Чисельне моделювання при дослідженні процесів ультразвукової обробки сталевих деталей сільськогосподарської техніки

Loading...
Thumbnail Image

Date

2018

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

ЦНТУ

Abstract

Сформульовано модельна контактна задача для дослідження процесів поверхневого зміцнення пластичним деформуванням з застосуванням ультразвукового впливу. Проведено чисельне моделювання та намічені шляхи оптимізації параметрів розглянутого технологічного процесу. Вирішена крайова задача рівняння руху, співвідношенню Коші, фізичні співвідношення складових компонент деформації при необхідних граничих умовах. Встановлено зв’язок радіуса індентора з його навантаженням для досягнення якістних показників процесу ультразвукового впливу . Доказано, що ультразвукова обробка деталей сільськогосподарської техніки дозволяє збільшувати мікротвердість сталевих поверхонь до 27 %. Сформулирована модельная контактная задача для исследования процессов поверхностного упрочнения пластическим деформированием с применением ультразвукового воздействия. Проведено численное моделирование и намечены пути оптимизации параметров рассматриваемого технологического процесса. Решена краевая задача уравнения движения, соотношению Коши, физические соотношения составляющих компонент деформации при необходимых граничных условиях. Установлена связь радиуса индентора с его нагрузкой для достижения качественных показателей процесса ультразвукового влияния. Доказано, что ультразвуковая обработка деталей сельскохозяйственной техники позволяет увеличивать микротвердость стальных поверхностей до 27%. The priority is given to carrying out studies to improve the performance characteristics of agricultural machinery parts in the context of modern technologies. The value of ultrasonic effects for the surface treatment of steel parts is established. The relevance of research is determined. The analysis of literature sources is carried out, the necessity of optimization of technological parameters of mechanical processing of materials with use of ultrasonic influence is shown. It is established that, mechanical processes that occur during the interaction of an ultrasonic working tool and the surface of a part are rather complicated. The expediency of studying specific aspects of the behavior of the machined material of parts on the basis of numerical modeling is determined. A model contact problem was formulated to study the processes of surface hardening during plastic deformation using ultrasound. The research tasks, boundary conditions are determined. Numerical simulation is carried out and ways of optimization of parameters of the considered technological process are described. The boundary value problem of the equation of motion, the Cauchy relation, the physical relationships of the components of the deformation components with the necessary boundary conditions are solved. As indirect characteristics, allowing to judge the level of strengthening of the material, residual plastic deformations were taken in the direction of the general axis of symmetry of the cylinder and the indenter. The relationship between the radius of the indenter and its load is established to achieve qualitative indices of the process of ultrasonic action. The state of the surface of steel parts by parameters of microhardness and structural components is studied. It is proved that ultrasonic treatment of agricultural machinery parts allows to increase microhardness of steel surfaces up to 27%. It is established that by changing the parameters of power and ultrasonic load, it is possible to control the formation of a hardened layer in the material.

Description

Keywords

сталь, мікротвердість, деталь, чисельне моделювання, циліндр, ультразвук, деформація, тензор напружень, опір втоми, индентор, сопротивление усталости, микротвердость, численное моделирование, цилиндр, деформация, тензор напряжений, microhardness, numerical modeling, detail, influence, cylinder, theory, ultrasound, deformation, stress tensor, fatigue resistance, steel, indentor

Citation

Мажейка, О. Й. Чисельне моделювання при дослідженні процесів ультразвукової обробки сталевих деталей сільськогосподарської техніки / О. Й. Мажейка, А. М. Лутай // Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. - Кропивницький : ЦНТУ, 2018. - Вип. 31. - С. 75-80.