ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАБОТКИ ШЕСТЕРЕН С ПРЯМЫМИ ЗУБЬЯМИ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

программное средой функционирования ИС. Так же, как и в случае с аппаратной средой отсутствие нужной программной среды может привести к тому, что ИС не сможет полностью или частично использоваться по своему назначению.

Информационная система предназначена для использования ее в профессиональной деятельности. Те профессионалы, которые будут ее использовать должны иметь навыки работы с такой системой, т. е. обучиться работе с ней. Назовем пользователей конечными пользователями. Кроме этого, для успешного бесперебойного функционирования ИС необходим специальный персонал: это могут быть программисты, сетевые администраторы баз данных, специалисты по безопасности, специалисты по обслуживанию специальной техники и др. Их можно назвать персоналом ИС. Состав и количество персонала ИС диктуется теми задачами, которые выполняет ИС, ее сложностью и особенностью развертывания. Конечных пользователей и персонал ИС будем называть пользователями ИС. И это третий необходимый элемент для полноценного функционирования ИС.

Наконец для того, чтобы ИС могла быть внедрена и успешно эксплуатироваться необходим также то, что непосредственно не взаимодействует с информационной системой, но без чего успешная ее эксплуатация невозможна. Речь идет о поддерживающей инфраструктуре. К инфраструктуре следует отнести средства жизнеобеспечения (помещение, электричество, отопление и т. п.) и внешние средства безопасности. Все это, как было отмечено, непосредственно не взаимодействует с ИС, но может воздействовать с элементами расширения ИС. Так отсутствие нужных помещений или отопления в холодное время года не позволит и конечным пользователям, и персоналу ИС должным образом исполнять свои обязанности, а отсутствие электропитания приведет к невозможности использования аппаратной среды ИС.

Структура информатики как научной дисциплины состоит из: технические средства, программные средства и алгоритмические средства. Все три компоненты развиваются в тесной взаимосвязи. Их взаимодействие привело к развитию таких направлений информатики, как теория вычислений, алгоритмы и структуры данных, методология программирования и языков, компьютерные элементы и архитектура, разработка программного обеспечения, искусственный интеллект, компьютерные сети и телекоммуникации, системы управления базами данных, параллельные вычисления, распределённые вычисления, взаимодействия между человеком и компьютером, компьютерная графика, операционные системы, числовые и символьные вычисления.

Список использованной литературы:

1. Информационные системы в экономике/ под ред. Г. А. Титоренко. - М.: Из-во «Инфра М», 2012.

2. Золотов, С. Ю. Проектирование информационных систем [Текст] / С. Ю. Золотов. - Томск: Из-во «Эль Контент», 2013.

© Багшыева О., Хуммедова А., Давутгулыев А., Багшыев М., 2024

УДК 621.335-629-427.784.4

Выставкина А.В.

Магистрант 2 курса, Набережночелнинского института КФУ,

г. Набережные Челны, РФ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАБОТКИ ШЕСТЕРЕН С ПРЯМЫМИ ЗУБЬЯМИ

Аннотация

В статье описана эффективная технологии обработки шестерен, позволяющая нейтрализовать или

значительно отдалить возникновение износа и усталостного выкрашивания, и других характерных вредоносных эффектов, снижающих надежность машин. Анализ проведенных исследований и эксплуатационные испытания показали, новая технология увеличивает глубину упрочнения, повышает опорную способность поверхность, износостойкость, при этом остаточные напряжения в поверхностном слое переходят в более благоприятные напряжения сжатия, что повышает как изгибную, так и контактную усталостную прочность. В итоге надежность зубчатой передачи возрастает на 25...30%.

Ключевые слова:

машина, шестерня, зубья, обработка зубьев, упрочнение, напряжения, износостойкость.

Надежные машины обеспечивают непрерывную работу в различных отраслях промышленности -машиностроении, производстве, транспорте, робототехники и многих других. Задача заключается в разработке и создании машин с высокими стандартами надежности, учитывающих разнообразные условия эксплуатации и требования клиентов. Механические передачи, особенно зубчатые колеса, играют приоритетную роль в передаче движения и мощности в машинах. Зубчатые колеса применяются в широком спектре промышленных и транспортных систем, обеспечивая высокий крутящий момент, высокие скорости вращения и надежное функционирование. Так, например, по данным [1] средняя сменяемость зубчатых колес при ремонтах составляет 20%, а шестерен - 50%. При исследованиях было выявлено, что в процессе контакта зубьев происходят сложные преобразования структуры металла по сектору скорости скольжения и пластической деформации, отрицательно влияющих на усталостную прочность зубьев. Прямые зубья шестерен находятся в самых тяжелых условиях работы в сравнении, например, с косыми зубьями, так как больше подвержены ударным нагрузкам.

Рисунок 1 - Износ и поломка прямых зубьев шестерни

Следовательно, необходим способ окончательной обработки прямых зубьев, позволяющий ослабить негативные перечисленные факторы и уменьшить риск поломок зубьев.

Как показал обзор литературы, этим способом является отделочно-упрочняющая обработка всей поверхности зубьев, как это происходит при наклепе, когда формируется кристаллическая решетка, деформации которой, зарождаясь в микрообъемах, распространяется по кристаллографическим плоскостям и направлениям. Как правило, пластическая деформация металла в таких случаях не направлена на придание формы деталям, а ограничивается только изменением физических свойств металла. Упоминаемые физические свойства металла, которые претерпевают изменения в процессе такой обработки, должны включать предел упругости, предел прочности, твердость, макроструктуру и внутренние напряжения.

Самым распространенным методом упрочнения металла, использующим физические явления, является пластическая деформация поверхности детали, называемая "поверхностным упрочнением". В частности, широко известно использование некоторых методов упрочнения зубьев зубчатых колес за счет пластической деформации поверхности металла зубьев. Зубья шестерни упрочняются за счет пластической деформации в направлении приложения основной рабочей нагрузки, из-за чего остаточные

напряжения имеют тот же знак, что и напряжения рабочей нагрузки. Это позволяет обеспечить высокую контактную прочность зубьев шестерни и в то же время избежать любой дополнительной концентрации напряжений

Одной из практических реализацией эффективной обработки прямых зубьев является устройство, описанное в [2]. Средство для поверхностного упрочнения выполнено в виде криволинейных поверхностей, с методом наклепа, содержащем механизм крепления упрочняемого колеса, механизм накатывания и гидропривод. Более технологичным является специальный пресс, описанный в [3]. Он показан на рис. 2а., где показана станина 1, на которой установлен механизм 2 для создания пластической деформации; зажимное приспособление 3 для закрепления обрабатываемого зубчатого колеса 4; и гидравлический привод 5 для поворота зубчатого колеса 4 относительно механизма 2. Механизм 2 для создания пластической деформации выполнен в виде цилиндрического кольца 6, которое закреплено в вертикальном положении на станине 1 с помощью подставки 7. Кольцо 6 имеет на своей внутренней поверхности ряд зубчатых выступов, выполненных в виде отдельных съемных натяжных элементов 8, установленных в соответствующих продольных пазах 9, которые равномерно разнесены по периферии кольца 6.

Рисунок 2 - Станок для поверхностной обработки прямых зубьев зубчатых колес (а) и диаграммы нормальных напряжений (б).

Диаграммы, действующие на корне зуба, подразделяются от вида причин: А - эффекта изгиба, В -эффекта остаточных напряжений, С - эффекта допустимой рабочей нагрузки для упрочненного зуба, С' -эффекта допустимой нагрузки для неупрочненного зуба, D - нормальных напряжений. Учитывая, что фактическое давление инструмента на поверхность зуба:

где: S| - номинальная площадь, N давления [1]:

(1)

нагрузка, Н, получим формулу для расчета фактического

(2)

При этом для расчета упругого взаимодействия инструмента с деталью должно соблюдаться условие:

где: у - величина деформирования неровностей, мкм, Rp - высота сглаживания неровностей профиля, мкм. На рис. 2б видно, что эти условия выполняются.

Так как глубина изменения упрочненной кристаллической структуры зависит от силы, приложенной к упрочняемой поверхности, и эта зависимость эта близка к линейной, в особенности для закаленных сталей, то связь пластического воздействия с условиями обработки хорошо описывается:

(4)

где h„ пластическое внедрение инструмента, Р - сила упрочнения, Н, S- площадь контакта, м2, Нетвердость по Виккерсу обрабатываемого материала; к» - коэффициент, равный 0,06 для закаленных сталей.

Анализируя проведенные исследования и эксплуатационные испытания можно сделать вывод, что отделочно-упрочняющая обработка обеспечивает шероховатость рабочих поверхностей зубьев Ra=0,32...0,63 мкм, причем конфигурация неровностей становится более пологой, обеспечивая повышенную опорную способность поверхности, что повышает износостойкость, при этом остаточные напряжения в поверхностном слое переходят в более благоприятные напряжения сжатия 250...350 МПа, что повышает как изгибную, так и контактную усталостную прочность. В итоге надежность зубчатой передачи возрастает на 25...30%.

Список использованной литературы:

1. Бочкарев Н.А. Исследование метода обработки тяжелонагруженных цилиндрических зубчатых колес. Оборудование, инструмент, оснастка. Автореф. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук: 05.03.01 технология и оборудование механической и физико-технической обработки. М., 2004, 28с.

2. Устройство для поверхностного упрочнения зубьев зубчатых колес методом наклепа, а.с. СССР 158911, №593769/12-2/ Юдин И.И., заявл. 07.01.1963, опубл. 23.04.1965, Бюл. 4, 45с.

3. METHOD OF AND DEVICE FOR GEAR ТЕЕТН HARDENING, Zhuravlev G.A. et al. Patent US 3 851 512, Dec. 3, 1974,Appl. No.: 339,349, Mar. 8, 1973.

© Выставкина А.В., 2024

УДК 62

Гарадурдыев М. Д.,

Преподаватель,

Институт телекоммуникаций и информатики Туркменистана.

Косаев Й. Д., Преподаватель,

Институт телекоммуникаций и информатики Туркменистана.

Ашхабад, Туркменистан.

ЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА УНИВЕРСАЛЬНОГО ПРОГРАММИРУЕМОГО КОНТРОЛЛЕРА

Аннотация

Контроллер (блок местного управления) необходим для управления аппаратами ввода-вывода