ФОРМИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГО-ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ В СТЕРЖНЯХ В РЕЗУЛЬТАТЕ ДЕЙСТВИЯ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ

В статье рассматриваются вопросы обеспечения равномерности деформирования маложестких валов, винтов при одновременном действии продольных нагрузок и нагрева при термосиловой обработке. Однородность остаточных деформаций в продольном направлении обеспечивает выравнивания остаточных технологических напряжений, а это ведет к минимальному короблению в осевом направлении вследствие релаксации напряжений. Особенно актуальны эти вопросы для ходовых винтов, у которых жесткие требования по точности шага. В работе приведены результаты экспериментальных исследований по влиянию основных технологических режимов термосиловой обработки: величины деформации, скорости деформирования и температуры нагрева на равномерность деформирования по длине вала, выражавшейся коэффициентом локальности, который определялся как отношение максимальной деформации одного из участков к средней или минимальной деформации участков. Приведено сравнение кривых упрочнения, полученных при теоретическом моделировании процесса деформирования и из результатов натурного эксперимента, из которого следует вывод о неустойчивом, колебательном характере деформирования на стадии пластического течения. Из различных теорий, связанных с возможностью возникновения волн деформаций при нагружении деталей, в упругой постановке задачи, ударных возмущений для объяснения неравномерности распределения пластических деформаций по длине образца была принята волновая теория распространения упруго-пластических деформаций при статическом нагружении. На основе реологической модели Фойхта были получены фазовые траектории для различных параметров системы, которые показали возможность реализации в системе затухающих волновых процессов. С учетом этого предлагается управлять процессом формирования распределения остаточных деформаций с учетом формирующихся зон узлов и пучностей упруго-пластических деформаций.

1. Работнов Ю.И. Элементы наследственной механики твердых тел. М.: Наука, 1977. 350 с.

2. Работнов Ю.И. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979. 744 с.

3. Писаренко Г.С. Обобщенная нелинейная модель учета рассеяния энергии при колебаниях. Киев: Наукова думка, 1985. 236 с.

4. Писаренко Г.С., Богинич О.Е. Колебания кинематически возбуждаемых систем с учетом диссипации энергии. Киев: Наукова думка, 1982. 220 с.

5. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Ч. 1. Деформация и разрушение. М.: Машиностроение, 1974. 472 с.

6. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969. 420 с.

7. Кольский Г. Волны напряжения в твердых телах. М.: Иностранная литература, 1955. 194 с.

8. Панин В.Е., Лихачев В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации твердых тел. Новосибирск: Наука, 1985. 229 с.

9. Зуев Л.Б. О волновом характере пластического течения. Макроскопические волны локализации деформации // Физическая мезомеханика. 2006. Т. 9. № 3. С. 47–54.

10. Зуев Л.Б., Данилов Л.Б. Медленные волновые процессы при деформации твердых тел // Физическая мезомеханика. 2003. Т. 6. № 1. С. 75–94.

11. Панин В.Е. Основы физической мезомеханики // Физическая мезомеханика. 1998. Т. 1. № 1. С. 5–22.

12. Драчев О.И., Воронов Д.Ю., Расторгуев Д.А. Новая технология термосиловой обработки маложестких валов // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2004. № 1. С. 32–35.

13. Драчев О.И., Воронов Д.Ю., Расторгуев Д.А. Экспериментальная установка для равномерного осевого пластического деформирования маложестких деталей при термосиловой обработке // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2004. № 9. С. 15–18.

14. Драчев О.И. Технология изготовления маложестких осесимметричных деталей. СПб.: Политехника, 2005. 289 с.

15. Драчев О.И., Аргеткин А.В., Драчев А.О., Яшкина Т.Л. Способ и устройство для термосиловой обработки осесимметричных длинномерных деталей : патент РФ № 2235794; заявл. 20.02.2001; опубл. 10.09.2004.

16. Драчев О.И. Управление технологической наследственностью деталей малой жесткости. Ирбит: ОНИКС, 2011. 192 с.

17. Драчев О.И. Повышение точности и стабильности форм нежестких осесимметричных деталей методом термосиловой обработки. Старый Оскол: ТНТ, 2011. 267 с.

18. Репин К.А., Драчев О.И., Воронов Д.Ю. Новые технологии обработки маложестких длинномерных деталей и описание устройства для их реализации // Механики XXI веку: XII Всерос. науч.-техн. конф. Братск: Братский гос. ун-т, 2013. С. 135–139.

19. Драчев О.И., Расторгуев Д.А., Старостина М.В. Моделирование упруго-пластических деформаций при термосиловой обработке // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2012. № 3. С. 80–85.

20. Драчев О.И., Расторгуев Д.А., Старостина М.В. Повышение эффективности обработки маложестких валов при комбинированном термосиловом нагружении // Металлообработка. 2012. № 3. С. 30–35.