Физико-химическая обработка крупногабаритных деталей летательных аппаратов

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Надежность продукции является одним из важнейших показателей качества продукции и означает способность сохранения в заданном отрезке времени всех ее потребительских свойств. К наиболее важным единичным показателям надежности относится средняя наработка на отказ. Большинство схем автоматики реализовано программно и ремонтного обслуживания не требует. Функции ремонтного персонала сводятся к обслуживанию первичных преобразователей, силовой аппаратуры и замене типовых элементов систем модулей МК и ПК. Что касается эксплуатации в системе значительно, уменьшено влияние человеческого фактора, так как однажды созданные удачные варианты циклов сушки могут затем использоваться многократно, исключая ошибки оператора.
Рассмотренная система позволяет снизить время сушки зерна, сохранить расход электрической энергии, за счет уменьшения времени работы механизмов в холостую, предупреждать аварийные ситуации, анализируя протокол работы системы, взаимодействовать с другими подсистемами в интегрированной АСУ, предприятия хранения и транспортировки зерна.
Список литературы:
1. Подлипенский В. С. Элементы и устройства автоматики. — СПб.: Полтехника, 1995. — 472 с.
2. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. В.И. Кру-повича, Ю. Б. Барыбина, М. Л. Самовера.
3. Клабуков В. Ф., Мельниченко П. И. От локальных задач автоматизации к интегрированной АСУ // Хранение и переработка зерна. — 2002. — № 4.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
© Вильнер А. Ю. *
Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М. Ф. Решетнёва, г. Красноярск
Представлены результаты исследования физико-химической обработки алюминиевого сплава 1201. Представлены зависимости скорости травления от концентрации и температуры раствора, шероховатости поверхности от концентрации и температуры раствора, производительности, шероховатости, отклонения формы обрабатываемой поверхности от плотности тока.
* Аспирант кафедры Электронных телекоммуникационных технологий.
Для изготовления деталей летательных аппаратов необходимы материалы с особыми свойствами. Одним из таких материалов является алюминиевый сплав 1201. Из таких материалов изготавливают тонкостенные крупногабаритные детали, например, корпуса ракет, механическая обработка таких деталей весьма затруднительна. Поэтому исследования методов физико-химического управляемого снятия металла, которые позволят исключить использование громоздкого оборудования, являются актуальными.
Химические методы обработки материалов основаны на удалении слоя материала, за счет химического взаимодействия обрабатываемого материала с кислотным или щелочным составом ванн. Наиболее распространенным методом химической обработки является метод глубокого контурного травления, или размерного травления, который в производстве назван методом химического фрезерования. Однако в литературе данных о технологических режимах обработки алюминиевого сплава 1201 практически нет. Были проведены исследования влияния концентрации №ОН и температуры водного раствора на скорость травления и шероховатость поверхности.
При химическом фрезеровании сплава 1201 с увеличением температуры раствора №ОН наблюдалось увеличение скорости съёма металла. Данная зависимость представлена на рис. 1.
Увеличение концентрации приводит к росту скорости травления в области концентраций от 50 до 200 г/л. Повышение концентрации выше 200 г/л не увеличивает скорость травления. Из рис. 2. видно, что при малых значениях температуры раствора (20−30 °С) шероховатость поверхности после травления Яа 0,7−2,5 мкм.
Условные обозначения о — ШОН — 50 г/л, • - ШОН — 200 г/л, А — №ОН — 400 г/л
Рис. 1. Зависимость скорости травления (мм/ч) от концентрации и температуры раствора
Условные обозначения о — МаОИ — 50 г/л, • - МаОИ — 200 г/л, А — МаОИ — 400 г/л
Рис. 2. Зависимость шероховатости поверхности (мкм) от концентрации и температуры раствора.
Скорость травления 0,3 мм/ч и более можно достичь путем увеличения температуры раствора более 50 °C, но при этом резко ухудшается качество поверхности Ra 6 мкм и более.
Предполагается, что процесс растворения алюминиевых сплавов с повышенным содержанием меди идет по электрохимическому механизму т. е. на поверхности заготовки образуются микрокатоды и микроаноды. Травящий раствор, в первую очередь разрушает анодные поверхности, переводя алюминий в ионное состояние:
А1 ^ 2 Л1Ъ++ 6е А13+ + 30Н — ^ А1 (0Н)3
Так как в щелочных растворах концентрация водородных ионов мала, предполагается, что у катода под влиянием электрического поля происходит ионизация воды с выделением водорода:
6Н 20 ^ 6Н ++ 60Н -6Н ++ 6е = 3Н 2
Образующийся на аноде осадок гидроокиси алюминия:
2 А13+ + 60Н — = 2 А1(0Н)3
растворяется в избытке щелочи:
А1 (& lt-ОН)3 + ОН — ^ А120 + 2Н20
Алюминат диффундирует далее в раствор:
АО- + На+ ^ НаАЮ2
Зерна меди вытравливаются и выпадают в раствор, образуя новые катодные центры. За счет неравномерности снятия металла образуются выступы (катодная поверхность) и впадины (анодная поверхность), что приводит к ухудшению качества поверхности, особенно, при повышенных температурах раствора (более 50 °С).
Для уменьшения влияния разности потенциалов между микрокатодами и микроанодами на процесс химического растворения необходимо наложить постоянное или переменное электрическое поле. Для исследования этого процесса использовалась ячейка с горизонтальным расположением электродов. Образец помешался внизу, второй электрод с отверстиями располагался сверху. Величину межэлектродного зазора изменяли от 1 мм до 4 мм, плотность тока от 0,05 А/см2 до 2А/см2. Постоянный ток при зазорах менее 2 мм приводит к образованию на поверхности образца впадин напротив отверстий в катоде. Это происходит из-за интенсивного конвективного тепломассообмена вызванного перемешиванием раствора пузырьками водорода. Увеличение зазора приводит к выравниванию поверхности.
Условные обозначения • - межэлектродный зазор 2,5 мм, о — межэлектродный зазор 4 мм
Рис. 3. Зависимость производительности (мм/ч) от плотности тока.
Температура раствора -25 °С.
Согласно графикам, приведенным на рис. 3, величина съема металла увеличивается с увеличением плотности постоянного тока.
На рис. 4 изображена зависимость производительности от плотности переменного тока. Из графиков следует, что увеличение плотности тока не приводит к значительному увеличению скорости съема металла, особенно,
при больших зазорах. С увеличением плотности тока, рис. 5, наблюдается уменьшение шероховатости поверхности. В диапазоне плотностей тока от 0,1 до 1,2 А/см2, шероховатость при постоянном токе несколько ниже, чем при переменном.
0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0
Условные обозначения • - межэлектродный зазор 2,5 мм, о — межэлектродный зазор 4 мм
Рис. 4. Зависимость производительности (мм/ч) от плотности переменного тока
3 2,5 2 1,5 1
0,5
0
0,2 0,4 0,6 0,8, ?А/ см2
Условные обозначения
• - переменный ток, о — постоянный ток
Рис. 5. Зависимость шероховатости от плотности тока
Из рис. 6 следует, что при использовании переменного тока отклонение от формы обрабатываемой детали является минимальным и лежит в пределах ± 0,015 мм (при площади обработки 25 кв. см).
В результате проведенных исследований по химическому травлению и физико-химическому растворению сплава 1201, выявлено, что химическое травление в водном растворе №ОИ возможно при температурах 20 -30°С, это приводит к уменьшению скорости травления до 0,05 ^ 0,08 мм/час.
0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 —
0 -1−1-1−1-1−1-1−1-1−1-1-
0 2 0 4 0 6 0 8 1 i, А /см2
Условные обозначения • - переменный ток, зазор 2,5 мм., о — постоянный ток- А — постоянный ток, зазор 4 мм
Рис. 6. Зависимость отклонения формы обрабатываемой поверхности от плотности тока
Обычно при химическом фрезеровании алюминия и его сплавов производительность равна 0,019−0,040 мм/мин (1,1−2,4 мм/ч), при концентрации NaOH 300−400 г/л и температуре 70−95°С, при этих режимах шероховатость поверхности Ra = 5−6 мкм, отклонение формы ± 0,05 мм.
Наиболее приемлемым способом обработки сплава 1201 является растворение с наложением переменного электрического поля, позволяющий получить скорость съема 0,3−0,5 мм/час при отклонении формы поверхности ± 0,015 мм и шероховатости Ra 2−2,5 мкм. Этот процесс проводят в водном растворе NaOH концентрацией 150 г/л, при температуре 20−30°С и плотности переменного тока достигает 0,4−0,5 А/см2.
ОЦЕНКА СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОННЫХ ДОКУМЕНТОВ1
© Влацкая И. В. *, Максименко А. В. *
Оренбургский государственный университет, г. Оренбург
Работа посвящена современным средствам обработки электронных документов. Проведена классификация программных продуктов и вы-
1 Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научно-педагогические кадры» проект № П1004 от 20. 08. 2009 г. «Разработка технологии хранения и обработки квазиструктурированных данных».
* Заведующий кафедрой Математического обеспечения информационных систем, кандидат технических наук, доцент.
¦ Научный сотрудник кафедры Математического обеспечения информационных систем.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой