автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Технологическое обеспечение повышения качества и безопасности процесса виброударного упрочнения деталей на однокоординатных станках

На правах рукописи

Шамшура £ёргей Александрович

Технологическое обеспечение повышения качества и безопасности процесса виброударного упрочнения деталей на однокоординатных станках (на примере лонжеронов вертолетов)

Специальности: 05.02.08 - Технологии машиностроения

05.26.01 - Охрана труда (в машиностроении)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 2005 г.

Работа была выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Донском государственном техническом университете на кафедре «Теоретическая механика»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Жаров В.П.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Тамаркин М.А. канпират технических наук Геогеот В.А.

pon vi мор пгдадппматмо-

ОАО «Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева»

Защита состоится б декабря 2005 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.058.02 в ГОУ ВПО Донском государственном техническом университете (ДГТУ) по адресу: 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ауд.252

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДГТУ. Автореферат разослан ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

Сидоренко В.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Оборудование вибрационной отделочно-упрочняющей обработки (ВиОУО) получило широкое распространение практически во всех отраслях машиностроения. Наиболее интенсивно вибрационное упрочнение применяется на предприятиях авиационной промышленности, в частности для упрочнения лонжеронов вертолетов. Эти изделия относятся к наиболее ответственным деталям вертолетов, поэтому к качеству их изготовления предъявляются чрезвычайно высокие требования. Упрочнение внутренних и наружных поверхностей лонжеронов в настоящее время производится на высокоамплитудных вибрационных станках. Однокомпонентная или двухкомпонентная вибрация возбуждает движение рабочей среды, которая воздействуя на поверхность детали и элементы ограждающих поверхностей контейнеров, в которых располагаются упрочняемые заготовки и рабочая среда, посредством ударов частиц, производит эффект упрочнения. Результаты исследований, проведенных в последние годы, указывают на широкие технологические возможности ВиОУО, характеризующиеся высокими технико-экономическими показателями при выполнении большой группы отде-лочно-упрочняющих операций. Однако конкретные условия их применения, раскрытие физической сущности протекания процесса в каждом конкретном случае, большое количество факторов, оказывающих непосредственное влияние на производительность и качество обработки, требуют проведения дополнительных исследований, в особенности для однокоординатных стендов, на которых и производится виброударное упрочнение лонжеронов.

Для обеспечения требуемого качества упрочняемой поверхности несущей системе вибростендов сообщаются высокие частоты и амплитуды вибраций, что неизбежно сопровождается интенсивной виброакустической активностью оборудования, уровни шума и вибраций которого существенно превышают санитарные нормы. Учет требований безопасности в передовых технологиях выполняется наряду с требованиями по качеству. Для рассматриваемого процесса условия безопасности при эксплуатации оборудования нарушаются только по виброакустическим показателям.

Таким образом, решение задачи разработки рациональных режимов процесса виброударного упрочнения труб лонжеронов и обеспечения предельно-допустимых виброакустических характеристик является актуальной.

Целью настоящей работы является разработка методики расчета технологических параметров виброударного упрочнения труб лонжеро-

нов с уметом обеспечения нормативных величин виброакустических характеристик.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы следующие задачи.

1. Провести теоретические и экспериментальные исследования формирования качества поверхностного слоя лонжеронов (степень и глубина наклепа, остаточные напряжения и др.) и шероховатости обработанных поверхностей.

2. Разработать методику расчета основных технологических параметров процесса виброударного упрочнения труб лонжеронов.

3. Разработать модели виброакустической динамики подобного типа оборудования и получить зависимости для оценки спектров шума в производственном помещении.

4. Провести экспериментальные исследования виброакустических характеристик при виброударном упрочнении труб лонжеронов.

5. Разработать методику виброакустического расчета оборудования и на ее основе на этапе проектирования выбрать рациональные способы шумо- и виброзащиты операторов, обеспечивающих выполнение санитарных норм.

АВ ЮР ЗАЩИЩАЕТ:

1. Методику расчета и выбора технологических параметров вибрационной отделочно-упрочняющей обработки на однокоординатном станке.

2. Модель процесса формирования шероховатости поверхности трубы лонжерона и закономерности формирования физико-механических свойств поверхностного слоя.

3. Методику оптимизации динамической системы стенда для виброударного упрочнения.

^Закономерности формирования виброакустических характеристик подобного оборудования.

5. Модели шумообразования, учитывающие компоновку стенда и воздействие рабочей среды, а также инженерные методы расчета спектров шума в рабочей зоне.

" ¿.Инженерные решения по обеспечению предельно-допустимых значений вибрации и шума.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Предложена и экспериментально подтверждена модель формирования шероховатости поверхности трубы лонжерона, учитывающая конструктивно-технологические параметры процесса обработки и свойства материала детали.

2 Раскрыты основные закономерности формирования физико-механических свойств поверхностного слоя при виброупрочняющей обработке на однокоординатном станке.

3. Разработаны модели виброакустической динамики процесса виброударного упрочнения лонжеронов, на основе которых теоретически прогнозируются закономерности формирования спектров вибрации и шума.

4. Получены математические зависимости уровней вибрации и шума, учитывающие компоновку оборудования, параметры технологического процесса упрочнения, включая воздействие рабочей среды.

5.Теоретически обоснована возможность создания оборудования для виброударного упрочнения с учетом критериев требуемого качества обработки, а также экологичности и безопасности.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Сформулированы технологические закономерности прогнозирования и обеспечения параметров качества поверхностного слоя.

2. Разработана методика расчета и выбора технологических параметров обработки.

3. Для конструкторско-технологических служб разработан аппарат, позволяющий при проектировании подобных процессов и оборудования для их реализации расчетным путем определить превышение виброакустических характеристик над предельно-допустимыми значениями и выбрать инженерные решения по обеспечению нормативных значений.

4. Предложен комплекс мероприятий по снижению вибрации и шума на участке виброударного упрочнения лонжеронов, внедрение которых обеспечило выполнение нормативных величин.

Реализация в промышленности. Обоснованы и переданы на согласование разработчику рациональные режимы обработки лонжеронов, позволившие на 20% сократить время обработки при обеспечении требуемых параметров качества. На ОАО «Роствертол» внедрены мероприятия по снижению шума и вибрации стенда для виброударного упрочнения труб лонжеронов. Достижение нормативных значений обеспечено за счет монтажа звукоизолирующей конструкции и оптимизации динамических и кинематических параметров стенда. Ожидаемый экономический эффект составляет 69 тыс. рублей (в ценах 2004 г).

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных научных конференциях: «Математические методы в технике и технологиях» (Казань, 2005 г), «Современные проблемы машиноведения и высоких технологий» к 75-летию ДГТУ (Ростов н/Д, 6-7 октября 2005 г) и научно-технической конференции «Про-

грессивные технологические процессы в металлургии и машиностроении» (Ростов н/Д, 7-9 сентября 2005 г).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 121 наименования, имеет 48 рисунков, 7 таблиц и изложена на 120 страницу машинописного текста. В приложения вынесены алгоритмы расчета шума вибростенда, расчеты звукоизолирующей конструкции и сведения о внедрении.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, направленной на решение важной научно-технической и социально-экономической задачи - разработку методики расчета технологических параметров виброударного упрочнения труб лонжеронов с учетом обеспечения нормативных величин виброакустических характеристик. Приводятся основные оезультаты ее оешения с указанием степени новизны и практической ценности.

Первый раздел содержит аналитический обзор выполненных ранее исследований, посвященных процессу вибрационной обработки и упрочнению деталей, шума и вибрации вибрационных станков. Анализ этих работ показал, что, несмотря на накопленный опыт теоретических и экспериментальных исследований процессов ВиОУО, этот способ обработки на однокоординатных вибрационных станках, на которых производится виброударное упрочнение лонжеронов, недостаточно изучен, что не позволяет производить рациональный выбор режимов обработки. Шумовые и вибрационные характеристики исследованы для станков виброабразивной обработки, элементы которых представлялись точечными источниками шума, что неприменимо для оборудования виброударного упрочнения, компановка которых представляет собой систему из тонкостенных оболочек прямоугольной формы: опорной рамы, колебания которой передаются от вибраторов четырем контейнерам, крепящимся к ложементам верхней плоскости рамы, в которых располагаются лонжероны и рабочая среда (стальные шарики). Такое оборудование создает уровни шума и вибрации существенно превышающие нормативные значения практически во всем нормируемом частотном диапазоне (рис. 1, 2).

Таким образом, задача обеспечения рациональных технологических режимов обработки лонжеронов и предельно-допустимых значений виброакустических характеристик является чрезвычайно актуальной, решение которой, в первую очередь, зависит от уровня теоретических

N

\ ч

ч ч

16

63 I Гц

63

250 1000 4000 f.Гu

Рис. 1. Уровни шума вибростенда: --норматив;----уровни шума

Рис. 2. Спектры вибрации на рабочем месте:--норматив; ----уровни виброскорости

исследований формирования качества поверхностного слоя, шероховатости обработанной поверхности и виброакустичсской динамики стенда, на базе которых возможно осуществить акустические расчеты и разработать способы по доведению уровней шума и вибрации до нормативных величин на этапе проектирования процессов и оборудования для виброударного упрочнения лонжеронов. Исходя из этого сформулирована изложенная выше цель и задачи исследования.

Во второй главе приведены результаты теоретических исследований процесса виброударного упрочнения лонжеронов, проведен анализ формирования шероховатости поверхности.

При исследовании основных технологических параметров вибрационной упрочняющей обработки - производительности процесса и качества обработанной поверхности, одним из основных вопросов является теоретическое моделирование процесса единичного взаимодействия частиц рабочей среды с поверхностью детали. Исходя из анализа априорной информации на формирование единичного отпечатка в этом случае оказывают влияние следующие факторы: энергия удара шариков нижнего слоя при динамическом режиме обработки, диаметр шарика, наличие присоединенной массы других шариков, потери энергии при передаче ударного импульса от стенок через слои шариков, механические свойства материала детали.

Учитывая данные работ И.В. Кудрявцева при ВиОУО на однокоор-динатном вибрационном станке диаметр пластического отпечатка d и его глубина Л будут определяться как

где кэф - коэффициент эффективной скорости, учитывающей влияние соседних шариков и потери энергии в их среде; А - амплитуда колебаний, м; (а - частота колебаний, с"1; R- радиус шарика, м; рш~ плотность материала шарика, кг/м3; Н0 - динамическая твердость материала детали.

Образование микрорельефа поверхности в процессе обработки происходит путем многократного наложения и пересечения следов единичных взаимодействий. В результате на поверхности детали образуется новый специфический микрорельеф, который характеризуется однородностью свойств по всем направлениям. Параметры этого микрорельефа не зависят от исходного профиля, а определяются только технологическими режимами и размерами шариков. При расчете параметров профиля шероховатости обработанной поверхности использована методика, предложенная профессором A.B. Королевым для описания теоретико-вероятностного процесса формирования профиля шероховатости поверхности детали при абразивной обработке.

Установлено, что для наиболее часто используемых при ВиОУО шариков диаметром 4-6 мм соотношение размеров поперечного сечения следов обработки диаметра d и глубина лунки Л находится в определенных пределах d » 50Л. Функция распределения глубин отпечатков аппроксимируется степенной зависимостью

где п, - число отпечатков на уровне /, от отпечатка наибольшей глубины птзх, По - номинальное качество шариков над квадратом упаковки; разности глубин отпечатков; к - показатель распределения глубин отпечатков.

После преобразований получена зависимость для расчета среднего арифметического отклонения профиля установившейся шероховатости

(1)

(2)

(3)

где - единичная длина.

При теоретических исследованиях формирования параметров качества поверхностного слоя обрабатываемых деталей получены зависимости для определения степени пластической деформации

. „-1,27Щ^'-, , ' (5)

Но

и глубины наклепанного слоя

^3,82/гр^. (6)

В третьей главе приведены результаты теоретического исследования виброакустических характеристик на участке виброударного упрочнения труб лонжеронов. Для выбора способа виброзащиты разработана динамическая модель вибростенда как однокоординатной системы, обеспечивающей колебания вдоль вертикальной оси. Колебания массы загрузки шариков (не превышающей 5-10% массы стенда) на колебания стенда не учитываются. 8 этом случае уравнение движения стенда имеет вид:

ту = //апо>£ + /?(/,/), (7)

где т- масса вибростенда, кг; Н и а> - амплитуда (м) и частота (с-1) вынуждающей силы вибровозбудитепя; у и у - обобщенная координата и

обобщенная скорость; Я (у, у) - приведенная реакция (Н) амортизатора, которая в общем случае является нелинейной функцией и которая для малых колебаний линеаризована и приведена к виду &{у,у) = -су - гу,

сил— приведенные коэффициенты жесткости (Н/м) и демпфирования (кг/с) соответственно.

Одним из основных показателей эффективности системы виброзащиты является коэффициент передачи сил П, который после ряда преобразований приводится к виду:

I с2 + г2"2 — . (8)

Н V сЧ г2®2 + /»V - 2СФ2т К '

Для обеспечения эффективности виброизоляции (П < 1) из (8)

тгт _ „

должно выполняться неравенство-> 2. В связи с этим, задача огтти-

с

мизации динамической системы вибростенда с позиции виброзащиты сформулирована как задача минимизации коэффициента передачи сил П при ограничениях параметров, входящих в (8) и неравенства

гтяп

<&<о^; — > 2.

Минимальные и максимальные ограничения параметров определены из условий их практической реализации.

Компоновка оборудования позволяет в качестве модели источника шума использовать совокупность плоских пластин ограниченных размеров, одновременно излучающих звук. Суммарная звуковая мощность определяется по принципу энергетического суммирования

где К - количество звучащих источников; ра и сь - плотность воздуха (кг/м3) и скорость звука в воздухе (м/с); 5, и V,- площадь соответствующего элемента (м2) и виброскорость (м/с).

Для расчета виброскоростей элементов вибростенда использовались методы энергетического баланса. Система уравнений энергетического баланса рамы стенда имеет вид

где Ь, Л„ - толщины соответствующих стенок, м; М- приведенная масса вибратора, кг; а - амплитуда колебаний, м; п - частота вращения валов вибраторов, с"*1; С частоты собственных колебаний элементов вибростенда, Гц; 5„ - площадь элемента, м2; гщ - распределенная масса, кг/м2; г)л - эффективный коэффициент потерь колебательной энергии; V, и виброскорости элементов стенда, м/с; ч<(Л,/Л„) - функции, зависящие от

соотношения толщин стенок стенда.

Аналогичным образом определяются и скорости колебаний стенок контейнеров. Отличие их расчета от рамы заключается в задании вибрационной мощности. Мощность, вводимая в элементы корпуса контейнера, складывается из мощности, передаваемой от рамы и вводимой в основание контейнера, и мощности от воздействия рабочей среды.

Интегральная мощность воздействия потока рабочей среды на стенки контейнера и упрочняемого изделия определялась усреднением скалярного произведения силы воздействия на относительную скорость и' падения среды на движущуюся поверхность Р IV - ^ "'), ,, • где

4=Ю1д|;10ОД

(9)

индекс а при угловых скобках означает суммирование по всей поверхности О, а - достаточно малый промежуток времени, на котором производится усреднение. С каждым элементом г/5 движущейся со скоростью иь поверхности контейнера и детали связывался локальный ортогональный репер, включающий единичные касательный т и нормальный п векторы. Пользуясь соотношением между тензором напряжений ст в среде и силой воздействия этой среды на ограничивающую поверхность ^ = -а также связью между скоростью и среды в неподвижной

и движущейся вместе с репером (п, т) со скоростью и' системах координат и = и ~иь, было получено выражение мощности через параметры процесса

Причем векторы п и иь - задаются геометрией и кинематикой границы, тензор о и вектор и являются динамическими характеристиками среды, получаемыми в результате моделирования методом жестких частиц.

Допущение о том, что напряжения на поверхностях детали и контейнера формируются только за счет столкновений с шариками, позволили получить выражение мощности через массу т и диаметр с/ одной частицы, площадь 5 и длину Ь поверхности Й, подвергающейся соударениям, а также через скорость отскока /частицы

где индекс О имеет смысл суммирования по всем прямолинейным отрезкам модельной поверхности: (,..)п = £ (...) . Выражение (12) объединяет

в себе мощность, вводимую как упругими нормальными силами соударения, так и касательными силами, возникающими за счет сил трения. Программа моделирования вычисляла векторы и к V всех частиц в каждый момент времени, позволяя дополнительно варьировать параметры моделей взаимодействия частиц с поверхностями. Однако в простом случае синфазных нормальных ударов с частотой /"одного слоя размещенных без зазора стальных шариков о плоскую поверхность формула (12) упрощается до

щ^-^рЛ^+яу, (13)

где R - коэффициент упругого восстановления, р - плотность материала шариков. При р = 7800 кг/м3, d- 0,005 м, f= 15 Гц, R = 0,8, и = 0,5 м/с, дает приближенную оценку W\ * 160 Вт/м2.

При имитационном моделировании динамики рабочей среды в контейнере с закрепленным лонжероном изменением сечения лонжерона по длине пренебрегали. Закон движения контейнера отвечал режимам работы реального технологического оборудования: амплитуда вертикальных колебаний 5 мм, частота 15 Гц. Моделирование производилось с шагом по времени 5-10 мксек до досшжения реального времени 1 сек, т.е. полных 15 периодов колебаний.

Зависимость удельной мгновенной мощности от времени показывает, что взаимодействие среды со стенками детали и контейнера носит импульсный характер, что приводит к генерации шума широкого спектра частот.

Компоновка стенда, его высокая шумоактивность исключают возможность добиться соответствия нормативных величин путем снижения шума в самом источнике. В этом случае следует принять звукозащитные ограждения, которые рассчитываются и проектируются по критерию требуемой величины звукоизолирующей способности. Для рассматриваемого оборудования с учетом того, что габаритные размеры больше, чем расстояние до рабочей зоны, а также данных работ Н.И. Иванова получено следующее выражение требуемой звукоизолирующей способности системы шумозащиты:

1

0,1(^-/0-19

0Д650

5„-1

-Ig

0,16S„

i

(14)

ч

+ 2, дБ,

у

где ¿с - санитарные уровни шума (по октавам), дБ; - площадь поверхности звукозащитного ограждения, м2; г - расстояние от источника до

внутренней поверхности ограждения, м; а

О I

r*i - частотно-

зависимые коэффициенты звукопоглощения отдельных элементов звуко-защитной конструкции, площади (м2) и количество соответствующих элементов; ЗИ' - звукоизоляция (дБ) соответствующего элемента, дБ;

у - коэффициент дифракции звука ограждающей конструкции системы шумозащиты, дБ; 5„ - площадь внутренней поверхности производствен-

ного помещения, м2; о!т, 5„, /ь - частотно-зависимые коэффициенты

звукопоглощения, площади (м2) и количество соответствующих элементов производственного помещения; /I- расстояние от источника шума до расчетной точки, м; г\ - количество элементов системы шумозащиты.

Требуемая величина звукоизоляции может быть достигнута при применении многослойных конструкций. Для определения звукоизоляции такой конструкции рассматривается прохождение звуковой волны через соответствующий элемент ограждения. Давление и нормальные компоненты скорости на всех границах раздела с обеих сторон должны быть одинаковыми. Тогда граничные условия имеют вид

-р дф»1 дФ, 1

/ дх лг=Л, дх

где Ф, - потенциалы скоростей; р, - плотность соответствующего слоя, кг/м3; Л, - толщина слоя, м.

Таким образом определяется коэффициент проникновения волны давления (£,), а на его основе величина звукоизоляции

ЗИ = 101д4.

Таким образом, в результате теоретических исследований создана научная база для обоснованного выбора параметров технологического процесса виброударного упрочнения лонжеронов и обеспечения предельно-допустимых значений виброакустических характеристик на этапе проектирования подобных процессов и оборудования.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований процесса обработки и виброакустических характеристик на участке виброударного упрочнения труб лонжеронов.

Для использования теоретических зависимостей при технологических расчетах произведена оценка коэффициента эффективности к^ при формировании профиля шероховатости поверхности. Для проверки адекватности теоретических моделей проведены комплексные исследования влияния технологических параметров процесса на шероховатость обработанной поверхности. Сравнение результатов теоретических расчетов и экспериментальных исследований приведено на рис. 4-5.

По результатам исследований сделан вывод, что зависимость (5) является адекватной и может быть использована для технологических расчетов при ВиОУО на однокоординатном вибрационном станке. Анализ опорных кривых профиля шероховатости поверхности образцов позволяет прогнозировать высокие эксплуатационные свойства обработанных деталей.

ШО'м

75 30 35

Рис. 4. Влияние радиуса шарика на установившуюся шероховатость обработанной поверхности:

--теоретическая кривая;

о - экспериментальные данные

Рис. 5. Влияние амплитуды колебания на установившуюся шероховатость обработанной поверхности: --теоретическая кривая; о - экспериментальные данные

Проведены комплексные экспериментальные исследования остаточных напряжений в поверхностном слое обработанных образцов из алюминиевого сплава АВТ-1, некоторые результаты которых представлены на рис. 6-7.

Рис. 6. Распределение остаточных напряжений в поверхностном слое образца после ВиОУО (спинка наружная)

Рис. 7. Распределение остаточных напряжений в поверхностном слое образца после ВиОУО (спинка внутренняя)

Установлено, что остаточные напряжения в поверхностном слое обработанных деталей являются сжимающими и не зависят от места расположения образцов в камере. Глубина залегания сжимающих остаточных напряжений находиться в пределах 0,5 мм. Анализ результатов ис-

следований позволяет сделать вывод, что ВиОУО позволяет значительно повысить усталостную прочность и долговечность обработанных деталей.

Проведены экспериментальные исследования влияния ВиОУО на микротвердость поверхностного слоя деталей. Установлено, что для циклически упрочняющегося материала Д-16Т происходит повышение ее в пределах 10-15%. При этом степень упрочнения соответствует данным теоретических расчетов по зависимости (6).

Экспериментальные исследования шума и вибрации производились в лаборатории динамических испытаний (ЛДИ) ОАО Росгвертол. Необходимо отметить очень высокое превышение шумовых характеристик в сравнении с санитарными нормами (рис. 8), которое достигает 31 дБА по уровню звука и 33 дБ по уровням звукового давления. Для данного оборудования характерными особенностями, отличающими его от большинства технологических машин механической обработки, являются следующие: практически равномерная интенсивность составляющих спектра в широкой полосе частот 31,5-2000 Гц, где разница в уровнях не превышает 2 дБ, что сравнимо с точностью измерений; превышение уровней звукового давления наблюдается практически по всему нормируемому частотному диапазону; уровни холостого хода, т.е. в режиме, когда измерения проводились без лонжеронов и шариков в контейнерах, также превышает норматив во всем нормируемом диапазоне. Уменьшение уровней шума холостого хода в сравнении с рабочим режимом относительно невелико и составляет 3-6 дБ в интервале частот 31,5-2000 Гц и 2-3 дБ - в высокочастотной части спектра 4000-8000 Гц. Таким образом, даже на холостом ходу уровни шума превышают предельно-допустимые

4 ч

J ч ^

>

63 250 1000 4000 f, Гц 63 250 1000 4000 Г, 1 ц

Рис. 8. Спектры шума стенда: 1 - рис д. спектры вибраций в рабо-

двигатель; 2 - стенд в рабочем ре- чем режиме: 1 - контейнера;

жиме; 3 - холостой ход стенда; 4 - 2 - вибрирующей рамы только рама; 5 - предельный спектр

значения на 10-27 дБ в широкой полосе частот 124-8000 Гц. Шум только двигателей, когда со шкивов снимались ремни, уже создает превышение норматива на 3-5 дБ в среднечасготной части спектра 500-1000 Гц. Характер спектров виброскорости на контейнерах и вибрирующей раме идентичен как в рабочем режиме (рис. 9), так и на холостом ходу.

Увеличение уровней вибраций на контейнерах в рабочем режиме в сравнении с холостым ходом составляет 4-7 дБ, а на вибрирующей раме изменение уровней вибрации не превышает 2 дБ. Эти данные подтверждают правильность теоретического подхода к описанию виброакустической динамики стенда. Разница теоретических и экспериментальных уровней шума (рис. 10) не превышает 4 дБ, что является достаточным для инженерных расчетов. Такая точность является основным критерием возможности разработки средств шумозащиты для такого типа оборудования на этапе его проектирования.

Пятая глава содержит технологические рекомендации по выбору режимов обработки на однокоординатных вибрационных станках. Приведены диапазоны режимов обработки и рациональные размеры частиц среды. Для выбранных режимов производится расчет среднего арифметического отклонения шероховатости обработанной поверхности, степени наклепа и глубины упрочненного слоя. По результатам расчетов прр-изводится корректировка выбранных режимов. Приведены рекомендаций Ь, дБ 90 80 70 60

4 16 63 I Гц

Рис. 11. Спектры вибрации на

рабочем месте:--норматив;

----уровни виброскорости

S S

63 250 1000 4000 f, Гц

Рис. 10. Спектры шума вибростенда: 1 - экспериментальный; 2 - теоретический

по выбору времени обработки при резании различных технологических задач. Для выбора рационального варианта виброзащиты выполнена оптимизация динамической модели вибростенда. В результате оптимизации получены оптимальные параметры вибростенда (с = 8-106 Н м"1; г -26 Ю3 Н н"' с; ю = 120 с-1; т = 18-103 кг) и дисбаланса возбудителя {Д-62,23 кг м). При этом (огт/с= 3,24, а минимальное значение коэффициента передачи сил П = 0,447, что позволяет почти в два раза снизить динамические нагрузки на фундамент вибростенда и, соответственно, на 4-6 дБ уровни виброскорости на рабочем месте, что и обеспечило выполнение норматива (рис. 11). Закономерности шумообразования и компоновка стенда определили конструкцию системы шумозащиты, которая состоит из трех арочных секций, входящих одна в другую (рис. 12).

При выполнении операций по установке и снятию контейнеров с вибростенда секции находятся за пределами зоны обслуживания. Внутренний объем шумозащитного укрытия разделен перегородками на зоны, ограничивающие распространение шума через проемы в торцах. На основании расчетов требуемой величины звукоизоляции несущая система шумозащитной конструкции выполнена из листовой стали толщиной 1,2 мм, а в качестве звукопоглощающего материала применены минералло-ватные маты толщиной 50 мм.

В результате внедрения предложенных мероприятий на участке виброударного упрочнения лонжеронов ОАО «Роствертол» за счет рационального подбора технологических режимов сокращено время обработки на 20% при соблюдении требуемых параметров качества изделия

ГТТ

I !

I , ,

гНт!

Рис. 12. Система шумозащиты вибростенда

Ь. лЬ 100 90 80

70 30

Гц

Рис. 13. Спектры шума в рабочей зоне на участке после установки системы

шумозащиты:--норматив;

----уровни шума

и обеспечено выполнение предельно-допустимых значений вибрации и шума (рис. 13). Ожидаемый экономический эффект составляет 69 тыс. руб. (в ценах 2004 г).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Конечные результаты работы можно представить следующими основными выводами:

1. Разработана теоретическая модель процесса формирования профиля шероховатости поверхности лонжеронов при виброударном упрочнении, учитывающая конструктивно-технологические параметры обработки и свойства материала детали.

2. Раскрыты основные закономерности формирования остаточных напряжений и микротвердости поверхностного слоя, что дает возможность обосновать технологические режимы обработки, обеспечивающие требуемое качество изделия применительно к условиям обработки на однокоординатном стенде.

3. На основании теоретических исследований разработана методика расчета и выбора параметров виброударного упрочнения лонжеронов, что позволяет при проектировании подобных технологических процессов выбрать рациональные режимы обработки.

4. Адекватность предложенных моделей и методики подтверждена экспериментальными исследованиями на натурных образцах, что позволяет распространить результаты исследований на процесс виброударного упрочнения широкого класса длинномерных заготовок.

5. Разработана динамическая модель вибростенда, на основе которой выполнена оптимизация кинематических и динамических характеристик и выбран рациональный вариант виброзащиты.

6. С использованием программного комплекса имитационного моделирования динамики рабочей среды (шариков) построена и отработана модель технологической системы виброударного упрочнения длинномерной детали (в данном случае трубы лонжерона) и определены удельные и полные мощности воздействия рабочей среды на стенки контейнеров, что позволило выявить основные источники звукоизлучения.

7. Получены математические зависимости для определения виброакустических характеристик на участке виброударного упрочнения лонжеронов, учитывающие технологические режимы обработки, конструктивные параметры оборудования, на основе которых определены конструктивные меры по снижению уровней излучаемого шума.

8. Разработана система шумозащиты вибростенда с требуемой акустической эффективностью. Внедрение систем шумо- и виброзащиты обеспечило выполнение предельно-допустимых виброакустических характеристик на участке виброударного упрочнения лонжеронов в условиях ОАО'«Росгвёртол».

Основное содержание диссертации отражено в 10 работах:

1. Шамшура С.А. Исследование процесса виороударного упрочнения деталей на однокоординатном вибрационном станке / С.А.Шамшура /'/' швее i ии ИУИ АП. -1-2, 2005. -С. 48-50.

2. Жаров В.П. Моделирование и оптимизация динамической системы вибростенда для упрочнения наклепом наружных и внутренних поверхностей лонжеронов вертолетов / В.П.Жаров, С.А.Шамшура // Известия ИУИ АП. -1-2, 2005. -С. 60-62.

3. Виноградова Г.Ю. Математическое моделирование комплексной системы шумозащиты в соразмерных помещениях / Г.Ю.Виноградова, А.Н.Чукарин, С.А.Шамшура // Математические методы в технике и технологиях: Сб. науч. тр. XVIII Международ, науч. конф. -Казань, 2005. -Т.8. -С. 192-193.

4. Шамшура С.А. Теоретическое исследование шумообразования на участке виброударного упрочнения труб лонжеронов / С.А.Шамшура, А.П.Бабичев, В.П.Жаров // Волжский технологический вестник, -Волгоград, 2005. -С. 10-15.

5. Шамшура С.А. Определение звуковой мощности оборудования для виброударного упрочнения лонжеронов / С.А.Шамш/ра // Проектирование технологического оборудования: Межвуз. сб. науч. тр -Ростов н/Д: ГОУ ДПО «ИУИ АП», 2003. -С. 97-104.

6. Слюсарь Б.Н. Оценка воздействия технологической среды на вибрацию корпуса контейнеров при виброударном упрочнении лонжеронов / Б.Н.Слюсарь, С.А.Шамшура, С.Н.Шевцов // Проектирование те*но-

логического оборудования: Межвуз. сб. науч. тр. -Ростов н/Д: ГОУ ДПО «ИУИ АП», 2003. -С. 85-96.

7. Шамшура С.А. Методика проведения экспериментальных исследований шероховатости и упрочнения поверхностного слоя лонжеронов при виброударном упрочнении / С.А.Шамшура // Вопросы вибрационной технологии: Межвуз. сб. науч. тр. -Ростов н/Д, 2004. -№4. -С.183-189.

8 Шамшура С.А. Влияние основных технологических параметров на остаточные напряжения поверхностного слоя при виброударном упрочнении лонжеронов / С.А.Шамшура // Вопросы вибрационной технологии: Межвуз. сб. науч. тр. -Ростов н/Д, 2004. -№4. -С. 190-193.

9. Шамшура С.А. Экспериментальные исследования вибрации и шума на стенде виброударного упрочнения труб лонжеронов / С.А.Шамшура // Современные проблемы машиноведения и высоких технологий: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. к 75-летию ДГТУ. -Ростов н/Д, 6-7 окт. 2005. -Т.1. -С. 182-186.

10. Шамшура С.А. Система шумозащиты стенда для виброударного упрочнения труб лонжеронов / С.А.Шамшура // Прогрессивные технологические процессы в металлургии и машиностроении: Сб. тр. науч.-техн. конф. -Ростов н/Д, 7-9 сент. 2005. -С. 225-226.

ЛР №04779 от 18.05.01. В набор 26.10.05 В печать 27.10.05 Объем 1,0 усл.п-л., 1,0 уч.-изд.л. Офсет. Бумага тип №3. Формат 60x84/16. Заказ № 384. Тираж 100.

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия: 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина,!.

é

V

I

4>

21557

РНБ Русский фонд

2006-4 21989

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Сущность и технологические возможности вибрационной 15 отделочно-упрочняющей обработки

1.2. Обзор работ в области вибрационной отделочно-упрочняющей 17 обработки

1.3. Обзор работ в области исследования шума и вибрации 19 вибрационных станков

1.4. Описание объекта исследования

1.5. Выводы по разделу. Цели и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО 26 ПРОЦЕССА ВИБРОУДАРНОГО УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

2.1. Анализ процесса формирования шероховатости поверхности

2.1.1. Единичное взаимодействие шарика с поверхностью детали

2.1.2. Формирование профиля установившейся шероховатости

2.2. Формирование параметров упрочнения поверхностного слоя 36 деталей

2.3. Выводы по разделу

3. ИЗУЧЕНИЕ СВЯЗЕЙ И УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ 38 МЕЖДУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ И-ВИБРОАКУСТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПРИ ВИБРОУДАРНОМ УПРОЧНЕНИИ ЛОНЖЕРОНОВ

3.1. Моделирование виброзащитной системы стенда для виброударного 3 8 упрочнения

3.2. Моделирование процесса шумообразования

3.3. Вывод зависимости звуковой мощности

3.4 . Вывод зависимостей вибрационной мощности от воздействия 51 технологической среды

3.5. Выводы по разделу

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА 64 ВИБРОУДАРНОГО УПРОЧНЕНИЯ ТРУБ ЛОНЖЕРОНОВ И ВИБРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

4.1. Методика проведения экспериментальных исследований

4.1.1. Методика исследований шероховатости обработанной 64 поверхности 4.1.2. Методика исследований остаточных напряжений

4.1.3. Методика исследований упрочнения поверхностного слоя

4.2. Влияние основных технологических параметров на шероховатость 73 обработанной поверхности

4.2.1. Определение коэффициента эффективности для формирования 73 профиля шероховатости

4.2.2. Исследование шероховатости обработанной поверхности

4.3. Влияние основных технологических параметров на остаточные 77 напряжения

4.4. Исследование микротвердости поверхностного слоя

4.5. Экспериментальные исследования вибрации и шума на стенде 81 виброударного упрочнения труб лонжеронов

4.6. Выводы по разделу 90 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 5.1. Разработка технологических рекомендаций

5.2. Оптимизация вибрационной модели вибростенда

5.3. Синтез динамической системы вибростенда

5.4. Методика оптимального синтеза вибростенда

5.5. Синтез шумозащитной системы вибростенда

5.5.1. Конструкция секций

5.5.2. Звукоизоляционные материалы, исполнение и крепление

Актуальность. Оборудование вибрационной отделочно-упрочняющей обработки (ВиОУО) получило широкое распространение практически во всех отраслях машиностроения. Наиболее интенсивно вибрационное упрочнение применяется на предприятиях авиационной промышленности. Трубы лонжеронов относятся к наиболее ответственным деталям вертолетов, от которых в большой степени зависит надежность машины в целом. Поэтому к качеству изготовления этих изделий предъявляются чрезвычайно высокие требования. Упрочнение внутренних и наружных поверхностей лонжеронов в настоящее время производится на высокоамплитудных вибрационных станках. Однокомпонент-ная или двухкомпонентная вибрация возбуждает движение рабочей среды, которая воздействуя на поверхность детали и элементы ограждающих поверхностей контейнеров, в которых располагаются упрочняемые заготовки и рабочая среда, посредством ударов частиц, производит эффект упрочнения. Результаты исследований, проведенных в последние годы, указывают на широкие технологические возможности ВиОУО, характеризующиеся высокими технико-экономическими показателями при выполнении большой группы отделочно-упрочняющих операций. Однако конкретные условия их применения, раскрытие-физической сущности протекания процесса в каждом конкретном случае, большое количество факторов, оказывающих непосредственное влияние на производительность и качество обработки, требуют проведения дополнительных исследований, в особенности для однокоординатных стендов, на которых и производится виброударное упрочнение лонжеронов.

Для обеспечения требуемого качества упрочняемой поверхности несущей системе вибростендов сообщаются высокие частоты и амплитуды вибраций, что неизбежно сопровождается интенсивной виброакустической активностью оборудования, уровни шума и вибраций которого существенно превышают санитарные нормы. Учет требований безопасности в передовых технологиях выполняется наряду с требованиями по качеству. Для рассматриваемого процесса условия безопасности при эксплуатации оборудования нарушаются только по виброакустическим показателям.

Таким образом, решение задачи разработки рациональных режимов процесса виброударного упрочнения труб лонжеронов и обеспечения предельно-допустимых виброакустических характеристик является актуальной.

Целью настоящей работы является разработка методики расчета технологических параметров виброударного упрочнения труб лонжеронов с учетом обеспечения предельно-допустимых значений виброакустических характеристик.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

1. Методику расчета и выбора технологических параметров вибрационной отделочно-упрочняющей обработки на однокоординатном станке.

2. Модель процесса формирования шероховатости поверхности трубы лонжерона и закономерности формирования физико-механических свойств поверхностного слоя.

3. Методику оптимизации динамической системы стенда для виброударного упрочнения.

4. Закономерности формирования виброакустических характеристик подобного оборудования.

5. Модели шумообразования, учитывающие компоновку стенда и воздействие рабочей среды, а также инженерные методы расчета спектров шума в рабочей зоне.

6. Инженерные решения по обеспечению предельно-допустимых значений вибрации и шума.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Предложена и экспериментально подтверждена модель формирования шероховатости поверхности трубы лонжерона, учитывающая конструктивно-технологические параметры процесса обработки и свойства материала детали.

2. Раскрыты основные закономерности формирования физико-механических свойств поверхностного слоя при виброупрочняющей обработке на однокоординатном станке.

3. Разработаны модели виброакустической динамики процесса виброударного упрочнения лонжеронов, на основе которых теоретически прогнозируются закономерности формирования спектров вибрации и шума.

4. Получены математические зависимости уровней вибрации и шума, учитывающие компоновку оборудования, параметры технологического процесса упрочнения, включая воздействие рабочей среды.

5. Теоретически обоснована возможность создания оборудования для виброударного упрочнения с учетом критериев требуемого качества обработки, а также экологичности и безопасности.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Сформулированы технологические закономерности прогнозирования и обеспечения параметров качества поверхностного слоя.

2. Разработана методика расчета и выбора технологических параметров обработки.

3. Для конструкторско-технологических служб разработан аппарат, позволяющий при проектировании подобных процессов и оборудования для их реализации расчетным путем определить превышение виброакустических характеристик над предельно-допустимыми значениями и выбрать инженерные решения по обеспечению нормативных значений.

4. Предложен комплекс мероприятий по снижению вибрации и шума на участке виброударного упрочнения лонжеронов, внедрение которых обеспечило выполнение нормативных величин.

Реализация в промышленности. Обоснованы и переданы на согласование разработчику рациональные режимы обработки лонжеронов, позволившие на 20% сократить время обработки при обеспечении требуемых параметров качества. На ОАО «Роствертол» внедрены мероприятия по снижению шума и вибрации стенда для виброударного упрочнения труб лонжеронов. Достижение нормативных значений обеспечено за счет монтажа звукоизолирующей конструкции и оптимизации динамических и кинематических параметров стенда. Ожидаемый экономический эффект составляет 69 тыс. рублей (в ценах 2004 г).

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных научных конференциях: «Математические методы в технике и технологиях» (Казань, 2005 г), «Современные проблемы машиноведения и высоких технологий» к 75-летию ДГТУ (Ростов н/Д, 6-7 октября 2005 г) и научно-технической конференции «Прогрессивные технологические процессы в металлургии и машиностроении» (Ростов н/Д, 7-9 сентября 2005 г).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 121 наименований, имеет 48 рисунков, 7 таблиц и изложена на 120 страницах машинописного текста. В приложения вынесены алгоритмы расчета шума вибростенда, расчеты звукоизолирующей конструкции и сведения о внедрении.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Конечные результаты работы можно представить следующими основными выводами:

1. Разработана теоретическая модель процесса формирования профиля шероховатости поверхности лонжеронов при виброударном упрочнении, учитывающая конструктивно-технологические параметры обработки и свойства материала детали.

2. Раскрыты основные закономерности формирования остаточных напряжений и микротвердости поверхностного слоя, что дает возможность обосновать технологические режимы обработки, обеспечивающие требуемое качество изделия применительно к условиям обработки на однокоординатном стенде.

3. На основании теоретических исследований разработана методика расчета и выбора параметров виброударного упрочнения лонжеронов, что позволяет при проектировании подобных технологических процессов выбрать рациональные режимы обработки.

4. Адекватность предложенных моделей и методики подтверждена экспериментальными исследованиями на натурных образцах, что позволяет распространить результаты исследований на процесс виброударного упрочнения широкого класса длинномерных заготовок.

5. Разработана динамическая модель вибростенда, на основе которой выполнена оптимизация кинематических и динамических характеристик и выбран рациональный вариант виброзащиты.

6. С использованием программного комплекса имитационного моделирования динамики рабочей среды (шариков) построена и отработана модель технологической системы виброударного упрочнения длинномерной детали (в данном случае трубы лонжерона) и определены удельные и полные мощности воздействия рабочей среды на стенки контейнеров, что позволило выявить основные источники звукоизлучения.

7. Получены математические зависимости для определения виброакустических характеристик на участке виброударного упрочнения лонжеронов, учитывающие технологические режимы обработки, конструктивные параметры оборудования, на основе которых определены конструктивные меры по снижению уровней излучаемого шума.

8. Разработана система шумозащиты вибростенда с требуемой акустической эффективностью. Внедрение систем шумо- и виброзащиты обеспечило выполнение предельно-допустимых виброакустических характеристик на участке виброударного упрочнения лонжеронов в условиях ОАО «Роствертол».

1. Бабичев А.П. Вибрационная обработка деталей. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1974. - 134 с.

2. Березин Ю.А., Сподарева Л.А. Медленное движение гранулированного слоя по наклонной плоскости // ПМТФ. 1998. - Т. 39, - №2. С. 117-120.

3. Блехман И.И., Лавендел Э.Э., Гончаревич И.Ф. Поведение сыпучих тел под действием вибраций // Справ. Вибрации в технике. Т.4. М.: Машиностроение, 1979. - С. 78-98.

4. Боголюбов Н.Н. Уравнения гидродинамики в статистической механике. В кн. Избранные труды. Т.2. Киев: Наукова думка, 1970.- С.258-277.

5. Боровиков В.В. Численное исследование транспортирования сыпучего материала направленным взрывом на основе моделей механики сплошных и сыпучих сред//ПМТФ. 1998. Т.39,№1. С. 3-14.

6. Бутройд Б.Г. Подобие в газовых потоках со взвешенными частицами // Труды Амер. общ. инж.-мех. КТМ 1969. - №2. - С. 12-25.

7. Бэгнголд Р. Эксперименты со взвешенной суспензией больших твердых сфер в ньютоновской жидкости под действием сдвига // Механика гранулированных сред. Теория быстрых движений. / Под ред. И.В.Ширко. -М.: Мир, 1985. -С. 45-57.

8. Влодарски А., Пфеффер А. Давление воздуха в объеме гранулированного материала, истекающего из бункера // Тр. Амер. общ. инж.-мех. КТМ 1969. -№2. - С.96-99.

9. Вернигоров Ю.М. Особенности хаотизации движения порошка в магнито-вибрирующем слое // Материалы Междунар. науч.-техн. семинара «Высокие технологии в машиностроении». Харьков: ХГПУ, 1999. С. 32.

10. Гениев Г.А. Вопросы динамики сыпучей среды. М.: ГИТТЛ, 1958. -175с.

11. Кандауров И.И. Механика зернистых сред и ее применение в строительстве. Л.: Стройиздат, 1966. -320с.

12. Копылов Ю.Р. Виброударное упрочнение. -Воронеж: Изд-во ВИМВД, 1999.-384 с.

13. Лавендел Э.Э. Машины для вибрационной обработки деталей // Справ. Вибрации в технике. Т.4. М.: Машиностроение, 1981. - С. 390-398.

14. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. М.: ГИТТЛ, 1953, 788 с.

15. Овчинников П.Ф. Виброреология. Киев: Наукова думка, 1983. - 241 с.16.0пирский Б.Я., Денисов П.Д. Новые вибрационные станки. Конструирование и расчет. Львов: Свит, 1991. - 158 с.

16. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1978. - 152с.

17. Свидетельство об офиц. регистрации программы для ЭВМ «Программа моделирования динамики быстрых движений гранулированных сред (GranMoS (Гранмос))». №2000610902. Авт. Шевцов С.Н., Петряев А.А. Зарегистр. в Гос. реестре программ для ЭВМ 14.09.2000.

18. Спиваковский А.В., Гончаревич И.Ф. Вибрационные конвейеры, питатели и вспомогательные устройства. М.: Машиностроение, 1972. -327с.

19. Сэвидж С., Джеффри Д. Тензор напряжений в потоке гранулированной среды при высоких скоростях сдвига // Механика гранулированных сред. Теория быстрых движений / Под ред.И.В.Ширко. -М.: Мир, 1985. С. 147.

20. Тамаркин М.А. Технологические основы оптимизации процессов обработки деталей свободными абразивами: Дис.д-ра техн. наук., ДГТУ, Ростов н/Д, 1995. 299 с.

21. Чаава М.А. Оптимизация экологических характеристик технологических процессов вибрационной обработки деталей.: Дис.-.канд. техн. наук., ДГТУ, Ростов н/Д, 1999. 169 с.

22. Шевцов С.Н. Компьютерное моделирование динамики гранулированных сред в вибрационных технологических машинах. Ростов н/Д, Изд.СКНЦ ВШ, 2000 г., 195 с.

23. Шэнь Г.Г., Гопкинс М.А., Аккерман Н.И, Моделирование напряжений, вызванных парными соударениями в потоке смеси жидкости с твердыми частицами при их высокой концентрации // Труды Амер. общ. инж.-мех. ТОИР. 1988.-№4.-С. 315-324.

24. Яцун С.Ф., Журавлева Е.В. Вычислительный эксперимент в динамике сыпучих материалов // Сб. докл. IV науч.-техн. конф. «Вибрационные машины и технологии». Курск: КГТИ, 1999. - С. 143-147.

25. Brennen С.Е., Ghosh S., and Wassgren C.R. Vertical oscillation of a bed of granular material //J. ofAppl. Mech. 1996.- Vol. 63.- No. 1.- PP. 156-161.

26. CampbeH C.S. The stress tensor for simple shear flow of a granular material// J.Fluid Mech.- 1989.- Vol.203.- PP .449-473.

27. Claudin P. et al. Models of stress fluctuations in granular media // Phys. Rev. E.-1998.-Vol. 57.- No.4.- PP. 4441-4457

28. Duffy. J., Mindlin, R.D. Stress-Strain Relations and Vibrations of Granular Medium // ASME Journal of Applied Mechanics. -1957.

29. Goldshtein A. et al. Mechanic of collisional motion of granular materials. Pt.4.Expansion wave // J.Fluid.Mech.- 1996.-Vol.327. PP.117-138.

30. Hopkins M.A. and Shen H.H. A Monte-Carlo solution for rapidly shearing granular flows based on the kinetic-theory dense gases // J. Fluid Mech.- 1992.- Vol. 244. -PP. 477-491.

31. Jaeger M., Nagel S.R; Behringer R.P. Granular solids, liquids, and gases // Rev.Mod.Phys.-1996.-VoL68. -PP. 1259-1273.

32. Kruyt N.P. et al. Micromechanical definition of the strain tensor for granular materials // Trans. ASME. J.Appl.Mech.-l 996.-Vol.63 .-No.3.- PP.706-711

33. Laroche C., Douady S., and Fauve S. Convective flow of granular masses under vertical vibrations //J. Phys. France.- 1990.- Vol. 50.- No.7.- PP.699-706.

34. Luding S. Granular material under vibration:Simuiation of rotating spheres I I Phys.Rev.E.- 1995.-Vol.52.-No.4.- PP.4442-4457

35. Melo F., Umbanho-war P., and Swinney H. Hexagons, kinks, and disorder in oscillated granular layers // Phys. Rev. Lett,- 1995.- Vol. 75.- No. 21.- PP. 38383841.

36. NowakE.R. et al. Density fluctuations in vibrated granular materials // Phys.Rev.E.- 1998.-Vol.57.-No.2. -PP.1971-1982.

37. Pak H., Van Doom E., and Behringer R. Effect of ambient gases on granular materials under vertical vibration // Phys. Rev. Lett.- 1995.- Vol. 74.- No.23.-PP.4643-4646.

38. Savage S.B., Stuart B. Gravity Flow of Cohesionless Granular Materials in chutes and channels // J.Fluid.Mech.-1979.- Vol.92, Pt.l. PP.53-96.

39. Swartz O.E. et al. Discrete Element Investigation of Stresses Fluctuations in Granular Flow at High Strain Rates // Phys.Rev.E.- 1998.- Vol.57.- No.2b.-PP.2053-2061.

40. Zheng X.M., Hill J.M. Molecular dynamics simulation of granular flow: Slip along rough inclined planes // ComputMech.-1998.-Vol.22.- No.2. -PP.160-166

41. Бабичев А.П., Трунин В.Б., Самодумский Ю.М. Вибрационные станки для обработки деталей.-М.Машиностроение ,1984. -168с.

42. Бабичев А.П., Зеленцов Л.К., Самодумский Ю.М. Конструирование и эксплуатация вибрационных станков. -Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1981. -154с.

43. Гончаревич И.Ф., Фролов К.В. Теория вибрационной техники и технологии. -М.: Наука, 1981.-319с.

44. Гончаревич И.Ф., Сергеев П.А. Вибрационные машины в строительстве.1. М: Машгиз,1983. -295с.

45. Гончаревич И.Ф. Вибрации -нестандартный путь. М.: Наука, 1986. -207с.

46. Бабичев А.П. Основы вибрационной технологии: Учеб. пособие Ростов н/Д, 1994.-187 с.

47. Копылов Ю.Р. Виброударное упрочнение: Монография. Воронеж: Воронежский институт МВД России, 1999. - 386с.

48. Кудрявцев И.В. Основы выбора режимов упрочнения поверхностным наклепом ударным способом // повышение долговечности деталей машин поверхностным наклепом. Тр. ЦНИИТМАШ. М., 1965. - Вып. 108, -С.3-27.

49. Кудрявцев И.В. Современное состояние и перспективы развития методов повышения прочности и долговечности деталей машин с поверхностным пластическим деформированием. Вестник машиностроения 1970, №1.

50. Кудрявцев И.В., Рыманова Е.В.: Влияние структурных факторов и наклепа на чувствительности сталей и концентраций при циклических нагрузках. Сборник ЦНИИТМАШ 1965, №5.

51. Матюхин Е.В. Исследование процесса виброударного упрочнения металлообрабатывающего инструмента: Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.02.08. -Москва, 1979.-23 с.

52. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхности пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1978. 152 с.

53. Прокопец Г.А., Мул А.П., Мишняков Н.Т. Теоретико-вероятностный анализ формирования микрорельефа поверхности при ВиУО // Вопросы вибрационной технологии: Межвуз. сб. науч. тр. -Ростов н/Д, 1993. -С.27-36.

54. Бабичев А.П. Вибрационная обработка деталей. -М.: Машиностроение, 1974. 134 с.

55. Бабичев А.П., Бабичев И.А. Основы вибрационной технологии. -Изд. ДГТУ, Ростов-н/Д., 1999. 620с.

56. Бабичев А.П., Мишняков Н.Т. Теоретико-вероятностная модель процесса виброобработки плоской детали в случае эллиптических пятен контакта /

57. Прогрессивная отдел очно-упрочняющая технология: Межвуз. сб. Ростов н/Д, 1981. -С. 8-10.

58. Тамаркин М.А. Оптимизация и разработка методических основ расчёта оптимальных технологических параметров процесса вибрационной обработки: Дис. канд. техн. наук: 05.02.08 Ростов н/Д, 1982. - 166 с.

59. Тамаркин М.А. Оптимизация технологических параметров процесса вибрационной обработки // Совершенствование процессов отделочно-упроч-няющей обработки деталей: Межвуз. сб. -Ростов н/Д, 1986. -С.24-28.

60. Устинов В.П. Исследование основных закономерностей процесса вибрационной отделочно-упрочняющей обработки деталей в металлических средах. Автореф. дис. канд. техн. наук: 05/164 Ростов н/Д, 1970. - 30 с.

61. Пшебыльский В. Технология поверхностной пластической обработки. М.: Металлургия, 1991. - 476 с.

62. Лабутин Ю.П. Оптимальные режимы процесса виброупрочнения на одно-координатном стенде // Поверхностный наклеп высокопрочных материалов: Сб. ст. под ред. С.И. Кишкиной. -ОНТИ, 1971.

63. Кудрявцев И.В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении. М., 1951.

64. Кудрявцев И.В. и др. Повышение прочности и долговечности крупных деталей машин поверхностным наклепом. М. НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1970, 144с.

65. Кудрявцев И.В. Основы выбора режима упрочняющего поверхностного наклепа ударным способом. В кн.: Повышение долговечности деталей машин методами поверхностного наклепа. Тр. ЦНИИТМАШ, вып.108,1965.-С.6-34.

66. Кудрявцев И.В. Усталость сварных конструкций. М., Машиностроение,1972,288 с.

67. Александров Е.В. Соколннскнй Б.В. Прикладная теория и расчеты ударных систем. М.: Наука, 1969. - 199 с.

68. Гольдсмит В. Удар. М.: Стройиздат, 1965. - 448с.

69. Горохов В.А. Обработка деталей пластическим деформиированием. — К.: Техника, 1978. 192с.

70. Дель Г.Д. Технологическая механика. М., "Машиностроение", 1978 174 с. с ил.

71. Дрозд М.С. Определение механических свойств металла без разрушения. -М.: Металлургия, 1965. 172 с.

72. Каледин Б.А., Чепа П.А. Повышение долговечности деталей поверхностным деформированием. Минск, 1974.

73. Кильчевский Н.А. Динамическое контактное сжатие твердых тел. Удар.-Киев:Наук.думка, 1976.-314с.

74. Копылов Ю.Р. Виброударное упрочнение: Воронежский институт МВД России, 1999.-386 с.

75. Поляк М.С. Технология упрочнения. В 2 т. М.: JI.B.M. СКРИПТ, Машиностроение, 1995. - 832с, 688с.82.0динцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник. М.: Машиностроение, 1987.-328 с.

76. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1978. - 152 с.

77. Шамшура С.А. Исследование процесса виброударного упрочнения деталейна однокоординатном вибрационном станке // Известия ИУИ АП. -1-2, 2005.-С. 48-50.

78. Королев А.В. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и детали при абразивной обработке. -Саратов: Изд-во Саратов.ун-та, 1975.-191с.

79. Королев А.В. Новоселов Ю.К. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки. -Саратов: Изд-во Саратов, ун-та, 1989. -320с.

80. Прокопец Г.А. Интенсификация процесса виброударной обработки на основе повышения эффективности виброударного воздействия и учета ударно-волновых процессов. Дис. канд. техн. наук, Ростов н/Д, 1995. -220 л. с ил.

81. Холоденко H.F. Виброударная отделочная обработка гребных винтов в условиях судоремонтного производства. Дисс. канд. техн. наук, Ростов н/Д, 2001.-160 с.

82. Чаава М.М. Оптимизация технологических параметров вибрационной отделочной обработки. Дис. канд. техн. наук, Ростов н/Д, 1997. -152 л. с ил.

83. Иванов Н.И., Никифоров А.С. Основы виброакустики. -СПб.: Политехника, 2000. -482с.

84. Шамшура С.А., Бабичев А.П., Жаров В.П. Теоретическое исследование шу-мообразования на участке виброударного упрочнения труб лонжеронов // Волжский технологический вестник, Волгоград, 2005. -С. 10-15.

85. Борисов Л.П., Гужас Д.Р. Звукоизоляция в машиностроении. -М: Машиностроение, 1990. -256с.

86. Ржевкин С.Н. Курс лекций по теории звука. -М.: Изд-во МГУ, 1960. -335с.

87. Никифоров А.С. Акустическое проектирование судовых конструкций. -Л.: Судостроение, 1990. -200с.

88. Янке Е., Эмде Ф., Лёш Ф. Специальные функции. -М.: Наука, 1964. -344с.

89. Шамшура С.А. Определение звуковой мощности оборудования для виброударного упрочнения лонжеронов // Проектирование технологического оборудования: Межвуз. сб. науч. тр. -Ростов н/Д: ГОУ ДПО «ИУИ АП», 2003. -С.97-104.

90. Бабичев А.П., Шамшура С.А. Методика расчета шумовых характеристик оборудования для виброударного упрочнения лонжеронов // Вопросы вибрационной технологии: Межвуз. сб. науч. тр. -Ростов н/Д, 2004. -№4. -С. 164-182.

91. Бабичев А.П., Мотренко П. Д. идр. Отдел очно-упрочняющая обработка деталей многоконтактным виброударным инструментом. -Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2003. -192с.

92. Жаров В.П., Шамшура С.А. Моделирование и оптимизация динамической системы вибростенда для упрочнения наклепом наружных и внутренних поверхностей лонжеронов вертолетов // Известия ИУИ АП. -1-2, 2005.-С.60-62.

93. Вибрации в технике. Справочник под ред. Лавендела Э.Э. -Т.4. -М.: Машиностроение, 1981.-512с.

94. Хусу А.П. и др. Шероховатость поверхностей. Теоретико-вероятностный подход / Хусу А.П., Виттенберг Ю.Р., Пальмов В.А. -М.: Наука, 1975. -343с.

95. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. -М.: Наука, 1988. -480с.

96. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. -М.: Наука, 1969. -576с.

97. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. -М.: Высшая школа, 1972. -368с.

98. Биргер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машгиз, 1963. 232 с.

99. Борздыка A.M., Л.Б.Гецов Релаксация напряжений в металлах и сплавах. М., Металлургия, 1978,256 с.

100. Когаев В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. М.: Машиностроение, 1993. 365с.

101. ИЗ. Маталин А.А. Технологические методы повышения долговечности машин. -Киев: Техника, 1971. -144с.

102. Механические свойства материалов при сложном напряженном состоянии. Справочник под ред. В.Т.Трощенко. -К.: Наукова Думка, 1983, -366с.

103. Смелянский В.М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 2002. -300с.

104. Такео Екобори Научные основы прочности и разрушения материалов. -К.: Наукова Думка, 1978, -352с.

105. Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение материалов при многоцикловом нагружении. -К.: Наукова Думка, 1981, -344с.

106. Шамшура С.А. Методика проведения экспериментальных исследований шероховатости и упрочнения поверхностного слоя лонжеронов при виброударном упрочнении // Вопросы вибрационной технологии: Межвуз. сб. науч. тр. -Ростов н/Д, 2004. -№4. -С.183-189.

107. Шамшура С.А. Влияние основных технологических параметров на остаточные напряжения поверхностного слоя при виброударном упрочнении лонжеронов // Вопросы вибрационной технологии: Межвуз. сб. науч. тр. — Ростов н/Д, 2004. -№4. -С.190-193.

108. Шамшура С.А. Система шумозащиты стенда для виброударного упрочнения труб лонжеронов // Прогрессивные технологические процессы в металлургии и машиностроении: Сб. тр. науч.-техн. конф. -Ростов н/Д, 7-9 сент. 2005. -С. 225-226.