№ 11 (149) (2023)

При экспериментальном исследовании структуры слоя специального покрытия, наносимого на металлы методом газотермического напыления одним из основных методов, является изучение микроснимков шлифов. На основе компьютерного анализа микрофотографий можно получить функцию распределения неоднородностей в образце. Однако, поскольку микрофотография представляет собой плоское изображение, получаемая функция будет двумерной, тогда как в реальном образце распределение дефектов описывается трехмерной функцией. В настоящей работе рассмотрена проблема восстановления пространственной функции распределения дефектов в газотермическом покрытии на основании анализа микрофотографий шлифов. Реальное включение неправильной формы при этом заменяется эффективным трехосным эллипсоидом. Решена задача в общем виде редукции пространственной функции распределения f неоднородностей на функцию их распределения f Π на плоскости сечения Π , включающая некоторое интегральное преобразование I. Показано, что в частном случае сферических частиц обращение I^(-1) существует и является интегральным преобразованием того же типа, что I. Рассмотрено пространственное распределение сферических частиц, не зависящее от продольной координаты z, в котором размеры частиц ограничены в каждой точке функцией R(x, y), зависящей от координат. Это распределение качественно соответствует стационарной технологии напыления, при которой в глубинных слоях вблизи подложки материал покрытия проплавляется полностью и образует однородный расплав, а ближе к поверхности и краям нерасплавленные до конца частицы образуют вкрапления заметных размеров. В качестве второго примера рассмотрена редукция функции распределения Фуллера, применяемой при оптимизации гранулометрического состава порошковых материалов. Установлено, что редукция плотности функции распределения эллипсоидов на сечение плоского шлифа переносит плотность распределения центров без изменения, а произведение распределений Фуллера с независимыми параметрами переводит в произведение распределений с противоположными параметрами степени и с прежними значениями параметров эллипсоида

Материалы и материалы, обладающие магнитными свойствами, являются одной из фундаментальных основ того мира, что построило человечество. Магниты являются ключевыми элементами большинства устройств, применяемых в промышленности, науке и технике. Развитие технологии изготовления постоянных магнитов с целью достижения максимальной эффективности генерируемого магнитного поля при минимальном размере магнита можно разделить на два ключевых направления: изменение состава магнита и изменение формы магнитного поля. Исследование в данной работе направлено на разработку технологии изготовления магнитов сложной формы для контроля формы магнитного поля. Современные технологии производства активно используют различные программные продукты для моделирования внешнего вида, состава, физических и химических свойств конечного продукта. Для более точного изготовления и минимизации постобработки применяют автоматизированные комплексы, работающие по 3D модели, позволяющие изготавливать готовый продукт производства. Ручной труд постепенно заменяется машинным, а роль человека на производстве постепенно изменяется. Крупное производство начинает использовать роботизированные системы и конвейеры, позволяющие значительно увеличить производительность, снизить затраты и влияние человеческого фактора на качество готового продукта. Рынок аддитивных технологий за последние годы растёт с повышающимися темпами. В работе рассмотрено применение аддитивных технологий с целью получения материалов сложной формы, обладающих магнитными свойствами. Предложены обоснование и варианты решения основных препятствий на пути создания новой технологии изготовления магнитных материалов сложной формы. Предложены технологическое решения, и оборудование позволяющие получить магнитные материалы используя аддитивных технологий.

Отмечается, что традиционное мелкосерийное производство отличается низкой эффективностью из-за применения широкоуниверсального станочного оборудования, возможности которого в значительной степени недоиспользуются на рабочем месте, низкой по производительности технологической схемой обработки поверхностей детали – последовательной обработки поверхностей, организационной формой производства в виде участков по типу станков – участок токарных станков, участок фрезерных станков и т. п., что приводит к большим расстояниям перемещений заготовок по рабочим местам в процессе обработки. Стремление повысить эффективность производства посредством организации партий запуска деталей, которые формируются по конструктивному подобию, например корпусные детали, детали типа тел вращения и т. п., не дает существенного эффекта, т. к. решается задача только минимизировать затраты времени, связанные со сменой приспособлений и переустановкой заготовок, при этом не учитывается оптимальная очередность деталей в партии. С целью повышения эффективности мелкосерийного производства предлагается его организация на принципах модульной технологии, сущность которой заключается в представление детали не совокупностью отдельных поверхностей, а модулей поверхностей, где под модулем поверхности понимается сочетание поверхностей, с помощью которого деталь выполняет соответствующую функцию. Это позволяет обеспечить специализацию рабочих мест, которые организуются не под методы обработки, а под изготовление соответствующих групп модулей поверхностей. Последние позволяют воспользоваться более производительной технологической схемой обработки поверхностей детали – последовательно-параллельной обработкой поверхностей. При организации производства появляется возможность воспользоваться планировкой рабочих мест в линию согласно поточному методу, что позволит существенно сократить расстояние перемещений заготовок деталей по рабочим местам

На железнодорожном транспорте применяется большое количество полимерных деталей, работающих в сложных условия, испытывающих на себе недопустимый износ из-за работы в открытых узлах трения с присутствием запылённости и загрязнения без какой-либо жидкостной смазки. Существующие технологии, решающие эту проблему, применяются только при изготовлении самого материала детали, которые влекут за собой изменение эксплуатационных свойств всей детали, но нет технологии, которая будет изменять эксплуатационные свойства только поверхностного слоя. Для решения данной проблемы разрабатывается новый технологический процесс повышения эксплуатационных характеристик готовых полимерных деталей. Данная технология заключается в наполнении масляной смесью их поверхностного слоя на заданную глубину большего допустимого износа. Одним из самых важных этапов разработки данного технологического процесса является определение различных условий и режимов обработки, необходимых для обеспечения параметров технологического процесса. Для решения этой цели в работе сформирована целевая функция двух параметров. В данной работе определены критерии оценивания параметров технологического процесса маслонаполнения. Для определения границ параметров целевой функции выполнены аналитические расчеты и экспериментальные исследования по определению температурных границ применения смеси для наполнения, исходя из температуры ее кипения и испарения гексана из нее. Благодаря определенным начальным и граничным условиям определены рекомендованные режимы для выполнения технологического процесса маслонаполнения. Итогом работы стало определение конкретных границ целевой функции двух параметров и порядок этапов проведения технологического процесса, что позволяет обеспечить его стабильность и производительность.