кута закручування від крутного моменту Т. Дана залежність дозволяє визначити кут закручування при пружно-пластичному крученні перехресно армованого вала під дією заданого моменту, що скручує.

 

ПРУЖНО-ПЛАСТИЧНЕ ДЕФОРМУВАННЯ ЗАЛІЗНИЧНОЇ РЕЙКИ, ЩО ЗАСТОСОВУЄТЬСЯ НА ЗАКРУГЛЕННІ ШЛЯХУ

Міщенко О.В., керівник проф. Ахундов В.М.

Національна металургійна академія України

 

Побудовано діаграму розподілу нормальних напружень у поперечному перетині залізничної рейки при певній кривизні згину його осьової лінії. За цією діаграмою за допомогою процедури чисельного інтегрування здійснюється обчислення згинаючого моменту у поперечному перетині рейки. За точками, що відповідають ряду значень кривизни, будується крива залежності кривизни згину рейки від згинаючого моменту М у його поперечному перетині. Також побудовано пряма залежності кривизни від моменту М у припущенні пружного деформування матеріалу рейки. Крива залишкової кривизни рейки є різницею двох вказаних залежностей. Дана крива дозволяє визначити залишкову кривизну рейки при її пружно-пластичному згині під дією заданого моменту пари зовнішніх сил.

 

 

ПРУЖНЬО-ПЛАСТИЧНЕ ДЕФОРМУВАННЯ НАВИТОЇ ЦИЛІНДРИЧНОЇ ПРУЖИНИ

Моїсеєнко В.В., керівник проф. Ахундов В.М.

Національна металургійна академія України

 

Навита циліндрична пружина стискується до повної посадки гвинтів. Визначається питомий кут закручування, який виникає у дроті при посадці гвинтів. Побудовано відповідну діаграму розподілу дотичних напружень у поперечних перетинах проволоки пружини. За допомогою чисельного інтегрування визначається крутний момент у поперечних перетинах дроту пружини. Обчислюється відповідний кут пружного закручування при визначеній величині крутного моменту. Це дозволяє визначати остаточний кут питомого закручування дроту пружини. За остаточним кутом закручування дроту пружини визначається шаг пружини після її розвантаження.

 

ДО МЕХАНІЗМУ УТВОРЕННЯ ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ ПРИ ЕЛЕКТРОІСКРОВОМУ ЛЕГУВАННЮ.

Третьяк О.Г., керівник проф. Назарець В.С.

Національна металургійна академія України

 

Металофізичні дослідження показують, що зміцнення поверхневого шару при електроіскровому легуванню, в значній мірі залежить від дифузії елементів перенесених з електроду на поверхню деталі. В цьому випадку дифузійні процеси підлеглі загальним законам дифузії, але мають деяку особливість. Під дією іскрового розряду прогрівається дуже тонкий поверхневий шар, в той час, як вся деталь знаходиться в холодному стані. Тому зміцнений шар має значну величину, але завдяки дифузії утворюється міцне з’єднання нанесених речовин з металом деталі. Поверхня після електроіскрового легування різко відрізняється від шліфованої поверхні. Вона більш гладенька, з незначним, плавно зміцнюючим субмікрорельєфом, який накладається на основний мікрорельєф. Така поверхня з щільним мікрорельєфом менше схильна до зародження утомлених тріщин. Необхідно також відмітити, що в результаті швидкого охолодження тонкого оплавленого поверхневого шару спостерігається наявність його загартовки, яка збільшує твердість поверхні, отже поверхня має більшу зносостійкість.

Таким чином дослідження показують, що електроіскрове легування зміцнює оброблену поверхню. Тому цей спосіб обробки можливо рекомендувати для зміцнення поверхонь, працюючих в режимах кочення та ковзання.

 

ДО СТРУКТУРИ ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ ПІСЛЯ ЕЛЕКТРОІСКРОВОГО ЛЕГУВАННЯ.

Водяницький Є.А., керівник проф. Назарець В.С.

Національна металургійна академія України

Основними факторами, впливаючими на глибину зміцненого шару, являються енергія імпульсного розряду, початковий стан зміцнюючого матеріалу та матеріалу електрода. Однак, переважаючий вплив на глибину проникнення легуючих елементів має енергія імпульсу іскрового розряду. По даним досліджень установлено, що із збільшенням потужності розряду на більшу глибину розплавляється поверхневий шар, отже на більшу глибину проникає дифузія зміцнюючих елементів. Металографічними дослідженнями установлено, що поверхневий шар складається із трьох зон:

І зона – відбілений шар, який примикає до поверхні;

ІІ зона – дифузійний шар;

ІІІ зона – шар високотемпературного відпуску.

Дослідження розподілу мікротвердості по глибині сформованого шару показали, що мікротвердість в різних зонах відрізняється між собою. Найбільша мікротвердість знаходиться в відбіленій зоні. У другій зоні вона знижується, а в третій – достигає значень нижчих чим мікротвердість основи деталі. Виходячи з досліджень можливо зробити висновок, що збільшення твердості робочої поверхні деталі за рахунок електроіскрового легування буде супроводжуватися збільшенням зносостійкості. Тому цей спосіб обробки можливо рекомендувати для підвищення надійності деталей машин.

ФОРСУВАНЯ ДВИГУНА АВТОМОБІЛЯ DAEWOO LANOS МЕТОДОМ НАДДУВУ

Костюченко І.В., керівник доц.. Приходько А.М

Національна металургійна академія України

 

Розвиток та удосконалення двигунів внутрішнього згоряння здійснюється в комплексі рішення загальних проблем транспортного машинобудування з урахуванням основних тенденцій розвитку світового двигунобудування, а саме, форсування автомобільних двигунів.

Існує багато методів форсування, однак найбільш прийнятним з економічної й конструкторської точки зору є застосування системи наддуву у двигунах. Застосування наддуву дозволяє збільшувати потужність двигунів на 20...30 %, а в окремих випадках і до 50 %, при цьому зберігаються габаритні розміри двигуна. Це дає можливість збільшувати вантажопідйомність і підвищувати тягово-швидкісні якості транспортних засобів.

Турбонаддув поршневих двигунів оснований на використанні енергії відпрацьованих газів, які витікають на робочі лопатки колеса турбіни, яку розташовують на одному валу з лопаточним нагнітачем. В залежності від прийнятої конструкції випускного трубопроводу і корпуса турбіни, турбокомпресор може працювати або при постійному тиску газів або при змінному тиску газів на вході в турбіну.

Переваги наддуву наступні: сумарна маса елементів системи наддуву, як правило, не перевищує 8 % маси двигуна, потужність двигуна при застосуванні газотурбінного наддуву може бути підвищена до 50 % і більше; нижче токсичність газів, що відробили, тому що процес відбувається при великій кількості повітря в циліндрі; при належному відпрацьовуванні конструкції й технології, застосуванні легованих матеріалів моторесурс двигунів з наддувом можна довести до такого ж що й у двигунів без наддуву; вартість двигуна, віднесена до одиниці потужності, при використанні наддуву зменшується.

 

ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА З ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНОЮ ТРАНСМІСІЄЮ

Тригуб А.В., керівник доц.. Приходько А.М.

Національна металургійна академія України

 

Трансмісія характеризується підвищеною надійністю роботи, зниженими

експлуатаційними витратами і витратою міді на її виготовлення. Забезпечується можливість автоматичного регулювання тягового зусилля і швидкостей в широкому діапазоні, а також можливість роботи в режимі електростанції. Гідністю електромеханічних трансмісій, є забезпечення найбільш широкого діапазону автоматичної зміни крутного моменту і сили тяги, а так же, відсутність жорсткої кінематичного зв'язку між агрегатами електротрансмісії (для послідовного типу), що дозволяє створити різні компонувальні схеми.

Електромеханічна трансмісія забезпечує хороші тягові характеристики, високу швидкість при малих навантаженнях і спрощує процес управління трактором.

Масогабаритні показники знижені на 10 - 15%; на 500 кг скорочений витрата міді.
Безконтактна система управління високої надійності з бортовим комп'ютером і графічним дисплеєм в кабіні забезпечує автоматичне регулювання роботи електромашин та інформованість оператора про поточні режимах роботи електромеханічної трансмісії.

Такий електропривод забезпечує практично ідеальну тягову характеристику на всьому тяговому діапазоні, тому що система управління постійно підтримує завантаження двигуна на номінальному режимі.

ПІДСЕКЦІЯ ТЕОРЕТИЧНА МЕХАНІКА