APP下载

TC4钛合金类零件端面车削残余应力仿真分析

2019-10-21徐佶鑫邓霜王成洲

科技风 2019年8期
关键词:残余应力

徐佶鑫 邓霜 王成洲

摘 要:通过对TC4钛合金盘端面车削过程进行了有限元仿真,得到不同切削参数下加工表面残余应力的分布规律,为实际生产提供参考。

关键词:TC4钛合金;端面车削;残余应力;有限元仿真

本文通过建立TC4钛合金盘端面车削仿真几何模型、材料本构模型、单元及网格划分、摩擦模型、切屑分离准则和网格重划分等进行有限元分析,[1-4]研究切削参数对零件残余应力分布影响。残余应力分布状态是评价工件表面残余应力的重要指标,它对工件的使用性能和寿命都有重要影响。通过定义沿工件深度方向的路径来研究残余应力在深度方向的分布情况,残余应力的提取路径如图1所示。

1 切削速度对残余应力的影响

图为当a p=1mm,f=0.15mm/r时,使用三维有限元模型在不同切削速度条件下切削过后得到残余应力在工件表面深度方向的分布情况。

由图2(a)可以看出,工件表面周向残余应力都为压应力,切削速度为120m/min时,表面压应力最大为-252.05MPa,当v=30m/min时压应力最小为-124.75MPa;随着距表面深度的增加,不同切削速度下残余压应力都是急速增大,在0.01mm到0.02mm深度左右达到峰值,当v=120m/min时峰值残余压应力最大为-476.67MPa,当v=30m/min时峰值殘余压应力最小为-387.1MPa;达到残余压应力峰值后,随着残余深度的加深,在深度为0.02mm与 0.06mm之间残余压应力迅速减小,然后在缓慢减小,最后应力值趋于零并保持稳定。

图2(b)为不同切削速度条件下径向残余应力的分布曲线,从图中可以看出,表面径向残余应力值较小,当v=120m/min时为拉应力状态,大小为14.06MPa,其它切削速度条件下的表面残余应力为压应力,当v=30m/min时表面残余压应力值最小,大小为-41.69MPa,当v=60m/min时表面残余压应力最大,大小为-47.74MPa。当v=120m/min时,径向残余应力在表面为拉应力,沿深度方向拉应力向压应力转变并在深度为0.01mm处达到压应力极值-331.97MPa,然后随着深度的加深压应力的值逐渐减小在深度为0.18mm处达到稳定。

2 切削深度对残余应力的影响

图为当切v=120m/min,f=0.15mm/r时,三维端面车削有限元模型在不同切削深度条件下切削过后得到残余应力在工件表面深度方向的分布情况。

由图3(a)可以看出,不同切削深度条件下工件表面周向残余应力都为压应力,切削深度为1mm时,周向表面残余压应力最大,大小为-252MPa,当切削深度为0.25mm时表面残余压应力最小,其值为-128.09MPa。

不同切削深度条件下表面残余应力都为压应力,沿深度方向压应力急剧增大,达到极值后压应力迅速减小,不同切削深度条件下残余压应力的变化速率不同,达到一定深度后压应力趋于稳定。切削深度为0.25mm时残余应力深度最浅,切削深度为1mm时残余应力深度最深,切削深度对残余应力的深度影响较大。切削深度增加时刀具与工件的接触面积增加,导致切削力变大,工件表面产生塑性变形量增大,机械效应的影响大大增强,从而导致残余应力的影响层较深。

提高生产率,减少工件装夹次数、使工件定位准确,从而具有较高的加工精度。对各类自动刀架经过分析对比后,挑选了温岭市三和数控设备有限公司LD4B-CK6140电动刀架。

2.4 导轨改造

改造前的机床主要是各类中小型企业应用年代时间较长或是职业院校学生实训所淘汰的设备,由于缺乏保养及经常使用不当,机床导轨表面有一定的损坏,机床传动平稳性较差。如果不改造,将会影响机床的加工精度。具体实施方法是,先把机床的导轨面加工到3.2~1.6的粗糙度,再加工0.5~1mm的凹槽,有助于定位安装。用专用清洗液,对导轨面进行清洁,添加粘结剂将TSF塑料软带黏结在机床导轨上,施加压力,强固黏结1至2小时,移动配套导轨再一次进行施压,强固24小时后,进行适当清理,即可进一步精加工。

3 主传动系统的改造方案

为保证改造后的数控机床在车螺纹时主运动与进给运动的关系,在拆除机床原有进给系统的同时,需要通过电气方式建立主运动与进给运动的关系。脉冲编码器一般不便于直接安装到机床主轴上,通常是在机床的某条传动链上选择一个安装位置,间接地测量主轴运动,并据此控制进给系统运动。

3.1 主轴变频器的选择

目前市场上现有的变频器种类较多,依据本次机床的数控改造的整体要求,经对产品性能价格的综合对比,选用丹佛斯-VLT2800型变频器。此变频器是一款控制精度及安全性都较理想的经济适用型变频器,内部自带PLC编程功能,数控编程人员使用起来十分方便。

3.2 主轴脉冲发生器的选择

在改造中,保留普通C6140机床的主传动系统,将原系统的挂轮箱进行拆除,但保留其三星齿轮机构。为保证在车削加工螺纹表面时,机床主运动与进给运动的严格关系,在机床主轴部分的输出端上安装一个长春博光电技术有限公司的BC50S8光电脉冲主轴脉冲编码器,运用异动轴法进行安装,将主轴脉冲编码器安装与主轴关联的一对为1:1传动比的齿轮上。[2]主轴每回转一周,脉冲编码器发出相应的脉冲信号,机床的步进电机得到信号后准确的进行配合主轴的旋转而进行相应的螺距进给运动,实现自动车削螺纹的目的。

4 结论

通过变频器驱动主轴实现C6140主轴的无极变速,采用主轴脉冲编码器与数控系统和步进电机之间的信息转换实现螺纹的车削运动。对机床进给系统进行改造,并对步进电机和滚珠丝杠的选择进行选择与设计。更换自动刀架及对机床导轨进行贴塑处理,完成数控机床机械部分的改造。完成的C6140数控改造机床,易于生产操作,能进行复杂元件的精加工,为企业节省大笔采购费,成本低,机床性能价格比适中,目前改造后的C6140数控机床已投入生产。

参考文献:

[1]孙立.车床机械结构的数控化改造探讨[J].机电工程技术,2011,40(6):137-139.

[2]孙宝平.普通车床数控化改造研究与应用[J].山东工业技术,2014(24):29.

作者简介:段颖(1984-),女,机械工程硕士,讲师,机械设计与制造。

DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201908124

煤矿机械设备电气自动化技术的应用

王战强

山西煤炭运销集团石碣峪煤业有限公司 山西朔州 036009

摘 要:针对煤矿机械设备中电气自动化技术的应用,本文首先提出了应用自动化技术的意义,其次提出了煤矿机械设备电气自动化技术存在的问题,最后,针对这些问题提出了相应的解决措施。

关键词:煤矿机械设备;电气自动化技术;煤矿生产管理;安全生产

在传统使用煤矿机械的办法,主要是以人工对机械进行管理和操作,一定程度上导致生产效率相对较低,同时,矿井环境也相对较为恶劣,较为容易导致安全生产事故的发生,并不能满足现代社会发展的需求。

一、煤矿机械设备应用电气自动化技术重要性

(一)促进煤矿安全管理质量的提升

由于现阶段煤矿生产行业具有较高的危险性,同时大部分企业也较为注重煤矿的生产安全管理。而且在煤矿机械设备中,电气自动化技术的应用,能够有效提高煤矿安全生产管理质量。首先,电气自动化技术的应用,可以有效实现机械设备的自动化,一定程度上降低人力以及物力,提高煤矿的安全生产。其次,电气自动化技术的应用,同时还可以有效识别煤矿生产中的不安因素,并对其进行适当的控制以及管理。随着煤矿机械设备电气自动化技术的完善以及目标的实现,我国煤矿安全生产的事故发生率也在不断降低。

(二)提升煤矿生产效率

电气自动化技术的应用主要是在煤矿工业生产中融合,计算机网络技术以及理论控制技术等先进技术,一定程度上促进煤矿生产管理的安全,并同时还可以优化煤矿生产管理,使得煤矿生产中的检测以及控制较为便利,一定程度上提高了煤矿生产效率。

二、煤矿机械设备电气自动化技术应用中存在的问题

(一)电气自动化技术应用水平有待提升

由于我国电气自动化技术发展相对较晚,且起步发展的速度较慢,近几年,发展速度才有所提升,一定程度上导致了我国煤矿机械设备电气自动化技术应用水平较为落后。并且大部分关键的煤矿机械电气自动化技术,是由国外大型企业掌握的,目前,国内并不具备先进的支持条件。因此,电气自动化技术应用所需的设备以及技术都需要依赖进口,进而导致我国此技术的应用,缺乏一定的独立性。

(二)煤矿机械电气自动化技术相对较为缓慢

煤矿现代化的发展,对各矿井提出明确要求,需要对生产模式进行改变,然后使得生产管理更加精细化以及现代化。然而煤矿企业为了能够实现这部分目标,就需要加快电气自动化技术的应用。但是,现阶段,我国电气自动化技术的发展速度仍然较慢,建设以及生产效率都相对较低,与此同时,在对煤矿机械设备进行改造的过程中,一定程度上可能会对煤矿生产产生不利影响,因此会导致电气自动化技术应用的成本有所提高,进而使得技术实现周期有所延长,一定程度上抑制了电气自动化技术的发展。

(三)机械电气自动化应用合理性有待

目前,大部分煤礦企业在应用电气自动化技术过程中,为了能够有效提升企业自身经济效益,一定程度上就会忽略企业的安全生产问题,将机械设备电气自动化建设发展的唯一标准转变为提高生产效率,忽略安全保障系统建设的重要性。由此,导致部分煤矿企业在应用机械电气自动化技术过程中,不仅不能有效保障安全生产,还间接提升了安全事故发生的几率,对煤矿企业自身经济效益以及社会效益都造成了不利影响,进而使得煤矿企业在市场中竞争优势有所下降。

三、煤矿机械设备电气自动化技术的应用方法

(一)采掘机械设备中的应用

为了有效保障煤矿生产的安全性,就需要在煤矿采掘机械设备过程中应用电气自动化技术,从而使得采矿效率能够得到提升,并且合理保障每名工作人员的人身安全,合理队机械设备进行检修以及维护,并且保障机械设备的抗污能力能够得到提升。随着互联网技术的广泛应用,煤矿机械设备也逐渐迈向精细化方向。与此同时,计算机监控设备的广泛应用以及快速更新,使得煤矿企业能够更加准确地对工程开展情况进行监控管理。因此,大部分煤矿企业在实际生产过程中,广泛应用双速电机,将电气自动化技术更好的融入到其中,让机械设备充分发挥积极作用,最终实现机电一体化生产的目标,有效提升煤矿企业的生产效率。

(二)电气自动化技术在运输提升机械中的应用

现如今,大部分企业在开采煤矿的过程中,都在电气自动化技术中融入了PLC技术,不仅能够有效对同路航程进行严格控制,还能够全面监测回路,促使机械产品实现标准化的目标。另外,大部分煤矿企业在生产过程中,都在安全软件中安装了双线回路,在实际安全监控管理中应用了更多的电气自动化技术,从而有效实现了全微机监控管理目标,有效保障机械设备的安全运行。与此同时,如果在对设备进行诊断故障过程中,融入微机技术,则能够更好地提升装置自动化程度。

(三)电气自动化技术在安全机械中的应用

根据当前我国煤矿企业的实际安全生产现状来看,在满足于当前煤矿安全生产基本要求的同时,其中还存有着很多设备安全问题,如稳定性能较差和种类较少等,这些都是严重阻碍企业安全生产和自动化技术实现发展的关键因素。因此,为了更好的解决这部分问题,局需要煤矿企业能够提高应用电气自动化技术的重要性,并且不断创新技术应用方法,将目前存在的安全机械问题进行合理解决,从而促进煤矿机械技术的可持续发展。

四、结语

综上所述,随着当前我国社会经济体系的不断发展,促使煤矿机械电气自动化技术也得到了快速发展,但是相比较其他发达国家,还在煤矿机械设备电气自动化推进的过程当中存在着某些问题。所以,这就需要我国能在积极引进国外先进技术的同时,还能加大研发力度,进一步完善煤矿机械设备电气自动化发展。

参考文献:

[1]周中强.电气自动化控制在矿山生产中的应用研究[J].现代工业经济和信息化,2018,8(07):57-58+66.

[2]张光磊.浅析煤矿自动化生产存在的问题及其发展趋势[J].山东工业技术,2017(14):80-81.

DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201908125

浅谈新能源汽车检测与维修技术人员的培养

包科杰

襄阳汽车职业技术学院 湖北襄阳 441021

摘 要:在新能源汽车在水平不断提升的情况下,汽车维修检测技术人员的相关能力也应该进行进一步的培养,保证新能源汽车能够有足够高质量的检测与维修技术人员支持,进而推动新能源汽车在汽车行业的进一步发展。本文主要针对新能源汽车的相关检测与维修技术人员培养进行分析和探究。

关键词:新能源汽车;检测与维修;技术人员培养

随着新能源汽车的逐渐普及,相关汽车检测与维修人员也需要进一步提升自身的技术水平,以保证自身技术水平,能够与时代发展以及行业需求相吻合,进而全面保证汽车与检测维修方面的服务能够有质量有效率。笔者拟将就本文针对新能源汽车检测与维修技术人员的培养进行分析和探究。

一、新能源汽车检测与维修技术人员的培养背景

(一)新能源汽车检测与维修技术市场现状

就当前市场情况来看,新能源汽车的检测与维修市场正在迅速的扩张,而且相应的技能员维修技术也在不断地革新,毕竟新能源汽车是汽车行业的宠儿,不但真正落实了可持续发展理念,同时也在汽车的商机方面带来了一定的市场。所以当前的汽车检测与维修技术人才相对来说较为缺乏,这是时代更迭所造成的影响,同时也是新能源汽车的市场需求量不断扩增所带来的积极效果。但是新能源汽车检测与维修技术的市场仍然有待进一步挖掘,不单纯是在检测与维修方面,同时也应该进行技术相关的革新。

(二)新能源汽车检测与维修技术行业人才现状

研究调查发现,新能源汽车检测与维修技术相关的人才是十分缺乏的,这与汽车新能源市场的高速扩展以及汽车新能源检测与维修技术的不断革新有关,同时,相关人才的专业素质也很难跟上汽车新能源方面研究水平的提升速度,進而影响了整体新能源汽车的发展进程。同时在相关院校新能源汽车专业人才培养方面,大多数院校注重的都是对于汽车的理论知识教学,而忽略了真正的实际操作,使相关专业人才没有实践经验。

(三)新能源汽修行业的发展前景

新能源汽车的发展前景是十分宽广的,尤其是当前的新能源汽车正在不断地普及的,这种汽车的出现是与国家可持续发展战略相靠拢,而且当前人们的环保意识正在不断的增强,所以新能源汽车的未来是十分光明的,进而也就带动了新能源汽车维修与检测行业的发展,是一个技术与市场良性循环的良好态势。

二、新能源汽车检测与维修技术人员的培养具体方案

(一)转变人才培养模式

在人才培养新能源汽车维修与检测行业需要重新打造人才培养方案,使当前的新能源汽车能够得到更好的维修和护理,而不是搬用传统汽车检测与维修技术进行处理。而且在人才培养方案调整方面,各院校也应该加大新能源汽车检测与维修专业的开展,保证相关院校的新能源相关人才的输出量。而且在人才培养方案调整方面,学校可以采用校企结合,工学互补的教学模式,与相关企业单位进行合作,保证校方除了理论知识教育以外,能够为学生提供更好的实践资源,同时也可以从企业聘请专业教师,来弥补学生在校期间接受到的知识面狭窄的问题。这种人才模式的改革能够在一定程度上为新能源汽车维修与检测行业提供人才支持。同时,校方也应该认识到当前社会对于新能源汽车相关人才的需求量,积极培养相关专业人才,进而为社会提供更好的人才支持。

(二)加强新能源汽车检测与维修教学的标准性

在对新能源汽车检测与维修的教学过程中,也应该借助行业统一的标准,结合实际对学生进行教学,可以借助新能源汽车的相关理论数据,以技术数据,并且向学生渗透相关维修参考标准,进而重新打造以新能源汽车维修和检测为中心的教学课程。同时校方也要注意加强实际操作训练,这样在新能源汽车检测与维修技术人员的培养方面进一步提高相关人才的就业效率,同时实操训练还可以使学生更好地接触到新能源汽车,为后期的就业和发展奠定坚实基础。相关工作人员在对新能源汽车检测与维修技术学习的过程中能够按照相关标准和规范进行操作,保证新能源汽车能够得到合理的维修与保养。

三、新能源汽车检测与维修技术人员培养意义

在笔者看来,新能源汽车检测与维修技术人员培养的重要意义主要包含三个方面,首先就是,符合国家持续发展的环保理念,持续发展策略的落实是当前我国的重要方向,同时也是政府的积极导向,所以新能源汽车的应用是受到多方支持的,而且能够在真正意义上做到环保;使新能源汽车检测与维修技术人员的培养能够提高工作效率,创造更大的经济价值,相关汽车行业带来更可观的收益,同时也为汽修行业带来了全新的发展方向。同时,该方面人才的培养以及技术水平的提升能够进一步促进新能源行业的发展,这是一个良性循环,不但能够进一步落实可持续发展战略,实现环保出行,同时也能够为更多的相关专业人员提供就业机会,维护社会的和平稳定发展。

四、总结

本文主要针对新能源汽车的检测与维修技术人员的培养进行分析和探究,新能源汽车的出现为环境保护以及交通出行带来了极大的便利,而且由于能源消耗相对较低,与我国可持续发展的战略十分吻合,不但有助于环境保护,同时还能够在一定程度上带动经济的发展,真正落实可持续发展战略。同时发现当前该市场前景十分良好,相关机构应该注重对新能源汽车检测与维修技术人员的培养,同时也注重对新能源汽车检测与维修相关技术的进一步挖掘。该方向的发展具有实际可行性。希望本文可以起到抛砖引玉的作用,为我国新能源汽车行业的进一步发展以及相关技术人才的培养提供帮助。

参考文献:

[1]陈娜娜.新能源汽车检测与维修技术人员的培养[J].时代农机,2018,45(08):160.

[2]朱德桥.浅谈新能源汽车检测与维修技术课程建设[J].时代农机,2018,45(08):97.

[3]徐志斌.试分析新能源汽车检测与维修技术人员的培养[J].时代汽车,2018(01):25-26.

[4]郑前.浅谈新能源汽车检测与维修技术人员的培养[J].时代汽车,2017(18):34-35.

作者简介:包科杰(1969-),男,湖北随州人,本科,副教授,研究方向:汽车检测与维修。

DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201908126

浅谈JU2000E自升式钻井平台重要结构焊接质量管理

陈建江

南通振华重型装备制造有限公司 江苏南通 260017

摘 要:本文主要分析JU2000E型400英尺自升式钻井平台特殊结构焊接质量管理,从桩腿、抬升结构、悬臂梁、直升机平台重要结构建造对焊接质量的管理和监控要求进行总结,对提高现场质量管理水平和质量有一定的借鉴作用。

关键词:JU2000E自升式钻井平台;桩腿;抬升结构;悬臂梁;直升机平台;焊接质量

JU2000E型400英尺自升式钻井平台,由中国交建控股的美国F&G设计公司进行的基本设计,因其作业海域广泛、自动化程度高、经济性好,是全球自升式钻井平台市场国内外船东在中国订造最多的平台型号。到目前为止振华重工已有四个JU2000E自升式钻井平台建造完工,入级美国ABS船级社。受国际油价低、海工市场低迷,对质量管理提出了更苛刻的要求,因此对焊接质量的管理和监控尤其重视。自升式钻井平台结构大量采用高强钢和高强调质钢,焊接要求极高。桩腿、抬升结构、悬臂梁、直升机平台这些重要结构建造过程必须严格按照装配工艺、焊接工艺要求来施工。本文重点对这些结构焊接质量管理进行阐述。

1 桩腿

桩腿的作用是支撑钻井平台在海上作业,并将平台所承受的全部载荷传递到海底。桩腿一般要传递轴向及水平载荷、弯曲力矩及升降过程中的局部载荷。桩腿受平台自身、风、浪、流的作用,在各个工况下都承受很大的应力,桩腿的建造质量直接影响整个平台的营运。JU2000E型400英尺自升式钻井平台桩腿是桁架式“米”字型结构,焊接质量和精度要求高。是由主弦管、斜撑管、水平管、内水平撑管组成。主弦管的齿条板材料为DLLIMAX 690E,主弦管的半圆板材料为ASTM A517GR.Q,这些都是最小屈服强度为690MPa的高强调质钢,焊接难度大。斜撑管、水平管材质为SG550L,最小屈服强度为550MPa。内水平撑管材质为 A106GB,这些材质的构件之间的焊接容易产生裂纹。装配报验前,T/K/Y节点定位焊需做MT,正式焊接完72小时后100%UT和100%MT,返修不允许超过两次。

桩腿焊接及监控管理要点:

(1)焊前坡口周围20-30mm范围内油、锈、氧化物必须清除。预热采用电加热片加热,加热范围为焊点所有方向上不得小于焊接的最大厚度值,但不小于75mm,预热最低温度为150℃,不超过230℃,预热温度经过分包商的自检员确认后,报验QC,合格后贴上标签方可进行焊接。

(2)桩腿所有焊接都采用手工焊,在焊接过程中焊工必须持有ABS 6GR焊工证,按照WPS领取正确的焊条,新领的焊条在保温桶内有效保温,分包商派专职的焊接监控人员现场监控并记录,QC进行现场巡查并记录,严格按照相应的WPS控制焊接参数(电流、电压、焊接速度、层间温度),线能量控制在1.5-2.2KJ/mm,使用到的工具有测温笔、测温枪和钳形表,对于参数异常的情况,及时提醒焊工调整焊接参数。焊接都是采用雙数焊工对称焊接,防止变形,满足高精度要求。焊接过程单道焊缝不超过焊条直径的2.5倍,考虑到现场的实际,最大不超过15mm。焊完一层后焊接缺陷和焊渣焊工打磨清除后,再继续焊下一层,焊接过程中注意防风,焊接过程应连续,不得中断,焊工交接班需连续。

(3)要求焊工盖面时焊缝焊饱满,防止焊缝过分凹陷,对于焊角不足的及时修补(可以测量参考基准点到焊缝最端部距离判断焊角是否足够),避免报验后再次加热大面积修补。

(4)焊接结束后立即进行后热处理(后热温度为:280℃±20℃,时间2h)用保温棉对焊缝进行保温,缓冷温度下降不得大于50℃/小时。并且做好后热记录。

(5)母材需进行保护,严禁电弧擦伤,如有表面缺陷可适当打磨,不允许修补,桩腿上的舾装件和合拢工装的焊接预热温度要求与桩腿制作一致。

(6)桩腿所有的焊缝必须在焊完72小时后方可探伤,探伤前承建制单位自检员外观确认后探伤申请交给QC审核合格后,再交探伤主管进行探伤。探伤发现内部缺陷后按照返修流程、返修工艺、原因分析进行预热返修、焊后后热。每月质量部对相应承建制单位进行探伤合格率统计,进行相应的奖惩,对于同一焊工多次出现返修的取消焊工资格。

(7)桩腿与桩靴合拢以及桩腿接桩在露天焊接,尤其是桩腿的合拢位置高、风大以及龙门吊、浮吊周期的影响,加热效果没有车间里好,搭好防风墙,采取防雨措施,注意空气湿度、增加加热片,保温棉严密贴合等措施保证预热温度、层间温度、后热温度满足WPS要求。

图1 桩腿分段结构立体图

2 抬升结构

抬升结构包括抬升框架、下导向结构和连接梁结构,抬升结构的功能是抬升、锁紧及定位整个平台,是整个平台垂直方向上移动以及准确定位的关键。整个平台有9个抬升结构。大量使用高强度厚钢板,焊缝全焊透范围大,结构密集,施工空间狭窄,抬升结构需要机加工和机械设备安装,焊接质量和建造精度要求高,完工后需要进行振动时效处理,焊接中必须要质量过关,焊接应力小。抬升结构使用到的焊接方法有手工定位焊、埋弧焊和CO2气体保护焊,厚板的材质是EH36和EQ47,轴承座的材质为ASTM A514GR.Q锻件,水平、垂直油缸基座、抗剪块、钢套的材质为EH36锻件。如果焊接方法不当,容易产生焊接裂纹和较大的应力。抬升结构焊接及监控管理要点:

(1)避免定位焊裂纹缺陷,抬升这类重要构件定位焊要挑选经验丰富的定位焊工进行焊接。定位焊长度需大于50mm,定位焊起弧、熄弧要特别注意避免缺陷产生,对于钢衬垫永久性的定位焊也不允许存在缺陷;定位焊不允许焊在坡口内侧;预热温度需达到WPS要求的温度,厚度大于65mm以上的钢板(屈服强度在420MPa以下)、EQ47以上材质大于19mm的钢板、锻件等定位焊严禁用烘枪预热,必须用加热片加热。

(2)焊接过程中严格控制焊接顺序。厚板的不对称X型坡口的对接接头,T型、十字角接接头都采用先焊2/3坡口的一半反面清根,焊接填充完1/3坡口面(视变形情况是否焊完或留一层暂不焊),再翻身焊完2/3坡口面剩下的1/3。

(3)CO2焊控制单道焊缝超宽,不超过焊丝的10倍,根据现场实际情况不超过15mm。焊接过程中严格按照相应的WPS控制焊接参数(电流、电压、焊接速度、层间温度),线能量控制在1.5-2.5KJ/mm,保证焊缝内部及外观的质量,承建制单位派专人做好焊接监控及记录。

(4)厚板构件密集,拘束应力大,清根不宜过深,否则剩余结构不能承受全部应力导致裂纹,清根打磨完成后立即进行干磁粉MT探伤,合格后及时焊接。

(5)轴承座锻件焊接施工不当很容易产生裂纹导致报废,轴承座定位焊和正式焊接温度控制在150-230℃之间,后热温度为280℃±20℃,在拆除马板时要加热到150-230℃之间,割马板时留3mm根打磨处理,避免轴承座母材损伤。

(6)EH36材质焊缝必须在焊完24小时后方可探伤,轴承座、EQ47构件焊完72小时后方可探伤申请。焊缝外观经过三级检验后申请单交给QC审核后,再交探伤主管进行探伤。NDT发现内部缺陷后按返修流程、返修工艺、原因分析进行预热返修、焊后后热。每月质量部对相应分包商单位进行探伤合格率统计,进行相应的奖惩,对于同一焊工多次出现返修的取消焊工资格。

(7)抬升框架与下导向结构总组,连接梁结构与抬升框架船台大合拢,抬升结构与平台围井船台大合拢焊接要求与以上一致。

(8)严格按照焊接顺序施工,保证关键部件尺寸,如缸套和轴承座安装精度。

图2 抬升框架及下导向结构立体图

3 悬臂梁

悬臂梁位于钻井平台尾部甲板上,是井架、钻台、钻台底座的承载结构,它由两条主梁及连接的平台组成。在钻井过程中,要承载钻井设备,并能保证钻台的滑移。制作过程中质量控制重点需注意:

(1)在建造过程中,重点监控对不同钢材的焊口匹配相应的焊丝,否则容易出现焊丝混用,另外按照WPS要求做好焊前预热和层间温度的保证,在湿度较大的阴雨天气下要求施工人员停止施焊。主梁的EQ63材质的定位焊需MT检测无裂纹再进行报验和焊接。

(2)主梁的上下面板以及推拉架面板的拼装由于在胎架上固定,为保证平整度,按照正面焊8-10mm——反面清根——反面面焊 8-10mm——正面焊10-15mm——反面焊满——正面焊满的顺序焊接,控制好焊接参数。精控员现场监控变形量。

(3)主梁腹板与面板装焊,EQ63材质容易产生裂纹,焊接时必须使用L型电加热片保证预热温度和后热温度,焊接过程中采用分段退焊和双数焊工焊接。

斜V板先钢衬垫对接,后焊斜V板与腹板的角焊接,再焊V板与面板的角焊接,有利于应力的释放。

(4)悬臂梁合拢中推拉架的安装是难点,推拉架的孔间距和水平度是关键,焊接变形控制至关重要,肘板的焊接和角焊都要从中间向两边跳焊并且安排双数焊工焊接。焊接过程派QC全程监控,焊接不允许大的返修,否则尺寸无法控制。

(5)BOP吊轨道的装焊 BOP吊的轨道的材质特殊,预热温度约300℃,严格按照工艺要求施工。

4 直升机平台

直升机平台由支撑架和飞机平台结构构成,承受飞机的载荷和冲击力。对强度要求高,建造质量要求高。在建造过程中重要监控管理点有:

(1)桁架管之间是相贯,注意装配间隙和坡口要求。焊前焊角检验点需洋冲,注意不同的桁架管的手工焊接和CO2焊接方式的选用,涉及TKY节点小角度位置焊角不足的问题和K型节点先焊接完的一根管需报验和探伤合格后再进行另一根的装配焊接,过程中要监控提醒。

(2)支撑架分段和飞机平台结构的装配精度、飞机平台分段与支撑架的对位精度、飞机平台面的水平度应重点监控。

5 结语

海工平台的结构建造的难点基本体现在以上的结构中。在建造过程中,需要生产管理、工艺员、质检员、分包商有高度的责任感,焊接过程中特别容易产生裂纹,遇到问题需及时反馈,施工过程中,跟踪记录,严格按照工艺施工,才能避免质量隐患,提升生产效率,为打造高质量的海工平台保驾护航。

参考文献:

[1]振华重工.海工平台工艺技术.

[2]应长春.船舶工艺技术.国防工业出版社,2013.

[3]美国焊接学会.AWS D1.1焊接规范.

[4]周晖.海洋工程结构设计.上海交通大学出版社,2013.

[5]美国船级社.MODU2014规范.

作者简介:陈建江(1988-),男,汉族,湖北武穴人,本科,助理工程师,研究方向:造船与海洋工程装备制造质量管理。

DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201908127

TC4钛合金类零件端面车削表面残余应力检测分析

邓 霜1 徐佶鑫1 王成洲2

1.中国空空导弹研究院 河南洛陽 471000;2.河南机电职业学院 河南新郑 451100

摘 要:通过对TC4钛合金盘端面车削后表面残余应力进行检测,分析其分布规律,为实际生产提供参考。

关键词:TC4钛合金 端面车削 残余应力 检测分析

残余应力的测试方法按是否损伤被测物体,大致可以分为两大类:机械释放测量法和无损伤的物理测量法。无损伤的物理测量法主要有X射线衍射法、中子衍射法、磁性法、超声法、同步辐射法和电子散斑干涉法等[1-4]。本文通过采用X射线衍射法对TC4钛合金类零件端面车削表面残余应进行检测并分析不同切削参数对表面残余应力的分布影响,找到其分布规律,为实际生产提供有效的参考与指导。

1 检测工具与参数说明

本文检测选用X射线衍射法对工件表面加工残余应力进行测量,设备选用加拿大Porto公司生产的LXRD MG2000残余应力分析仪。图1为本次使用的LXRD MG2000残余应力分析仪。

图1 LXRD MG2000残余应力分析仪

图2 TC4盘端面残余应力检测

该设备要求在检测不同材料残余应力时设置不同的测量参数,本次研究主要针对TC4钛合金,设备主要测量参数设置如下表:

残余应力测试仪参数设置表

测试材料

TC4

测试靶材

Cu-K-Alpha

布拉格角

142°

测试电流

30mA

测试电压

25KV

β角摆动

范围

X(±15°)

Y(±15°)

β角 摆动次数

10

背地电压

20.8KV

波长

15.4

焦斑大小

2mm

曝光时间

2s

曝光次数

10

表面残余应力测试过程,工件经过端面车削过后,将表面清理干净,放置在残余应力测试仪平台上;更换好测试仪的测试靶材,按照上表设置相应参数的大小,遵照LXRD MG2000残余应力分析仪的操作规范,进行TC4试件盘端面表面残余应力的检测,残余应力检测状态如图2所示。

2 残余应力检测结果分析

为了研究切削速度对盘端面残余应力状况的影响,选择端面的周向和径向两个方向测量残余应力,结果见图3,图中a p 代表切削深度。从图3(a)可以看到,周向残余应力均为压应力,随着切削速度的增加周向残余压应力先增大后减小,切削速度对残余应力的影响非常明显。从图3(b)可以看出:径向残余应力均为压应力,残余压应力随着切削速度的增加而减小;周向残余应力均为压应力,并且周向压应力明显大于相同条件的径向压应力,随着切削速度的增加周向残余压应力先增大后减小。

(a)a p=0.25mm

(b)a p =0.5mm

(c)a p =0.75mm

(d)a p =1mm

图3 切削速度对表面残余应力影响

从图3可以发现,在切削深度一定的条件下,随着切削速度的提高,表面残余压应力有减小的趋势。产生上述现象的原因是切随着削速度提高,切削过程产生的热量增加,切削热对残余应力的影响份额增加,而机械效应的变化不大,最终导致周向和径向两个方向的表面残余压应力都呈现减小的趋势。

由图4(a)可以看到:当v=30m/min时,实验切削深度条件下径向和周向残余应力都为压应力,随着切削深度的增大,两者的变化规律基本相同,并且周向压应力大于径向压应力。对比4(a)~4(d)可以发现不同切削速度条件下,切削深度对表面残余应力的影响并不相同。切削深度的增加,增加了工件表层材料的塑性变形,从而增加了机械效应对残余应力的影响;同时,变形量的增加也会导致切削热的增加,增加热效应对残余应力的影响,不同切削速度条件下,机械效应和热效应两者增加量并不相同,最终导致不同切削速度条件下,切削深度对表面残余应力的影响并不相同。

(a)v=30m/min

(b)v=60m/min

(c)v=90m/min

(d)v=120m/min

图4 切削深度对表面残余应力影响

3 总结

本文开展了钛合金端面车削加工后X射线衍射法对钛合金盘端面车削加工残余应力进行检测。研究了切削速度和切削深度对残余应力分布的影响。残余应力检测结果表明:切削速度对表面残余应力影响很大,切削速度提高时切削温度升高,热效应的影响增大,从而使表面残余压应力减小;切削温度的升高引起工件表层软化,最终导致残余应力的分布深度增加。切削深度的增大对残余应力的分布深度影响较大,切削深度越大,机械效应的影响增强,最终导致残余应力的分布深度增大。

参考文献:

[1]王明海,刘中海,王虎军,等.精密切削钛合金 TC4 表面残余应力的模拟研究[J].制造业自动化,2010,(12):68-71.

[2]田身刚,周丽,黄树涛,等.切削用量对钛合金已加工表面残余应力的影响[J].工具技术,2013,47(10):33-37.

[3]沈军,林波,迟永刚,等.残余应力物理法测量技术研究状况[J].材料导报,2012,(S1):120-125.

[4]米谷茂.残余应力的产生和对策[M].北京:机械工业出版社,1983.

作者简介:邓霜(1988-),男,汉族,河南南阳人,西北工业大学航空工程硕士毕业,工程师,研究方向:精密机械加工与多轴数控编程技术研究;王成洲(1992-),男,漢族,河南驻马店人,助教,西北工业大学航空宇航制造专业硕士毕业,研究方向:航空复杂结构精密制造技术。

DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201908128

硫酸提浓技术在化工生产过程中的应用

董祥宇

武昌工学院 湖北武汉 430065

摘 要:随着科技的进步,近年来,我国烧碱工业生产的能力有了大幅的提升。在生产过程中,在进行氯化氢等物质的合成前,通过电解产生的氯气必须进行干燥处理以确保其符合相关的参数要求。在干燥处理的过程中,需采用浓度为93%的硫酸溶液作为干燥剂。研究表明,在氯气的干燥过程中,其作为干燥剂,可以对电解产生的氯气中所含的水分进行吸收,吸收完成后,硫酸的浓度会降至75%左右。为了有效节约生产成本,在化工生产过程中,可使用硫酸提浓技术对上述溶液进行提浓,从而使其浓度再次升至93%,从而实现溶液的循环利用。

关键词:化工生产;硫酸提浓技术;运行情况;环保效益

随着人们环保意识的不断增强,该问题愈发受到社会各界的广泛关注。以氯碱为例,在生產过程中,对于氯气进行处理是氯碱生产中极为重要的组成部分,因此,选取高效的处理工艺,有利于进一步降低生产成本,从而有效促进企业经济效益的提升。现阶段,我国在对氯气中水分进行处理的工作上,通常采用浓硫酸作为干燥剂进行处理,实践表明,该方法具有效率高,投入小,安全性强等优势,具有积极的推广意义。[2]

一、硫酸提浓技术

(一)基本原理

在技术原理上,硫酸提浓技术主要采用加热的方式对硫酸中所含有的水分进行蒸发,从而确保其剩余溶液中硫酸浓度的提升。其具体原理如下:在高温加热的环境中,通过营造低压真空的环境来降低浓硫酸所具有的沸点,使硫酸受热至沸腾,此时,通过加热,可以有效蒸发去除低浓度的硫酸溶液中所含有的水分,从而获得高浓度的硫酸溶液。

(二)工艺流程

在完成氯气干燥处理后,取出稀释后浓度为75%的硫酸溶液,将其放入静置罐静置,时间不少于72h,静置完成后,使用过滤器对于溶液中的杂质进行过滤,再使用脱氯塔对硫酸中的游离氯进行去除,用酸泵将去除游离氯后的硫酸送至硫酸浓缩釜。[3]制造真空环境,并在该环境下使用浓缩釜中配置的电加热管将硫酸溶液加热至200℃以下的沸腾状态。在高温环境下,浓度为93%的硫酸依靠重力流入成品酸罐,同时,蒸汽中所含有的硫酸可以被硫酸分离塔分离,分离后的酸通过填料层与汽提蒸汽发生逆向的流动。在该过程中,大多数酸在和填料层的液体进行接触后可以从汽提蒸汽内实现分离,分离后,浓度相对较低的硫酸再次进行脱氯处理,以便进行循环的提浓。[4]

二、生产过程中的重要数据

(一)主要物料的消耗记录

在生产过程中,主要消耗的物料包括热水、纯水、冷冻水、冷却水以及电力等五项,这些数据均需要记录。

(二)设备运行的相关记录

在生产过程中,主要监测进相关设备的温度与压力等两大类数值,具体包括:预热器的硫酸温度、浓酸冷却器的出口温度、冷凝器中冷却水的回水温度、真空泵曲轴箱的温度、循环水的供水温度、热水的供水温度、冷冻盐水的供水温度、稀硫酸输送泵的出口压力、仪表气压力、循环水的供水压力、热水的供水压力以及冷冻水的供水压力。

(三)硫酸的产量记录

在应用硫酸提浓技术后,某化工厂对2017年~2018年的硫酸产量进行了记录。其中,每个月硫酸产量的具体数据详见右表。

硫酸年度产量记录表

时间

硫酸产量(t)

硫酸浓度(%)

1月

31.35

93

2月

61.88

94

3月

102.45

93

4月

88.34

94

5月

50.01

95

6月

120.19

93

7月

89.75

95

8月

95.52

93

9月

81.54

94

10月

40.22

93

11月

107.48

93

12月

52.45

93

三、应用该技术所取得的相关效益

(一)降低了企业生产成本

通过硫酸提浓技术的应用,有效降低了企业的生产过程中对于浓硫酸的采购开支,从而降低了的总体生产成本,有利于效益的提升。

(二)提升了企业生产的安全性

由于浓硫酸具有极强的腐蚀性,因此,在运输过程中存在较大的安全隐患。同时,在存储方面,也具有一定的技术难度。硫酸提浓技术的应用,有利于减少企业在对硫酸的采购量,同时减少运输的次数,从而提升了工业生产的安全性系数。

(三)有利于环境保护工作的开展

从环境保护的角度来说,该技术的使用实现了生产过程中的物料循环利用,有利于减少企业生产垃圾的排放量,从而有效促进了环保工作的开展。

四、结语

随着生产力的不断提升,我国工业发展水平在未来的很长一段时间内将表现出持续平稳增长的水平,在这个趋势下,作为重要的反应原料之一,企业对于浓硫酸的需求量将会出现上升的局面。在工业生产的过程中,通过提浓技术的使用,可以有效实现对于反应后硫酸溶液的提浓,从而使其满足再生产的条件,该方法有效降低了生产成本,有利于促进企业经营效益的提升。此外,由于该技术的使用,企业实现了对于硫酸的循环利用,从而减少了该化学制剂的运输次数,有效降低了运输过程中存在的安全隐患,有利于促进企业的安全生产,对于促进我国综合国力的提升具有积极的意义。

参考文献:

[1]杨靖.氯碱化工氯气废气处理系统安全环保浅谈[J].化工管理,2018(03):46.

[2]黄紫洋,陈维龄,林杰,杨思伟.基于PDCA管理模式的“氯气”安全生产标准化建设[J].广州化工,2017,45(15):224-226.

[3]黄斌,王燕庆.氯气废气处理系统安全环保改造[J].化工管理,2017(18):191.

[4]周兵,蹇林松,文华.氯碱化工氯气废气处理系统安全环保改造[J].化工管理,2016(27):125-126+128.

DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201908129

汽车发动机的检测与维修

胡建中

陕西交通职业技术学院 陕西西安 710018

摘 要:本文主要讲述了汽车发动机的基本结构;常见故障;故障的检测与维修。

关键词:汽车发动机;常见故障;检测与维修

1 汽车发动机的基本结构

发动机是将热能转化为机械能并对外输出动力的机器,通常由许多机构和系统构成。

1.1 曲柄连杆机构

曲柄连杆机构主要由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组构成。是发动机实现工作循环完成能量转换主要部件。

1.2 配气机构

配气机构主要由气门组和气门传动组构成。是发动机实现换气循环的主要部件。

1.3 燃油供给系

汽油机燃油供给系是根据发动机的工作要求,提供一定比例的可燃混合气,按时分配到各个气缸并将燃烧后的废气排除出。

1.4 润滑系

润滑系由机油泵、集滤器、主油道、分油道、油底壳等构成。其作用是减轻机件磨损,并对零部件清洗、润滑、冷却、密封、减噪。

1.5 冷却系

冷却系由水泵、散热器、风扇和水套等构成,其作用是将受热零件热量及时散发出去,保证发动机在正常温度运行。

1.6 点火系

点火系由电源、点火线圈、分电器和火花塞等组成,其作用是定时在火花塞电极间产生电火花,点燃可燃混合气。

1.7 起动系

起动系由起动机和起动继电器等组成,作用是完成发动机启动过程。

2 汽车发动机的常见故障

对常见的发动机故障,应结合发动机基本构造和工作原理,掌握故障现象,分析故障原因,找准目标进行排除。

2.1 机油变质及机油消耗过多

汽车行驶一定里程之后,检测机油,如发现颜色变黑,手指捻搓失去黏性,里面有水分、杂质且呈乳黄色状,说明机油变质,应结合车辆维修手册定期更换机油,一般以机油标尺上下刻度之间为宜。发动机工作一定里程后,检查机油尺,如油面下降,说明机油消耗过多,首先检查油底壳、机油滤清器、发动机边盖、气门室罩盖等部位,如有漏油现象,应对结合部位垫子更换并紧固螺丝;其次启动发动机检查排气管燃烧情况,如冒蓝烟说明机油燃烧过多,这时应更换活塞环、研磨氣门、更换气门油封等;最后检查空气压缩机是否有窜油现象,如有则对空气压缩机进行维护,维护常采用清洗积炭,更换空气压缩机活塞环的方式。

2.2 空气滤清器滤芯堵塞

发动机在进气过程中,空气首先经过空气滤清器,从而清除空气中的灰尘和砂粒,然后进入进气道。汽车常采用纸质空气滤清器,它具有进气阻力小、质量轻、成本低、更换方便、过滤效率高等优点,但缺点是使用周期短,在恶劣条件下工作不可靠,因而要及时进行保养。根据不同的使用环境,定期清洁空气滤芯,可采用的方法有高压空气清除法,把滤芯中的灰尘和异物吹出。空气滤芯一般在保养3次后就应该更换新的,更换周期可由使用的时间和区域的环境质量而定。

2.3 燃油供给系统保养

汽车燃油供给系统的保养主要有清洗更换汽油滤清器滤芯、清洗调整化油器和清洗燃油喷油器以及检修燃油管路。汽车燃油供给系在工作中,不可避免地会形成胶质和积炭,在管道、化油器、喷油器和燃烧室中沉淀下来,会阻碍燃油的正常流动,使燃油雾化不良,发动机产生抖动、爆震、怠速不稳、加速无力等问题。因此要依据维修手册,针对故障现象,及时检修保养更换燃油供给系统零部件,使发动机保持在一个最佳的工作状态。

2.4 散热器散热不良、生锈、结垢

汽车发动机在工作过程中由于机件之间的运动磨损就会产生大量热量,尤其是发动机活塞和缸筒之间的工作产生的热量,因而需要良好的冷却系统,散热器是冷却系主要的散热部件,散热器生锈、破损、渗漏、结垢是最常见的问题。锈迹和水垢会降低冷却液的流动速度,使散热器工作不良,导致发动机温度过高,造成发动机零部件的损伤,因而定期使用水箱清洗剂通洗散热器,除去散热器中的锈迹和水垢,保持发动机正常工作温度。

3 汽车发动机故障的检测与维修

3.1 检测与维修方法

3.1.1 人工直观法

人工直观法就是经过问、看、试、替、测、摸、试、听等过程,对故障现象进行分析和研究,确定发动机技术状况和故障的方法。其优点是不用仪器,靠维修人员的技能和实践水平来判断发动机技术状况。

3.1.2 仪器设备法

仪器设备法是在总成不分解的情况下,利用专用仪表或设备,对车辆参数进行检测,通过对比分析来判断发动机技术状态和故障情况。这种诊断方法具有诊断速度快、结果准确、不需解体、能发现隐蔽性故障等特点。

3.1.3 换件诊断法

换件诊断法是对一些判断不准,或不能确定的发动机零部件,可用一个好的零部件替换,如果故障消除,说明换下的是坏零部件,也就判定了故障;若故障没有消除,说明故障不在此处;若故障有所改善,说明除此之外还有别的故障,换件法是一个高效简便的维修方法。

3.1.4 路驶法

路驶法就是驾驶车辆检测故障,维修人员亲自驾驶汽车或坐在副驾驶位置,亲身体验故障现象,使汽车在不同路面,坡道、弯道行驶一段里程,通过车辆起步、加速、减速、制动等行驶方式,观察车辆技术状况,判断汽车故障部位和原因的方法。

3.2 发动机常见故障的检测与维修

3.2.1 配气机构常见故障(气门响)

当发动机运转时,在气门室一侧察听,听到“铛铛铛”声响,响声明显清脆而有节奏,发动机怠速时尤为明显,随发动机转速升高响声加快,中高速时响声变得杂乱;检查配气机构中的气门摇臂、摇臂轴、挺柱、挺杆、凸轮轴、凸轮轴承等零部件磨损情况,磨损严重需更换,并且调整气门角间隙。气门角调整方法常用逐缸调整法和两次调整法。

3.2.2 配气机构常见故障(正时齿轮响)

正时齿轮布置形式有上置式、中置式、下置式。上置式为链条传动,中置式和下置式为齿轮传动,由于齿轮的磨损及凸轮轴轴向间隙调整不当。使啮合间隙不合适从而发出响声,当发动机低速运转时,在时规盖处发出“嘎啦、嘎啦”响声,发动机中速声音加大,高速时声响杂乱,说明齿轮间隙过大,应更换凸轮轴正时齿轮,并且调整凸轮轴轴向间隙,进行排除.

3.2.3 配气机构常见故障(凸轮轴轴承响)

发动机低速工作时,发出一种有节奏的金属敲击声。怠速时响声明显,在凸轮轴安装部位处声响更清晰,检查凸轮轴与凸轮轴轴承间隙、凸轮轴轴承与座孔配合是否松动、轴承合金是否脱落烧蚀现象、凸轮轴是否有轴向窜动现象;检修方法更换凸轮轴轴承,调修凸轮轴与轴承配合间隙,紧固凸轮轴装配螺丝。

3.2.4 曲柄连杆机构故障(活塞敲缸响)

发动机运转时,在气缸上部发出沉闷的“嗒嗒嗒”响声,怠速时响声明显,低速时响声加大,高速时响声减小或消失,发动机温度升高后,响声减小或消失;检查活塞与气缸筒配合间隙、活塞销与连杆配合间隙、校验连杆是否变形弯曲或扭曲、气缸臂润滑是否良好。若活塞与气缸套配合间隙过大,需镗缸(干式气缸套)或换配缸套(湿式气缸套),并从新选配与之等级匹配活塞进行维修;若活塞销与连杆配合间隙不当,需从新选配连杆衬套、活塞销、进行修配。若连杆扭曲弯曲,需用连杆校验器修复。若缸臂润滑不良,需检修机油压力和油道。

3.2.5 曲柄连杆机构故障(活塞销响)

发动机怠速或低速工作时,在发动机侧上部发出“嗒嗒嗒”响声,由低速向中速抖油时,响声更加清脆急促,断火判定响声减弱或消失,检修方法更换连杆铜套、更换活塞销,调修活塞销间隙。

3.2.6 曲柄连杆机构故障(连杆轴瓦响)

发动机运转时,发出较重、沉闷、有节奏的“铛铛铛”响声,中高速时响声加大,采用断火实验法声音减小或消失;检查连杆螺栓是否松旷、连杆轴承与连杆轴径配合间隙、连杆轴承合金是否脱落、连杆轴承与连杆轴径润滑是否良好。检修方法,紧固连杆螺栓、调整连杆轴承间隙、清洗润滑油路、调修机油压力、更换连杆轴承。

参考文献:

[1]鲁民巧.汽车构造与拆装.高等教育出版社,2014.

[2]宋元利.林沐杰,姜玉素.汽车故障诊断与检测技术.航空工业出版社,2017.

[3]阎连新.孟金法.汽车维修技术.北京理工大学出版社,2010.

[4]张子波,等.发动机的构造与维修.北京高等教育出版社,2004.

作者简介:胡建中(1968-),男,本科,实验师,现为陕西交通职业技术学院汽车工程学院实训指导教师。

由图3(b)可以看出,当a p=1mm时,径向表面残余应力为拉应力,大小为14.06MPa。当a p=0.25mm,a p=0.5mm,a p=0.75mm时都为压应力。切削深度为0.25mm时,径向表面残余压应力最小,大小为-29.53MPa,切削深度为0.75mm时,径向残余压应力最大,大小为-54.15MPa。径向残余应力沿深度方向的变化趋势基本一致,只是残余应力沿深度方向的变化速率有所不同;切削深度为0.25mm时,残余应力变化速率最快,切削深度为1mm时,残余应力变化速率最慢;随着切削深度的增加,残余应力的影响深度加大。

3 总结

本文对TC4钛合金盘端面车削过程进行了有限元仿真,得到不同切削参数下加工表面残余应力的分布规律。仿真结果表明:切削速度对残余应力的影响十分明显,切削速度增大表层残余压应力的峰值增大,同时残余应力分布的深度增加;切削深度的变化对残余压应力的峰值影响较小,对残余应力的分布深度影响较大,切削深度越大残余应力的分布深度越深。

参考文献:

[1]罗秋生,姚倡锋,任军学.TC17 鈦合金高速铣削参数对表面残余应力影响研究[J].机械科学与技术,2011,30(9):1500-1503.

[2]胡韦华,王秋成,胡晓冬,等.切削加工过程数值模拟的研究进展[J].南京航空航天大学学报,2006,37(B11):194-198.

[3]施志辉,赵玢.金属切削加工切屑形成过程仿真技术[J].大连铁道学院学报,2000,21(3):64-68.

[4]施春宇.切削加工过程与残余应力仿真研究[D].兰州:兰州理工大学,2014.

猜你喜欢

残余应力
表面强化对不锈钢表面完整性的影响
基于残余应力测量的铝合金框类零件变形预测研究
机车转向架无热处理的焊接工艺及疲劳性能分析
厚板焊接残余应力分布受焊接顺序的影响探析
提高大直径铝合金环形件车加工精度方法
大型或复杂钢结构焊接残余应力与变形研究进展
核辅助系统管道焊缝模拟件残余应力分布测试
焊接残余变形和残余应力对建筑用低碳钢性能的影响及防治措施研究