Українська   English
ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

При написании данного реферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: июль 2020 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

Содержание

Введение

Газотурбинные двигатели являются основным типом двигателей в гражданской и военной авиации, используются как маршевые и форсажные энергоустановки в судостроении, энергетике и газовой промышленности. Применение функционально-ориентированных технологий для изделий машиностроения позволяет максимально повысить их общие эксплуатационные параметры за счет местного увеличения технических возможностей и свойств отдельных элементов, поверхностей и/или зон изделия в зависимости от функциональных местных особенностей их эксплуатации. При этом, изделия машиностроения, изготавливаемые по предлагаемым технологиям, максимально адаптируются по своим свойствам к особенностям их эксплуатации и проявляют свой полный потенциал возможностей в машине.

1. Актуальность темы

Статья в общем своем содержании посвящена функционально-ориентированной технологии машиностроения. Это специальная технология, базирующаяся на функционально-ориентированном технологическом процессе и технологической системе. Она основана на точной топологически ориентированной реализации необходимого множества алгоритмов технологического воздействия орудий и средств обработки в необходимые нано, микро, макро зоны и участки изделия, которые функционально соответствуют условиям их эксплуатации в каждой отдельной его зоне. Следует отметить, что предлагаемый новый класс технологий усложняет процесс изготовления изделий, но в целом обеспечивает качественно новую совокупность свойств и меру полезности изделий машиностроения при эксплуатации. Это дает возможность существенно повысить технико-экономические показатели эксплуатации и использования машин и технических систем. Реализуется качественно новый методологический подход в проектировании функционально-ориентированных технологических процессов, заключающийся в формировании технологических воздействий и свойств изделия в зависимости от осо- бенной эксплуатации функциональных элементов изделия.

2. Обзор исследований и разработок

Вместе с тем, процесс создания функционально-ориентированных технологий требует постоянного совершенствования, так как не в полном объеме разработаны принципы их создания, нет данных о характеристиках и возможностях их применения на макро, микро и нано уровнях. А также еще необходимо проводить большие исследования в области изучения эксплуатационных и функциональных свойств изделий, изготовленных с применением функционально-ориентированных технологий. Однако выполненные предварительные исследования и полученные результаты показывают хорошие результаты, которые необходимо распространять на различные процессы изготовления изделий. Выполненная работа позволила создать нетрадиционные варианты высокоэффективных технологий и технологических процессов на базе функционально ориентированного подхода. Данные исследования представляют собой разработку нового научного направления в области создания высокоэффективных технологий нового поколения.

В качестве предмета обработки, предлагаю рассмотреть лопатки компрессора газотурбинного двигателя. Изготовление лопаток очень сложный, трудоемкий и дорогостоящий процесс. В процессе работы компрессора на лопатки неизбежно будет попадать пыль, песок и другой мусор, который со временем разрушает их и приводит в негодность. Как вы можете увидеть, поверхность лопатки искривлена и имеет сложную конфигурацию и износ лопаток происходит неравномерно (см. рис). Задача состоит в том, чтобы увеличить срок службы лопаток и предотвратить ее разрушение.

Нанесение покрытия на базе функционально-ориентированных технологий позволяет не только предотвратить разрушение самой лопатки, а и увеличить срок службы лопаток в 3-4 раза. Исследуя характерный износ лопаток, мы видим, что она изнашивается неравномерно. Во избежание разрушения лопатки предлагаю наносить не равномерное покрытие на поверхность, в том месте где она начинает разрушаться на- нести больший слой. Это позволит изнашиваться лопатке равномерно и даже после того как этот слой износится, можно нанести его повторно. Функционально-ориентированные технологии обеспечивают возможность решения поставленной зада- чи.

С развитием науки и техники непрерывно появляются новые знания, которые позволяют применить качественно новые принципы и методы технологических воздействий преобразования изделий, применять новые нетрадиционные материалы, технологические процессы и оборудование, а также технические решения нового уровня. В настоящее время уже возникла необходимость в создании принципиально новых техно- логий, обеспечивающих качественно новую совокупность свойств и меру полезности изделий. Вместе с тем, современные запросы общества требуют непрерывного совершенствования технологий данного класса.

Можно отметить, что тенденции развития функционально-ориентированных технологий могут формулироваться на уровне реализации ими определенных свойств изготавливаемых ими изделий. При этом процесс развития этих технологий находится под влиянием трех главных факторов: технического уровня, экономического потенциала и заинтересованности (мотивации). Причем темпы технического развития постоянно ускоряются.

Отметим некоторые тенденции развития функционально-ориентированных технологий на примере обеспечения им некоторых перспективных свойств:

- создание функционально ориентированных технологий для изготовления изделий с качественно новыми нетрадиционными свойствами, в том числе реализуемые на макро-, микро- и наноуровнях; разработка функционально-ориентированных макро, микро и нано технологий;

- синтез новых принципов ориентации технологических воздействий и свойств изделий, а также создание на их базе функционально-ориентированных технологий;

- создание технологий на базе основных принципов мехатроники;

- синтез интегрированных функционально-ориентированных технологий;

- создание функционально-ориентированных технологий на базе технологических систем непрерывного действия и принципов автоматизации;

- проектирование технологических систем для функционально-ориентированных технологических процессов на основе уменьшения их размеров (миниатюризации) и массы, объемно-пространственной компоновки, применения принципов агрегатирования, концентрации рабочих позиций, агрегатирования, модульности, кассетирования и других особенностей.

Функционально-ориентированные технологии позволяют изготавливать изделия с качественно новыми нетрадиционными свойствами и эксплуатационными возможностями. Это обусловлено тем, что в этих технологиях технологические воздействия и свойства реализуются в зависимости от особенностей их эксплуатации в машине, по уровням глубины технологии и на базе группы особых принципов ориентации.

Важнейшей особенностью этих технологий является то, что они позволяют реализовывать технологические воздействия и обеспечивать свойства – иерархически структурировано, по уровням глубины деления изделия, как для традиционных функциональных элементов (исполнительные поверхности), так и более тонко для макро, микро и нанозон. При этом для решения этих вопросов необходима разработка макро, микро и нанотехнологий. А это дает возможность обеспечивать иерархически структурированные свойства изделий на макро, микро и нано уровнях, и тем самым обеспечивать новые нетрадиционные свойства изделий.

Выводы

Таким образом, выполненные исследования позволили разработать структурно-логические выражения по определению основных параметров производительности в зависимости от структуры технологической системы. А это дает возможность выявлять наиболее рациональные структурные варианты компоновки рабочих позиций в вакуумной камере технологической системы. А также в данной работе исследованы особенности структурных вариантов технологической системы и определено их влияние на параметры производительности. При этом полученные зависимости параметров производительности от особенностей процесса нанесения покрытий на внутренние цилиндрические поверхности изделий позволяют производить направленный поиск структуры технологической системы для определенных конкретных практических условий нанесения покрытий на различные изделия машиностроения. В целом выполненные исследования дают возможность проектировать оснастку технологических систем в зависимости от необходимых параметров производительности вакуумных ионно-плазменных установок.

Список источников

  1. Барвинок В.А. — Управление напряжённым состоянием и свойства плазменных покрытий. — М.: Машиностроение, 1990. — 384 с.: ил.
  2. Машиностроение. Энциклопедия. / Ред. совет: К.В.Фролов (пред.) и др. — М.: Машиностроение. Технологии, оборудование и системы управления в электронном машиностроении. Т. III — 8/Ю.В. Панфилов, Л.К. Ковалев, В.А. Блохин и др.; Под общ. ред. Ю.В. Панфилова. 2000. — 744 с.
  3. Нанесение износостойких покрытий на быстрорежущий инструмент / Ю.Н. Внуков, А.А. Марков, Л.В. Лаврова, Н.Ю. Бердышев. — К.: Тэхника, 1992. — 143 с.
  4. Михайлов А.Н., Михайлов В.А., Михайлова Е.А. Методика и основные принципы синтеза функционально–ориентированных вакуумных ионно–плазменных покрытий изделий машиностроения. // Упрочняющие технологии и покрытия. — М.: Машиностроение. №7. 2005. С. 3–9.
  5. Mikhaylov A., Mikhaylov V., Mikhaylova E. Bases of synthesis of special functionally–oriented vacuum covers of workpieces of mechanical engineering. // Jhe 31 Internationaly Attendeol Scientitic Conference of the Military Technical Academy “Modern Technologits in the 21 th Century”. — Bucharest: MTA, 2005. P.127–131.
  6. Михайлов А.Н., Михайлов В.А., Михайлова Е.А. Основы синтеза нового класса вакуумных ионно–плазменных покрытий изделий машиностроения // Conferinta Stiintifica Internationala Iasi–Chisinau: Tehnologii Moderne. Calitate. Restructurari. TMCR 2005. Chisinau, 2005. Vol. 2. P. 327–331.
  7. Сайт с описаним ионно–плазменных технологических устройств и технологией нанесения функциональных покрытий на труднодоступные внутренние поверхности http://www.itm.dp.ua/RUS/Technol/Tech00010.html.
  8. Михайлов А.Н. Основы синтеза функционально–ориентированных технологий. — Донецк: ДонНТУ, 2009. — 346 с.
  9. Михайлов А.Н. Общие особенности функционально–ориентированных технологий и принципы ориентации их технологических воздействий и свойств изделий. // Машиностроение и техносфера XXI века. Сборник трудов XIV международной научно–технической конференции в г. Севастополе 17–22 сентября 2007 г. В 5–ти томах. — Донецк: ДонНТУ, 2007. Т. 3. С. 38–52.
  10. Лащенко Г.И. — Плазменное упрочнение и напыление. — К.: "Екотехнологія" 2003. — 64 с.
  11. Metal Coat Technologyhttp://www.mctse.ru/index.php/faq/37-q-podgotovka-k-napyleniyu.
  12. Open Library — открытая библиотека учебной информации http://oplib.ru/random/view/774043.