Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: Тюмгнгу, 2006 272 с
|
Скачать 5.37 Mb.
|
|
и ползучести алюминиевых сплавов Исследовано накопление локальных и объёмных повреждений в алюминиевых сплавах Д16 АТ и 1201 Т1, применяемых в авиастроении. Локальные повреждения вычеслялись по результатам термоактивационного анализа остаточной долговечности образцов сплава Д16 Ат после предварительного пластического деформирования. Объёмные повреждения определялись по дефекту модуля упругости методом измерения частоты собственных колебаний образцов сплава 1201 Т1. Образцы испытывались на долговечность при постоянных растягивающих нагрузках и повышенной температуре. Представлена зависимость локальных повреждений от величины предварительной пластической деформации при комнатной температуре. Выполнен расчёт остаточной долговечности образцов с учётом повреждений материала на начальной стадии процесса разрушения и проведено его сравнение с экспериментом. Приведены данные о кинетике накопления объёмных повреждений в зависимости от режима испытаний образцов. Алюминиевые сплавы Д16Т, АК4-1 Т1 и 1201 Т1, свойства которых сформированы специальной термической обработкой, по своей природе не могут быть однородными и стабильными. Кроме того, как и в любом промышленном сплаве, в них присутствуют дефекты на микроструктурном уровне. При нагружении дополнительно появляются и развиваются субмикро- и микротрещины, поры и другие повреждения различного масштабного уровня. Процесс накопления повреждений тесно связан с пластическим деформированием. Чтобы разрыв атомных связей в локальном объёме, ответственном за разрушение, стал необратимым, в нём должна произойти перегруппировка атомов. т.е микропластическая деформация. Вследствие роста повреждённости сплава и структурных изменений на макроуровне наблюдаются уменьшение модуля упругости, возрастание демпфирования, изменение скоростей процессов деформирования и разрушения. Существует несколько критериев разрушения. За параметры повреждённости в них обычно принимаются деформация, энергия, затраченная при разрушении, или относительное время пребывания под нагрузкой. Но в сложных структурно-нестабильных сплавах эти критерии соответствуют экспериментом лишь в частных случаях. С позиций кинетической концепции прочности в рамках общего подхода к решению задач рассматривается концентрационный критерий разрушения. Согласно этой концепции разрушение является необратимым процессом накопления повреждений, возникающих в результате термофлуктуационных разрывов межатомных связей в механически напряжённом материале. При любом виде нагружения макроразрушение происходит вследствие достижения в локальном объёме пороговой концентрации повреждений, вызывающей лавинообразный процесс их объединения. Скорость увеличения концентрации и размеров повреждений непостоянна и зависит от материала, условий нагружения и вида напряженно-деформированного состояния (НДС). От вида НДС зависит также и месторасположение в структуре материала зон с повышенной концентрацией повреждений. Научный руководитель: Тужик Т.П., преподаватель МТ ТюмГНГУ Ляпоров Д.С., Изиланов В.С. Методика определения рабочих параметров гравитационного вибрационного смесителя. В настоящее время в технологии приготовления различных цементобетонных смесей наибольшее распространение получили гравитационные смесители, т.к. они обладают более низкой энерго и металлоемкостью. Однако существующие недостатки привели к потребности интенсификации процесса перемешивания в них. Одним из путей реализации этой проблемы является использование вибрации. Положительный эффект и целесообразность вибрационного смешивания доказан в результате многочисленных работ, но не определены оптимальные геометрические и кинематические параметры смесителей. Для определения рабочих параметров используется метод физического моделирования, который предполагает проведение эксперимента. Была изготовлена модель вибрационного гравитационного смесителя, на которой планируется проведение эксперимента. Однако еще до проведения эксперимента было установлено, что для интенсификации процесса перемешивания и, следовательно, увеличения производительности необходимо сократить время перемешивания. Представив время перемешивания как функцию, зависящую от ряда факторов: 
можно выразить это соотношение через безразмерные критерии используя метод анализа размерностей и π-теорему Бэкингема. 
На основе этого критериального уравнения можно менять значения одного комплекса (на экспериментальной установке - фактора), при условии постоянства остальных комплексов, а неизвестные значения определять в результате эксперимента. Рассмотренный подход использования физического моделирования дает возможность анализировать процесс перемешивания и управлять им на стадии проектирования, позволяет решать задачи оптимизации процессов и рационализации параметров смесительных машин. Научный руководитель: Серебренников А.А., заведующий кафедрой МСП, д.т.н. Юдина О.А. Применение гальванических покрытий на основе кадмия Одной из важных причин увеличения природоемкости экономики стал превышающий все допустимые нормативы износ оборудования. В базовых отраслях промышленности, транспорта износ оборудования, в том числе очистного, достигает 70—80%. В условиях продолжающейся эксплуатации такого оборудования резко увеличивается вероятность экологических катастроф. Типичной в этом отношении стала авария нефтепровода в арктическом районе Коми около Усинска. В результате на хрупкие экосистемы Севера вылилось — по различным оценкам — до 100 тысяч тонн нефти. Эта экологическая катастрофа стала одной из крупнейших в мире в 90-х годах 20 века, и она была вызвана крайней изношенностью трубопровода. Особое место в комплексе мероприятий по обеспечению бесперебойной эксплуатации оборудования отводится надежной защите его от коррозии и применению в связи с этим высококачественных химически стойких материалов. Необходимость осуществления мероприятий по защите от коррозии диктуется тем обстоятельством, что потери от коррозии приносят чрезвычайно большой ущерб. По имеющимся данным, примерно около 10% ежегодной добычи металла расходуется на покрытие безвозвратных потерь вследствие коррозии и последующего распыления. Основной ущерб от коррозии металла связан не только с потерей больших количеств металла, но и с порчей или выходом из строя самих металлических конструкций (потеря прочности, пластичности, герметичности, тепло- и электропроводности, отражательной способности). Сплавы, получаемые путём совместного катодного осаждения двух, трёх и более металлов, в ряде случаев отличаются более высокой коррозийной стойкостью, твёрдостью, жаро- и износостойкостью, в сравнении с индивидуальными покрытиями из их компонентов. Электроосаждение сплавов является в техническом отношении более сложным процессом по сравнению с осаждением индивидуальных металлов, т. к. требует более жёсткого контроля состава электролита и условий осаждения, управления этими параметрами. Cd) Рассмотрено выполнение исследований по получению сплавов кадмий-железо электролитическим способом. Железо имеет большие механическую прочность и склонность к пассивации, чем кадмий, поэтому можно ожидать, что легирование кадмия железом позволит получить сплавы кадмий-железо, обладающие повышенными антикоррозийными свойствами и твердостью. Области применения гальванопокрытий сплавами чрезвычайно разнообразны: защитно-декоративные (Cd-Ni), коррозийно-защитные (Cd-Cr), магнитные сплавы (Ni-Co,Cd-Fe), жаропрочные (Cd-Сr), заменяющие чистые благородные металлы (Pd-Ni, Au-Ni, Au-Co). Широкое применение гальванических покрытий кадмиевыми сплавами сдерживается отсутствием удовлетворяющих требованиям практики растворов электролитов. Известные растворы являются в ряде случаев неустойчивыми, агрессивными, токсичными или требуют дорогостоящих реактивов. Поэтому разработка стабильных, малоагрессивных, нетоксичных и производительных растворов для получения качественных гальванических покрытий кадмиевыми сплавами актуальна с практической точки зрения. Научный руководитель: Леконцева Е.П., преподаватель МТ ТюмГНГУ СЕКЦИЯ «СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТЫ» Андреева Е.В., Попова О.А. Повышение работоспособности сборных металлорежущих инструментов с применением системы управления качеством. В современных условиях формирования рыночных отношений могут выживать только те предприятия, которые выпускают конкурентоспособную продукцию. Обеспечение конкурентоспособности продукции в значительной мере достигается на ранних стадиях проектирования. Именно на этом этапе закладываются основные потребительские свойства продукции, соответствующие им издержки производства и, как следствие, уровень качества. Инструмент является составной частью технологической системы и оказывает известное влияние на качество производимой продукции. Авторы рассматривают процесс проектирования инструмента, как составную часть системы управления качеством инструмента. Для повышения работоспособности применения сборных инструментов авторами предлагается использовать систему автоматизированного проектирования, основанной на результатах исследований влияния формы и геометрии сменных многогранных пластин, схем базирования, крепления и нагружения на напряженно-деформированное состояние, прочность и погрешность базирования пластин [3]. Требования, изложенные выше позволяют повысить работоспособность сборных металлорежущих инструментов с СМП. ЛИТЕРАТУРА
Василега Д.С. Экспериментальное определение оптимальных режимов резания с применением метода естественной термопары. В ходе литературного анализа при проектировании сборного инструмента с СМП из твердого сплава было выявлено, что на данный момент не существует полноценных методов выбора марки инструментального твердого сплава (ИТС). В настоящее время ИТС выбирают, исходя в основном из справочных табличных данных, либо из рекомендаций заводов изготовителей ИТС, основанных на опыте использования данных твердых сплавов или прогнозах поведения ИТС при обработке разных групп материалов. Однако по данным источникам для конкретного обрабатываемого материала трудно подобрать наиболее подходящую марку ИТС, так как рекомендации довольно общие, и предлагается несколько марок твердых сплавов. При появлении нового обрабатываемого материала ситуация еще более усложняется в связи с тем, что проведение специальных стойкостных испытаний слишком продолжительно по времени и требует значительных денежных средств. Нами создана методика выбора инструментального твёрдого сплава по обрабатываемому материалу, которая учитывает механические характеристики как обрабатываемого, так и инструментального материалов. Предложенная методика хороша еще и тем, что кроме непосредственно выбора марки ИТС, определяется температура, при которой необходимо производить обработку. Однако встает вопрос об определение оптимальных режимов резания по известной температуре максимальной работоспособности. Для этого необходимо измерять температуру в зоне резания. В настоящее время существует различные методы измерения температуры в зоне резания. Наиболее подходящим ввиду своей простоты и доступности оказался метод естественной термопары. В естественной термопаре электродами являются материалы инструмента и обрабатываемой детали. Данный метод позволяет измерять среднюю температуру в зоне резания и наиболее подходит для определения оптимальных сочетаний скорости резания, подачи и геометрии инструмента. В связи с тем, что один из элементов процесса резания: обрабатываемая деталь или режущий инструмент, является в большинстве случаев вращающимся, возникает вопрос о передаче электрического сигнала с вращающегося элемента на неподвижный прибор. Существующие технические решения передачи электрических сигналов при токосъёме с вращающегося элемента базируются, в основном, на замыкании электрической цепи с помощью пар: «коллектор – щётка» или «съёмник – ртутная ванна». Наличии в данных системах паразитных наводок от переходных сопротивлений, соизмеримых с величиной измеряемой термо –ЭДС, снижает точность измерения температуры в зоне резания. Кроме того, при применении пары «съёмник – ртутная ванна», наличие паров ртути представляет собой постоянную опасность для экологии и здоровья работников. С целью исключения указанных недостатков и повышения точности измерений за счёт снижения погрешностей, возникающих в измерительной цепи, сотрудниками нашей кафедры разработано устройство для измерения температуры в зоне резания путём передачи электрического сигнала с вращающегося элемента на неподвижный через цельный электропроводник. Таким образом, при использовании данной методики, исключается необходимость в проведении стойкостных испытаний. А как следствие значительная экономия времени и финансовых средств. Научный руководитель: Артамонов Е.В., зав. кафедрой СИ, д.т.н., профессор. Ефимович Е.И., Ефимович И.А. Автоматизированное профилирование обкатных инструментов. Режущие инструменты, работающие по методу обката, позволяют производить более качественную обработку изделий со сложным контурным профилем, такие как зубчатые колеса, звездочки, длинномерные фасонные валики и т.п. Однако сложности, возникающие при изготовлении и проектировании, затрудняют их широкое использование. При проектировании основной проблемой является трудоемкость графического профилирования режущих кромок, форма которых зависит от ряда параметров, что приводит к необходимости многократных повторных геометрических построений. Для решения этой проблемы разработаны программы для автоматизированного профилирования режущих кромок обкатных инструментов «Profile» и «ObkatRez», написанные на языке программирования Delphi 7.0 и реализованные в виде самозапускающихся ехе-файлов для использования в операционной системе Windows любой версии. В программе «Profile» производится исследование профиля зуба долбяка путем его графического построения с учетом положения центроид (коррекции) по исходным данным размеров впадины детали типа звездочки по четырем видам профиля: треугольный, трапецеидальный, радиусный и произвольный. В зависимости от вида профиля задаются соответствующие параметры: «Высота профиля», «Ширина канавки», «Ширина дна канавки», «Радиус дуги» боковых стенок или с помощью таблицы вводятся координаты точек кривой произвольного профиля (при этом началом координат является точка касания центроид). Также отдельно задаются параметры: «Шаг в градусах», «Масштаб» (от 10% до 1000%), «Скорость построения», «Смещение центроид», «Максимальный радиус детали» и «Число зубьев инструмента». Используются командные кнопки «Получить профиль» и «Остановить». В нижней части окна программы находится строка состояния, отражающая отдельные параметры и процесс работы программы. В программе «ObkatRez»производится исследование профиля обкатного резца путем его графического построения с учетом положения центроид (коррекции) по исходным данным профиля и размеров детали типа валика. Профиль детали составляется путем последовательного задания в любых комбинациях его участков в виде 4 форм: цилиндр, конус, радиус выпуклый (бочка) и радиус вогнутый (гиперболоид). Для оценки правильности задания формы детали используется отдельное окно с изображением профиля заданной детали, совмещенное с изображением положения центроид детали и обкатного резца. Могут быть изменены отдельные параметры: «Шаг прорисовки», «Масштаб» (в пределах от 10% до 1000%), «Скорость рисования», «Смещение центроид». Для удобства задания последних трех используются полосы прокрутки. Программы предназначены для предварительного проектирования обкатных инструментов путем подбора оптимального сочетания основных геометрических параметров, а также для изучения студентами технических специальностей принципов работы обкатных инструментов при проведении лабораторных работ по дисциплинам «Проектирование инструмента», «Режущий инструмент», «Резание материалов». Научный руководитель: Ефимович И.А., доцент кафедры СИ, к.т.н., доцент. Сорокин А.А., Ставышенко А.С. Применение программного продукта T-FLEX для автоматизированного проектирования и изготовления изделий нефтегазового комплекса. Сложность и порой уникальность деталей нефтегазового оборудования, особенно, таких как газотурбинные двигатели насосных станций, требует применения на стадии технологической подготовки производства и изготовления изделий применения современных средств автоматизированного проектирования и обработки деталей. Особенно это актуально при применении станков с ЧПУ. На кафедре «Станки и инструменты» ТюмГНГУ при подготовке инженеров по специальности 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы» на стадии курсового и дипломного проектирования широко применяются такие программные продукты как Компас 3D, Cimatron, T-FLEX и др. Однако опыт применения этих продуктов студентами и преподавателями кафедры показывает, что наибольшую отдачу и экономический эффект дает применение комплексных программных продуктов таких как T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM, который позволяет решить практически все задачи конструкторско-технологической подготовки производства: от получения заказа до изготовления изделия Программы комплекса T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM выполнены в едином интерфейсе на русском языке и поставляются с русской документацией. Большинство систем полностью учитывают российскую специфику: оформление чертежей в T-FLEX CAD полностью соответствует ГОСТам, T-FLEX Технология формирует технологические карты по ГОСТам, T-FLEX ЧПУ осуществляет подготовку управляющих программ не только для современных стоек российского и западного производства, но и для старых российских систем управления станками с ЧПУ. Совместное использование систем комплекса значительно повышает функциональную ценность как всего решения T-FLEX, так и его частей. Например, связка T-FLEX DOCs и T-FLEX CAD или T-FLEX DOCs и T-FLEX Технология работает как единый продукт, в котором наши дипломники могут быстро и качественно решить задачи своей выпускной квалификационной работы и оформить необходимую документацию. Интеграция с внешними системами осуществляется стандартными средствами. Особенно, что хотелось бы отметить в этой связи - что вся информация по изделию в комплексе T-FLEX находится в одной базе данных, она не разбросана по разным файлам, что еще встречается в некоторых «комплексных» системах. Исходя из этого с помощью API-функций системы T-FLEX DOCs или других средств можно получить всю необходимую информацию об изделии (составе проекта изделия, о конструкторских или технологических данных, о вспомогательном оборудовании для изготовления и т.д.) для передачи в другие системы, например, в ERP-системы. Уникальные интеграционные возможности программных продуктов комплекса T-FLEX позволяют автоматизировать процесс управления потоками работ и информационных объектов (документов, 3D моделей, технологических процессов, программ ЧПУ и т.д.) за счет подсистемы технического документооборота (PDM). Кроме того, дипломник может еще на стадии проектирования собрать виртуальную 3D – модель изделия или отдельных его узлов, а на стадии отладки управляющих программ для станков с ЧПУ запустить эмуляцию технологического процесса обработки детали на компьютере, что дает возможность выявить все ошибки и сделать необходимые исправления до сдачи готового проекта. Научный руководитель: Ставышенко А.С., доцент кафедры СИ. Ставышенко А.С., Столяр Н.А., Савич А.С Компьютерный дизайн и анимация изделий машиностроительного профиля с применением графического пакета 3D Studio Max. В современных условиях рыночной экономики повышение качества и презентабельности выпускаемой продукции для многих предприятий российского машиностроения является очень актуальной задачей. Особенно это актуально на рынке оборудования для нефтегазового комплекса, где продукция отечественного машиностроения жестко конкурирует с аналогичными образцами ведущих мировых производителей. Сложность и порой уникальность деталей нефтегазового оборудования, особенно, таких как газотурбинные двигатели насосных станций, оборудование по подготовке и переработке нефти и газа требует применения на стадии проектирования, изготовления изделий, а также последующей их реализации, применения современных средств автоматизированного проектирования и обработки деталей с применением различных компьютерных технологий. На кафедре «Станки и инструменты» ТюмГНГУ при подготовке инженеров по специальности 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы» на стадии курсового и дипломного проектирования широко применяются такие программные продукты высокого уровня как Компас 3D, Cimatron, T-FLEX, Winmaschine, ANSYS, 3D Studio Max и др. Опыт применения этих продуктов студентами, аспирантами и преподавателями нашей кафедры на протяжении ряда лет показывает, что инженер, владеющий данными программными продуктами на достаточно высоком профессиональном уровне, дает наибольшую отдачу и экономический эффект при проектировании, изготовлении и реализации современных изделий. При этом, использование классических графических пакетов Компас 3D, Cimatron, T-FLEX, Winmaschine и ANSYS на всех стадиях проектирования, технологической подготовки производства, изготовления и контроля качества изделия позволяет значительно повысить производительность и качество работы инженеров-конструкторов, инженеров-технологов и инженеров-менеджеров по качеству. Однако «плоское» проектирование и 3D моделирование изделий на современном этапе уже не устраивает менеджеров по продаже и маркетологов, т.к. современный покупатель привык к анимационным рекламным роликам, где вся продукция представлена в полном виртуальном виде и в рабочем движении, включая спецэффекты полупрозрачности и реализма. Такое видение продукции покупателем значительно влияет на объемы продаж тех или иных изделий. Тем более если такими покупателями являются «серьезные» производственники из нефтегазовой промышленности. Одним из самых популярных программных продуктов для 3D- компьютерного моделирования, анимации и создания интерактивной графики является графический пакет 3D Studio Max компании Autodesk. Используя широкие возможности данного программного продукта и достаточно простую управляемость можно создавать не только презентации и рекламные ролики изделий, но и довольно реалистичные виртуальные анимационные модели, которые позволяют еще на стадии проектирования выявить возможные ошибки и просчеты конструкции, а также сократить расходы на изготовление опытных образцов. Это особенно актуально для обучения будущих специалистов, когда финансовые возможности кафедры и ВУЗа не позволяют воплощать в металле все студенческие проекты, а ощущение целостности конструкции и понимание её функциональной работоспособности очень важны для инженеров. Научный руководитель: Ставышенко А.С., доцент кафедры СИ.  |
Похожие:
 |
Новые технологии нефтегазовому региону Новые технологии – нефтегазовому региону [Текст] : материалы Всероссийской научно-технической конференции. Т. 3; под ред. Д. А. Бабичева.... |
 |
Новые технологии нефтегазовому региону Новые технологии – нефтегазовому региону [Текст] : материалы Всероссийской научно-практической конференции. Т. 2; под ред. В. И.... |
|
Vii международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных В сборнике представлены статьи участников VII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых... |
|
Материалы международной научно-практической конференции студентов,... Шаг в будущее: теоретические и прикладные исследования современной науки: Материалы международной научно-практической конференции... |
|
Молодежь: гуманитарные стратегии преодоления социальных рисков Материалы... Молодежь: гуманитарные стратегии преодоления социальных рисков [Текст] : материалы всероссийской научно-практической конференции... |
|
Актуальные проблемы инновационного развития агропромышленного комплекса... Материалы третьей всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых. С международным участием. 23-24 апреля 2009 г./сост.... |
|
Развития материалы Всероссийской научно-практической конференции,... Модернизация экономики регионов России: проблемы: ориентиры и факторы развития : материалы Всероссийской научно-практической конференции... |
|
К: проблемы и перспективы материалы II всероссийской научно-практической... Всероссийской научно-практической конфереции молодых ученых и аспирантов «Молодежная наука и апк: проблемы и перспективы» |
|
Том I тюмень Тюмгнгу 2010 Снг [Текст] : материалы Международной научно-практической конференции. Т. I. Тюмень : Тюмгнгу. 2010 256 с |
|
Тики материалы II всероссийской научно-практической конференции молодых... Научный редактор Колесова И. В., канд эконом наук, доц., Севастопольский государственный университет |
|
«современные концепции экономической теории и практики: новые пути исследований и развития» Международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых |
|
Программа международной научно-практической конференции «Менеджмент... Открытие Международной научно-практической конференции «Менеджмент качества, транспортная и информационная безопасность, информационные... |
|
Ix всероссийская научная конференция молодых ученых «наука. Технологии. Инновации» Новосибирский государственный технический университет приглашает принять участие в работе IX всероссийской научной конференции молодых... |
|
Санкт-Петербург 27-28 мая 2013 года Санкт-Петербург 2013 Материалы VI молодёжной международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных 27-28 мая 2013 года,... |
|
Томский научный центр гу нии онкологии Сборник материалов II региональной конференции молодых ученых им. Академика рамн н. В. Васильева |
|
Ационного развития материалы VII международной научно-практической... Российской Федерации, д-ра экон наук, проф. В. В. М а с л е н н и к о в а, канд психол наук, доц. В. О. М и д о в о й, д-ра экон... |