АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ПОПЕРЕЧНОЙ ОБКАТКЕ ПЛОСКИМИ ПЛИТАМИ

ЦЕЛЬ. Определить напряженное состояние и зону пластической деформации цилиндрических деталей при поперечной обкатке плоскими плитами. МЕТОДЫ. В работе использован математический аппарат, основанный на законах теории упругопластического твердого тела. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Получены аналитические зависимости для определения компонент напряжений и зоны пластической деформации при поперечной обкатке плоскими плитами. Результаты расчетов показали, что после поперечной обкатки в центре поперечного сечения заготовки имеет место напряженное состояние всестороннего растяжения, а в оболочке заготовки имеется напряженное состояние сжатия. Глубина зоны пластической деформации зависит от степени относительного обжатия и коэффициента трения между заготовкой и плитами. ВЫВОДЫ. Для упрочнения маложестких цилиндрических деталей типа валов и осей предложен метод поперечной обкатки плоскими плитами. Разработанная математическая модель дает вполне достоверные значения напряженного состояния и зоны пластической деформации. При поперечной обкатке плоскими плитами радиус зоны упругой деформации зависит от степени относительного обжатия и коэффициента трения между заготовкой и плитами. Способ упрочнения поперечной обкаткой плоскими плитами исключает образование трещин и разрушение материала в центральной области цилиндрических изделий.

поперечная обкатка, напряженное состояние, остаточное напряжение, упругопластическая деформация, упрочнение, разрушение

1. Зайдес С.А., Емельянов В.Н. Влияние поверхностного пластического деформирования на качество валов: монография. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2017. 380 с.

2. Щукин В.Я. Основы поперечно-клиновой прокатки / под ред. А.В. Степаненко. Минск: Наука и техника, 1986. 223 с.

3. Клушин В.А.,Рудович А.О. Технология и оборудование поперечно-клиновой прокатки: монография. Минск: Изд-во ФТИ НАН Беларуси, 2010. 300 с.

4. Томленов А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением. М.: Машгиз, l963. 234 с.

5. Зайдес С.А., Климова Л.Г., Управление технологическими остаточными напряжениями в маложестких валах охватывающим деформированием // Вестник ИрГТУ. 2006. № 4 (28). С. 46-51.

6. Зайдес С.А., Фам Дак Фыонг. Аналитический расчет остаточных напряжений при упрочнении цилиндрических деталей поперечной обкаткой // Вестник ИрГТУ. 2015. № 12 (107). С. 40-46.

7. Саушкин М.Н., Радченко В.П., Павлов В.Ф. Метод расчета полей остаточных напряжений и пластических деформаций в цилиндрических образцах с учетом анизотропии процесса поверхностного упрочнения // Прикладная механика и техническая физика. 2011. Т 52. № 2. С. 173-182.

8. Зайдес С.А., Рудых Н.В. Определение напряженного состояния поверхностно-упрочненного слоя // Вестник ИрГТУ. 2011. № 12(59). С. 35-38.

9. Смеленский В.М., Блюменштейн В.Ю. Механика технологического исследования на стадиях обработки и эксплуатации деталей машин: монография. М.: Машиностроение, 2007. 400 с.

10. Биргер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машиностроение, 1963. 235 с.

11. Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1978. 360 с.

12. Кузнецова Е.В., Горбач О.Н., Кузнецов Р.В., Мелехин А.Ю., Горбач К.В. Влияние технологических параметров изготовления на уровень остаточных напряжений в оболочках тепловыделяющих элементов // Прикладная математика и вопросы управления. 2017. № 4. С. 118-131.

13. Грудев А.П. Теория прокатки. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. 280 с.

14. Емельянов В.Н., Васильев П.Г., Олисов В.Н. Правка прямых валов поверхностным пластическим деформированием // Автоматизированное проектирование в машиностроении. 2014. № 2. С. 92-97.

15. Королев А.В., Балаев А.Ф., Савран С.А. Математическая модель вибромеханической стабилизации геометрических параметров длинномерных деталей // Успехи современной науки. 2016. Т. 2. № 7. С. 73-76.

16. Фам Дак Фыонг, Зайдес С.А., Нгуен Ван Хуан. Определение условий поперечной обкатки при поверхностном пластическом деформировании // Вестник ИрГТУ. 2015. № 4 (99). С. 48-52.

17. Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах / под общ.ред. Д.Г. Красковского. М: Компьютер Пресс, 2002. 224 с.

18. Haghpanah B., Nayed-Hashemi H., Aziri A.V. Elasto-plastic stresses in a functionally graded rotating disk // ASME J. Eng. Mater. Technol. 2012. Vol. 134. Issue 2.