DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2020.02.02

Дослідження впливу викінчувальних операцій на формування параметрів якості поверхні втулок бурових помп

Yaroslav Kusyi

Анотація


Розроблення оптимального технологічного процесу виготовлення відповідальних деталей машин, зокрема циліндрових втулок бурових помп деталей газо- та нафтовидобувного обладнання є найефективним при застосуванні системного підходу стосовно дослідження взаємозв’язків із технологічним середовищем: верстат-пристрій-інструмент-заготовка. Раціональний вибір фінішних і викінчувально-зміцнювальних операцій технологічних процесів виготовлення деталей машин забезпечує формування необхідних параметрів точності, якості поверхневого шару та експлуатаційних характеристик. Традиційні технологічні методи фінішного оброблення деталей машин - методи хіміко-термічного оброблення та нанесення покрить є недостатньо ефективними для забезпечення експлуатаційних характеристик циліндрових втулок бурових помп.  Вібраційні технології як група методів поверхневого пластичного деформування застосовуються на викінчувально-зміцнювальних операціях виготовлення виробів у різних галузях промисловості. Мета дослідження даної статті - аналіз впливу технологічних параметрів вібраційного зміцнення, зокрема вібраційно-відцентрового зміцнення, на формування параметрів якості поверхні циліндрових втулок бурових помп НБ32. Вибрано матеріали для проведення досліджень та приведено ескіз дослідного зразка. Приведено принципову схему вібромашини об’ємного оброблення та технологічного оснащення для реалізації вібраційної технології, описано їх будову та принцип роботи. Приведена методика реалізації експериментальних досліджень. Описано методику визначення геометричних параметрів якості поверхневого шару матеріалу виробу, приведено комплекс для вимірювання геометричних параметрів якості поверхні виробів. Подано та проаналізовано зміну параметрів рельєфу поверхні виробів після вібраційно-відцентрового оброблення. Встановлено, що вібраційно-відцентрове зміцнення внутрішніх поверхонь втулок кульками Æ 10 і Æ 12 мм сприяє покращенню параметрів мікрорельєфу їх профілю за рахунок зменшення висотних параметрів мікропрофілю поверхні у 9,5-36,9 разів та підвищенню крокових параметрів у 289-399 разів порівняно з поверхнею після точіння. Подальші дослідження у цьому напрямку стосуватимуться оптимізації режимів оброблення та розробленню практичних рекомендацій стосовно використанню вібраційно-відцентрових зміцнювачів з дебалансним приводом для покращання експлуатаційних характеристик деталей типу «втулка».


Ключові слова


технологічний процес; циліндрова втулка; якість поверхні; викінчувально-зміцнювальна операція; вібраційні технології; вібраційно-відцентрове зміцнення

Повний текст:

PDF

Посилання


Kusyj J., Kuk A. Rozroblennya metodu vibracijno-vidcentrovogo zmicznennya dlya texnologichnogo zabezpechennya bezvidmovnosti detalej mashy`n [Method devised to improve technological reliability of machine parts]. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2015, 1/7(73), 41-51, doi:10.15587/1729-4061.2015.36336.

Kusyj J., Kuk A., Topilnytskyy V. Vibratory-centrifugal strengthening’s influence on failure-free parameters of drilling pumps bushings. Technology audit and production reserves, 2018, 1/1 (39), 4-12, doi: 10.15587/2312-8372.2018.123838.

Blumenstein V., Rakhimyanov K., Heifetz M., Kleptzov A. Problem of technological inheritance in machine engineering. AIP Conference Proceedings, 2016, 1698 (1), 2-7.

Denkena B., Mörke T., Krüger M., Schmidt J., Boujnah H., Meyer J., Gottwald P., Spitschan B., Winkens M. Development and first Applications of Gentelligent Components over their Life-Cycle. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 2014, 7(2), 139-150.

Gubaydulina R. H., Gruby S. V., Davlatov G. D. Analysis of the Lifecycle of Mechanical Engineering. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2016, 142 (1), 012060.

Winkens M., Goerke M., Nyhuis P. Use of Life Cycle Data for Condition-Oriented Maintenance. International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial and Mechatronics Engineering, 2015, 9 (4), 1178-1181.

Aftanaziv I. S., Shevchuk L. I., Strutynska L. R., Strogan O. I. Vibrational-centrifugal surface strengthening of drill and casing pipes. Scientific Bulletin of National Mining University, 2018, 5, 88-97.

Grigorjev A. J. Fizika i mikrogeometrija tehnicheskih poverhnostej [The technical surfaces physics and microgeometry]. Беларусская наука. Минск, 2016. 247.

Gontarz A. M., Hampl D., Weiss L., Wegener K. Resource Consumption Monitoring in Manufacturing Environments. Procedia CIRP, 2014, 26(1), 264-269.

Skoogh A., Perera T., Johansson B. Input data management in simulation-industrial practices and future trends. Simulation Modelling Practice and Theory, 2012, 29, 181–192, doi:10.1016/j.simpat.2012.07.009.

Wang L. Data Representation of Machine Models. Dynamic Thermal Analysis of Machines in Running Stat. London: Springer-Verlag, 2014. 11–29, doi:10.1007/978-1-4471-5273-6_2.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Кусий Я. М., Кук А. М. Розроблення методу вібраційно-відцентрового зміцнення для технологічного забезпечення безвідмовності деталей машин. Східно-Європейський журнал передових технологій. 2015. Т. 1, № 7 (73). С. 41-51. doi: 10.15587/1729-4061.2015.36336.
  2. Kusyj J., Kuk A., Topilnytskyy V. Vibratory-centrifugal strengthening’s influence on failure-free parameters of drilling pumps bushings. Technology audit and production reserves. 2018. Vol. 1, № 1 (39). P. 4-12. doi: 10.15587/2312-8372.2018.123838.
  3. Blumenstein V., Rakhimyanov K., Heifetz M., Kleptzov A. Problem of technological inheritance in machine engineering. AIP Conference Proceedings. 2016. V. 1698 (1). P. 2-7.
  4. Denkena B., Mörke T., Krüger M., Schmidt J., Boujnah H., Meyer J., Gottwald P., Spitschan B., Winkens M. Development and first Applications of Gentelligent Components over their Life-Cycle. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. 2014. Vol. 7(2). P. 139-150.
  5. Gubaydulina R. H., Gruby S. V. and Davlatov G. D. Analysis of the Lifecycle of Mechanical Engineering Products. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 142 (1), P. 012060.
  6. Winkens M., Goerke M., Nyhuis P. Use of Life Cycle Data for Condition-Oriented Maintenance. International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial and Mechatronics Engineering. 2015. V. 9 (4). P. 1178-1181.
  7. Aftanaziv I. S., Shevchuk L. I., Strutynska L. R., Strogan O. I. Vibrational-centrifugal surface strengthening of drill and casing pipes. Scientific Bulletin of National Mining University. 2018. Issue 5. P. 88-97.
  8. Григорьев А. Я. Физика и микрогеометрия технических поверхностей. Беларусская наука. Минск, 2016. 247 с.
  9. Gontarz A. M., Hampl D., Weiss L., Wegener K. Resource Consumption Monitoring in Manufacturing Environments. Procedia CIRP. 2014. V. 26(1). P. 264-269.
  10. Skoog A., Pereva T., Johansson B. Input data management in simulation-industrial practices and future trends. Simulation Modelling Practices and Theory. 2012. V. 29. P. 181-192. doi:10.1016/j.simpat.2012.07.009.
  11. Wang L. Data representation of machine models. Dynamic thermal analysis of machines in running state. London: Springer-Verlag. 2014. P. 11-29. doi: 10.1007/978-1-4471-5273-6_2.