Результаты применения численных методов решения уравнения теплопроводности при проектировании операций лазерной обработки деталей печатных станков

У статті досліджена можливість застосування чисельних методів вирішення рівняння теплопровідності для проектування операцій поверхневої зміцнюючої обробки деталей друкарських машин. Неочевидність цієї можливості пов’язана з необхідністю подолання трансцендентності рівняння теплопровідності і обліку нелiнiйностей I і ІІ роду. Для визначення температурної залежності коефіцієнта поглинання поверхні заготівки розроблена розрахунково-експериментальна методика і стенд для її реалізації. В результаті використання чисельного методу вирішення рівняння отримані розміри і форма ізотерми відповідної температури гарту при імпульсному і безперервному опроміненні. Підтверджена їх достовірність за результатами експериментальних досліджень на підставі достатньо високого рівня збіжності результатів (відносна погрішність глибини зони не перевищує 3,7 %, ширини — 4,2 %). Встановлено, що для управління поперечною формою зони зміцнення необхідно розширити перелік керованих чинників дією на розподіл інтенсивності упоперек променя.In the article possibility of heat conductivity equalization decision numeral methods application is investigational for planning of superficial consolidating treatment of printing-presses details operations. Non evidence of this possibility is related to the necessity of overcoming of transcendentness of equalization of and account of nonlinearities I and ІІ view. For determination of temperature dependence of purveyance surface absorbance a calculation-experimental method and stand is developed for its realization. As a result of the use of isotherms sizes and form equalization decision numeral method, proper the temperature of tempering at an impulsive and continuous irradiation are got. Their authenticity is confirmed on results experimental researches on the basis of sufficient high level to convergence of results (the relative error of depth of area does not exceed 3,7 %, widths — 4,2 %). It is set that for a management the work-hardening area transversal form it is necessary to extend the list of the guided factors affecting distributing of intensity broad wise shining.В статье исследована возможность применения численных методов решения уравнения теплопроводности для проектирования операций поверхностной упрочняющей обработки деталей печатных машин. Неочевидность этой возможности связана с необходимостью преодоления трансцендентности уравнения теплопроводности и учета нелинейностей I и ІІ рода. Для определения температурной зависимости коэффициента поглощения поверхности заготовки разработана расчетно-экспериментальная методика и стенд для ее реализации. В результате использования численного метода решения уравнения получены размеры и форма изотерм, соответствующих температуре закалки при импульсном и непрерывном облучении. Подтверждена их достоверность по результатам экспериментальных исследований на основании достаточно высокого уровня сходимости результатов (относительная погрешность глубины зоны не превышает 3,7 %, ширины — 4,2 %). Установлено, что для управления поперечной формой зоны упрочнения необходимо расширить перечень управляемых факторов воздействием на распределение интенсивности поперек луча

ПЕРСПЕКТИВНІ МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ РОБОТОЗДАТНОСТІ ДЕТАЛЕЙ ГІРНИЧИХ МАШИН ЛАЗЕРНОЮ ОБРОБКОЮ

New methods of surface treatment of parts and assemblies of mining machines are proposed, which should have high fatigue strength, corrosion and acid resistance, and wear resistance when working in difficult production conditions. A laser beam is used to locally dope the surface of the product with rapid diffusion (liquid to liquid) and form the surface of the part of amorphous films tightly bound to the matrixПредлагаются новые методы поверхностной обработки деталей и узлов горных машин, которые должны иметь высокую усталостную прочность, коррозие- и кислотостойкость, износостойкость при работе в сложных производственных условиях. Используется лазерный луч для локального легирования поверхности изделия с быстрой диффузией (жидкость в жидкость) и формированияна поверхности детали аморфных пленок, крепко связанных с матрицейПропонуються нові методи поверхневої обробки деталей і вузлів гірничих машин, які повинні мати високу міцність від утоми, коррозіє- і кислотостійкість, зносостійкість при роботі в складних виробничих умовах. Використовується лазерний промінь для локального легування поверхні виробу з швидкою дифузією (рідина в рідину) і формірованіяна поверхні деталі аморфних плівок, міцно пов'язаних з матрице

НЕСТАБІЛЬНІСТЬ РОЗМІРІВ ШАРУ ЛАЗЕРНОГО ЗМІЦНЕННЯ ДЕТАЛЕЙ ГІРНИЧИХ МАШИН

The results of the quantitative structure of the depths of error analysis and laser hardening zone width for pulsed and continuous irradiation of products used in mining machines. Numerical characteristics obtained by calculation errors resulting from the use of the developed models of precision manufacturing operations. The used analytical method allows to identify the main sources of instability in the processing stage of the operation design, provide operating and organizational measures for their elimination or reduction, as well as to put forward reasonable demands for quality used process equipment and toolingПриводятся результаты количественного анализа структуры погрешности глубины и ширины зоны лазерного упрочнения при импульсном и непрерывном облучении изделий, применяемых в горных машинах. Числовые характеристики погрешности получены расчетньии путем в результате использования разработанных моделей точности технологических операций. Использованный аналитический метод позволяет выявить основные источники нестабильностей процесса обработки на этапе проектирования операции, предусмотреть режимные и организационные мероприятия по их устранению или сокращению, а также выдвинуть обоснованные требования к качеству используемого технологического оборудования и оснасткиНаводяться результати кількісного аналізу структури похибки глибини і ширини зони лазерного зміцнення при імпульсному і безперервному опроміненні виробів, що застосовуються в гірських машинах. Числові характеристики похибки отримані розрахунковим шляхом в результаті використання розроблених моделей точності технологічних операцій. Використаний аналітичний метод дозволяє виявити основні джерела нестабільності процесу обробки на етапі проектування операції, передбачити режимні та організаційні заходи щодо їх усунення або скорочення, а також висунути обґрунтовані вимоги до якості використовуваного технологічного обладнання і оснастк