автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка, создание и исследование прессового оборудования для производства сверхтвердых материалов обработкой высокими давлениями и температурами

Актуальность проблемы. Повышение эффективности производства, достижение высоких качественных показателей в раде отраслей промышленности (металлообрабатывающей, горнодобывающей, строительной и др.) связано с широким применением инструментов из сверхтвердых материалов (СТМ), таких как синтетический алмаз, кубический нитрид бора и композиций на их основе. Кроме того, кристаллы, полученные в результате синтеза при высоких давлениях и высоких температурах, находят все большее применение в электронике. В процессе синтеза кроются огромные возможности управления свойствами СТМ -цветом и прозрачностью, величиной кристаллов, магнитными характеристиками, твердостью, тепло- и электропроводностью. В ближайшем будущем следует ожидать нового этапа радикального развития промышленного синтеза СТМ. В этой связи отрасль, производящая СТМ, является динамично развивающейся частью инструментальной промышленности.

Новые технологии синтеза СТМ предъявляют определенные требования к прессовому оборудовало). Игнорирование этих требований может быть препятствием не только для внедрения высокоэффективных технологий, но и тормозом повышения выпуска СТМ.

Анализ результатов промышленной эксплуатации прессовых установок показывает, что повышение качества, производительности и адаптация создаваемого оборудования к новым технологиям невозможны без исследования всего комплекса, обеспечивающего синтез СТМ, то есть системы "Аппарат высокого давления (АВД) - собственно пресс - привод пресса - загрузочное устройство - управление прессом".

Всестороннее проведение исследований указанного комплекса, выявление его общих закономерностей и особенностей, разработка обоснованных параметров прессов и создание на этой основе гаммы эффективных серийных прессов, отвечающей современным требованиям, является актуальной научно-технической задачей, решение которой будет способствовать прогрессу в промышленном производстве. производства СТМ показывает, что уже более 30 лет наблюдается тенденция Информация по развитию в передовых странах повышения мощности прессов, применяемых доя синтеза. Промышленная эксплуатация прессов усилием 50 МН уже не является редкостью. Имеются сообщения об опытном освоении в Японии пресса усилием 300 МН. Непрерывно совершенствуются АВД, приводы прессов, системы нагрева и управления.

Отечественная промышленность увеличила к 1991 году объем производства СТМ по сравнению с 1963 годом более чем в 100 раз. В последние годы предложен ряд новых технологий получения СТМ, которые потребовали для своей промышленной реализации более прогрессивных прессовых машин.

Большой вклад в развитие отрасли, производящей СТМ, внесли такие организации, как ИСМ HAH Украины, ВНИИАлмаз, ИФВД РАН, ВНИИСИМС, ВНИИАШ, ИПМ HAH Украины, ИФТТ РАН, ИФТТиП АН Белоруссии, Институты СО РАН, МГУ и заводы отрасли.

Цель работы заключалась в разработке научно-технических основ конструирования комплекса "АВД - пресс - привод -загрузочное устройство -система управления", проектирование на этой основе эффективного оборудования дня производства СТМ, создании и широком внедрении гаммы серийных прессов нового поколения, учитывающей требования современных технологий и производства.

Для достижения поставленной цели потребовалось:

- провести анализ особенностей технологий производства СТМ и конструкций АВД промышленного применения для обоснования технико -экономических параметров и принципиальных направлений разработки прессов, их компановки, методов регулирования по давлению, конструкций загрузочных устройств, и т.д.;

- исследовать технологические особенности обработки материалов высокими давлениями и температурами в АВД с увеличенной камерой сжатия для обоснования точностных показателей прессов и методов управления;

- провести теоретический и экспериментальный анализ влияния спонтанных выбросов из камеры сжатия АВД, а также условий на контактных поверхностях, на напряженно - деформированное состояние (НДС) составной, предварительно скрепленной станины при затяжке и работе;

- обосновать гамму серийных прессов нового поколения для производства СТМ на основе разработанных методик и рекомендаций по конструированию надежных малогабаритных конструкций.

Научная новизна. Проведен анализ АВД промышленного применения и впервые разработана их классификация и критерии оценки. Разработаны новые принципы конструирования и созданы АВД с увеличенной камерой сжатия, способы и устройства для измерения давления в камере сжатия АВД с помощью тока высокой частоты, методы нагрева в АВД обрабатываемого продукта.

Впервые детально исследован и проанализирован комплекс "АВД -пресс-привод пресса-загрузочное устройство-система управления". С учетом изучения работы прессов в промышленных условиях сформулированы требования к созд аваемому прессовому оборудованию нового поколотая.

Экспериментально и теоретически изучено влияние динамических явлений в прессе, вызываемых спонтанными выбросами из АВД и условий на контактных поверхностях элементов станины, скрепленной высокопрочной лентой, что позволило предложить инженерные методики расчета рациональног затяга станины и НДС базовых деталей пресса.

Предложены принципиально новые конструктивные решения как АВД, так и прессового оборудования, и на их основе с использованием теоретических и экспериментальных исследований создана гамма серийных прессов нового поколения.

Практическая ценность. Разработанные научно-технические материалы, содержащие принципы конструирования АВД и прессов, устройств загрузки АВД в пресс и регулирования давления, методы расчетов станины прессов позволили решить практическую задачу оснащения отрасли, производящей СТМ, высокопроизводительными и надежными серийными прессами для получения порошков, поликристаллов и монокристаллов синтетических алмазов и кубического нитрида бора, композиций на их основе, алмазно - твердосплавных пластин и других СТМ.

Реализация в промтдттр^гигги Результаты работы в виде технических и рабочих проектов использованы при изготовлении гаммы серийных прессов усилием 6,3 МН (модели Д0138, Д0138А, Д0138Б), 10 МН (модель ДА0040), 20 МН (модель ДА0043), 25 МН (модель Д0044) на Рязанском АО "Тяжпрессмаш" и усилием 50 МН (модель ДА0047П) на Коломенском ПО "ЗТС". Прессы внедрены, начиная с 1975 г., на 11 заводах СНГ, трех опытных производствах, а также в ряде НИИ.

Некоторые технические решения (новый материал деформируемого контейнера, новая конструкция нагревателя, метод в устройство измерения давления в АВД и др.) нашли свое применение в исследовательской практике ряда НИИ, а конструкция шарового кубического АВД доведена до практического применения в институтах СО РАН, в НТЦ "Базис" и др.

Новые принципы конструирования АВД и прессов для производства СТМ отражены в 26 авторских свидетельствах на изобретения. Экономическая эффективность 9 внедренных изобретений оценивалась в ценах 1989 г. в сумме 993600 руб. Общий экономический эффект от внедрения созданной гаммы серийных прессов в количестве 975 шт. (данные на январь 1993 г.) составил 78800 тыс. руб. (в ценах 1989 г.). Долевое участие автора оценивалось ориентировочно в 13%, что составило 10280 тыс. руб.

Основные положения, выносимые на защиту:

- анализ АВД промышленного применения, их классификация и критерии оценки;

- новые принципы конструирования и создания АВД с увеличенной камерой сжатия на давление до 8 ГПа;

- способы и устройства для измерения давления в камере сжатия и электросопротивления шихты во время синтеза с использованием тока высокой частоты;

- метод нагрева образца или шихты в камере сжатия АВД;

- исследования особенностей обработки материалов высокими давлениями и температурами и, в частности, ее влияние на конструкцию и работоспособность прессов д ля синтеза;

- исследование комплекса "Устройство высокого давления - пресс - привод пресса - загрузочное устройство - система управления", в результате чего сформулированы требования к специальному прессовому оборудованию;

- теоретическое и экспериментальное исследование динамических явлений в прессах для производства СТМ, вызванных спонтанными выбросами из устройств при синтезе, и предложение средств для их уменьшения;

- исследование влияния на коэффициент затяга станины прессов для синтеза СТМ величин непараллельности торцев стоек;

- уточненная методика расчета рационального затяга станины пресса и напряженно-деформированного состояния базовых деталей прессов для синтеза;

- оригинальные конструкции прессов внедренные в промышленность для производства СТМ, обеспечивающие необходимую жесткость, малые габариты, долговечность и эффективность. в работе, вытекает из обоснованности разработанных методик и технических решений и подтверждается сравнением результатов расчетов с экспериментальными данными по напряжениям, деформациям и точности узлов и машин в целом, а также успешной длительной промышленной эксплуатацией всей гаммы предложенных и созданных прессовых установок и аппаратов к ним.

Апробация работы. Основные положения докладывались и обсуждались на многих отраслевых, общесоюзных, международных совещаниях, семинарах, конференциях и конгрессах, в частности: конференциях МАРИВД и AIRAPT в 1971, 1975, 1981, 1984, 1987, 1989 пг., СИДИМ в 1997 г. и ICNDST-б в1998 г., а также на технических советах заводов отрасти, НИИ, ежегодных заседаниях секции ГКНТ "Развитие технологии промышленного синтеза СТМ и создание оборудования", членом которого автор был на протяжении 12 лет.

ТТубдртгяции. Дертация преавляе к защите в виде научного доклада и являе обобщением многолетней (1964. 1998 г.г.) научно-ледователой и проектноруктоой деятельни автора во ВНИИМЕТМАШ'е. Содержание работы отражено в 56 очниках, в том че 29атьях, 1 брошюре, 25 а на изобретения и патенте Рии (овной перечень приведен в конце дертации), а также в 20 отчетах по НИР и 22 ОКР.

2. ПРЕССОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТМ КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

В отрасли, производящей СТМ, наиболее часто осуществляются внедрения новых технологий. Кроме этого, возрастает и потребность в инструментах, оснащенных СТМ. В этой связи требования к производству СТМ как по объему, разнообразию, так и по качеству, достигли такого уровня, что созданное к середине 70-х годов прессовое оборудование по своим техническим и эксплуатационным возможностям перестало удовлетворять его потребителей.

Таким образом, для дальнейшего развития технологий производства СТМ возникла потребность в создании нового поколения прессового оборудования, научных положений, выводов и рекомендаций, полученных обеспечивающего повышение качества, производительности, уменьшение трудозатрат, адаптированного к появлению новых, технологий, обладающих повышенной точностью, жесткостью и надежностью.

Как известно, д ля получения СТМ используются прессовые установки как комплексы, включающие в себя АВД, механизм загрузки АВД в пресс, узел нагрева, собственно пресс, гидро- электроприводы и систему управления.

АВД является устройством, определяющим не только параметры техпроцесса, но и в значительной степени параметры и конструкцию пресса, узла нагрева, механизма загрузки, привода и системы управления. В свою очередь каждая составляющая часть комплекса оказывает влияние на конструктивное оформление другой.

Разработке, исследованию и созданию АВД посвящены труды: Л.Ф.Верещапгаа, А.А.Семерчана, Н.В.Новикова, А. М.Боримского, А.В.Герасимонича, В.ИЛевигаса, А.А.Шульженко, А-И.Прихны, Д.С.Миринского, И.Ю. Малиновского, Ю.ВЖеребцова, Ю.А.Литвина, Е.Г.Понжговсжого, Я.В.Шурина, А-М.Мазуренко и др. За рубежом -П.В.Бриджмена, Х.Холла, Ф.П.Банди, Ф.Платена, М.Вакацуки, Р.Венторфа, Х.Дрикамера, Н.Коваи, Г.Стронга, М.Кумазавы, Б.Окаи и др.

В работе рассмотрены и проанализированы все известные конструкции АВД с объемами камер сжатия, обеспечивающими их промышленное применение: наковальни с углублениями, цилиндрические, в частности БЕЛТ, многопуансонные. Предложена классификация АВД по характеру воздействия на камеру сжатия (АВД одноосного и многоосного сжатия), по типу привода (от пресса и гидростатические), по конфигурации камеры сжатия (линзообразные, цилиндрические, тетраздрические, кубические, призматические, многогранные [3].

Рассмотрены и проанализированы конструкции прессовых установок, применяемых для производства СТМ. Отечественное производство СТМ осуществлялось на прессах, которые разрабатывали ВНИИМЕТМАШ, Рязанское ПО "Тяжпрессмаш", ПО "Коломенский ЗТС", НКМЗ, ИСМ АН Украины, НЗТСГ. Разработке и исследованию этих прессов как специальных машин посвящены работы А.И. Целикова, Б.В. Розанова, Л.Д. Гольмана, Л.Ю. Максимова, А.Н. Куровича, И-Э.Фельдблюма, М.И. Будмана, А.И. Прихны и др. За рубежом прессы разрабатываются и проектируются фирмами АБЕА-АВВ,

Carbox (Швеция), Sade und Kiesselbach, Klockner-Wilchelmsburger (ФРГ), Kobe Steel, Kobelko (Япония), Barogenics, Hydraulic (США), T.K.T.M (Китай).

Определенно, что прессы имежхг ряд специфических особенностей и их параметры зависят, в основном, от типа АВД, связанного с ним механизма загрузки и режимов технологии получения СТМ. К выявленным особенностям следует отнести: нижнее расположение силового цилиндра, короткий ход, центральное приложение нагрузки, расположение узла нагрева на прессе, необходимость в регулировании скоростей нагружения и сброса нагрузки, охлаждения АВД в прессе и вне пресса [24]. Определены общие требования к составным частям: собственно пресс должен быть компактным и жестким, простым в изготовлении и надежным в эксплуатации; усилия прессов должны находиться в интервале 6,3.100 МН; расстояния между стойками и плитами должны быть достаточными для размещения не только АВД, но и механизма загрузки; допуск на непараллельность опорных плит должен иметь определенную величину (не превышающую 0,15/1000 мм) [16], гидропривод и узел нагрева должны быть регулируемыми в широком диапазоне; точность отработки режимов должна быть не хуже 1,5%; механизм загрузки должен обеспечивать точное положение АВД в прессе (эксцентриситет не более 1,5 мм), быть высоко производительным и компактным, иметь надежную защиту и охлаждение для АВД; система управления должна строиться на программном регулировании с обратной связью по давлению, напряжению нагрева (мощности), по температуре частей АВД и охлаждающей жидкости.

Анализ известной научно-технической информации и опыт эксплуатации прессов позволили обосновать основные задачи работы:

- выявить конструкции АВД с увеличенной камерой сжатия, которые рационально использовать при промышленном производстве СТМ;

- создать и изучить особенности каждого выбранного типа АВД, определить их параметры и закономерности нагружения при различных технологических процессах и их влияние на конструкцию прессов;

- разработать методики определения габаритных размеров АВД и на их основе обосновать выбор параметров прессов;

- исследовать влияние точностных параметров системы "АВД-пресс" на процесс создания давления в АВД;

- разработать методику расчета станин прессов на восприимчивость последствий выбросов из камер сжатия АВД;

- разработать методику расчета многоэлементной станины, скрепленной высокопрочной лентой, с учетом условий на контактных поверхностях элементов;

- разработать и создать регулируемый гидропривод на высокие давления, обеспечивающий точность отработки программного задания не хуже 1%;

- разработать устройства для обеспечения минимальной стабильной непараллельность опорных поверхностей пресса под нагрузкой, исключающие возможность выбросов из камеры сжатия АВД;

- обосновать гамму серийных прессов и разработать научно-технические материалы по их созданию.

3. СОЗДАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ТИПОВ АВД КАК ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ ПРЕССОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

Анализ данных, характеризующих конструкции АВД, позволил установить критерии оценки их эффективности и обозначить область их экономичного использования, оперируя понятиями эффективного сечения, эффективности н качества и ориентируясь при этом на идеализированную камеру сжатия шаровой формы [3]. Сравнение фактической площади сечения камеры и ее эффективной площади показывает близость камеры к эталонной (шаровой). Чем ближе это отношение к единице, тем лучше условия в камере с точки зрения изотропности параметров. На этой основе для разработки приняты 5 конструктивных схем АВД: наковальни со сферическими углублениями (качество 1,53), аппарат цилиндрического типа (качество 1,33), кубический цанговый (качество 0,84), кубический шаровой (качество 0,88), призматический (качество 1,58).

Созданы следующие АВД одноосного сжатия: наковальни со сферическими углублениями на усилие пресса 5, 10 и 20 МН (подобные конструкциям ИФВД РАН и ИСМ HAH Укравны) [2,5,6,9,11,39,44,46] и цилиндрического типа "БЕЛТ" с диаметром камеры сжатия 20 мм и 31 мм [6,11,41]. АВД создавались из различных комбинаций материалов и способов сборки на основе методики расчетов скрепленных конструкций, уточненной тензометрированием АВД при сборке и нагружении [50,52], а также определением напряжений методом фото упругости на объемных моделях [2,9,11,23,30].

Определялись допустимые контактные давления на вставках наковален (1000. 1100 МПа) и матрицах контейнера (900.950 МПа), число колец скрепления (для наковален не более четырех, матриц - не более семи) и наружные габариты [23]. Разрабатывались и исследовались также и опорные плиты. Для АВД типа "БЕЛТ" определены области рационального использования разрезной и цельной матрицы [21,22].

Кубический цанговый АВД создан на усилие 12 МН для работы в прессе модели Д0043 с размером грани наковальни 23 мм, исходя из размеров рабочего пространства пресса [6]. Найдены зависимости между усилием на пуансоне, давлением в камере сжатия, усилием пресса, величиной трения и габаритами АВД. Напряженно - деформированное состояние оценивалось методами теории упругости, фотоупругости на моделях и тензометрированием, которые показали удовлетворительную сходимость.

Кубический шаровой АВД с гидростатическим приводом пуансонов создавался автором впервые в отечественной практике. Для отработки как приемов изготовления сложных деталей аппарата, так и работы с АВД, была изготовлена модель с диаметром шаровой поверхности, равной 85 мм [12]. при этом гидростатическое давление было равно 600 МПа, а размер граней пуансонов - 14,2; 13,2; 12,2 мм (коэффициент мультипликации от 13 до 19). Исследования модели показали, что для синхронизации схождения пуансонов необходимо изготовить детали АВД с допуском на линейные размеры не хуже 0,04 мм, а на угловые - 3'. Была найдена технология, обеспечивающая получение этой точности [8]. Для герметизации АВД автором были предложены различные конструкции эластичных оболочек. Размеры деталей уточнялись при определении напряжений методом фотоупругости. На основе исследований был создан АВД под пресс усилием 20 МН, размер грани пуансонов у которого был равен 30 мм [36] и самостоятельная установка с камерой сжатия в форме параллелепипеда 20x20x28 мм [27,56].

Независимая установка с шаровым аппаратом двухступенчатого типа бала создана на основе систематического изучения предыдущих шаровых аппаратов. Новая конструкция не только имеет камеру сжатия в виде параллелепипеда 20x20x28 мм, которая является предпочтительной для выращивания монокристаллов алмазов до 5 мм, но и создает возможность точного поддержания давления в камере сжатия вне зависимости от колебания давления в первичной камере. Наиболее сложным вопросом при создании установки было определение деформируемости корпусов и удерживающих усилие колец для обеспечения работоспособности резиновых: оболочек. Задача была решена с помощью специально разработанной программы трехмерного определения деформаций и напряжений с использованием метода конечных элементов (МКЭ). На рис.1 представлена схема центральной части установки. Десять установок такого типа эксплуатируются на одном частном заводе в г. Москва.

1- верхний полукорпус; 2 - нижний полукорпус; 3- диафрагма; 4 - щиток; 5 -наружный пуансон; б - щиток; 7 - изолятор; 8 - внутренний горизонтальный пуансон; 9 - внутренний вертикальный пуансон; 10 - дистанционные диски; 11 - прокладка; 12 - деформируемый контейнер; 13 - шихта; 14 - штуцер; 15 - шина гибкая; 16 -клемма.

АВД с камерой сжатия в виде параллелепипеда с размерами 24x24x65 мм и 35x35x70 мм были созданы также под пресс 20 МН на основе исследований шарового аппарата. Для АВД выявлена зависимость между гидростатическим давлением и объемом камеры сжатия при определенных наружных габаритах и заданном давлении в камере сжатия [10,14,38,55]: a=—lПО ;

0,778-^-+ 0,2' qHt, где: p- давление в камере сжатия; h- высота камеры сжатия; Н-высота сектора; г\ -КПД аппарата; q~ давление в контейнере; R - наружный радиус контейнера; п -число колец контейнера; о - допустимое напряжение для материала колец; а -размер стороны квадрата в поперечном сечении камеры сжатия.

Для нахождения максимального значения "а" достаточно продифференцировать зависимость по q и найти его значение, которое не должно превышать определенной величины, зависящей от силы пресса.

По каждому типу АВД исследовались режимы охлаждения, рациональный ход сжатия, допустимая температура нагрева частей АВД, соотношения усилий и объемов камер сжатия, условия нагружения и сброса давления [31,32,40,45,47,48].

Были найдены и исследованы материалы для деформируемых контейнеров на основе пирофиллита, талька и окислов некоторых металлов со связкой NaCl. Контейнеры изготавливали при давлении 200 МПа и спекали при 800"С. При этом усилие синтеза снижалось на 11.13% [37].

Разработан и создан новый способ нагрева обрабатываемого продукта с помощью электропроводных и одновременно теплоизолирующих торцевых "таблеток", которые изготавливались из определенной смеси окислов и графита со связкой Nad Предложен и создан новый способ измерения давления в камере сжатия АВД на основе использования токов высокой частоты и пленочных реперных датчиков, который не только обеспечил высокую воспроизводимость измерений, но и гарантировал эти измерения при синтезе [1,33,34,43,56].

В каждом из созданных АВД определялась зона равномерной деформации в камере сжатия. Выявлена зона квазигидростаппси в камере сжатия АВД шарового типа, равная 20% объема [27]. Экспериментально найдены оптимальные соотношения WVo (V* - конечный объем камеры сжатия, V„ - начальный объем) для каждого АВД как функция оптимизации внешнего усилия. = 1,2+-; где: А - начальный размер камфы сжатия; а - конечный размер; р - давление в первичной камере.

Определена чувствительность каждого АВД к условиям формирования ушютнительного заусенца, влияющая на возможность выбросов из камеры сжатия. Наиболее "капризны" АВД цилиндрического типа - разница в толщинах заусенцев должна быть не более 0,3 мм, а перекос матрицы не более 0,2 мм на длине 500 мм. [26]

На каждом из созданных АВД проводились опыты по синтезу алмазов и спрессовыванию труднодеформируемых порошковых материалов [47]. Были определены особенности нагружения и сброса давления, нагрева обрабатываемого материала, которые позволили сформулировать 1ребования к регулируемым гидроприводу, узлу нагрева и системе управления. В обобщенной форме график отработки давления должен содержать участки предварительного подъема давления, промежуточной выдержки с включением нагрева, медленного подъема давления до величины выдержки, поддержание давления в течение длительного времени с точностью до 1% и сброс давления по кривой второго порядка.

Были выявлены 6 групп технологий, отличающихся друг от друга как параметрами синтеза, размерами АВД, так и требованиями механизации процесса.

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны исходные требования к рациональному прессовому оборудованию нового поколения:

- непараллельность опорных поверхностей пресса не должны превышать величины 0,15 мм на 1000 мм;

- точность установки АВД в прессе на его вфтикальной оси не должна быть ниже 1,5 мм;

- эксцентриситет установки верхней части АВД относительно нижней не должен превышать величины 0,2 мм для прессов до 1000 тонн и 0,4 мм для прессов остальных усилий;

- короткий, до 20 мм, ход сжатия;

- скорость подъема давления не должна быть выше 5 МПа/сек и ниже 2 МПаУсек;

- при подходе к рабочей величине давления скорость должна быть уменьшена вдвое;

- выдержка под давлением должна выполняться с точностью 0,6. 1,5%;

- сброс давления регулируется скоростью в диапазоне 0.4.2 МГЫсек;

- нагрев включается после набора определенной величины давления (с опозданием 2.S секунд) и выключается за 5.60 секунд до конца выдержки под давлением; величина тока нагрева регулируется в зависимости от электросопротивления шихты;

- для некоторых процессов вьдеащиваиия алмазов подкачка во время выдержки исключается;

- шины, соединяющие трансформатор нагрева с плитами пресса, должны иметь наименьшую длину. Трансформатор следует устанавливать на верхнем ригеле пресса;

-загрузочное устройство должно обеспечивать, с одной стороны, удобство и безопасность обслуживания АВД, а с другой - его эффективное охлаждение;

- программирующее устройство должно позволять, совместно с гидросхемой, регулирование нагрева и давления в заданном диапазоне с точностью до 1%;

- пресс должен быть компактным и простым в управлении;

- при использовании аппарата типа "БЕЛТ" необходимы два дополнительных устройства, обеспечивающих регулирование положения контейнера между пуансонами и выпрессовывание содержимого рабочей зоны.

4. ИЗЫСКАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕССОВЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТМ

Основой д ля разработки прессов нового поколения для синтеза послужили работы ВНИИМЕТМАШ, ученые которого создали теорию и технологию скрепленных многоэлементных конструкций. Были созданы с участием ИСМ HAH Украины и Рязанского АО "Тяжпрессмаш" малогабаритный пресс для синтеза усилием 20 МН модели Д0043 и с участим КЗТС пресс для исследований при высоких давлениях усилием 160 МН модели Д0052. Конструкторы и технологи заводов творчески освоили новый для отрасли метод скрепления с помощью обмотки из высокопрочной ленты и применение высоких давлений в приводе.

Опыт эксплуатации подтвердил правильность выбора основы конструктивной схемы пресса для производства СТМ. Однако промышленная эксплуатация промышленных прессов показала, что необходимо уточнение коэффициента затяга станины и самой технологии затяга, размеров рабочего пространства пресса, места расположения узла нагрева, а также обеспечение уменьшения непараллельности опорных поверхностей под нагрузкой, повышение стойкости уплотнитель ных узлов и точности регулирования [19]. Выбор величины рационального затяга связан с теоретическими и экспериментальными исследованиями станины при мгновенном разрушении части уплохнительного заусенца в АВД и учетом влияния несовершенства контактных поверхностей элементов станины [24].

Инженерная методика определения деформаций в станине после мгновенного выброса из АВД основана на решении уравнений, описывающих движение масс пресса с момента начала разгрузки до соударения и, далее, совместное движение масс после неупругого соударения [16,18]. Особенностью решения является учет неполного смыкания частей АВД после выброса, гарантирующий совместное движение масс после соударения. Величина общего пути до соударения определялась экспериментальным путем и равнялась, в зависимости от усилия и типа АВД, 0,6. 1,27 мм. Так как колебания имеют затухающий характер, то для определения затяга достаточно знать величины первых амплитуд перемещений масс при совместном движении после соударения. Расчетная схема первого этапа показана на рис.2, второго - на рис.3.

Уравнение движения масс до соударения:

1111X1 = Ре - СпрХ1; Ш2Х2 = Рн - СжХг; где: пц - масса неподвижной част пресса; тг - масса подвижной части; Рв - усилие пресса; С^ - приведенная жесткость стоек и обмотки; С* - жесткость рабочей жидкости.

Перемещения и скорость масс до соударения:

Х| = -Рв/СщрО-совХ^О; Х1 = (Рн/Сщ^вт1«^

Хг = -Рн/СжО-собАЛЫ); Ха = (Рв/Сж^и^; Движение совместных масс после удара:

Ш| + тг)Х£ = -(Спр +Сж)ХЕ - С^Х, + СжХ

Для нахождения максимальных перемещений и скоростей совместных масс решают это уравнение совместно с уравнением количества движения:

СпА - СжХг) соэ ^ -й- э1п Ш: спр - сж

CnpXi - sin V^t V, -й- Wf eos V^t гд« Щ. = Ч/(СПp - Cx) / (m, + щ)

Деформация сжатия стоек в момент соударения: Xf — X? X,; где: Xi» - деформация стоек при иагружении усилием пресса,- Xi -путь, пройденный неподвижной массой до соудгфения. Стык не раскрывается, если Х<в > Х^тах. Нетрудно также определить деформацию и напряжение в стойках при нижнем положении совместных масс. Варьируя величинами mi и Шг, С*, можно подобрать коэффициент затяга, обеспечивающий нераскрытие стыка при снижении металлоемкости пресса. Было установлено, что для гаммы исследуемых прессов необходимо гарантировать стабильную затяжку с коэффициентом затяга 1,4. 1,6, и обеспечить малый объем жидкости в цилиндре пресса.

Экспериментальное исследование деформаций проводилось на прессе усилием 20 МН модели ДА0043 с помощью записи сигналов на ЭВМ "Электроника-60" с тензорезисторов на стойках и датчика давления в гидроцилиндре через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с временем преобразования 100 мкс. На рис.4 показаны записи деформаций и давления при различных ходах плунжера. На запись наложены данные расчетов деформаций первых амплитуд пресса усилием 20 МН. Расчетные характеристики несколько превышают экспериментальные, что связано с неучетом деформаций собственно базовых деталей пресса [26].

U8404;

ХуО.Эбмм

Инженерная методика уточнения коэффициента затяга, учитывающая влияние состояния контактов между элементами скрепленной станины, основана на анализе статистического материала, полученного как при изготовлении, так и при эксплуатации, и на решении задачи пластической деформации контакта методом конечных элементов. Для получения оптимальной скрепленной конструкции, где учитываются условия на контактах, необходимо так накладывать ленту на станину, чтобы увеличенная податливость стыка из-за неточности изготовления не приводила в последующем к провисанию внутренних слоев ленты и раскрытию стыка при выбросах. Определено, что намотка первых 3.8 слоев ленты должна производиться с натяжением, обеспечивающим в ленте напряжения порядка 1300. 1500 МПа. Далее напряжения снижаются по закону прямой линии до величины 560.600 МПа. Для инженерных расчетов для обеспечения требуемого усилия скрепления станины необходимо соблюдать соотношение, учитывающее несовершенство стыков [20]: р КхР» 0,8(ГЛ / о; / Ьл)' где: Ку - коэффициент затяга; Рс - усилие скрепления; Рн - номинальная шла пресса; Еп.Рс - площадь сечения ленты и стойки; Ь'с.Ь'л - приведенные длины стойки и ленты.

Ь'с,1/л увеличены соответственно на эквивалентную длину стыков, каждый из которых, в зависимости от точности изготовления, равен 130.300 мм. При этом Ку корректируется для сохранения Рн и находится в интервале 1,4. 1,6.

Величина коэффициента затяга сечения стойки, количество начальных слоев ленты и технология намотки зависят в каждом случае от конструктивной схемы станины, применяемой в разрабатываемом прессе. В работе проанализировано 5 и применено на практике 4 варианта станины, которые изображены на рис.6 [15,17,20,24,49,51]. а б в г д

Для оценки влияния величины непараллельности опорных поверхностей пресса, несоосности частей АВД и позиционирования АВД в прессе на условия проведения технологических процессов было создано специальное приспособление, позволяющее изменять непараллельность в пределах от 0,2 до 2 мм ва базе 400 мм, несоосность частей АВД в пределах от 0,05 до 2 мм, позиционирования - от 0,1 до 2 мм [26]. Установлено, что существуют критические величины этих значений, при которых количество выбросов не превышает 10% от числа натружений (0,04—0,05 мм; 0,1.0,3; 0,5.-1,5). Стабильность получения требуемых допусков исследовалась на пяти конструктивных схемах прессов во время проведения технологических процессов на трех заводах [19]. Для уменьшения количества выбросов из АВД, повышения стойкости АВД и надежности пресса было определено, что эффективное проведение процессов осуществимо при стабильных допусках на иепарашюдьность опорных поверхностей не более 0,1 мм на базе 500 мм, на несоосность 0,1.0,15 мм, на позиционирование 0,5. 1 мм, соблюдение этих условий потребовало при разработке прессов решения вопросов обеспечения направления плунжера, не зависящего ни от деформации цилиндра, ни от деформации элементов станины, а также, направляющих устройств в механизме загрузки. Эти решения были найдены и осуществлены на практике [15,20] в виде направляющих колонн, жестко закрепленных на подвижном столе и имеющих направление на ригелях. При этом в некоторых, конструкциях концы колонн выполняли функцию плунжеров возвратных цилиндров.

Исследования особенностей создания давления в твердофазных АВД показали, что для получения качественных СТМ необходимо удовлетворять типовые требования нагружения. где на участках подъема давления точность отработки задания по давлению не должна быть хуже 3.5%, на участке стабилизации до 1%, на участке понижения -1,5.3% [8,19].

Типового график может быть реализован в прессах с помощью комбинаций различных гидравлических устройств: насосов низкого и высокого давления [52], мультипликаторов или объемного регулятора. Наиболее предпочтительным устройством для регулирования давления является усовершенствованный автором объемный регулятор с приводом от двигателя постоянного тока, который представляет собой трехплунжерный насос с рычажно-кулачковой системой управления всасывающими и нагнетательными клапанами [15,20]. Разработка и создание указанного регулятора позволили повысить точность отработки задания по давлению не хуже 0,8%. Комбинация из двух объемных регуляторов, один из которых все время работает на откачку, другой на нагнетание, является оптимальным решением для регулирования давления с точностью до 0,6%, и внедрено на прессе усилием 50 МН.

5. СОЗДАНИЕ ГАММЫ ПРЕССОВЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА СТМ

С конструкторской и машиностроительной точек зрения оборудование для производства СТМ обладает внутренним единством, определенным следующими факторами: использование в приводе давлений, существенно превышающих традиционный для общего машиностроения уровень (до 250 МПа); сосредоточение высоких усилий на ограниченных по размерам рабочих поверхностях; сменность инструмента для обработки высокими давлениями и температурами; регулирование во времени давления и температуры по заданным программам с высокой точностью.

На основании анализа семейства технологических процессов для производства СТМ, практическим внедрением результатов выполненных теоретических и экспериментальных исследований и конструкторских изысканий являлось обоснование, создание и внедрение в промышленность гаммы новых гидравлических прессов усилием от 6,3 до 50 МН дня производства широкой номенклатуры СТМ [15,20,24].

Обоснование гаммы прессов основывалось на преимущественном применении АВД типа наковален различных модификаций. Технологические процессы были объединены в группы по трем признакам - потребном технологическом усилии, времени охлаждения АВД и времени синтеза.

По силовым параметрам оказалось необходимым создание прессов усилием 6,3; 10; 20; 25 и 50 МН. Прессы усилием 6,3 МН предназначались для массового производства порошковых СТМ и поликристаллов. По условиям техпроцесса и особенно, охлаждения, созданы три модификации пресса для автоматического и полуавтоматического ведения процесса с роторными устройствами загрузки АВД в пресс.

Прессы усилием 10 МН, в основном, предназначались для синтеза порошков и композиций на основе графитоподобного нитрида бора.

Прессы усилием 25 МН необходимы как для получения порошков крупных фракций СТМ и монокристаллов синтетического алмаза, так и для спекания алмазнотвердосплавных пластин и других композиций.

Прессы усилием 50 МН предназначены как для практического осуществления синтеза в крупных объемах, так и для исследовательских целей с аппаратами цилиндрического типа.

Для проведения широких исследовательских работ и возможности синтеза в аппаратах цилиндрического типа в содружестве с ВНИИАлмаз был разработан универсальный пресс с программным управлением усилием 20 МН модели ДА0043 [20]. Некоторые особенности пресса - ход 200 мм, расстояние между стойками 800 мм, наличие механизмов смены и обработки АВД цилиндрического типа и применение объемного регулятора в гидроприводе - позволили провести большое количество сравнительных исследований и усовершенствовать объемный регулятор для дальнейшего применения в прессах для синтеза.

К настоящему времени изготовлены и эксплуатируются на заводах инструментально-абразивной промышленности СНГ и в других странах следующие модификации и типоразмеры прессов, созданных под руководством и при участии автора; их технические характеристики указаны в табл. 1.

Таблица

Основные технические параметры прессов дня производства СТМ, созданных под руководством и при участии автора

Модель ДО 138 Д0138А Д0138Б ДА0040 ДА0043 ДА0044 ДА0047П пресса

Усилие, 6,3 6,3 6,

Давление в приводе, МПа

Тип нл НЛ НЛ НЛ НЛ,Ц НЛ,Ц НЛ,Ц

Размеры 660x750 660x700 600x600 700x510 1000x800 600x420 1160x рабочего окна, мм

Тип ме- Ротор Ротор Ротор Ротор Двухпози- Двухлози- Консольханизма вокруг вокруг между вокруг ционное ционное ные загрузки стоики стойки стойками стойки поворотное этажное манипуляторы

Тип уп- Автома- Полуав- Полуав- Полуав- С прог- ПЗУ Програмравления тическое томати- томати- томати- раммным ное уппараметрами по жесткой программе ческое по жесткой программе ческое по жесткой программе ческое по жесткой программе управлением равление с ЭВМ

Масса 4,6 4,5 4,2 7,3 14,5 11, пресса, т

Габари- 920х 910х 890х 1080х 141 Ох 1080Х 1600х ты 880х 880х 650х 1290х 1200х ЮООх 1400х пресса,

Общими отличительными конструктивными особенностями указанных, прессов является многоэлементная станина, скрепленная высокопрочной лентой, нижнее расположение главного цилиндра [24,50]. Для прессов моделей Д0138Б, ДА0040, Д044 корпус главного цилиндра был встроен в станину [15,49]. Прессы моделей Д0138Б, Д0044 и ДА0047П имеют точное направление с помощью колонн. У прессов моделей Д0138, Д0138А, ДА0043 затяг осуществлялся растяжкой и установкой мерных прокладок. У пресса модели ДА0040 скрепляющий бандаж изготавливался в виде кольца с последующей растяжкой. Скрепление станин прессов Д0138Б, Д0044, ДА0047П осуществлялось рабочим натяжением ленты по определенному закону, разработанному автором. В прессах моделей Д0138, ДО 138А, Д0138Б в ДА0040 давление в главном цилиндре 32 МПа, в моделях ДА0043 и ДА0047П - 80 МПа, в прессе модели Д0044- 125 МПа.

Каждый пресс снабжен оригинальным загрузочным устройством.

У пресса модели Д0138 с целью полной автоматизации загрузочное устройство выполнено в виде кольцевого ротора на 8 гнезд, вращающегося вокруг одной из стоек и снабженного устройствами для разборки - сборки частей АВД, очистки их, укладки деформируемого контейнера, смены разрушенных частей АВД.

У пресса модели Д0138А устройства для укладки деформируемого контейнера, смены частей АВД и их очистки отсутствуют, количество гнезд для АВД в связи с этим увеличено до 12.

Пресс модели Д0138Б является базовым и снабжен 6-позиционным ротором, размещенным между стойками, Это позволило значительно сократить габариты. Охлаждение АВД осуществляется с помощью струй сжатого воздуха.

Пресс модели ДА0О4О так же, как и пресс модели Д0138Б, имеет кольцевой ротор. Разборка сборка частей АВД, их очистка и снаряжение деформируемым контейнером осуществляются оператором на отдельном столе, на который манипулятор подает част АВД [49].

У пресса модели Д0044 с фронта установлено двухпозиционное устройство этажного типа с приспособлением для разъема и охлаждения частей АВД [53].

Консольные манипуляторы пресса модели ДА0047П не только поочередно вводят части АВД в пресс, но и разъединяют части вне пресса с последующим охлаждением. Манипуляторы украшены на стойках пресса. На всех прессах узел нагрева располагается на верхних ригелях сзади.

Пресс-автомат модели Д0138 создавался в содружестве с ВНИИАШ и Рязанским ПО "Тяжпрессмаш", прессы модели Д0138А, Д0138Б, ДА0040 - с Рязанским ПО "Тяжпрессмаш", пресс модели ДА0043 с ВНИИАлмаз'ом, пресс модели Д0044 с ИСМ HAH Украины и Рязанским ПО "Тяжпрессмаш", пресс модели ДА0047П - с ИСМ HAH Украины и КЗТС.

Прессы до настоящего времени выпускаются как серийная продукция.

Перечисленные выше отличительные особенности и конструктивные решения обеспечивали на каждом этапе создания повышенную надежность и долговечность конструкции, их высокие технологические параметры и производительность, низкую металлоемкость я малые сроки их освоения в производстве.

В процессе изготовления и промышленной эксплуатации головных образцов был проведен большой комплекс экспериментальных исследований напряженно деформированного состояния основных элементов прессов. Результаты этих исследований позволили выявить действительные особенности нагружения и деформации силовых элементов прессов и оценить достоверность предложенных методов расчета и моделирования. Кроме этого, по результатам исследований были сформулированы рекомендации не только по технологическому процессу изготовления узлов прессов, но и но условиям эксплуатации, а также по дальнейшему совершенствованию и созданию новых конструкций к новым технологическим процессам.

В результате внедрения нового поколения прессов для производства СТМ было обеспечено повышение производительности, качества СТМ, повышение стойкости АВД, улучшение условий труда операторов, освоение новых технологий, например, спекание алмазнотвердосплавных пластин диаметром до 20 мм.

Технико-экономический эффект от внедрения новых процессов и конструкций заключается в следующем:

1. Использование многоэлементных предварительно-напряженных конструкций станины и высоких давлений в приводе позволило существенно сократить металлоемкость машин при повышенной надежности, а это приводит к снижению издержек при изготовлении, транспортировке, монтаже и эксплуатации;

2. Выбор рационального затяга и конструкция направляющих обеспечили жесткость и точность прессов, что позволило повысить качество и производительность при производстве СТМ, а также повысить стойкость АВД;

3. Применение лабиринтной защиты полостей главных цилиндров увеличило межремонтные сроки;

4. Применение объемных регуляторов и устройств понижения давления дало возможность управлять давлением при выдержке и сбросе, повысить точность отработки программы до 0,6. 1%, что также позволило повысить качество СТМ и стойкость АВД;

5. Использование новых загрузочных устройств увеличило производительность и улучшило условия работы операторов;

6. Применение программирующих устройств в системах управления обеспечило повышение производительности и качества.

Экономическая эффективность, полученная от внедрения созданных машин, определенная по фактическим показателям и утвержденная потребителями в 1976. 1989 г., приведена в таблице 2.

Таблица 2.

Модель пресса Сила пресса, МН Кол-во изготовленных машин Примененное авторское свидетельство и его экономическая эффективность Народнохозяйственный эффект, тыс.руб.

ДО 138 6,3 50 а 897591, 186000 руб.

Д0138А 6,3 112 а 897591, 320000 руб.

Д0138Б 6,3 320 а. 1113271, 43900 руб.

ДА0040 10 27 а 798648, 272000 руб.

ДА0043 20 68 а 899375,157100 руб.

ДА0044 25 90 а 1379993, 690900 руб.

ДА0047П 50 3 а 1336414, 449200 руб.

Общий экономический эффект от внедрения созданных прессов составляет 78 млн.руб.

Долевое участие автора в образовании экономического эффекта, как разработчика проектов, оценивается приблизительно в 13%, что составляет более 10,2 млн. руб.

6. ТЕНДЕНЦИЯ РАЗВИТИЯ И ПРОГНОЗ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ОБРАЗЦОВ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТМ

Анализ потребностей промышленности и экспортных возможностей от производства СТМ, которые могут быть получены обработкой высокими давлениями и температурами в твердофазных АВД, позволяет прогнозировать на ближайшие 10. 15 лет следующее развитие оборудования:

- увеличение усилий. Использование технических решений, предложенных автором, позволяет создавать прессы на усилия 100 МН и выше, а для шаровых кубических и призматических аппаратов - до 50 МН [35,36,55,56];

- освоение новых систем управления прессами. Наиболее перспективным представляется создание специальных прессов для работы с цилиндрическими аппаратами усилием 31,5 и 50 МН, которые должны быть снабжены интеллектуальной системой управления параметрами синтеза, способной вести процесс по математическим моделям при наличии обратной связи по реальным и косвенным параметрам;

- повышение производительности. Использование разработанных решений как по АВД [41,44,45], так и по конструкциям прессов [49,51,52,53] позволяет в ближайшее время создать оборудование, обеспечивающее повышение производительности синтеза. Выигрыш по производительности в 2 раза даст оснащение всех прессов гидрооборудованием и механизацией на базе решений [50,52,53]. Использование указанных решений повысит выход годного на 20—30% и увеличит стойкость АВД на 25%;

- повышение качества продуктов синтеза и получение нового вида продукции будет достигнуто как за счет совершенствования средств регулирования и контроля технологических процессов, так и за счет широкого внедрения обработки в многопуансонных аппаратах, в камерах сжатия которых создается квазигидростатическое давление (около 25% объема) и в аппаратах цилиндрического типа с диаметром камеры сжатия до 75 мм. Будут широко выпускаться монокристаллы алмаза массой до 2 карат различной цветовой окраски вплоть до прозрачной [56];

Автором в содружестве с ИСМ HAH Украины и ПО "Тяжпрессмаш" (г.Рязань) в 1993 г. был спроектирован пресс силой 35 МН совершенно новой конструкции для работы с цилиндрическими АВД.

Упомянутые перспективные разработки создают благоприятные условия для дальнейшего широкого внедрения оборудования для производства СТМ и удовлетворения растущей потребности промышленности в качественно новых СТМ.

7. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБШИЕ ВЫВОДЫ

1. Решена крупная научно-техническая и народнохозяйственная проблема, заключающаяся в разработке основ расчета, поиске принципиально новых конструкторских решений, проведении комплекса теоретических и экспериментальных исследований, в результате которых создано и внедрено серийное оборудование нового поколения для производства широкого класса СТМ.

2. Изучены особенности создания высокого давления в различных аппаратах и обработки различных материалов высокими давлениями и температурами, предложены методы измерения давления в камерах сжатия АВД с помощью токов высокой частоты, новые методы нагрева и компановки камер сжатия, изготовления деформируемых контейнеров и на этой основе получены исходные данные для разработки оборудования для производства СТМ.

3. В результате проведения комплекса НИР и ОКР предложены принципиально новые конструктивные решения для многопуансонных аппаратов высокого давления, выявлен механизм работы и решены многие проблемы конструирования силовых элементов АВД. Созданы и исследованы опытные образцы шарового кубического АВД с камерой сжатия объемом 30 см' и АВД с камерой сжатия в форме параллелепипеда объемом 70 см3.

4. На основе анализа существующих конструкций АВД и современных требований к производству СТМ, а также анализа специфических особенностей создания высоких давлений в твердофазных АВД и исследования комплекса "АВД-нресс-привод-загрузочное устройство-система управления", определены параметры машин, предложена гамма прессов, в конструкции которых заложены новые технические решения.

5. Проведены теоретические и экспериментальные исследования предложенных новых конструкций с привлечением современных методов исследования, таких как МКЭ и МГЭ, фотоупругость, тензометрирование моделей и натурных машин. При этом определено НДС многоэлементных, предварительно напряженных систем с учетом влияния динамического воздействия последствий выбросов из камеры сжатия АВД и влияния несовершенства контактных поверхностей элементов конструкции.

6. На основе анализа результатов теоретических и экспериментальных исследований, а также производственных испытаний головных образцов машин, осуществлена оптимизация новых конструктивных решений и предложены и реализованы перспективные конструкции прессовых машин, наиболее эффективно решающих задачу производства СТМ.

7. В результате проведенных работ создана и успешно работает в промышленности стран СНГ и за рубежом гамма серийных прессов нового поколения с усилием 6,3; 10; 20; 25; 50 МН. Общее количество прессов, изготовленных до августа 1993 г., составляет 977 штук.

8. Выполнен анализ тенденций развития оборудования для производства СТМ и составлен прогноз создания новых образцов машин, позволяющий учесть потребности промышленности в новых СТМ и служащий приоритетному развитию новых технологий обработки материалов с использованием высоких давлений и температур.

9. Основные результаты разработанных принципов конструирования и методики расчета оборудования для производства СТМ включены в опубликованные научные статьи и могут быть использованы при проектировании перспективного оборудования в свете разработанного прогноза их создания и развития.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Г.С.Бобровничий, Ю.Д.Клебанов. Измерение электричихов проводников приерхвких давлениях и температурах. //Приборы и техника эеримента. - 1971. №4 221-222.

2. Г.С.Бобровничий, Р.Е.Мурашко, А,И,Сурков. Исследование методом фотоупругости напряженногостояния деталей инструмента, применяемого призданииерхвысоких давлений. //Синтетические алмазы.-1972.№1. 12-14.

3. Г.С.Бобровничий. Аппаратыерхвысоких давлений. //Брошюрарии издательства ЗНАНИЕ. -Новое в жизни, науке и технике. //1972.1-31.

4. Г.С.Бобровничий, Л.Ю.Максимов. Обработка порошковых материаловерхвысокими давлениями. //Ворнике НИИИНФОРМТЯЖМАШ- Новые методы обработки порошковых материалов. Серия: Заготовительное и кузнечно-прессовое оборудование. 1972. -11-72-16.22-26.

5. Г.С.Бобровничий, Ю.Д.Клебанов, Л.Ю.Максимов, Р.Е.Мурашко. Установка типа наковален длярессовывания порошкового молибденаерхвысокими давлениями. //Ворнике НИИИНФОРМТЯЖМАШ - Новые методы обработки молибдена и еголавов. Серия: Заготовительное и кузнечно-прессовое оборудование. 1972. -11 -72 -17.21-24.

6. Г.С.Бобровничий, Л.Ю.Максимов, Р.Е.Мурашко. Устройства длярессовывания порошкового молибденаерхвысокими давлениями. // Ворнике НИИИНФОРМТЯЖМАШ - Новые методы обработки молибдена и еголавов.Серия: Заготовительное и кузнечно-прессовое оборудование. 1972. -11-72 -17. 17-20.

7. В.Е.Батурин, Г.С.Бобровничий, Ю Д. Клебанов, В.Н.Сумароков. Спрессовывание металлокерамического молибденаерхвысокими давлениями. // Ворнике НИИИНФОРМТЯЖ МАШ -Новые методы обработки молибдена и еголавов. Серия: Заготовительное и кузнечно-прессовое оборудование. 1972. -11 -72 -17. 13-16.

8. Г.С.Бобровничий. Особенности конструирования многопуансонных аппаратоверхвысокого давлениягидростатическим приводом пуансонов. II 1 Всесоюзноевещание по физике и технике высоких давлений. Тез. Докл,-Донецк, 1973.20-21.

9. Г.С.Бобровничий, Р.Е.Мураппсо, В.И.Силанов. Напряженноестояние деталей аппаратаерхвысокого давления типа наковаленуглублениями. // 1 Всесоюзноевещание по физике и технике высоких давлений. Тез. Докл.-Донецк, 1973. 12-13.

10. Г.С.Бобровничий, ЮДКлебанов, Р.Е.Мурашко, Б.В.Розанов, В.Н.Сумароков. Аппаратерхвысокого давленияудлинненой камеройатия. И 1 Всесоюзноевещание по физике и технике высоких давлений. Тез. Докл. -Донецк, 1973.14-15.

11. Р.Е.Мурашко, Г.С.Бобровничий, А.И.Сурков. Исследование напряженногостояния деталей инструментаерхвысокого давления методом фотоупругости. II Сборник - Синтетические алмазы в промышленности. Наукова Думка. 1974.85-89.

12. Г.С.Бобровничий, Л.Ю.Мамов. Сферичий многопуанный аппаратерхвкого давления. //Приборы и техника эеримента,-1974.№2220-222.

13. Г.С.Бобровничий, Ю.Д.Клебанов и др. Влияние обработкиерхвысокими давлениями на магнитные и механическиеойства постоянных магнитов изединениймарий - кобальт. //Физика и химия обработки материалов. 1975. №5.88-89.

14. Г.С.Бобровничий, Ю.Д.Клебанов и др. Аппаратерхвысокого давленияудлинненной камеройатия. //Ворнике.'Физические исследования при высоких давлениях. Часть 1. Аппаратура и методика эксперимента. Таллинн. 1977. 11-17.

15. Г.С.Бобровничий, Н.Ф.Понгильский, М.В.Платонкин. Специализированные полуавтоматические прессы для производства сверхтвердых материалов усилием 630, 1000 и 2000 тс. //Новое в создании и исследовании кузнечно-прессовых машин. Сборник научных трудов ВНИИМЕТМАШ.-М. 1983.С. 10-19.

16. Г. С. Бобровничий. Влияние точностных параметровстемы АППАРАТ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ - ПРЕСС на процессздания давления. //Международная конференция по физике и технике высоких давлений, посвященная 80-летию дня рождения академика Л.Ф.Верещагина. //24-26 апреля 1989 г. Тез. Докл.98.

17. Г.С.Бобровничий, В.С.Беловол, Л.Д.Гольман, А.Н.Курович. Новые прессы длянтезаерхтвд>дых материалов. // Международная конференция по физике н технике высоких давлений, посвященная 80-летию дня рождения академика Л.Ф.Верещагина. //24-26 апреля 1989 г. Тез. Докл.99.

18. O.S.Bobrovnitchy. Concerning press dynamics when instantaneous failure of sealing burr in high pressure unit takes plase. //High pressure science and technology. Proceeding of XI AIRART International Conference. Kiev, Naukova Dumka, 1989, v.4. p.91-95.

19. Г.С.Бобровничий. Исследование влияния точности параметровстемы АППАРАТ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ - ПРЕСС на процессздания давления. //Республиканское научно-техническоевещание: Проблемынтеза и примененияерхтвердых материалов в народном хозяйстве. Махачкала. 1990. Тез. Докл.18-19.

20. Г.С.Бобровничий, В.С.Беяовол. Новые гидравлические прессы для производстваерхтвердых материалов. //Новые машины и технологии кузнечно-прессового производства. Сборник научных трудов ВНИИМЕТМАШ. -М. 1991.15-24.

21. Г.С.Бобровничий, А.М.Рамальо, С.Н.Монтейро. Новая конструкцияставного контейнера. //Труда S1 годового конгресса Бразильской Металлургической Ассоциации.Порту Алегре, 1996. т.З.303-312 (на португальском)

22. Г.С.Бобровничий, А.М.Рамальо, С.Н.Монтейро. Анализставных контейнеровразрезной и цельной втулками в устройствах высокого давления. //Труды 3-го Иберо-американского конгресса по инженерной механике СИДИМ-97. Гавана, Куба, 1997.311-316. (на португальском)

23. Г.С.Бобровничий, А.М.Рамальо. Влияние метода монтажа на напряженное состояние устройств высокого давления типа наковален с углублениями. Труды

Конференции о технологии производства оборудования. COTEQ-97. Рио де Жанейро. 1997. И 7-120. (на португальском)

24. Г.С.Бобровничий, Е.А.Корвальо, С.Н.Монтейро. Специфические вопросы изготовления прессов большой мощности для производстваерхтвердых материалов. Труды 5-го Конгресса по механике (Северараны). V CEM-NN98. Форталеза-Сеара, 1998,468-475 (на португальском)

25. Г.С.Бобровничий, А.М.Рамальо, Е.А.Корвальо. К вопросу об определении оптимального давления в цилиндрах прессов и гидравлических устройств. // Труды 5-го Конгресса по механике (Северараны). V CEM-NN98. Форталеза-Сеара, 1998,572-579 (на португальском)

26. Г.С.Бобровничий, Е.А.Корвальо. Влияние точностистемы ПРЕСС -УСТРОЙСТВО ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ на условия полученияерхтвердых материалов. // Труды 5-го Конгресса по механике (Севера ораны). V СЕМ-NN98. Форталеза-Сеара, 1998,631-637 (на португальском)

27. G.S.Bobrovnitchiy. The enlarged compression chamber in the multi-anvil spherical type device for high pressure generation. //Sixth International Conference on new Diamond Science and Technology. Pretoria, South Africa, 1998. p.59-72.

28. Е.А.Корвальо, Г.С.Бобровничий, Ж.Ж.А.Ранжел, С.М.Мурашов. Эффект теплового температурного и прессового контакта в устройствах высокого давления, применяемых для производстваерхтвердых материалов. //Труды 53-го годового конгресса Бразильской Металлургической Ассоциации. Бело Горизонте, 1998. 128 (на португальском).

29. Г.С.Бобровничий. Магнитные и механическиеойства постоянных магнитов излавов SmCo5, полученных в условиях высоких давлений. //Труды 13-го Бразильского научно-инженерного конгресса по материалам. (CBECIMAT-98), Куритиба,1998.748-755.

30. Е.А.Корвальо, Г.С.Бобровничий, С.Н.Монтейро. Характеристика эффекта влияния высоких давлений на тепловой контакт и выбор конструкционных материалов для устройств высокого давления. // Труды 13-го Бразильского научно-инженерного конгресса по материалам. (CBECIMAT-98), Куритиба, 1998.4366-4374.

31. А.С. СССР №232753. Устройство для создания сверхвысокого давления в замкнутом объеме. / Г.С.Бобровничий, Л.Д.Гольман, В.В.Магазинер. II Открытия. Изобретения-1968, №1.

32. A.C. СССР №301210. Устройство для обжатия заготовок. /Л.Г.Степанский, Л.А.Шофман, А.И.Подгаецкий, А.П.Шляхин, Г.С.Бобровничий. //Открытия. Изобретения-1971, №14.

33. A.C. СССР №346618. Датчик давления в промышленных камерах сверхвысокого давления. /Ю.Д.Клебанов, Г.С.Бобровничий. //Открытия. Иэобретения-1972, №23.

34. A.C. СССР №349251. Камера высокого давления. /Б.В.Розанов, КХД.Клебанов, Г.С.Бобровничий. //Открытия. Изобретения-1972.

35. A.C. СССР №353503. Многопуансонный аппарат высокого давления/ Г.С.Бобровничий. //Открытия. Изобретения-1972.

36. A.C. СССР №356911. Многопуансонный аппарат высокого давления. /Б.В.Розанов, Г.С.Бобровничий. //Открытия. Изобретения-1972.

37. A.C. СССР №359919. Способ изготовления контейнера сверхвысокого давления. /Б.В.Розанов, Ю.Д.Клебанов, Г.С.Бобровничий. //Открытия. Иэобретения-1972.

38. A.C. СССР №364863. Устройство для создания высоких давлений. /Б.В.Розанов, В.Н.Сумароков, Р.Е.Мурашко, Г.С.Бобровничий, Ю.Д.Клебанов //Открытия. Изобретения-1973,№5.

39. A.C. СССР №365276. Устройство для создания высоких давлений при сжатии образца. /Г.С.Бобровничий, Ю.Д.Клебанов. //Открытия. Изобретения-1973, №6.

40. A.C. СССР №365277. Устройство для создания высоких давлений при обжатии заготовки. /Г.С.Бобровничий, Л.Г.Степанский, В.М.Рожков, Ю.Н.Балалаев. //Открытия. Изобретения-1973, №6.

41. A.C. СССР №366981. Устройство для создания сверхвысокого давления и высоких температур ори обжатии образца. /Г.С.Бобровничий, Р.Е.Мурашко. //Открытия. Изобретения-1973, №8.

42. A.C. СССР №367665. Многопуансонный аппарат высокого давления. /Г.С.Бобровничий, А.Д.Зверев, Л.Ю.Максимов. //Открытия. Изобретения-1973.

43. A.C. СССР №373558. Индикатор сверхвысокого давления. /Г.С.Бобровничий, В.Н.Сумароков, Ю.Д.Клебанов. //Открытия. Изобретения-1973, №14.

44. A.C. СССР №376987. Устройство для создания сверхвысоких давлений и высоких температур. /Б.В.Розанов, Г.С.Бобровничий, и др. //Открытия. Изобретения-1973.

45. A.C. СССР №380477. Устройство для создания сверхвысоких давлений. /Г.С.Бобровничий, Р.Е.Мурашко. //Открытия. Изобретения-1973, №21.

46. A.C. СССР №380485. Устройство для создания сверхвысоких давлений. /Г.С.Бобровничий, Ю.Д.Клебанов, Р.Е.Мурашко. //Опсрьггая. Изобретения-1973, №2!.

47. A.C. СССР №380486. Устройство к прессу для создания сверхвысоких давлений. /Г.С.Бобровничий, Ю.Д.Клебанов, Ю.А.Меньшиков, Р.Е.Мурашко. //Открытия. Изобретения-1973, №21.

48. A.C. СССР №481360. Устройство для обжатия материалов сверхвысоким давлением. /Г.С.Бобровничий, В.М.Рожков, Ю.Л.Балалаев, Ю.Д.Клебанов. //Открытия. Изобретения-1975, №31.

49. A.C. СССР №792648. Гидравлический пресс-полуавтомат для получения синтетических сверхтвердых материалов. / Н.Ф.Понгильский, Г.С.Бобровничий и др. //Открытия. Изобретения-1980.

50. A.C. СССР №897591. Уплотнение цилиндра гидравлического короткоходового пресса. /Г.С.Бобровничий, Ф.А.Прохина, В.В.Юдаев, А.М.Юров. //Открытия. Изобретения-1982, №2.

51. A.C. СССР №899375. Станина пресса. /Г.С.Бобровничий, Л.Г.Гольман и др. //Открытия. Изобретения-1982, №3.

52. A.C. СССР №1113271. Система управления гидравлическим прессом. /А.М.Юров, Г.С.Бобровничий. //Открытия. Изобретения-1984, №34.

53. A.C. СССР №1379993. Устройство дам загрузки - выгрузки и разъема блок -матриц в прессах для синтеза сверхтвердых материалов. /Л.В.Зелинский, А.М.Солнцев, В.С.Беловол, Г.С.Бобровничий и др. //Открытия. Изобретения-1986.

54. A.C. СССР №1395525. Цилиндр гидравлического пресса. /Г.С.Бобровничий, Ю.Б.Краснокутскийидр. //Открытия. Изобретения-1988, №18.

55. A.C. СССР №173822. Устройство для создания сверхвысоких давлений. /Г.С.Бобровничий, О.А.Никулин и др. //Открытия. Изобретения-1992, №21.

56. Патент России №2077375. Многопуансонная установка шарового типа для создания высоких давлений и температур. /Г.С.Бобровничий. //Открытия. Изобретения-1997, №11.