автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение эффективности упрочнения поверхностного слоя деталей ГТД микрошариками с учетом технологических возможностей оборудования

На правах рукописи

Гущин Александр Юрьевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ ГТД МИКРОШАРИКАМИ С УЧЕТОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальности: 05.03.01 - Технологии и оборудование механической и

физико-технической обработки; 05.02.08 - Технология машиностроения

Рыбинск - 2006

Работа выполнена в Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Волков

Дмитрий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Киричек

Андрей Викторович

кандидат технических наук, доцент Шилков

Евгений Васильевич

Ведущая организация ОАО «Пермский моторный завод»

Оо

Защита состоится 22 уюл^дл_2006 г. в « 12. ">> час. на заседании

диссертационного совета Д212.210.01 в Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева аудитории Г-237 по адресу: 152934, г. Рыбинск Ярославской области, ул. Пушкина, 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева.

Автореферат разослан « М » сх-л^о^-Зу 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета У / Б. М. Конюхов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современном машиностроительном производстве в связи с интенсификацией режимов работы различных деталей и увеличением эксплуатационных требований к изделиям в целом большую роль играют отделочные операции. В частности в производстве газотурбинных двигателей большинство деталей подвергается упрочнению поверхностным пластическим деформированием (ППД). Из методов Ш1Д, наиболее часто применяемым, является упрочнение микрошариками. Этот метод отличается наибольшей производительностью, а также Широкими возможностями обработки самых разных деталей и отдельных концентраторов напряжений.

В настоящее время большое количество работ посвящено определению глубины пластически деформированного слоя при упрочнении поверхностного слоя микрошариками, однако назначение режимов упрочнения различных деталей основано на эмпирическом опыте упрочнения подобных деталей или материалов. Отработка режимов упрочнения ведется на опытных образцах, что, в свою очередь, увеличивает время отыскания необходимых режимов обработки. Кроме увеличения времени на отработку режимов большую сложность представляет прогнозирование глубины пластически деформированного слоя, а также значений остаточных напряжений в поверхностном слое с учетом напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя, наведенного на последней перед упрочнением механической операции.

Следует отметить, что определенную трудность, при достаточно развитых моделях определения остаточных напряжений и • глубины пластически деформированного слоя представляет то, что на сегодняшний день не существует адекватных моделей, описывающих процесс разгона микрошариков различными типами установок для упрочнения. Характеристики процесса разгона необходимы для определения скорости микрошарика при ударе по упрочняемой поверхности.

Цель работы. Повышение эффективности упрочнения поверхностного слоя деталей ГТД микрошариками с учетом технологических возможностей оборудования, реализующих различные способы разгона, технологической среды.

Задачи работы.

1. Создание модели взаимодействия одиночного микрошарика с упрочняемой поверхностью.

2. Определение действующей в поверхностном слое детали температуры.

3. Создание моделей распределения упрочняющих воздействий по обрабатываемой поверхности.

4. Создание моделей разгона микрошариков различными типами установок (пневмодробеструйной, гидродробеструйной, лопастной установками).

5. Создание методики оптимизации режимов обработки основе регулирования характеристик имеющегося оборудования.

Научная новизна. Разработана система математических моделей, учитывающих параметры разгона микрошариков на технологическом оборудовании и их взаимодействие с упрочняемой поверхностью. В том числе разработаны:

- модель расчета кинетической энергии микрошариков в зависимости от процесса разгона определенным типом упрочняющей установки;

- модель упруго-пластического ударного взаимодействия микрошарика и упрочняемой поверхности детали;

- модель распределения упрочняющих воздействий по обрабатываемой поверхности, позволяющая рассчитать глубину пластически деформированного слоя и время упрочнения с учетом напряженно-деформированного состояния детали от предыдущей механической обработки.

Практическая ценность. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработана комплексная : 1 методика управления процессами упрочнения деталей ГТД.

Разработан пакет прикладных программ для расчета технологических параметров, определяющих оптимальные условия упрочнения деталей ГТД.

Достоверность полученных результатов. Обоснованность и

достоверность результатов, научных положений и выводов обеспечивается: использованием фундаментальных положений теоретической механики, теории упругости и пластичности, технологии машиностроения; статистической обработкой экспериментальных данных.

Удовлетворительным совпадением результатов расчета и экспериментальных исследований, а также совпадением с результатами численного моделирования методом конечных элементов. Автор защищает

. 1. Математическую модель процесса ударного взаимодействия единичного микрошарика с упрочняемой поверхностью.

2. Математическую модель распределения микрошариков по энергиям • при различных способах разгона.

3. Методику оптимизации режимов упрочнения на основе характеристик имеющегося упрочняющего оборудования.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы были доложены на следующих научно-технических конференциях: «Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков» (Рыбинск, 2002 г.); «Проблемы определения технологических условий обработки по заданным показателям качества изделий» (Рыбинск, 2003 г.); Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы создания перспективных авиационных двигателей» (Москва, 2005 г.).

Общая характеристика работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав изложена на 152 страницах текста, включая 97 формул, 22 таблицы, 50 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность проблемы и поставлены общие задачи исследования.

В главе 1 рассматриваются публикации, отражающие результаты исследований, которые использованы в диссертационной работе.

В первой части сделан обзор современных динамических способов упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием. Рассмотрены различные методы упрочнения, их достоинства и недостатки, а также характерные особенности обрабатываемых концентраторов напряжений, возможности по регулированию характеристик оборудования. Кроме того, рассмотрены характерные для каждого способа упрочнения параметры поверхностного слоя в упрочняемых деталях.

Во второй части рассмотрены существующие модели определения глубины пластически деформированного слоя. Были рассмотрены работы таких авторов, как А.П. Бабичев, В.Ю. Блюменштейн, М.С. Дрозд, À.B. Киричек, В.И. Кудрявцев, C.J1. Лебский, М.М. Матлин, Б.П. Рыковский, М.М. Саверин, В.М. Смелянский, А.Г. Суслов, М. А. Тамаркин, А.С. Хейфец, Д.И. Чернявский, Б.У. Шарипов. Данные работы содержат сведения о расчете глубины пластически деформированного слоя, исходя из различных моделей. В рассматриваемые модели входят как модели аналитические, так и эмпирические модели, основанные на экспериментальных исследованиях, например, замерах и сопоставления связи глубины образовавшейся лунки и глубины деформированного слоя. Кроме отечественных авторов, рассмотрен ряд зарубежных исследователей, занимающихся вопросами упрочнения. У многих американских исследователей определение параметров остаточных напряжений описывается корелляционной зависимостью на основе статистических исследований. В частности, у Frank Petit-Renaud приведены статистические зависимости для упрочнения дробью при пневморазгоне, позволяющие определить максимальные значения остаточных напряжений, а также распределение остаточных напряжений в поверхностном слое

В третьей части исследованы особенности динамического образования напряженно-деформированного состояния. Рассмотрены условия формирования упругих волн, особенности напряженно-деформированного состояния с учетом действия упругих волн деформации.

По результатам проработки материалов исследований сделаны выводы, что большинство моделей основаны на квазистатической теории малых упругопластических деформаций Герца. К тому же эти модели не учитывают значительную температуру, возникающую в зоне удара. Также при расчете принято допущение, что первоначально в упрочняемой детали с абсолютно гладкой поверхностью отсутствует какое-либо напряженно-деформированное состояние. Тогда как в реальных деталях присутствует деформации в поверхностном слое от предыдущих механических обработок. Динамические модели, основанные на учете скорости соударения, не могут

спрогнозировать скорость полета микрошарика при разгоне в упрочняющей установке.

В главе 2 описана математическая модель соударения единичного микрошарика с упрочняемой поверхностью с учетом температуры в зоне контакта и учетом напряженно-деформированного состояния от предыдущей механической обработки, а также модель распределения упрочняющих воздействий по упрочняемой поверхности.

Модель соударения единичного микрошарика с упрочняемой поверхностью основана на физических соотношениях. Для определения поля напряжений внутри ударно взаимодействующих тел необходимо определить закон распределения энергии в процессе удара. Определение соотношения между количеством энергии, которое расходуется на формирование упругих (обратимых) деформаций в соударяемых телах, и количеством энергии, которое необходимо для формирования пластических (необратимых) деформаций, проводилось на основании законов сохранения энергии и импульса. Такое ударное взаимодействие можно описать следующей системой уравнений

где тш, тл - массы шарика и деформируемого тела, охваченные волнами деформации в момент времени г; V- доударная скорость шарика; иь и2 -послеударные скорости масс тш и тд; Гср - средняя сила, действующее в интервале времени Аг, 77 - коэффициент передачи кинетической энергии. На рисунке 1 изображена схема расчета.

2

7 2 2 ' V

«и.О'-й^^-д* - тди2 = Рср • Д/,

(1)

/

\

\

Рисунок 1 - формирование деформированного объема материала

Решение системы уравнений (1) относительно неизвестных параметров позволяет определить величину приращения упругой деформации Дйу за период времени А?. Общая упругая деформация за время удара / определялась суммированием приращений. В зоне перехода от упругих деформаций к пластическим / происходит определение величины пластических деформаций, которые согласно закону Герстнера развиваются независимо от упругих. Общая пластическая деформация за время удара t также определялась суммированием приращений. Таким образом, на основе системы уравнений определяется глубина пластически деформированного слоя, а также , на основе основных уравнений упругости и пластичности, определяются величины остаточных напряжений.

Температура в , зоне деформации от единичного удара определялась исходя из предположения, что часть энергии удара расходуемая на трение и пластические деформации переходит в тепловую. Пластическая деформация локализуется в упрочняемом теле, а трение происходит на поверхности контакта. Таким образом, должен учитываться подогрев в основном упрочняемой поверхности. Температура, сформировавшаяся в деформируемом слое, оказывает влияние на процесс деформации и остаточные напряжения в поверхностном слое. В данной модели рассчитывается средняя температура во всем объеме фронта ударной волны.

Значение средней температуры в зоне деформации за период времени Д1: определялась зависимостью

где ерь* — объемная теплоемкость упрочняемого материала; гт - радиус распространения тепла от зоны контакта, определяемый зависимостью

где ам - температуропроводность упрочняемого материала

В данной главе рассмотрено введение поправки на технологическую наследственность от предшествующей обработки. Данная поправка предусматривает учет предварительных остаточных напряжений в упрочняемой детали от различного вида механической обработки детали непосредственно перед операцией упрочнения детали. На основе экспериментальных исследований А.М.Сулимы, А.Н.Петухова и др. были составлены таблицы со средними свойствами поверхностного слоя после различных механических операций - значения остаточных напряжений и глубины наклепанного слоя.

Для того, чтобы определить необходимое время упрочнения, т.е. необходимое для сплошного покрытия упрочняемой поверхности отпечатками от соударения с дробью, во второй главе описана модель для

в =

(1 - квд)ЕК1 = 3(1 - квт)) • тпш у2 сРм • усф 4л- -срм • гт

(2)

(3)

определения распределения отпечатков по упрочняемой поверхности. Данная модель использует предположение о том, что распределение отпечатков на упрочняемой поверхности образует пуассоновское распределение точек. На основе математического аппарата теории вероятностей и вероятностных моделей распределения упрочнения М.М.Матлина получена зависимость для определения времени упрочнения, необходимого для сплошного, покрытия отпечатками упрочняемой поверхности при условии неподвижности упрочняемой детали. Кроме того, в данную модель введены . поправки, учитывающие поступательное и вращательное движение детали, а также вероятность соударения 'подлетающих к поверхности микрошариков с отскочившими от поверхности.

Проведено сравнение полученного аналитического решения с решением задачи соударения методом конечных элементов и экспериментальными опытами..

В главе 3 исследованы энергетические возможности разгона микрошариков различными видами упрочняющих установок.

При разгоне струей сжатого воздуха расчеты скорости полета микрошарика начинаются с расчетов параметров воздушной струи, в зависимости от рабочего давления в установке. Далее под действием аэродинамической силы на основе закона равноускоренного движения вычисляется скорость движения единичного микрошарика. На рисунке 2 приведены графики скорости единичного микрошарика на оси струи. 200 < М/С ■

160 140 * 120 100 80 60 40. 20

0 • -100

3

1

1 } 1

.у- с

- 4

_

-л VI.

■

-50

50

100

150

и-

200

250

ЗСЮ

350

450

1 - давление 0,3 МПа, диаметр микрошарика 0,3 мм

2 — давление 0,3 МПа, диаметр микрошарика 1 мм

3 - давление 0,5 МПа, диаметр микрошарика 0,3 мм

4 - давление 0,5 МПа, диаметр микрошарика 1 мм

Рисунок 2 — Скорость микрошариков при разгоне газовой средой.

Ввиду того, что скорость струи не одинакова по всему радиусу струи, а уменьшается по мере удаления от центра к периферии, при обработке поверхности в различных точках скорость микрошариков будет различной.. Для того чтобы в расчетах механических характеристик поверхностного слоя использовать средние значения энергии микрошарика по всему сечению струи была разработана модель распределения потока микрошариков по энергиям, в зависимости от значения скорости единичного микрошарика на оси струи. Функция распределения по энергиям (по аналогии с распределением Больцмана по энергиям) принята в виде

_Е

/{Е) = А-е Еср -4Ё, (4)

где /(Е) - функция распределения; е — основание натурального логарифма; Еср - средняя энергия металлических шариков; Е - текущая (произвольная) энергия; А — нормирующий множитель, определяемый соотношением

а__2__1__

Е %

ср

При гидродробеструйной обработке также разработана модель разгона микрошариков жидкостной средой. Данная модель предусматривает такую же последовательность расчетов параметров струи, а затем скорости единичного микрошарика на оси струи, с последующим определением средней энергии микрошарика в определенном сечении струи. Скорость единичного микрошарика на оси струи при разгоне жидкостной средой представлена на рисунке 3.

При обработке дробеструйной установкой . разработана модель определения скорости полета микрошарика в зависимости от диаметра дробеметного колеса, а также его скорости вращения.

Кроме того, в третьей главе представлена разработанная модель для расчета снижения скорости полета микрошарика при прохождении его через слой масла в случае гидродробеструйной обработки. Данная модель позволяет более точно определить значение скорости микрошарика у металлической поверхности при прохождении его через слой жидкости.

1 - диаметр микрошарика 0,3 мм;

2 - диаметр микрошарика 1 мм.

Рисунок 3 - Скорость полета микрошарика при разгоне водной струей

В главе 4 приведены результаты экспериментальных исследований упрочнения деталей. ГТД при различных способах упрочнения. В первой части приведены данные по упрочнению лопаток компрессора и образцов из материала ВТ9 и ЭП787ВД.

Во второй части приведены полные данные по упрочнению замка лопатки турбины из жаропрочного сплава (рисунок 4). Упрочнение производилось на дробеструйной установке.

Рисунок 4 — лопатка турбины

В лопатках до упрочнения производился , замер остаточных напряжений. Эпюры распределения остаточных напряжений в замке лопатки до упрочнения представлены на рисунке 5.

О 20 40 60 80 100 МЛЛГ 140

20 ■

т

-с,

сст

-20 -40 -60 -80 100 -120 Ша -160

-

\ 2

\ 1

У

h

Рисунок 5 - Распределение остаточных напряжений в замке лопатки со стороны спинки (1) и со стороны корыта (2) до упрочнения.

В таблице 1 приведены величины максимальных сжимающих остаточных напряжений в поверхностном слое замков лопаток до, и после упрочнения. *

Таблица 1 — Параметры поверхностного слоя после упрочнепия

Время упрочнения, мин их, мПа Минимальная глубина залегания сжимающих напряжений, мкм Степень . наклепа. % Глубина наклепа, мкм

0 (до упрочнения) 100-150 40 13 51

3 540-1030 80 42 . 62

5 500-1130 100 38 53

10 390-1260 160 42 52

Кроме того, после исследования упрочнения, были проведены исследования термостабильности упрочнения. Для этого лопатки, упрочненные в течение 3 минут помещались в печь при температуре 600°С и 700°С. В течение 50 и 150 часов. Экспериментальные исследования позволили установить, что при выдержке в печи в течение 150 часов при температуре 700°С снижение значений остаточных напряжений сжатия составило порядка 18 %

В главе 5 представлена методика оптимизации упрочнения в виде математической модели управления процессами упрочнения по заданным выходным параметрам напряженно-деформированного состояния.

Создание общего алгоритма расчетов можно представить в виде постановки задачи математического программирования. В соответствии с решаемой задачей целевой функцией в данном случае является достижение наибольшей производительности обработки, т.е. достижение минимального времени обработки. Реализация целевой функции достигается при условии наличия ряда ограничений, установленных в соответствии с требованиями к качеству поверхностного слоя деталей, кроме того, существует также ряд ограничений, не связанных с качеством деталей и обусловленных возможностями эксплуатации упрочняющей установки и упрочняющего тела (микрошариков). Такие ограничения влияют на выбор управляющих параметров при расчете и сужают диапазон допустимых решений.

При упрочнении дробеструйной обработкой целевая функция минимизации принимает вид

' =-'1--> тт (6)

Я ¿о/п'О ,С0!5йГ

4Г2 т-Л

гДе йтп - диаметр отпечатка; <2 - расход микрошариков с учетом коэффициентов, отражающих распределение микрошариков по энергиям и взаимное соударение микрошариков; а - угол падения микрошариков; Ь -расстояние от дробемета до обрабатываемой детали; / - время обработки; т -масса микрошарика;; величина, характеризующая сплошное покрытие поверхности отпечатками.

Согласно имеющимся представлениям данная система ограничений сводится к следующим условиям:

- диапазон изменения величины давления рабочей жидкости

Ро тш — Ро — Ро шах >

- диапазон изменения расстояния от сопла до обрабатываемой детали

^р тт — Ьр — Ь/р тах з

- диапазон изменения диаметра микрошариков <3Р т,„ <с1р <йртах;

- диапазон изменения скорости вращения ротора дробемета (для дробеструйной установки) сор т,-„ <сор <сор тах;

- диапазон изменения частоты вращения или линейной скорости обрабатываемой детали Ур т1„ <УР<УР тах\

На рисунке 6 приведена блок-схема алгоритма оптимизации операции упрочнения.

С Начало

1 Параметры повврчностного слоя

2 Характеристики установки

3 Диаметр микрошарикое

4 Начальна!) точка схода

Исходные / / данные /

Начальные условия разгона л ^. р^, ^

Расчет скорости при соударении

Г

Расчет времени _упрочнения

Новые значения

параметров разгона р., р, йщ

Расчет контактной силы

1

Расчет деформации ------г--- Шаг по времени Л!

Расчет дв йствующих напряжений

Расчет остаточных напряжений и деформаций

Рисунок 6 - блок-схема алгоритма оптимизации операции упрочнения

Компьютерная программа выбора режимов упрочнения подразумевает следующие шаги

а) ввод необходимых исходных данных о производственном оборудовании и инструменте, находящемся в наличии у технолога, который должен задавать; параметры упрочнения деталей;

б) ввод необходимых сведений об обрабатываемой детали;

в) ввод необходимых выходных данных о свойствах поверхностного слоя, обрабатываемой детали; . '

г) вычисление результатов упрочнения во всем спектре характеристик. оборудования для упрочнения:

д) поиск результата, отвечающего критерию оптимизации.

Общие выводы по работе

По итогам выполненной диссертационной работы можно сделать; следующие основные выводы

1. Разработанная модель соударения единичного микрошарика с упрочняемой ' поверхностью позволила получить результаты расчетН' параметров поверхностного слоя с учетом волновых явлений,1 температуры в зоне деформации, а также предварительного напряженного состояния. '

2. Сравнение результатов расчета величины деформации материала по разработанной модели с результатами по конечно-элементной модели в

пакете ЬБ-Оупа и экспериментальными данными позволило сделать вывод об удовлетворительном соответствии расчетной модели и экспериментальных данных с погрешностью менее 24 %.

3. Разработанные модели разгона потока микрошариков газовой и жидкостной средами, а также лопастной установкой позволили определить скорость микрошариков на оси струи на любом расстоянии от сопла установки.

4. Разработанные модели распределения микрошариков по энергиям и потерь энергии при прохождении микрошарика через слой жидкости позволили учесть потери энергии микрошариков и определить наиболее вероятную энергию и скорость микрошарика при подлете к упрочняемой поверхности.

5. Выполненные экспериментальные исследования упрочнения различных деталей ГТД позволили определить зависимость параметров поверхностного слоя при различных схемах обработки, а также изучить влияние длительного нагрева на параметры поверхностного слоя упрочненных деталей.

6. Разработанная методика оптимизации процесса упрочнения позволила определить наилучшие технологические условия упрочнения при заданных характеристиках оборудования при минимальной продолжительности обработки с сохранением заданных показателей качества поверхностного слоя.

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах

1. Волков Д.И., Разработка конструкции установки для упрочнения поверхностей деталей микрошариками [Текст] / Волков Д.И., Гущин А.Ю. // Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции: В 3-х ч./Под ред. Б.Н. Леонова. - Рыбинск: РГАТА, 2002. - 4.2 - С.58.

2. Волков Д.И., Расчет напряженного состояния поверхностного слоя деталей при упрочнении микрошариками [Текст] / Волков Д.И., Гущин А.Ю. // Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции: В 3-х ч./Под ред. Б.Н. Леонова. - Рыбинск: РГАТА, 2002. - 4.2 - С.59.

3. Леонов Б.Н., Определение параметров движения микрошариков при разгоне газообразной и жидкостной средами [Текст] / Леонов Б.Н., Барановский Б.В., Гущин А.Ю. // Проблемы определения технологических условий обработки по заданным показателям качества изделий: Материалы Российской научно-технической конференции. - Рыбинск: РГАТА, 2003. — С.287 - 290.

4. Волков Д.И., Математическая модель взаимодействия единичного микрошарика с упрочняемой поверхностью [Текст] / Волков Д.И., Гущин А.Ю. // Проблемы определения технологических условий обработки по заданным показателям качества изделий: Материалы Российской научно-технической конференции. - Рыбинск: РГАТА, 2003. - С.290 - 294.

5. Гущин А.Ю., Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния деталей ГТД средствами АИБУБ [Текст] / Гущин А.Ю., Михайлов А.Л // Проблемы создания перспективных авиационных двигателей: тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. - Москва: ЦИАМ, 2005. - С.242-244.

6. Волков Д.И., Модель соударения микрошарика с упрочняемой поверхностью при дробеструйной обработке [Текст] / Волков Д.И., Гущин А.Ю. // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А.Соловьева. - Рыбинск, 2005. - С. 131-139.

7. Волков Д.И., Определение параметров поверхностного слоя при упрочнении микрошариками [Текст] / Волков Д.И., Гущин А.Ю. // Упрочняющие технологии. - 2006. -№11. - С. 12-14.

V

Зав. РИО М. А. Салкова Подписано в печать 12.10.2006 г. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л. 1,0. Тираж 100. Заказ 109.

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева (РГАТА)

Адрес редакции: 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53 Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

Условные обозначения.

Введение.

Глава 1 Проблемы модификации состояния поверхностного слоя деталей методами пластического деформирования.

1.1 Технологические возможности динамических методов упрочнения. Специальные требования к характеристикам состояния поверхностного слоя.

1.2 Существующие математические модели расчета глубины упрочненного слоя.

1.3 Особенности формирования напряженного состояния при динамическом (ударном) нагружении.

1.4 Постановка задач исследования.

Глава 2 Разработка математической модели упрочнения микрошариками.

2.1 Математическая модель единичного ударного взаимодействия шарика с упрочняемой поверхностью.

2.2 Расчет глубины упруго-пластической деформации и изменений напряженного состояния поверхностного слоя при единичном взаимодействии.

2.3 Определение изменений температуры упрочняемой поверхности.

2.4 Введение поправки на технологическую наследственность от предшествующей обработки.

2.5 Определение закона распределения упрочнения по обрабатываемой поверхности.

2.6 Экспериментальная проверка достоверности математической модели.

2.7 Выводы по главе 2.

Глава 3 Исследование энергетических возможностей различных механизмов разгона дроби.

3.1 Распределение дроби по энергиям при разгоне газообразной средой.

3.2 Распределение дроби по энергиям при разгоне жидкостной средой.

3.3 Определение распределения дроби по энергиям при разгоне лопастной установкой.

3.4 Определение потерь энергии шарика при его движении через слой жидкости на упрочняемой поверхности.

3.5 Выводы по главе 3.

Глава 4 Результаты экспериментальных исследований упрочнения на примере конкретных деталей.

4.1 Исследование закономерностей изменения физико-механического состояния поверхностного слоя с учетом влияния схем, режимов обработки и характеристик технологического оборудования.

4.2 Анализ и прогнозирование физико-механического состояния упрочненного поверхностного слоя с учетом технологической наследственности.

4.3 Выводы по главе 4.

Глава 5 Методика управления модификацией поверхностного слоя деталей ГТД.

5.1 Разработка методики оптимизации упрочнения в виде математической модели управления процессами упрочнения по заданным выходным параметрам напряженно-деформированного состояния.

5.2 Разработка программного обеспечения для ЭВМ.

5.3 Методика оптимизации процессов упрочнения при минимизации времени на операцию упрочнения.

5.3 Выводы по главе 5.

Актуальность работы. В современном машиностроительном производстве в связи с интенсификацией режимов работы различных деталей и увеличением эксплуатационных требований к изделиям в целом большую роль играют отделочные операции. В частности, в производстве газотурбинных двигателей большинство деталей подвергается упрочнению поверхностным пластическим деформированием (ППД). Из методов ППД, наиболее часто применяемым, является упрочнение микрошариками. Этот метод отличается наибольшей производительностью, а также широкими возможностями обработки самых разных деталей и отдельных концентраторов напряжений.

В настоящее время большое количество работ посвящено определению глубины пластически деформированного слоя при упрочнении поверхностного слоя микрошариками, однако назначение режимов упрочнения различных деталей основано на эмпирическом опыте упрочнения подобных деталей или материалов. Отработка режимов упрочнения ведется на опытных образцах, что, в свою очередь, увеличивает время отыскания необходимых режимов обработки. Кроме увеличения времени на отработку режимов большую сложность представляет прогнозирование глубины пластически деформированного слоя, а также значений остаточных напряжений в поверхностном слое с учетом напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя, наведенного на последней перед упрочнением механической операции.

Следует отметить, что определенную трудность, при достаточно развитых моделях определения остаточных напряжений и глубины пластически деформированного слоя представляет то, что на сегодняшний день не существует адекватных моделей, описывающих процесс разгона микрошариков различными типами установок для упрочнения. Характеристики процесса разгона необходимы для определения скорости микрошарика при ударе по упрочняемой поверхности.

Цель работы. Повышение эффективности упрочнения поверхностного слоя деталей ГТД микрошариками с учетом технологических возможностей оборудования, реализующих различные способы разгона технологической среды.

Задачи работы.

1. Создание модели взаимодействия одиночного микрошарика с упрочняемой поверхностью.

2. Определение действующей в поверхностном слое детали температуры.

3. Создание моделей распределения упрочняющих воздействий по обрабатываемой поверхности.

4. Создание моделей разгона микрошариков различными типами установок (пневмодробеструйной, гидродробеструйной, лопастной установками).

5. Создание методики оптимизации режимов обработки на основе регулирования характеристик имеющегося оборудования.

Научная новизна. Разработана система математических моделей, учитывающих параметры разгона микрошариков на технологическом оборудовании и их взаимодействие с упрочняемой поверхностью. В том числе разработаны:

- модель расчета кинетической энергии микрошариков в зависимости от процесса разгона определенным типом упрочняющей установки;

- модель упруго-пластического ударного взаимодействия микрошарика и упрочняемой поверхности детали;

- модель распределения упрочняющих воздействий по обрабатываемой поверхности, позволяющая рассчитать глубину пластически деформированного слоя и время упрочнения с учетом напряженно-деформированного состояния детали от предыдущей механической обработки.

Практическая ценность. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработана комплексная методика управления процессами упрочнения деталей ГТД.

Разработан пакет прикладных программ для расчета технологических параметров, определяющих оптимальные условия упрочнения деталей ГТД.

Достоверность полученных результатов. Обоснованность и достоверность результатов, научных положений и выводов обеспечивается: использованием фундаментальных положений теоретической механики, теории упругости и пластичности, технологии машиностроения; статистической обработкой экспериментальных данных.

Удовлетворительным совпадением результатов расчета и экспериментальных исследований, а также совпадением с результатами численного моделирования методом конечных элементов.

Автор защищает

1. Математическую модель процесса ударного взаимодействия единичного микрошарика с упрочняемой поверхностью.

2. Математическую модель распределения микрошариков по энергиям при различных способах разгона.

3. Методику оптимизации режимов упрочнения на основе характеристик имеющегося упрочняющего оборудования.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы были доложены на следующих научно-технических конференциях: «Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков» (Рыбинск, 2002 г.); «Проблемы определения технологических условий обработки по заданным показателям качества изделий» (Рыбинск, 2003 г.); Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы создания перспективных авиационных двигателей» (Москва, 2005 г.).

Общая характеристика работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав изложена на 154 страницах текста, включая 97 формул, 22 таблиц, 50 рисунков.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

По итогам выполненной диссертационной работы можно сделать следующие выводы

1. Разработанная модель соударения единичного микрошарика с упрочняемой поверхностью позволила получить результаты расчета параметров поверхностного слоя с учетом волновых явлений, температуры в зоне деформации, а также предварительного напряженного состояния.

2. Сравнение результатов расчета величины деформации материала по разработанной модели с результатами по конечно-элементной модели в пакете ЬБ-Пупа и экспериментальными данными позволило сделать вывод об удовлетворительном соответствии расчетной модели и экспериментальных данных с погрешностью менее 24 %.

3. Разработанные модели разгона потока микрошариков газовой и жидкостной средами, а также лопастной установкой позволили определить скорость микрошариков на оси струи на любом расстоянии от сопла установки.

4. Разработанные модели распределения микрошариков по энергиям и потерь энергии при прохождении микрошарика через слой жидкости позволили учесть потери энергии микрошариков и определить наиболее вероятную энергию и скорость микрошарика при подлете к упрочняемой поверхности.

5. Выполненные экспериментальные исследования упрочнения различных деталей ГТД позволили определить зависимость параметров поверхностного слоя при различных схемах обработки, а также изучить влияние длительного нагрева на параметры поверхностного слоя упрочненных деталей.

6. Разработанная методика оптимизации процесса упрочнения позволила определить наилучшие технологические условия упрочнения при заданных характеристиках оборудования при минимальной продолжительности обработки с сохранением заданных показателей качества поверхностного слоя.

1.

1. Абрамович, Г. Н. Прикладная газовая динамика Текст. / Г. Н. Александров. М.: Наука. - 1976. - 432 с.

2. Александров, В. Н. Осесимметричные контактные задачи для упругопластических тел Текст. / В. Н. Александров, И. Г. Кадомцев, Л.Б. Царюк.//Трение и износ.- 1984.-Т.l.-№ 1.-С. 16-26.

3. Александров, Е. В. Прикладная теория и расчеты ударных систем Текст. / Е. В. Александров, В.Б. Соколинский. М.: Наука. - 1969. -201 с.

4. Бабичев, А. П. Вибрационная обработка деталей Текст. / А. П. Бабичев. -М.: Машиностроение. 1974. - 134 с.

5. Бабичев, А. П. Исследование технологических основ процессов обработки деталей в среде колеблющихся тел с использованием низкочастотных вибраций Текст. / А. П. Бабичев: Дис. д-ра. техн. наук. -Ростов-на-дону. 1975. - 462 с.

6. Балтер, М. А. Упрочнение деталей машин Текст. / М. А. Балтер. -М.: Машиностроение. 1978.- 184 с.

7. Батуев, Г.С. Инженерные методы исследования ударных процессов Текст. / Г.С. Батуев, Ю.В. Голубков, А.К. Ефремов, А.М Федосов. М.: Машиностроение. - 1969. - 248 с.

8. Биргер, И. А. Остаточные напряжения Текст. / И.А. Биргер. -М.: Машгиз.- 1963.-232 с.

9. Болховитинов, Е. Н. Влияние дробеструйного наклепа на свойства стальных деталей Текст. / Е. Н. Болохвитинов. М.: Машгиз. -1953.-90 с.

10. Боровский, С. М. Проектирование оптимальной упрочняющей обработки металлических поверхностей деталей ГТД Текст. / С. М. Боровский, В. С. Мухин. // Изв. вузов. Авиационная техника. 1990. - №1. -С. 70-71.

11. Браславский, В. М. Деформационное упрочнение деталей машин Текст. / В. М. Браславский, А. А. Бараз. // Вестник машиностроения. 1983.-№7.-С. 61-63.

12. Букатый, С. А. Оптимизация режимов упрочнения по допускаемым деформациям деталей Текст. / С. А. Букатый, В. А. Дмитриев, Д. Д. Папшев. // Вестник машиностроения. 1990. - №8. - С. 58-61.

13. Варгафтик, Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей Текст. / Н. Б. Вартгафтик. М.: Наука. - 1972. - 720 с.

14. Вейцман, М. Г. Упрочнение титановых сплавов поверхностным пластическим деформированием Текст. / М. Г. Вейцман, В. Г. Вайнштейн. // Вестник машиностроения. 1975. - №9. - С. 73-75.

15. Винокуров, В. И. Повышение усталостной прочности лопаток компрессора упрочняющей обработкой Текст. / В. И. Винокуров [и др.] // Авиационная промышленность 1992. - №11. - С. 10-12.

16. Воронцов, А. Л. Об аппроксимации кривых упрочнения Текст. / А. Л. Воронцов. // Вестник машиностроения. 2002. - №1. - С. 51-54.

17. Галин, JI. А. Контактные задачи теории упругости Текст. / Л. А. Галин. -М.: Наука. 1986. - 304 с.

18. Голубинская, Т. Ю. Расчет температурных полей в поверхностном слое при обработке ППД Текст. / Т. Ю. Голубинская. в кн. Математическое обеспечение оптимизации операций механической обработки. - Ярославль. - 1988. - С. 71-78.

19. Гольдсмит, В. Удар и контактные явления при средних скоростях: Текст. /В. Гольдсмит. // Физика быстропротекающих процессов: Сб. статей.-М.: Мир. 1971.-т. 2.-С. 151-201.

20. Гольдсмит, В. Удар. Теория и физические свойства соударяемых тел Текст. / В. Гольдсмит. М.: Физматгиз. - 1965. - 245 с.

21. Гопкинс, Г. Динамические неупругие деформации материалов Текст. / Г. Гопкинс. М.: Мир. - 1964. - 159 с.

22. Гринченко, И. Г. Упрочнение деталей из жаропрочных и титановых сплавов Текст. / И. Г. Гринченко. М.: Машиностроение. - 1971. - 120 с.

23. Дальский, А. М. Технологическое исследование и направленное формирование эксплуатационных свойств изделий машиностроения Текст. / А. М. Дальский, А. С. Васильев, А. И. Кондаков // Известия вузов. Машиностроение. 1996. - №10-12. - С. 70-76.

24. Дейвис, P.M. Волны напряжений в твердых телах Текст. / Р. М. Дейвис. М.: ИнЛит. - 1961. - 102 с.

25. Демкин, Н. Б. Контактирование шероховатых поверхностей Текст. / Н. Б. Демкин. М.: Наука. - 1970. - 225 с.

26. Дзукас, Д. А. Динамика удара Текст. / Д. А. Дзукас, Т. Николас, X. В. Свифт. М.: Мир. - 1985. - 296 с.

27. Дрозд, М. С. Инженерные расчеты упругопластической контактной деформации Текст. / М, С. Дрозд, М. М. Матлин, Ю. И. Сидякин. М.: Машиностроение. - 1986. - 224 с.

28. Дунин, Н. А. Исследование процесса дробеструйного упрочнения лопаток компрессора ГТД Текст. / Н. А. Дунин: Автореф. дис. канд. техн. наук. Казань. - 1969. - 22 с.

29. Елизаветин, М. А. Технологические способы повышения долговечности машин Текст. / М. А. Елизаветин, Э. А. Сатель. М.: Машиностроение. - 1969. - 156 с.

30. Ефремов, А. К. Критерий для оценки степени влияния волновых процессов при продольном упруго-пластическом ударе Текст. / А. К. Ефремов, А. В. Смирнов //Известия Вузов. Машиностроение. С. 34-39.

31. Ефремов, А. К. Экспериментальное исследование влияния волновых процессов при продольном упруго-пластическом ударе Текст. / А. К. Ефремов, А. В. Смирнов //Известия Вузов. Машиностроение. С. 1924.

32. Зельдович, Я.Б. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений Текст. / Я. Б. Зельдович, Ю. П. Райкр. М.: Наука, - 1966.-686 с.

33. Ильюшин, А. А. Пластичность Текст. / А. А. Ильюшин. М.: Издательство академии наук СССР. - 1963. - 271 с.

34. Иосилевич, Г. Б. К проектированию процессов упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием Текст. / Г. Б. Иосилевич, А. А. Точилкин, JI. С. Кривная. // Вестник машиностроения. -1978.-№7.-С. 39-41.

35. Исупов, М. Г. Шероховатость поверхности, получаемая струйно-ударной обработкой Текст. / М. Г. Исупов. // Вестник машиностроения. 1999. -№11. - С. 50-52.

36. Ишлинский, А. Ю. Осесимметричная задача пластичности и проба Бриннеля Текст. / А. Ю. Ишлинский. ППМ. - т.8. - 1944.

37. Катсев, Н. К. Влияние предшествующей механической обработки и характеристики поверхностного слоя на точность изготовлениядеталей ГТД. Текст. / Н. К. Катсев // Авиационная промышленность 1985. - №2.-С. 13-15.

38. Кац, А. М. Теория упругости Текст. / А. М. Кац. М.: Гос. издательство технико-теоретической литературы. - 1956. - 207 с.

39. Качанов, Л. М. Основные теории пластичности Текст. / Л. М. Качанов М.: Наука. - 1964. - 420с.

40. Киричек, А. В. Анализ способов динамического упрочнения поверхности пластическим деформированием Текст. / А. В. Киричек // СТИН. 2000. - №6. - С. 13-17.

41. Киричек, А. В. Способы динамического упрочнения поверхности пластическим деформированием Текст. / А. В. Киричек, Д. Л. Соловьев // КШП. 2001. - №2. - С. 28-33.

42. Киршбаум, В. И. Определение максимальной температуры контактной области при ультразвуковом упрочнении Текст. /В. И. Киршбаум, Н. Д. Папшева В кн. Поверхностное упрочнение деталей машин и инструментов. - Куйбышев: КПП. - 1975. - С. 112-120.

43. Колесников, Ю. В. Механика контактного разрушения Текст. / Ю. В. Колесников, Е. М. Морозов. М.: Наука. - 1989. - 224 с.

44. Комаровский, А. А. Динамический эффект: причины зарождения, формы проявления и практическое использование Текст. / А. А. Комаровский. // Вестник машиностроения. 2002. - №3. - С. 22-26.

45. Кошмаров, Ю. А. Прикладная динамика разреженных газов Текст. / Ю. А. Кошмаров, Ю. А. Рыжов. М.: Наука, 1977. - 184 с. : ил.

46. Кудрявцев, И. В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении Текст. / И. В. Кудрявцев. М: Машгиз. - 1951. - 280 с.

47. Кудрявцев, И. В. Основы выбора режима упрочняющего поверхностного наклепа ударным способом Текст. / И. В. Кудрявцев. М.: ЦНИИТИАШ. - 1965. - кн. 108. - С. 6-34.

48. Кудрявцев, И. В. Современное состояние и практическое применение ППД Текст. / И. В. Кудрявцев. // Вестник машиностроения. -1972. -№1.- С. 35-38.

49. Кудрявцев, И. В. Влияние кривизны поверхности на глубину пластической деформации при упрочнении поверхностным наклепом Текст. / И. В. Кудрявцев, Г. Е. Петушков // Вестник машиностроения. 1966. - №7. -С. 41-43.

50. Кудрявцев, И. В. Методы поверхностного упрочнения деталей машин Текст. / И. В. Кудрявцев, М. М. Саверин, А. В. Рябченков. М.: Машгиз.- 1949.-220 с.

51. Кузнецов, Н.Д. Пневмодробеструйное упрочнение Текст. / Н. Д. Кузнецов, В. И. Цейтлин, В. И. Волков.// СИЖ. 2002. - №6. - С. 14-19.

52. Куателадзе, С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие Текст. / С. С. Куателадзе. М.: Энергоатомиздат. - 1990. - 367 с.

53. Лабутин, А. Ю. Исследование, разработка и внедрение процесса пневмогидроструйной обработки лопаток компрессора ГТД в среде жидкости Текст. / А. Ю. Лабутин : Дис. . канд. техн. наук. Казань. - 1999. - 16 с.

54. Леликов, О. И. Контактное взаимодействие деталей машин Текст. / О. И. Леликов // Справочник. Инженерный журнал. 2001. - №4. -С. 25-34.

55. Мальсагов, А. А. Механико-математические основы управления технологическими параметрами ППД Текст. / А. А. Мальсагов. Автореферат Дис. . канд. техн. наук. Донской государственный университет. - Ростов-на-Дону. - 2000. - 16 с.

56. Марковец, М. П. О восстановлении отпечатка, полученного при измерении твердости шариком Текст. / М. П. Марковец [и др.] // Проблемы прочности, 1971.-№1.-С. 7-12.

57. Мартынов, А. Н. Основы метода обработки деталей свободным абразивом, уплотненным инерционными силами Текст. / А. Н. Мартынов. -Саратов: Изд. Саратовского университета. 1981. - 212 с.

58. Маталин, А. А. Влияние направления шероховатостей поверхностей, упрочняемых ППД на шероховатость и износостойкость обработанных поверхностей Текст. / А. А. Маталин, А. А. Ильяшенко // Вестник машиностроения. 1975. - №3. - С. 74-75.

59. Матлин, М. М. Определение параметров первоначального упругопластического контакта по физико-механическим свойствам контактирующих тел Текст. / М. М. Матлин // Проблемы машиностроения и автоматизации. 1993. - №5. - С. 11-20.

60. Матлин, М. М. Комбинированное пластическое деформирование деталей дробью Текст. / М. М. Матлин, С. Л. Лебский // Вестник машиностроения. 2000. - №1. - С. 54-56.

61. Матлин, М. М. Прогнозирование глубины наклепанного слоя при комбинированном упрочнении Текст. / М. М. Матлин, С. Л. Лебский // Вестник машиностроения. 2001. - №4. - С. 56-58.

62. Матлин, М. М. Определение глубины пластически деформированного слоя при упрочняющей обкатке деталей цилиндрическими роликами Текст. / М. М. Матлин, С. Л. Лебский, А. В. Бабаков. // Вестник машиностроения. 2002. - №10. - С. 53-55.

63. Матлин, М. М. Определение степени покрытия отпечатками дроби поверхности при дробеобработке Текст. / М. М. Матлин, В. О. Мосейко, В. В. Мосейко // СИЖ. 2005. - №2. - С. 18 - 25.

64. Михин, Н. М. Трение в условиях пластического контакта Текст. / Н. М. Михин. М.: Наука. - 1968. - 104 с.

65. Москвитин, В. В. Пластичность при переменных нагружениях Текст. / В. В. Москвитин. М.: Изд. МГУ. - 1965. - 162 с.

66. Овсеенко, А.Н. Влияние дробеструйного и гидродробеструйного упрочнения на малоцикловую ударную усталость высокопрочной стали

67. Текст. / А. Н. Овсеенко, А. Я. Малолетиев, В. Я. Остапенко, и др.]. // Вестник машиностроения. 1982. - №6. - С. 35-37.

68. Одинцов, Л. Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник Текст. / Л. Г. Одинцов. М.: Машиностроение. - 1987 - 328с.

69. Олейник, Н. В. Поверхностное динамическое упрочнение деталей машин Текст. / Н. В. Олейник, В. П. Кычин, А. Л. Луговской. -Киев: «Техника». 1984. - 151 с. : ил.

70. Папшев, Д. Д Технологические методы повышения надежности и долговечности деталей машин поверхностным упрочнением Текст. / Д. Д. Папшев. -КитИ. 1983. - 81 с. : ил.

71. Папшев, Д. Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием Текст. / Д. Д. Папшев. -М. Машиностроение. 1978 - 152 с. : ил.

72. Папшев, Д. Д. Эффективность методов отделочно-упрочняющей обработки. Текст. / Д. Д. Папшев. // Вестник машиностроения. 1983. - №7.- С. 42-44.

73. Папшев, Д. Д. Аналитический метод расчета температуры при обработке местным поверхностным пластическим деформированием Текст. / Д. Д. Папшев, В. Н, Смирнов // Известия вузов «Машиностроение». 1966.- №4. С. 122-126.

74. Петрова, Н. А. Глубина наклепанного слоя при дробеметной обработке Текст. / Н. А. Петрова, М. Я. Шашин // Вестник машиностроения.- 1955.-№Ц. с. 47-50.

75. Петросов, В. В. Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента Текст. / В. В. Петросов . М.: Машиностроение. - 1977. - 166 с. : ил.

76. Петухов, А. Н. Сопротивление усталости деталей ГТД Текст. / А. Н. Петухов. М.: Машиностроение. - 1993. - 232 е.: ил.

77. Пинегин, С. В. Контактная прочность и сопротивление качению. Текст. / С. В. Пинегин. М.: Машиностроение. - 1969. - 243 с. : ил.

78. Подзей, А. В. Технологические остаточные напряжения Текст. / А. В. Подзей. М.: Машиностроение. - 1973. - 216 с. : ил.

79. Поляк, М. С. Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения Текст. / М. С. Поляк. В 2-х томах. Т.2. М.: Машиностроение, 1995.-688 с.

80. Пудков, С. И. Формирование требуемых параметров качества в поверхности лопаток компрессора дробеструйной обработкой Текст. / С. И. Пудков, А. В. Махов, М. А. Косачев // Двигателестроение. 1962. - №3. -С.25.

81. Райнхарт, Д. С. Поведение металлов при импульсивных нагрузках Текст. / Д. С. Райнхарт. М.: ИнЛит. - 1958. - 296 с.

82. Раскин, Я. М. О резерве упругости при нагружении системы с одной степенью свободы одиночными ударными импульсами Текст. / Я. М. Раскин //Известия Вузов. Машиностроение. -1992. С. 43-46.

83. Рахматуллин, X. А. Прочность при интенсивных кратковременных нагрузках Текст. / X. А. Рахматуллин, Ю. А. Демьянов. -М.: Физматгиз. 1961. - 244 с.

84. Рыжов, Э. В. Контактирование твердых тел при статических и динамических нагрузках Текст. / Э. В. Рыжов, Ю. В. Колесников, А. Г. Суслов. Киев: Наукова думка. - 1982. - 172 с.

85. Рыковский, Б. П. Пневмогидродробеструйное упрочнение лопаток компрессора стеклошариками Текст. / Б. П. Рыковский П Авиационная промышленность 1984. - №11. - С. 12-17.

86. Рыковский, Б. П. Местное упрочнение деталей поверхностным наклепом Текст. / Б. П. Рыковский, В. А. Смирнов, Г. М. Щетинин. М.: Машиностроение. - 1985. - 152 с.

87. Рыковский, Б. П. Пневмогидродробеструйное упрочнение лопаток компрессора стеклошариками Текст. / Б. П. Рыковский // Авиационная промышленность. 1984. - №11. - С. 24-28

88. Саверин, М. М. Дробеструйный наклеп Текст. / М. М. Саверин . М.: Машгиз. - 1949. - 220 с.

89. Саверин, М.М. Дробеструйный наклеп. Теоретические основы и практика применения Текст. / М. М. Саверин. М.: Машгиз. - 1955. - 245 с.

90. Салабудинов, Р. В. К вопросу об определении уравнения состояния конструкционных сталей и сплавов при ударных нагрузках Текст. / Р. В. Салабудинов, А. В. Чукарин // Вестник машиностроения. -2003.-№4.-С. 36-39.

91. Серговский, А. А. Контроль режимов упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием Текст. / А. А. Серговский, О. П. Тараненко // Вестник машиностроения. 1972. - №1. - С.68-69.

92. Сивцев, Н. С. Механико-математическая модель нагружения локального контакта при ППД в нестационарных условиях трения Текст. / Н. С. Сивцев. // Известия вузов. Машиностроение. 2004. - №10. - С. 3-12.

93. Смелянский, В. М. Концепция инженерии поверхностного слоя в категориях пластичности и технологического наследования Текст. /В. М. Смелянский, В. Ю. Блюменштейн // Справочник. Инженерный журнал. -2001,-№4.-С. 17-24.

94. Смелянский, В. М. Технологическое управление качеством поверхностного слоя при обкатывании титановых сплавов Текст. / В. М. Смелянский, В. В. Колеватов // Вестник машиностроения. 2001. - №9. - С. 51-52.

95. Смелянский, В. М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием Текст. / В. М. Смелянский. М.: Машиностроение. - 2002. - 299 с.

96. Суслов, А. Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей Текст. / А. Г. Суслов. М.: Машиностроение. - 1987. - 207 с.

97. Смирнов, В. А. Исследование напряженно-деформированного состояния и формоизменения при дробеударной обработке деталей малой жесткости Текст. / В. А. Смирнов: Автореф. дис.канд. техн. наук. -Казань, 1969.-20 с.

98. Стахановский, Б. Н. Передача энергии ударом Текст. / Б. Н. Стахановский / Омск: ОПИ. 1986. - 180 с. - Деп. в ВИНИТИ, № 8115— В86.

99. Стахановский, Б. Н. Передача энергии ударом Текст. / Б. Н. Стахановский. / Омск: ОПИ. 1995. - Ч. 2, 3. - 145 с. - Деп. в ВИНИТИ, № 1726-В95.

100. Сулима, А. М. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов Текст. / А. М. Сулима, М. И. Евстигнеев. М.Машиностроение. - 1975. - 255с.

101. Сулима, А. М. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин Текст. / А. М. Сулима, В. А. Шулов, Ю. Д. Ягодкин. М.Машиностроение. - 1987. - 240 с.

102. Суслов, А. Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей Текст. / А. Г. Суслов М.: Машиностроение. - 1987. - 207 с.

103. Таборкин, Г. Я. Особенности и практические возможности физической модели соударения тел Текст. / Г. Я. Таборкин // Справочник. Инженерный журнал. 2000. - №3. - С. 27-33.

104. Тарабрин, Г. Т. Упругопластическое деформирование конического стержня при динамическом нагружении Текст. / Г. Т.

105. Тарабрин, С. В. Макартичан. // Известия вузов «Машиностроение». 2003. -№3. - С. 3-14.

106. Тихомиров, В. П. Приближенная оценка параметров контактирования шара с шероховатой поверхностью Текст. / В. П. Тихомиров, Д. В. Воробьев.// Справочник. Инженерный журнал. 2005. -№1. - С.32 - 35.

107. Трухан, Н. М. Динамика твердого тела: учебно-методическое пособие: Теоретическая механика Текст. / Н. М. Трухан. М.: изд МФТИ. -2000.-42 с.

108. Унксов, Е. П. Инженерная теория пластичности Текст. / Е. П. Унксон. М.: Машгиз. - 1959. - 328 с.

109. Федоров, А. В. Контактное деформирование тел с начальными упругими напряжениями Текст. / А. В. Федоров, Н. В. Асеев, Н. Г. Дудкина .// Справочник. Инженерный журнал. 2003. - №3. - С. 34-38.

110. Хворостухин, JI. А. Методы комбинированного поверхностного упрочнения Текст. / Л. А. Хворостухин [и др.] // Научные труды МАТИ. -1998.-Вып. 1-С. 159-162.

111. Хейфец, С. Г. Аналитическое определение глубины наклепанного слоя при обкатке роликами стальных изделий Текст. / С. Г. Хейфец // в сб. «Новые исследования в области прочности машиностроительных материалов». ЦНИИТМАШ. М.: Машгиз. - 1952. -кн. 49.

112. Черных, К. Ф. Нелинейная теория упругости в машиностроительных расчетах Текст. / К.Ф. Черных. Л.: Машиностроение. - 1986. - 336 с.

113. Чернявский, Д. И. Контактная прочность элементов машин при динамическом ударном взаимодействии Текст. / Д. И. Чернявский // Вестник машиностроения. 2002. - №5. - С. 3-8.

114. Шарипов, Б. У. Формирование поверхностного слоя при обработке деталей методами поверхностного пластического деформирования Текст. / Б. У. Шарипов // Вестник машиностроения. 2000. - №8. - С. 4648.

115. Шашин, М. Я. Оценка эффективности обработки дробью на основе обобщающих параметров Текст. / М. Я. Шашин.

116. JI.Машиностроение. 1966. - 28 с.

117. Шевелев, И. А. Напряжения при совместном действии нормальных и касательных сил на эллиптической площадке контакта Текст. / И. А. Шевелев, Д.В. Чернилевский // Справочник. Инженерный журнал. -2000.-№3,-С. 22-27.

118. Шестаков, В. В. Факторы, влияющие на степень поверхностного пластического упрочнения при обработке стальными шариками Текст. / В. В. Шестаков, JI. П. Крючков, В. П. Кузьмичев. // Вестник машиностроения. -1984,-№5.-С. 67-68.

119. Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя Текст. / Г. Шлихтинг. -М.: Наука.- 1969.-367 с.

120. Штаерман, И. Я. Контактная задача теории упругости Текст. / И. Я. Штаерман. Л.: Гостехиздат. - 1946. - 270 с.

121. Шустер, JI. Ш. Адгезионное взаимодействие режущего инструмента с обрабатываемым материалом Текст. / Л. Ш. Шустер. М.: Машиностроение. - 1988. - 96 с.

122. Яценко, В.К. Критерии оценки коэффициента упрочнения деталей машин Текст. / В. К. Яценко, Ю.П. Кичаев. // Проблемы прочности. 1989.-№3,-С. 62-65.

123. Ящерицын, П.И. Технологическая наследственность в машиностроении Текст. / П. И. Ящерицын, Э. В. Рыжов, В. И. Аверченков. Мн.: Наука и техника. - 1977. - 256 с.

124. Almen, J. Residual compressive stresses strengthen brittle materials Text., / J. 0. Almen. // Product Engineering. 1953. - №7. - P. 189 - 191.

125. Baughman, D. L. Peen forming. Text., / D. L. Baughman. // Machine Design. 1989. -№42. - P. 156-160.

126. Brandel, W.W. Ball forming solves contouring problems. Text., / W.W. Brandel, L. S. Klass // Metal Production. 1999. - №4. - P. 56-57.

127. Cammet, J. Quality assurance of shot peening by automated surface and subsurface residual stresses measurement Text. / J. Cammet. // The shot peener. 2003. - V.15. - P. 7-8.

128. Fathallah, R. Prediction of plastic deformation and residual stresses induced in metallic parts by shot peening. Text., / R. Fathallah, G. Inglebert, L. Castex // Materials Science and Technology. 1998. - №7,- Vol.14. - P. 631-639.

129. Gao, Y-K. An analysis of residual stresses fields caused by shot peening Text. / Y-K. Gao. // Metallurgical and materials transactions. 2002. -V.33A. - №6. - P. 9-13.

130. Gray, H. Effects of modified surface layer micristructures through shot peening and subsequent heat treatment on the elevated temperature fatigue behavior of titanium alloys Text. / H. Gray, L. Wagner, G. Lutjering // Proc. ICSP.-3.- 1987.-P. 467-475.

131. Herzog, R. The significance of almen intensity for the generation of shot peening residual stresses. Text. / R. Herzog, W. Zinn, B. Scholtes // San Francisco: Proc. ICSP 6. 1996. - P. 270-281.

132. Korsnsky, A. M. An analysis of residual stresses and strains in shot peening. Text. / A. M. Korsnsky. // ICRS-5 Proceedings. 1999.

133. Mattson, R.L. Effects of shot-peening variables and residual stresses on the fatigue life of leaf-spring specimens. Text. / R.L. Mattson, W.S. Coleman // SAE Transactions. Vol. 62. - P.546-560.

134. Meguid, S.A. Effect of partial-coverage upon the fatigue fracture behavior of peened components. Text. / S.A. Meguid. // Fatigue fracture engineer material structures. -№14. P. 515-530.

135. Meguid, S.A. Some factors in the shot-peening and peen-forming processes. Text. / S.A. Meguid, W. Johnson, S.T. Al-Hassani // 17th International Machine Tool Design Conference. Birmingham. - 1976. - P. 653-659.

136. Petit-Renaud, F. Optimization of the shot peening Parameters. Text./ F. Petit-Renaud // Proc. ICSP. 2000. - P. 119-129.

137. Pope, J.A. Residual plastic strains produced by single and repeated spherical impact. Text. / J.A. Pope, A.K .Mohamed // Iron Steel Industry. -1955. №7. - P.285-297.

138. Straub, J.C. Shot-peening. Text., / J.C. Straub // Metals engineering handbook (ASME). 1965. - P. 258-263.

139. Tange, A. Study on the shot peening processes og coil spring. Text. / A. Tange, K. Ando // Proc. ICRS 6, Oxford, IOM Communications. 2000. - P. 897-904.

140. Tosha, K. Residual stress and hardness distribution induced by shot peening. Text. / K. Tosha, K. Ilda. // Meiju University Proceed. P. 379-388.

141. Wang, T. Finite element impact modeling for shot peening forming Text. / T.Wang, J.Platts. // University of Cambridge. The shotpeeners conference.-VI.-P. 540-546.

142. Weightman, C. A closer look at microabrasive blasting Text. / C. Weightman. // Metal finishing. 2001. - №7. - P.8 - 11.

143. Widmark, M. Effects of material, heat treatment, grinding ancl shot peening on contact fatigue life of carburized steels. Text. / M. Widmark, A. Melander // International Journal of Fatigue. 1999. - Vol.21. - P. 309-327.