Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология судостроения и судоремонта

Диссертационная работа:

Куличкин Николай Владимирович. Обоснование и разработка технологии восстановления судовых валов термомеханической правкой : диссертация ... кандидата технических наук : 05.08.04 Астрахань, 2007 125 с., Библиогр.: с. 105-116 РГБ ОД, 61:07-5/4821

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 5

1. Состояние вопроса и задачи исследования 7

1.1 Анализ конструкции, технологии изготовления и ремонта судовых валов 7

1.2 Судовые валы и их циклическая прочность 24

1.3 Механизм протекания ползучести и релаксации напряжений в металлах 32

1.4 Цель и задачи исследования 40

2. Теоретические основы способа термомеханической правки с учетом явления ползучести 42

3. Разработка методики и результаты термомеханической правки экспериментальных образцов 3.1 Конструкция и требования к изготовлению экспериментальных образцов 49

3.2 Определение необходимого количества образцов для испытаний 51

3.3 Экспериментальное оборудование и оснастка для правки 53

3.4 Определение режимов и результаты экспериментальных исследований образцов, подвергнутых правке

3.4.1 Определение коэффициентов жаропрочности 59

3.4.2 Режимы и результаты правки экспериментальных образцов 63

3.4.3 Исследование микроструктуры образцов 67

3.5 Выводы 69

4. Исследование влияния термомеханической правки экспериментальных образцов на изгибную выносливость

4.1 Разработка методики исследования влияния термомеханической правки экспериментальных образцов на изгибную выносливость... 71

4.1.1 Построение кривой усталости 71

4.1.2 Экспериментальная установка для изгибных усталостных испытаний образцов

4.1.3 Статистическое определение предела выносливости методом «лестницы». База испытаний 15

4.1.4 Статистическая обработка результатов усталостных испытаний

4.2 Результаты исследования влияния термомеханической правки образцов на их изгибную выносливость 80

4.3 Упрочнение выправленных образцов поверхностным пластическим деформированием обкатывающим роликом

4.3.1 Выбор режимов упрочнения 88

4.3.2 Влияние поверхностного пластического деформирования выправленных образцов на изгибную выносливость 92

4.4 Выводы 93

5. Технология правки натурного вала на основе явления ползучести 95

5.1. Основные положения термомеханической правки на основе явления ползучести 95

5.2. Последовательность работ при правке 98

6. Определение экономического эффекта восстановления гребного

вала правкой при ремонте 100

Выводы по работе 103

Список использованных источников 105

Приложение А. Регрессионный анализ результатов усталостных испытаний недеформированных и деформированных образцов, подвергнутых правке 117

Приложение Б. Статистическая обработка результатов усталостных

испытаний методом «лестницы» недеформированных и деформированных образцов, подвергнутых правке 122

Приложение В. Акт о внедрении результатов научно исследовательской работы на ЗАО «ССЗ им. Ленина» 1  

Введение к работе:

з

Актуальность работы

Судовые валы являются ответственными элементами судовой энергетической установки (СЭУ) К ним предъявляются высокие требования по надежности и долговечности как при изготовлении, так при эксплуатации и ремонте

Во время эксплуатации судовые валы с прямолинейной осью в силу различных причин приобретают остаточные деформации в виде искривления оси Как показывает опыт, величины деформаций часто превышают предельные нормы, при которых техническое использование их недопустимо. Высокая стоимость изготовления валов делает актуальной проблему восстановления их работоспособности

В судоремонте устранение прогибов валов осуществляют правкой различными способами. Эти способы достаточно известны и описаны в технической литературе. Научного обоснования эти сведения не имеют и во многом противоречивы Поэтому рекомендуемые в литературе способы правки валов часто не обеспечивают требуемые нормативными документами надежность и долговечность валов в эксплуатации после правки. Следует отметить высокую трудоемкость рекомендуемых способов правки и нестабильность формы валов после правки по этим рекомендациям.

Наиболее универсальным способом правки валов ответственного назначения с точки зрения обеспечения надежности и долговечности после ремонта является термомеханическая правка методом релаксации напряжений Способ основан на релаксационных характеристиках материала валов. В основе метода лежат аналитические зависимости стрелки прогиба от усилия, создаваемого при правке, используемые в сопротивлении материалов Эти зависимости являются приближенными и часто ориентировочными при выборе параметров правки и не учитывают явления ползучести - пластической деформации во времени, являющейся первоосновой процесса выправления вала

Поэтому разработка технологии термомеханической правки судовых валов с учётом явления ползучести при сохранении заданного уровня надежности является актуальной задачей.

Цель и задачи исследования

Целью работы является восстановление деформированных судовых валов термомеханической правкой с учетом явления ползуче-

Для достижения этой цели необходимо исследовать, разработать и научно обосновать технологию правки натурных судовых валов с учетом явления ползучести

Для этого необходимо решить следующие задачи

1 Разработать и экспериментально подтвердить теоретические основы технологии термомеханической правки на основе теории ползучести.

2. Разработать технологию термомеханической правки и её режимы на круглых образцах-моделях судового вала

  1. Разработать методику оценки влияния результатов правки на сопротивление усталости на образцах-моделях судового вала.

  2. Спроектировать конструкцию экспериментальных образцов и определить их необходимое количество

5. Спроектировать и изготовить экспериментальное оборудование и оснастку для опытной правки образцов.

  1. Исследовать влияние нагрева при правке на микроструктуру материала образцов

  2. Спроектировать и изготовить установку для изгибных испытаний на выносливость.

8. Исследовать влияние термомеханической правки образцов на изгибную выносливость при симметричном цикле изменения напряжений консольным изгибом

9 Исследовать влияние поверхностного пластического деформирования образцов, подвергнутых правке, на усталостные характеристики материала образцов

10 Разработать технологию термомеханической правки с учетом явления ползучести для натурных судовых валов.

Методы решения задач исследования

Использованные в работе методы базируются на основных положениях материаловедения, теории ползучести и усталости материалов и конструкций, общепринятой теории статистической обработки результатов усталостных испытаний, опыта проведения усталостных испытаний.

Статистическая обработка результатов усталостных испытаний произведена с использованием программного продукта «Excel 2000».

Экспериментальные исследования проводились на установках, оборудованных средствами измерения, обеспечивающими точность

5 проводимых испытаний в соответствии с требованиями стандартов

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в установлении аналитической зависимости, связывающей устраняемый прогиб и режимы правки валов с учетом явления ползучести, изготовленных из сталей типа сталь 35, в экспериментальном подтверждении полученных параметров технологического процесса правки экспериментальных образцов, в количественной оценке влияния правки экспериментальных образцов при симметричном цикле на изгибную выносливость, в оценке влияния упрочнения поверхностным пластическим деформированием (ППД) на выносливость деформированных образцов, в разработке технологии правки натурных судовых валов, основанной на теории ползучести

Практическая ценность

На основании выполненных исследований разработана технология термомеханической правки с учетом явления ползучести, позволяющая восстанавливать работоспособность судовых валов с прямолинейной осью, имеющих большие величины прогибов, не снижающая усталостную прочность и обеспечивающая последующую стабильность формы вала

Реализация результатов работы

Результаты работы внедрены на ЗАО «Судостроительно-судоремонтный завод им Ленина» г Астрахань при ремонте валов судовых валопроводов и баллеров рулей

Данные исследований используются в учебном процессе АГТУ при подготовке морских инженеров по специальности «Судовые энергетические установки» и инженеров по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок»

Апробация работы

Основные научные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Судостроение и энергетические комплексы морской техники» АГТУ, заседаниях Ученого Совета института морских технологий, энергетики и транспорта АГТУ, научной конференции «Проблемы динамики и прочности исполнительных механизмов и машин» (2002 г.), ежегод-

ных научно-технических конференциях профессорско-

преподавательского состава АГТУ (2003 - 2007 гг ), международной научной конференции, посвященной 75-летию АГТУ (2005 г ), 6-м и 7-м межрегиональных семинарах по актуальным проблемам судовой энергетики и машиннодвижительных комплексов (Астрахань 2005 -2006 гг), 9-ой международной практической конференции «Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки» (Санкт-Петербург 2006 г)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 2 по списку ВАК

Структура и объем диссертационной работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, списка использованных источников из 122 наименований и трех приложений Работа изложена на 116 страницах основного текста, содержит 13 таблиц и 24 рисунка.

Подобные работы
Лиджи-Горяев Роман Анатольевич
Исследование и совершенствование технологии восстановления шеек коленчатых валов судовых дизелей плазменным напылением проволокой из марганцовистой стали
Фам Куанг Тиен
Разработка и обоснование организационно-технологических принципов развития сборочно-сварочного производства судостроения Республики Вьетнам
Нестеров Владимир Георгиевич
Разработка технологии сборки втулочно-эксцентриковых соединений валов судовых и корабельных валопроводов
Левшаков Валерий Михайлович
Разработка технологии холодной гибки деталей сферических конструкций методом последовательных локальных нажатий
Абачараев Ибрагим Мусаевич
Разработка методики выбора специальных защитных покрытий и технологий их нанесения с целью повышения эксплуатационных качеств судов
Фесенко Лев Николаевич
Научное обоснование, разработка технологий очистки и дальнейшего использования вод, содержащих йод, бром, сероводород
Филонова Ольга Владимировна
Обоснование, разработка технологии и товароведная характеристика продуктов из щавеля Rumex Acetosa L. и ревеня Rheum L.
Филонова Ольга Владимировна
Обоснование, разработка технологии и товароведная характеристика продуктов из щавеля Rumex Acetosa L. и ревеня Rheum L.
Гиль Ольга Борисовна
Обоснование, разработка технологии, оценка качества первых и вторых блюд на основе крупяных бинарных композиций
Фединишина Екатерина Юрьевна
Разработка и обоснование технологии приготовления кулинарной продукции в пароконвектомате

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net