Главный механик-2012-04-DVD

ISSN 2074-7470

4/2012

НАШИ ЖУРНАЛЫ – ВАШ УСПЕХ! Самый крупный в России Издательский дом «Панорама», обладая солидным интеллектуальным и информационным ресурсом, выпускает около сотни ежемесячных деловых, информационно-аналитических, научно-практических и познавательных журналов по экономике, финансам, юриспруденции, промышленному производству, строительству, здравоохранению, сельскому хозяйству, торговле и транспорту. Наши издания гарантированно поддерживают профессиональный интерес многотысячной читательской аудитории — принимающих решения лидеров и специалистов компаний и фирм, руководителей государственных, научных организаций, деловых ассоциаций и иностранных представительств. Интерес к журналам Издательского дома «Панорама» из года в год растет. И это естественно, ведь авторы публикаций — авторитетные эксперты, «командиры» самых передовых предприятий и главы крупнейших ассоциаций, ученые и специалисты ведущих отраслевых научных центров, Российской академии наук и крупных учебных заведений России и мира. Среди главных редакторов журналов, председателей и членов редсоветов и редколлегий — 168 академиков, членов-корреспондентов академий наук, профессоров и 200 практиков — опытных хозяйственников и практиков различных отраслей экономики, сферы научной и общественной деятельности. Свидетельством высокого авторитета и признания изданий ИД «Панорама» является то, что каждый десятый журнал включен в Перечень рецензируемых изданий и журналов Высшей аттестационной комиссии Российской Федерации, в которых публикуют основные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук. Многие рекламодатели уже оценили наши издания как хорошую информационную площадку. Наши преимущества — огромная аудитория, получающая журналы по подписке, гибкий подход к рекламным планам, оптимальные варианты взаимодействия с целевой аудиторией.

БУДЕМ РАДЫ ВИДЕТЬ ВАС В ЧИСЛЕ НАШИХ РЕКЛАМОДАТЕЛЕЙ! ПРАЙС-ЛИСТ СМОТРИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА, В КОНЦЕ ЖУРНАЛА.

Телефон (495) 664-2794

E-mail: promo@panor.ru, reklama.panor@mail.ru www.панор.рф, www.идпанорама.pф, www.panor.ru На правах рекламы

Уважаемые читатели! Перед вами уникальный номер журнала «Главный механик», электронная версия которого войдет в DVD диск Издательского дома «Панорама». В этот выпуск вошли не только новые материалы, но и лучшие статьи, опубликованные ранее и вызвавшие интерес у наших постоянных подписчиков и читателей, просматривавших содержание предшествующих изданий на сайте издательства – http://panor.ru/journals/glavmeh. В этом номере журнала представлены материалы из наиболее популярных рубрик: «Новые технологии и технические решения», «Наука производству», «Оптимизация технологических процессов», «Транспортные средства и силовые агрегаты», «Ремонт и модернизация оборудования», «Оборудование, механизмы, материалы» и «Выставки, конференции, семинары». Опубликованы и новые материалы на актуальные темы, интересующие специалистов, работающих в сфере производства, обслуживания и ремонта промышленного оборудования. Традиционно большая часть нашего журнала посвящена новым технологиям механической обработки, вопросам управления техническим обслуживание и ремонтами оборудования, оптимизации технологических процессов, проблемам ресурсосбережения и охраны окружающей среды. Журнал уделяет большое внимание новым разработкам отечественных и зарубежных специалистов, на конкретных примерах рассказывает о приемах организации технологических процессов, эффективного использования оборудования, представляет страницы издания для обмена накопленным опытом специалистами-механиками самых разный отраслей промышленности. Подписчикам журнала представляется первоочередная возможность рассказать о назначении, особенностях и достоинствах своей продукции, и таким образом способствовать успешному ее продвижению не только на отечественные, но и зарубежные рынки. Развернутая информация о продукции – наиболее эффективный способ ее рекламирования. Публикуя данный выпуск журнала с материалами, вызвавшими наибольший отклик читателей, редакция выражает свою надежду на продолжение плодотворного сотрудничества с читателями и желает всем механикам успехов в их нелегком труде, новых достижений, морального и материального удовлетворения от выполняемой работы. Статьи, запланированные к публикации во 2-м полугодии 2012 г.: «Развитие управления ремонтным обслуживанием промышленных предприятий»; «Современные технологии гидроабразивной резки и лазерной обработки материалов»; «Эффективность изготовления деталей из титановых сплавов»; «Промышленные кластеры как инструмент эффективного управления технологическим капиталом» «Антифрикционные подшипники и линейные конструкции фирмы Franke»; «Необходимые условия для успешной обработки закаленных сталей». Редакция журнала выражает надежду на продолжение сотрудничества во 2-м полугодии 2012 г. с нашими подписчиками. Александр Иванович Преображенский, главный редактор журнала «Главный механик», канд. техн. наук

Журнал входит в Перечень изданий ВАК в редакции от 19.02.2010 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Журнал «ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК» № 4/2012

НОВОСТИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, НАУКИ И ТЕХНИКИ .............................................. 6

Журнал зарегистрирован Министерством Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации ПИ № 77-15359 от 12.05.2003 г.

ISSN 2074-7470 © ИД «Панорама» Издательство «Промиздат» Адрес редакции: Москва, Бумажный проезд, 14, стр. 2 Для писем: 125040, Москва, а/я 1 http://www.panor.ru Главный редактор издательства А.П. Шкирмонтов, канд. техн. наук e-mail: aps@panor.ru тел. (495) 664-27-46 Главный редактор А.И. Преображенский, канд. техн. наук e-mail: pralivpro@yandex.ru Редакционный совет: В.Я. Седуш, д-р техн. наук, исполнительный директор Ассоциации механиков В.В. Смирнов, канд. техн. наук И.В. Шелест, канд. физ.-мат. наук Г.В. Новиков, канд. техн. наук Предложения и замечания: e-mail: promizdat@panor.ru тел. (495) 664-27-46 Отдел рекламы: Тел.: (495) 664-27-94 reklama.panor@gmail.сom Журнал распространяется по подписке через каталоги ОАО «Агентство „Роспечать”», «Пресса России» (индекс – 82716) и «Почта России» (индекс – 16578), а также путем прямой редакционной подписки. e-mail: podpiska@panor.ru тел. (495) 664-27-61 Учредитель: ООО «ИНДЕПЕНДЕНТ МАСС МЕДИА», 121351, г. Москва, ул. Молодогвардейская, д. 58, стр. 7 Подписано в печать 13.03.2012 г.

ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ УДК 621.941.02

Точение деталей из труднообрабатываемых сплавов инструментом, оснащенным пластинами из ПСТМ ........................................................ 12 С. А. Клименко, В. А. Коротков Аннотация. Представлены данные об эффективности точения различных труднообрабатываемых материалов резцами со сменными многогранными пластинами из сверхтвердых композитов. Сравнительными экспериментами показано, что разработанные пластины отличаются высокой эффективностью резания закаленных сталей, чугунов, наплавленных и напыленных твердых покрытий, позволяющей значительно сократить энерго- и трудозатраты, расходы на оборудование и инструмент, повысить экологическую безопасность производства. Ключевые слова: поликристаллические сверхтвердые пластины, ПСТМ, СМНП, кубический нитрид бора, киборит, обработка резанием труднообрабатываемых материалов, твердое точение.

НАУКА – ПРОИЗВОДСТВУ УДК 621.914.1

Обработка поверхности катания колесных пар ........... 17 Д. Д. Евсеев Аннотация. Предложены способ и устройство крепления фрезы для восстановительной обработки поверхности катания колесных пар железнодорожного транспорта, имеющих неоднородную микротвердость поверхности катания. Применение устройства позволяет повысить стойкость фасонных фрез в 2,1 раза. Ключевые слова: колесные пары, восстановительный ремонт, фасонное фрезерование. УДК 621.9.042

Повышение эффективности кольцевого сверления ..................................................... 23 А. В. Волков Аннотация. Предложена технология и инструментальная оснастка для кольцевого сверления, позволяющие существенно снизить уровень вибраций, повысить качество обработки и ресурс режущего инструмента. Для определения оптимальных технологических условий и параметров настройки инструмента разработано математическое обеспечение в виде прикладной программы. Ключевые слова: кольцевое сверление, режимы резания, режущий инструмент. УДК 621.91.02

Обрабатываемость резанием коррозионностойких сталей ........................................... 30 Д. И. Бородин, А. А. Тимофеев, И. А. Петушков

Аннотация. Приведены данные по обрабатываемости коррозионностойких и жаропрочных сталей, отмечены основные факторы, оказывающие отрицательное влияние на качество и производительность механической обработки. Представлены данные о структуре, химическом составе и механических свойствах двухфазных коррозионностойких сплавов, даны основные рекомендации по их обработке и выбору режущего инструмента. Ключевые слова: коррозионностойкие стали, двухфазные ферритноаустенитные сплавы, обрабатываемость резанием, режимы обработки.

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Многозадачное механообрабатывающее оборудование – пути выбора........................................ 39 П. Зелински

ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА И СИЛОВЫЕ АГРЕГАТЫ Автомобильные двигатели нового поколения ........... 44 К. И. Рахманов Аннотация. Представлен обзор современных тенденций развития двигателей внутреннего сгорания. Рассмотрен механизм компрессионного воспламенения топливовоздушной смеси и принцип работы двигателей, использующих эффект самовоспламенения смеси. Приведены последние разработки компонентов автомобильных двигателей, обеспечивающих снижение расхода топлива и интенсивности вредных выбросов. Ключевые слова: компрессионное воспламенение топлива, HCCI, изменяемая степень сжатия, двухступенчатые турбонагнетатели с изменяемой геометрией.

РЕМОНТ И МОДЕРНИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ УДК 621.785

Установка для ручной поверхностной закалки плазменной дугой............................................ 54 В. А. Коротков Аннотация. В работе представлена новая установка для ручной плазменной закалки различных деталей промышленного оборудования. Рассмотрены назначение, основные преимущества и примеры применения разработанной технологии. Обоснована необходимость широкого внедрения плазменной ручной обработки для повышения износостойкости деталей, и в частности в тех случаях, когда обработка в цеховых условиях затруднена. Ключевые слова: ручная плазменная закалка, установка плазменной закалки УДГЗ-200, поверхностное упрочнение стали, износостойкость, ремонт оборудования.

ОБОРУДОВАНИЕ, МЕХАНИЗМЫ, МАТЕРИАЛЫ Держатель инструмента для обработки титана .......... 64 Резание микроканавок на станках швейцарского типа ......................................................... 66 Теплоизоляционный материал NIMBUS GII .................. 67 Новые подшипники фирмы NKEAUSTRIAGMBH ............ 68

CОNTENTS „CHIEF MECHANICAL ENGINEER” (THE CHIEF MECHANIC), № 4, 2012 NEWS IN INDUSTRY, SCIENCE AND ENGINEERING ................. 6 TECHNOLOGIES AND TECHNICAL SOLUTIONS Turning of parts of difficult to machinealloys by instrument equipped by blades ................... 12 Lead. Data on effectiveness of turning of various difficult to machine materials by blades with multisided replaceable inserts of super-hard composites are presented. Comparative experiments showed that developed inserts have high effectiveness of cutting of hardened steels, cast iron, built-up and sprayed hard coatings allowing significant reduction of energy and labor costs, costs on equipment and instrument, increase ecological safety of manufacture.

Key words: polycrystal super-hard inserts, cubic boron nitride, kiborit, cutting of difficult to machine materials, hard turning.

SCIENCE TO MANUFACTURE Drill for improvement of the quality of holes processing.............................................. 17 Lead. A method and device mounting cutters for reducing handling the running surface of wheel sets of rail transport with nonuniform microhardness of the running surface. The use of the device improves the resistance of shaped mills by 2,1 times.

Key words: wheel sets, reconditioning, mold milling.

Increase of effectiveness of trepan drilling ............................................... 23 Lead. Technology and tooling for trepan drilling allowing to reduce significantly the level of vibration and improve the quality of processing and cutting tool life are suggested. To determine the optimal process conditions and tool setting parameters, software in the form of application was developed.

Key words: trepan drilling, modes of cutting, cutting instrument.

Cutting ability of corrosion-resistant steels ..... 30 Lead. Article states data on cutting ability of corrosionresistant steels, basic factors which influence negatively on the quality and productivity of mechanical processing.

Article states data on structure, chemical composition and mechanical properties of two-phase alloys, gives basic recommendations on their processing and selection of cutting instrument.

Keywords: corrosion-resistant steels, two-phase ferriticaustenic alloys, cutting ability, processing modes.

OPTIMIZATION PROCESS Multitask mechanical processing equipment – ways of selection ........................... 39

VEHICLES AND POWER UNITS Automobile engines of new generation ............ 44 Lead. Overview of modern tendencies of development of internal combustion engines is presented. Mechanism of compression ignition of air-and-fuel mixture and principle of work of engines using an effect of mixture self-ignition are considered. Recent developments of components of automobiles’ engines providing reduction of fuel flow and intensity of harmful emissions are stated.

Keywords: compression ignition of fuel, HCCI, changeable compression ratio, two-stage turbosupercharger with changeable geometry.

REPAIR AND MODERNIZATION OF EQUIPMENT Installation for manual surface hardening by plasma arc ................................... 54 Lead. An article presents new installation for manual plasma hardening of various parts of industrial equipment. It considers purpose, basic advantages and examples of application of developed technology.

Necessity of wide-spread implementation of plasma manual processing for improvement of parts’ wearresistance and in particular in cases when processing in shop conditions is hindered and it is necessary to perform hardening works in the field was explained. Necessity of inclusion of course «Wear-resistance of machines» in curriculum for machine engineers of all specialties was underlined.

Keywords: manual plasma hardening, installation of plasma hardening UDGZ –200, surface steel hardening, wear-resistance, durability, equipment’ s repair.

EQUIPMENT, MECHANISMS, MATERIALS Tool holder for titanium .................................... 64 Cutting of micro grooves

by Swiss type machines...................................... 66 Thermal insulating material NIMBUS GII ...................................................... 67 New bearings by company Nke Austria G mbh ............................................. 68

КАК СБЕРЕЧЬ ЭНЕРГИЮ И ДЕНЬГИ http://glavenergo.panor.ru В каждом номере: материалы, отражающие все направления деятельности главного энергетика промышленного предприятия: организация работы служб главного энергетика; внедрение новой техники и энергосберегающих технологий; экспертиза и тестирование нового оборудования; вопросы энергоаудита, а также все необходимые для работы нормативные документы, в том числе пошаговые инструкции по проведению различных работ; технические данные на новые образцы выпускаемого электротехнического и теплового оборудования для промышленного производства; описания, схемы, цены изготовителя; информация о дилерах; рекомендации по охране труда работников службы главного энергетика, средствам обучения, технике безопасности, организации работ в электроцехах и многое другое. Структура издания построена в соответствии с должностной инструкцией главного энергетика. Наши эксперты и авторы: П.Н. Николаев, заместитель технического директора ОАО «Кольчугинский завод «Электрокабель»; Ю.М. Савинцев, генеральный директор корпорации «Русский трансформатор», канд. техн. наук; В.В. Жуков, член-корр. Академии электротехнических наук РФ, директор Института электроэнергетики, проф.; Р.М. Хусаинов, технический директор компании «Сантерно», канд. техн. наук; Г.Ф. Быстрицкий, проф. МЭИ; А.Н. Назин, директор ЗАО «ЦЭВТ», канд. техн. наук; А.В. Самородов, зам. начальника отдела

Управления государственного энергетического надзора; В.А. Янсюкевич, инженер службы энергоснабжения «Севергазпром»; С.А. Федоров, директор компании «Манометр-Терма»; Л.И. Решетов, главный энергетик ОАО «Ижавто»; Б.Н. Бородин, главный энергетик ОАО «Ижавто», и многие другие специалисты. Председатель редсовета – В.В. Жуков, директор Института электроэнергетики, д-р техн. наук, проф. Издается при информационной поддержке Российской инженерной академии и Московского энергетического института. Входит в Перечень изданий ВАК. Ежемесячное издание. Объем – 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r ɱʤ ʡʗʢʓʠʔʠ ʝʚʨʑ r Энергосбережение r Электрохозяйство r Теплоснабжение r Воздухо– и газоснабжение r Диагностика и ремонт r Обмен опытом

индексы

16579

82717

r Новые разработки r Рынок и перспективы r Охрана труда и техника безопасности

ЧТОБЫ ТЕХНИКА НЕ ПОДВЕЛА! http://oborud.panor.ru В каждом номере: обзоры, экспертиза и технические параметры новых типов электрооборудования; рекомендации по монтажу, эксплуатации, техническому обслуживанию, мнения экспертов о новом высокоэффективном оборудовании, которое повышает надежность и экономичность систем электроснабжения; новые электроизоляционные материалы; диагностика и испытания оборудования; мониторинг низковольтного и высоковольтного оборудования, практика и рекомендации специалистов по обеспечению безаварийной эксплуатации; вопросы энергосбережения; новые типы вспомогательного электрооборудования: обзоры, технические параметры, экспертиза, диагностика; практические советы ведущих специалистов по эксплуатации, обслуживанию и ремонту промышленного электрооборудования и электрических сетей; актуальные вопросы энергоресурсосбережения и многое другое. Наши эксперты и авторы: Н.И. Лепешкин, заместитель генерального директора ОАО «Центрэлектроремонт»;

С.А. Цырук, зав. кафедрой, проф. Московского энергетического института; Ю.М. Савинцев, генеральный директор корпорации «Русский трансформатор», канд. техн. наук; С.И. Гамазин, проф. МЭИ; В.Н. Соснин, технический директор компании «НПФ Полигон»; А.Н. Ерошкин, специалист НПО «Сатурн»; Ю.Д. Сибикин, генеральный директор НТЦ «Оптим», канд. техн. наук; Е.А. Конюхова, д-р техн. наук, проф.; М.С. Ершов, д-р техн. наук, проф., чл.-кор. Академии электротехнических наук РФ и многие другие ведущие специалисты. Главный редактор – профессор Э.А. Киреева. Журнал входит в Перечень изданий ВАК. Издается при информационной поддержке Московского энергетического института и Российской инженерной академии. Ежемесячное издание. Объем – 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

индексы

12532

84817

Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.

6

Íîâîñòè ïðîìûøëåííîñòè, íàóêè è òåõíèêè СОЮЗ МАШИНОСТРОИТЕЛЕЙ РОССИИ ПРИСТУПАЕТ К ОКАЗАНИЮ ПОМОЩИ ПРЕДПРИЯТИЯМ МАШИНОСТРОЕНИЯ Общероссийское отраслевое объединение работодателей «Союз машиностроителей России» приступает к оказанию предприятиям машиностроения организационно-методологической, консультационной и правовой помощи по вопросам предоставления Минпромторгом России возмещения части процентных ставок по кредитам, отсрочки уплаты или восстановления налога на добавленную стоимость (далее – НДС), а также проведения экспертизы отсутствия производства на территории Российской Федерации товаров: – субсидирования экспортеров промышленной продукции; – субсидирования производителей авиационных двигателей; – субсидирования российских производителей самолетов и вертолетов; – субсидирования технологического перевооружения организаций транспортного машиностроения; – субсидирования технического перевооружения сельскохозяйственного и тракторного машиностроения, лесопромышленного комплекса, машиностроения для нефтегазового комплекса и станкоинструментальной промышленности; – субсидирования организациям оборонно-промышленного комплекса (далее – ОПК) части затрат по кредитам, полученным в российских кредитных организациях и государственной корпорации «Внешэкономбанк» в связи с изменением условий военно-технического сотрудничества с иностранными государствами; – субсидирования стратегических организаций ОПК с целью предупреждения банкротства; – субсидирования казенных предприятий ОПК; – субсидирования организаций ОПК на осуществление инновационных и инвестиционных проектов по выпуску высокотехнологичной продукции;

– отсрочки уплаты НДС производителям товаров с производственным циклом свыше 6 месяцев; – восстановления НДС импортных аналогов отечественного оборудования; – проведения экспертизы отсутствия производства на территории Российской Федерации товаров, в отношении которых требуется подтверждение отсутствия их производства на территории России. С этой целью ОООР «СоюзМаш России» готово информировать предприятия машиностроения о перечне необходимой для представления в Минпромторг России документации, а также о действующих нормативных и правовых актах, регламентирующих предоставление субсидий, отсрочку уплаты или восстановление НДС, а также проведение указанной экспертизы. Подготовленная с учетом консультаций ОООР «СоюзМаш России» документация предприятия в установленный приказами Минпромторга России срок направляется в соответствующий департамент Минпромторга России, в котором регистрируется, проверяется и при необходимости согласовывается с Минфином России, Минюстом России, Федеральной таможенной службой, Госкорпорацией «Росатом» и Федеральным космическим агентством («Роскосмос»). Необходимые условия оказания организационно-методологической, консультационной и правовой помощи предприятиям: – членство предприятия в ОООР «Союз машиностроителей России»; – отсутствие задолженности по уплате членских взносов. В МОСКВЕ БУДЕТ СФОРМИРОВАН НОВЫЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ В соответствии с приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 28.12.2011 № 2898 на основании предложений двух университетов – Московского государственного университета инженерной экологии (бывший Московский институт инженеров химического машиностроения) и Московского ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íîâîñòè ïðîìûøëåííîñòè, íàóêè è òåõíèêè государственного технического университета «МАМИ» – формируется новый машиностроительный университет – федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)». В рамках поставленных Президентом России и Правительством Российской Федерации задач по интеграции финансовых, материально-технических и интеллектуальных ресурсов для поддержки высшей школы и развития российского машиностроения МГУИЭ и МАМИ станут основой для развития мощного вуза технического профиля, обеспечивающего возрастающую потребность в кадрах для отрасли. В целях повышения эффективности и прозрачности организационно-штатных и других мероприятий, связанных с формированием структуры Машиностроительного университета, создана комиссия по реорганизации, в состав которой приглашены представители общественности реорганизуемых вузов и Общероссийской общественной организации «Союз машиностроителей России». Проект структуры и Устава машиностроительного университета будут размещены на официальных сайтах МГТУ «МАМИ», МГУИЭ и вынесены на обсуждение в вузовские коллективы. В рамках программы стратегического развития планируется существенно модернизировать материально-технической базу Машиностроительного университета, разработать механизмы инновационного развития, успешно апробированные и реализуемые в МГТУ «МАМИ».

реализации этой программы ежегодный уровень добычи угля должен составить 430 млн т в год. «Принятие долгосрочной программы развития угольной промышленности шло с серьезным торможением, к сожалению, в том числе и потому, что до сих пор не утверждены государственные программы, являющиеся механизмами их реализации, – отметил В. В. Путин. – Очень важно, чтобы все мероприятия программы и поручения сегодняшнего совещания были выполнены, несмотря на текущий политический календарь и возможные предстоящие ротации». Как сообщили в пресс-службе, первый этап реализации программы рассчитан на период до 2015 г., второй – до 2020-го и третий – до 2030 г. Общий объем финансирования программы составляет 3,7 трлн руб., из них более 250 млрд руб. будут выделены из бюджетных средств.

ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РФ Премьер-министр РФ В. В. Путин подписал долгосрочную программу развития угольной промышленности России до 2030 г., которая предусматривает увеличение угледобычи на 100 млн т в год. Как сообщили в пресс-службе российского правительства, выступая на рабочем совещании в администрации Кемеровской области, Путин заявил, что в результате

«СЕВМАШ» БУДЕТ МОДЕРНИЗИРОВАН ОАО «ПО «Севмаш» получит на модернизацию производства до 2020 г. 46,5 млрд руб. Вице-премьер РФ Д. О. Рогозин сообщил рабочим данного предприятия в ходе рабочей поездки в Архангельскую область: «...по модернизации вашего завода на закупку нового оборудования, которое необходимо для производства кораблей надводного и подводного класса, мы закладываем до 46,5 млрд руб.».

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

РОССИЯ НАЧАЛА МОДЕРНИЗАЦИЮ ДАЛЬНЕЙ АВИАЦИИ Министерство обороны объявило о начале модернизации бомбардировщиков Ту-22М3. Как говорится в официальном пресс-релизе ведомства, до 2020 г. модернизации будет подвергнуто 30 самолетов дальней авиации. При этом в Центре боевого применения и переучивания летного состава Дальней авиации в Рязани уже началось обучение летного состава эксплуатации модернизированных бомбардировщиков Ту-22М3М. Модернизированный самолет отличается от Ту-22М3 расширенной номенклатурой вооружений.

7

8

Íîâîñòè ïðîìûøëåííîñòè, íàóêè è òåõíèêè Всего на федеральную целевую программу модернизации оборонно-промышленного комплекса, которая 15 февраля 2012 г. будет внесена в правительство, планируется выделить 3 трлн руб. ОАО «ПО «Севмаш» – судостроительный комплекс, производственные мощности которого позволяют выпускать 80 тыс. т металлопродукции в год, строить корабли и суда водоизмещением до 100 тыс. т с дизель-аккумуляторными и ядерными энергетическими установками. Предприятие подчинено Министерству промышленности и торговли РФ. ИТАЛЬЯНСКИЕ ФУРГОНЫ FIAT ПЛАНИРУЮТ СОБИРАТЬ В МОСКВЕ Итальянский автомобильный концерн Fiat подтвердил планы запуска производства легких коммерческих автомобилей Ducato нового поколения на московском заводе АМО «ЗиЛ» в рамках соглашения о промышленной сборке. Объемы и сроки начала производства пока не анонсируются. На ЗиЛе подтвердили факт ведения переговоров, однако от более подробных комментариев пока отказались. В июне 2011 г. концерн Sollers и американский Ford подписали соглашение о создании совместного предприятия по производству и дистрибуции автомобилей Ford на российском рынке. Ранее в планы Sollers входило создание совместного предприятия с Fiat. Но в феврале прошлого года компании прекратили переговоры. Отметим, что предприятия Sollers уже выпускали автомобили Fiat Ducato предыдущего поколения. В сентябре 2011 г. Sollers подписал соглашение с Fiat о передаче с 1 января 2012 г. прав на продажу и обслуживание в России автомобилей итальянского бренда. По данным СМИ, Минэкономразвития РФ в июне 2011 г. подписало с итальянским автопроизводителем соглашение о промышленной сборке на старых условиях. Концерн предполагал выпускать в России до 120 тысяч автомобилей в год, а завод планировалось построить в Нижнем Новгороде. При этом объем инвести-

ций в создание завода оценивался приблизительно в 1,1 млрд долл. США.

Fiat Ducato – это самый большой фургон, производимый концерном. Автомобиль схож по конструкции и внешнему виду с такими популярными фургонами, как Citroen Jumper и Peugeot Boxer. АМО «ЗиЛ» постоянно упоминается в различных инвестиционных проектах. К примеру, в конце сентября 2011 г. сообщалось о том, что Московский автозавод им. И. А. Лихачева рассматривает возможность организации сборки автобусов. Итальянская компания Pininfarina S.p.A, занимающаяся разработкой кузова и дизайном автомобилей, на заводе имени Лихачева хотела наладить выпуск электромобилей. Также на базе существующих мощностей ЗИЛа итальянцы планировали разработать по современным технологиям абсолютно новый кабриолет. В 2010 г. появлялась информация о том, что Управление делами президента России работало над техническим заданием для ЗИЛа по производству автомобилей для первых лиц государства и высших чиновников. Руководство индийского концерна Tata Motors выходило на представителей департамента внешнеэкономической деятельности правительства Москвы с предложением о возможной безвозмездной передаче концерну от 50 % акций автомобильного завода, объяснив это тем, что для вложений инвестиций в нынешнем виде предприятие требует серьезной реконструкции и модернизации. Но предложение со стороны правительства Москвы не встретило особого интереса. АМО «ЗИЛ» специализируется на производстве грузовых автомобилей полной массой от 6,95 до 14,5 т, автобусов малого класса длиной 6,6–7,9 м (производство под заказ) и легковых автомобилей высшего класса (производство под заказ). «ТОЙОТА» РАСШИРЯЕТ ПРОИЗВОДСТВО АВТОМОБИЛЕЙ В РОССИИ В начале февраля 2012 г. стало известно о том, что японский автоконцерн Toyota намеГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íîâîñòè ïðîìûøëåííîñòè, íàóêè è òåõíèêè рен вложить в расширение своего завода на Северо-Западе России 2,7 млрд руб. Лишившийся в прошлом году лидерства на мировом авторынке японский автопроизводитель объявил о планах по расширению российского завода, расположенного в СанктПетербурге. Здесь будут построены и оборудованы цеха штамповки кузовных деталей и производства пластиковых деталей. На сегодняшний день на заводе в Шушарах осуществляется сварка, окраска и сборка автомобилей Toyota различных марок. Согласно планам компании новые цеха начнут работать в 2014 г. По сообщению фирмы «Тойота Мотор Мануфэкчуринг Россия», решение о расширении предприятия было принято в целях увеличения уровня локализации производства «Тойота» в России и с учетом ожидаемого устойчивого роста российского рынка. Инвестиции в проект расширения завода составят около 2,7 млрд руб.

1700 ПРЕДПРИЯТИЙ БУДУТ МОДЕРНИЗИРОВАНЫ Премьер-министр РФ В. В. Путин на совещании по вопросам модернизации оборонно-промышленного комплекса сообщил, что в рамках ФЦП-2020 по развитию ОПК предстоит провести модернизацию 1700 предприятий. Перед Правительством РФ стоит задача: практически полностью перевооружить армию и флот в ближайшие 10 лет. Для чего необходимо обновить оборонно-промышленный комплекс. Основным инструментом для решения этих задач должна стать Федеральная целевая программа «Развитие обороннопромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2020 г.». Государственная программа вооружений на 2011–2020 гг. и планы по обновлению ОПК, промышленности в целом – вещи, абсолютно связанные друг с другом. Как считает премьер-министр, «потенциал для создания такой техники и вооружения у отечественной «оборонки» есть. Серьезные средства уже вложены в обновление производства, в привлечение новых кадров. Показательно, что 4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

в прошлом году 75 % инвестиций в предприятия ОПК было направлено на приобретение нового оборудования». Как заявил глава правительства: «Нам предстоит провести коренную модернизацию большинства предприятий и холдингов страны. В общей сложности речь идет о модернизации 1700 предприятий. Это огромный фронт работ, просто колоссальный. И при этом, как мы договаривались с заказчиками, прежде всего с Министерством обороны, должна быть обеспечена рентабельность этих предприятий, как минимум 15 %…» За 10 лет предполагаются инвестиции в оборонный комплекс порядка 3 трлн руб. В проекте федерального бюджета на 2012– 2014 гг. уже предусмотрены необходимые средства на техническое перевооружение предприятий ОПК. В общей сложности на 3 года заложено 440 млрд руб. «Создание прочного научно-технического задела для разработки инновационных технологий в оборонке является для нас одним из ключевых приоритетов. Именно поэтому около 20 % от общего объема финансирования предусмотрено на проведение НИОК», – сообщил премьер. Среди других важнейших направлений В. В. Путин отметил модернизацию ракетнокосмической, авиационной, судостроительной промышленности, производства систем связи и управления, а также создание электронной компонентной базы. Премьер-министр РФ призвал ускорить принятие программы и в самые короткие сроки представить окончательно доработанный проект программы в Правительство Российской Федерации. СОЗДАНЫ УПРАВЛЯЕМЫЕ ПУЛИ Американские национальные лаборатории в Сандии (SNL) создали несколько прототипов наводящихся по лазерному лучу пуль, внешним видом напоминающих дротики. Новое изобретение уже прошло серию испытаний на полигоне, продемонстрировав высокую точность попадания.

9

Òåõíîëîãèè è òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ

11

УДК 621.941.02

ТОЧЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ СПЛАВОВ ИНСТРУМЕНТОМ, ОСНАЩЕННЫМ ПЛАСТИНАМИ ИЗ ПСТМ С. А. Клименко, д-р техн. наук, проф., Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины e-mail: atmu@ism.kiev.ua В. А. Коротков, д-р техн. наук, проф., ООО «Композит» Аннотация. Представлены данные об эффективности точения различных труднообрабатываемых материалов резцами со сменными многогранными пластинами из сверхтвердых композитов. Сравнительными экспериментами показано, что разработанные пластины отличаются высокой эффективностью резания закаленных сталей, чугунов, наплавленных и напыленных твердых покрытий, позволяющей значительно сократить энерго- и трудозатраты, расходы на оборудование и инструмент, повысить экологическую безопасность производства. Ключевые слова: поликристаллические сверхтвердые пластины, ПСТМ, СМНП, кубический нитрид бора, киборит, обработка резанием труднообрабатываемых материалов, твердое точение.

TURNING OF PARTS OF DIFFICULT TO MACHINE ALLOYS

BY INSTRUMENT EQUIPPED BY BLADES Abstract. Data on effectiveness of turning of various difficult to machine materials by blades with multisided replaceable inserts of super-hard composites are presented. Comparative experiments showed that developed inserts have high effectiveness of cutting of hardened steels, cast iron, built-up and sprayed hard coatings allowing significant reduction of energy and labor costs, costs on equipment and instrument, increase ecological safety of manufacture.

Keywords: polycrystal super-hard inserts, cubic boron nitride, kiborit, cutting of difficult to machine materials, hard turning.

Для лезвийной обработки деталей из материалов высокой твердости (закаленных сталей, чугунов, наплавленных и напыленных твердых покрытий) эффективно применение резцов, оснащенных поликристаллическими

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

сверхтвердыми материалами (ПСТМ) на основе кубического нитрида бора (КНБ). Они обеспечивают шероховатость Ra 0,32–0,63, что в ряде случаев позволяет исключить шлифование. Такая технология получила название – «твердое

12

Òåõíîëîãèè è òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ

точение». В сравнении со шлифованием «твердое точение» повышает производительность в 3–4 раза, позволяет существенно снизить энерго- и трудозатраты, расходы на оборудование и инструмент, повышает экологическую безопасность производства. В Институте сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины (ИСМ) разработана гамма сверхтвердых композитов, организовано производство сменных многогранных неперетачиваемых пластин (СМНП) из них и инструментов

на их основе. Номенклатура СМНП из ПСТМ «киборит» и BSN, выпускаемых ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины в соответствии со стандартом ISO 1832–85, приведена в табл. 1. СМНП выпускаются с передним углом g = 0 град., а также с упрочняющей фаской –20 град. х 0,2 мм (исполнение Т). ОБРАБОТКА ВЫСОКОМАРГАНЦОВИСТОЙ СТАЛИ 110Г13Л Высокомарганцовистые стали характеризуются высокой степенью упрочнения под Таблица 1

Типоразмеры СМНП, выпускаемых ИСМ им. В.Н. Бакуля НАН Украины Обозначение

D, мм

Sпл, мм

4,76 5,56 6,35 7,00

2,38 3,18

9,52 12,70

3,18 3,97

15,80 25,40

4,76 5,56

3,97 4,76 5,56 6,35 7,00

2,38 3,18

9,52

3,18; 3,97

12,70 15,80

4,76 5,56

TNMN TBMN TCMN TPMN

3,97 4,76 5,56 6,35

2,38 3,18

6,88 8,24 9,23 11,00

0,4 0,8 1,2 1,6

0 5 7 11

CNMN CBMN CCMN CPMN

3,97 4,76 5,56 6,35 7,00

2,38 3,18

4,03 4,83 5,64 6,44 8,13

0,4 0,8 1,2 1,6

0 5 7 11

RBMH RCMH RPMH

4,76 5,56 6,35 7,00 9,52 12,70

—

—

5 7 11

RNMN RBMN RCMN RPMN

SNMN SBMN SCMN SPMN

Форма пластины

L, мм

R, мм

a

—

—

0 5 7 11

L=D

0,4 0,8 1,2 1,6

0 5 7 11

0,4–3,6

3,18

3,97

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Òåõíîëîãèè è òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ

13

Рис. 1. «Бреющее» точение ролика из стали ШХ15, твердость 60…62 HRC

действием контактных нагрузок, что обуславливает их низкую обрабатываемость резанием. Для обработки деталей из литой стали 110Г13Л разработаны пластины круглой формы из ПСТМ «киборит» (рис. 2), которые позволяют эффективно обрабатывать различные поверхности как по корке, так и после ее удаления. При точении по корке со скоростями резания 1,20–1,67 м/с, подачами 0,3–0,4 мм/об. и глубиной резания до 8–9 мм стойкость резца, оснащенного СМНП из ПСТМ, составляет 120–180 мин. Обработка торцевой поверхности, имеющей неровности от плазменной отзезки литников, производится со скоростями резания 0,7–0,8 м/с, подачами 0,25–0,35 мм/об. и глубиной резания до 6–7 мм. Стойкость инструмента составляет 60–90 мин. Износ инструмента протекает равномерно, сколы и поломки режущей пластины наблюдаются редко, выкрашивания на режущей кромке не превышают 0,10–0,15 мм. Полную обработку брони из стали 110Г13Л конусной дробилки производят одним инструментом с круглой пластиной RNUN 190700Т, используя всю рабочую длину ее режущих кромок (10–12 периодов стойкости), без смазочно-охлаждающих технологических сред и без введения в зону резания дополнительных видов энергии (например, плазменного подогрева). Сравнение обработки брони твердо сплавным инструментом, твердосплавным инструментом с плазменным подогревом и 4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Рис. 2. Круглые режущие пластины RNUN 19070Т

инструментом с ПСТМ «киборит» RNUN 190700Т показывает, что в последнем случае: – в 5–7 раз повышается производительность обработки и в 2–3 раза увеличивается стойкость инструмента по сравнению с обработкой твердосплавными резцами; – производительность обработки приближается к производительности плазменно-механической обработки, при меньшем расходе энергии и улучшении условий труда. ОБРАБОТКА НАПЫЛЕННЫХ И НАПЛАВЛЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ Номенклатура деталей, восстанавливаемых и упрочняемых методами наплавки и напыления, включает валки прокатных станов, конусы и чаши засыпных устройств, детали запорной аппаратуры БЗУ, правильные ролики и ролики рольгангов, различные валы и оси, ряд других деталей. При их точении высокую работоспособность имеют инструменты, оснащенные ПСТМ «киборит». Выполняется как чистовая обработка, так и точение непосредственно по дефектной корке покрытия (рис. 3). Промышленные испытания показали, что резцы из ПСТМ «киборит» позволяют успешно обрабатывать детали, восстановленные напылением

14

Òåõíîëîãèè è òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ Таблица 2 Скорости резания (м/с) при точении наплавленных покрытий Материал инструмента

Твердый сплав

Безвольфрамовый твер дый сплав Керамика

Твердость (НRС) наплавленных материалов Марка 30–40

40–50

50–60

60–65

ВК

0,25–0,28

0,18–0,25

1,16–0,18

0,83–1,16

ТК

0,30–0,35

0,23–0,30

0,18–0,23

0,13–0,18

ТТК

0,35–0,40

0,28–0,35

0,23–0,28

0,20–0,23

ТН20

0,27–0,3

0,22–0,27

0,18–0,22

0,16–0,18

ВОК60

0,50–0,55

0,45–0,50

0,45

0,35–0,40

Композит 01

1,20–1,25

1,10–1,20

1,00–1,10

0,90–1,00

Композит 05

1,30–1,40

1,20–1,30

1,10–1,20

1,00–1,10

Композит 09

1,80–2,00

1,60–1,80

1,60

1,50

Композит 10

1,80–2,00

1,60–1,80

1,50–1,60

1,35–1,50

Киборит

1,80–2,00

1,60–1,80

1,50–1,60

1,35–1,50

Томал-10

1,60–1,80

1,50–1,60

1,45–1,50

1,30–1,35

ПСТМ

с последующим оплавлением покрытий из порошков ПС-12НВК2–01 (65 % ПГ-10Н-01 + 35 % WC), ПГ-СР3, ПГ-СР4, ПГ-ХН80С4Р4, ПН85Ю15, а также напылением проволоками 65Г, 40Х13 и другими материалами. Применение резцов с СМНП из ПСТМ «киборит» при точении жаропрочной наплавки (20Х16МГСА, 50 HRC) позволило увеличить скорость резания по сравнению с инструментами с твердосплавными пластинами SECO TP 1500, с 0,4 м/с (подача 0,2 мм/об.) до 3 м/с. Обобщенные данные по выбору материала инструмента и ориентировочным скоростям резания при обработке наплавленных материалов указаны в табл. 2. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ ИЗ ОТБЕЛЕННОГО ЧУГУНА Прокатные, мельничные, каландровые и другие виды валков из отбеленного чугуна изготавливаются с твердостью бочек 2350– 6200 МПа (37–85 НS). На многих металлургических заводах для их обработки используются высокоточные вальцетокарные станки с ЧПУ фирмы «Геркулес» или других зарубежных фирм. Эти станки оснащаются резцами с ме-

Рис. 3. Точение наплавленного (ПП-18Х1Г1М, 42–44 HRC) штока подвески самосвала HD 1200 инструментом из ПСТМ «киборит» ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Òåõíîëîãèè è òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ ханическим креплением круглых пластин из режущей керамики, которыми обрабатывают прокатные валки из отбеленного чугуна с режимами резания: v = 0,3–0,4 м/с; S = 0,12 мм/об.; t = 0,3–0,5 мм. Стойкость пластин составляет 1–2 прохода по бочке валка. В Институте сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины для точения валков специально разработаны режущие пластины (RB, С, РMH) из ПСТМ BSN и оригинальная конструкция резца с их механическим креплением. Конструкция обеспечивает возможность работы инструмента при резании на дуге более 180 град. Все проходы (черновые и чистовые) проводятся без переустановки режущей пластины. Сравнение результатов испытаний резцов из ПСТМ с керамическими резцами показало значительное преимущество первых: – по производительности обработки в 4–5 раз; – по стойкости в 2,9–3,4 раза. Инструмент с СМНП из ПСТМ позволяет обрабатывать валки как по бочке, так и по ручьям с режимами резания: скорость резания – 1,2 м/с на черновых проходах и 1,4 м/с на чистовом проходе; подача – 0,2 мм/об.; глубина резания – 1,5 мм на черновых проходах и 0,2 мм на чистовом. После 25 минут работы

по бочке валка износ инструмента по задней поверхности составляет до 0,10 мм. Обработка ручьев производилась за четыре черновых и один чистовой проход. При работе с указанными режимами без переустановки режущей пластины полностью обрабатывается прокатный валок, т. е. период стойкости пластины составляет 125 мин. Инструментом, оснащенным одной круглой пластиной, обрабатывается по бочке и ручьям 2–3 валка. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТВЕРДОГО СПЛАВА Инструмент, оснащенный ПСТМ BSN, позволяет обрабатывать арматуру прокатных валков из твердых сплавов ВК25, ВК30. При работе со скоростями резания 0,2–0,3 м/с режущий инструмент до износа по задней поверхности 0,25 мм обрабатывает 3 детали по 120 мм с 5 ручьями в каждой. Приведенные примеры показывают высокую эффективность и широкие возможности инструментов, разработанных и выпускаемых в Институте сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, при точении деталей из широкой гаммы труднообрабатываемых материалов.

«Северсталь» увеличивает поставки железнодорожникам «Северсталь» и Тихвинский вагоностроительный завод (ТВСЗ) пролонгировали договор, предусматривающий значительное увеличение в 2012 г. поставок череповецкого металлопроката на Тихвинский завод. «Увеличение объемов поставок в 2012 г. для Тихвинского завода позволит укрепить позиции Северстали на рынке железнодорожного машиностроения. Здесь мы ставим перед собой две основные задачи: обеспечение необходимых клиенту объемов и повышение качества продукции», – отметил директор по маркетингу и продажам дивизиона «Северсталь Российская Сталь» Д. Ю. Горошков. В 2011 г. в адрес ТВСЗ было поставлено около 3 тыс. т горячекатаного рулонного и листового металлопроката, а также горячекатаной ленты для проведения пусконаладочных работ. Кроме того, порядка 1 тыс. т продукции заводу поставило еще одно предприятие дивизиона «Северсталь Российская Сталь» – «Северсталь СМЦ-Колпино». ТВСЗ будет выпускать грузовые вагоны нового поколения с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Из металлопроката ЧерМК на предприятии изготавливают части кузова вагона, в частности торцевые и боковые стенки вагонов, а также прокат компании «Северсталь» предназначен для изготовления крыши вагона-хоппера и элементов тормозной системы.

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

15

16

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó УДК 621.914.1

ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ КАТАНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР Д. Д. Евсеев. Повышение периода стойкости фрез для обработки поверхности катания колесных пар // Автореф. канд. дисс. Специальность 05.03.01 – Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки. Орел: ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет», 2010. – 16 с. Аннотация. Предложены способ и устройство крепления фрезы для восстановительной обработки поверхности катания колесных пар железнодорожного транспорта, имеющих неоднородную микротвердость поверхности катания. Применение устройства позволяет повысить стойкость фасонных фрез в 2,1 раза. Ключевые слова: колесные пары, восстановительный ремонт, фасонное фрезерование.

DRILL FOR IMPROVEMENT OF THE QUALITY OF HOLES PROCESSING Summary. A method and device mounting cutters for reducing handling the running surface of wheel sets of rail transport with nonuniform microhardness of the running surface. The use of the device improves the resistance of shaped mills by 2,1 times.

Key words: wheel sets, reconditioning, mold milling.

Проблема обработки материалов с неоднородной структурой встречается в различных отраслях машиностроения. В частности, такая проблема возникает при восстановлении поверхности катания колесных пар железнодорожного транспорта. Постоянный рост грузооборота и скорости движения поездов определяет необходимость обеспечения эксплуатационной надежности колесных пар. Их безаварийная работа во многом зависит от качества обработки поверхности катания, как при изготовлении, так и в процессе восстановления. Колесные пары являются наиболее нагруженными элементами подвижного состава, подверженными действию значительных статических и динамических нагрузок, а также тепловому воздействию при торможении. Одновременное действие тепловых и силовых нагрузок на колесную пару приводит к появлению термомеханических повреждений.

Повреждения такого рода вызывают изменение структуры материала и, как следствие изменение его механических характеристик. Как показывает статистика, в последнее время наблюдается рост именно термомеханических повреждений, возникающих в процессе эксплуатации. Этот вид повреждений вызывает появление неоднородной структуры материала обода колеса. В процессе механической обработки такая структура оказывает значительное влияние на характер нагружения режущего лезвия. К наиболее распространенным в настоящее время способам лезвийной обработки относятся токарная обработка и фасонное фрезерование. Значительным недостатком данных способов и применяемых для них технологических схем является низкая способность инструмента адаптироваться к неоднородной структуре обрабатываемого материала, что приводит к заниженным режимам обработки и к увеличенному износу инструмента. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ КОЛЕСНЫХ ПАР В модели процесса формообразования приняты следующие допущения: в процессе обработки заготовка неподвижна, начало координат лежит на ее центральной оси, все необходимые для формообразования движения совершает инструмент. Математическое отображение кинематических схем резания для каждого конкретного способа обработки находится из обобщенной модели путем обнуления не относящихся к нему параметров (рис. 1). Получены графические отображения движения вершины режущего лезвия при различных способах обработки. Полученные данные использованы в расчетах распределения толщины срезаемого слоя по режущей кромке в процессе обработки. На основе информации о толщине срезаемого слоя рассчитываются силы резания. Ввиду сложности формы обрабатываемой поверхности и режущей кромки инструмента для расчета сил резания применены геометрические фракталы, позволяющие использовать зависимость, характерную для инструмента с прямолинейной режущей кромкой, то есть любая форма режущей кромки при таком подходе представляется набором прямолинейных участков. Характер нагрузки по всей длине режущей кромки в процессе резания является одним из важнейших показателей вида ее износа, определяющим точность обработки, обусловленную кинематическими и динамическими отжатиями технологической системы. Из анализа полученных данных следует, что более нагруженной в процессе обработки является режущая кромка токарного резца и резцовой головки, а наименее нагруженной – режущая кромка торцовой фрезы. Нагрузка на лезвие дисковой фрезы сопоставима с нагрузкой на лезвие торцовой фрезы. Наибольшее распространение для обработки поверхности катания колесных пар получили токарная обработка и обработка фасонной фрезой. Фасонную фрезу можно рас4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

17

Рис. 1. Обобщенная кинематическая схема резания

сматривать как набор дисковых фрез, работа которых реализована по генераторной схеме. Такой инструмент является более технологичным, поскольку режущая кромка в процессе обработки испытывает плавно-цикличное нагружение, а способ обработки имеет наибольшую производительность. Наряду с описанием работы стандартного инструмента изложен принцип самоадаптации инструмента и его конструктивные особенности (рис. 2). Для описания процесса резания возмущающую силу предлагается определять по формуле: n

⎛ HB(t ) ⎞ n P(t ) = Pk (t ) ⋅ ⎜ = Pk (t ) ⋅ ( A(t ) ) , (1) ⎟ ⎝ HB ⎠ k

где: P(t) и Pk(t) – сила резания при обработке поверхности с изменяющейся микротвердостью и сила, определенная кинематикой формообразования, соответственно; HB(t) и HBk – изменяющаяся микротвердость в зоне резания и твердость материала в состоянии поставки, соответственно; A(t) – коэффициент относительного изменения микротвердости; n – степенной показатель, зависящий от свойств режущей части инструмента. Исходя из анализа условий возникновения фрактальных структур допустимо принять, что случайная сила P(t) фрактальна, как и распределение микротвердости обода колеса.

18

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

Рис. 2. Устройство крепления фрезы. Патент РФ 2270078, МПК B23C 9/00, В23Q 11/04. (Вид Д – устройство самоадаптации)

Решение дифференциального уравнения колебания одномассной системы, связывающего упруго-демпфирующие характеристики элементов конструкции со статистически описанной силой, основывается на применении метода комплексных амплитуд, в соответствии с которым определяется плотность распределения дисперсии возмущающей силы SP.

σ 2pT , Sp = 2π k где:

(2)

σ 2p – дисперсия возмущающей силы;

T – период времени, характеризующий полный оборот колеса во время обработки; k – принятое количество итераций в алгоритме случайных сложений. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó Самоадаптация инструмента к параметрам обработки возникает при условии, что частота возникновения предельной деформации упругого элемента N под действием силы резания будет стремиться к нулю.

N=

1 σ v − x02 (2σ x2 ) e , 2π σ x

(3)

где: σx, σv – среднеквадратическое отклонение перемещения и скорости; x0 – рабочая деформация упругого элемента. Совместное решение уравнений (2 и 3) и дифференциального уравнения колебаний одномассной системы при принятом значении N, близком к нулю, позволяет найти аналитическую зависимость коэффициента вязкого трения b от жесткости с – основных характеристик конструктивных элементов устройства самоадаптации инструмента:

b (c ) =

⎛ c⎞ T ⋅ σ 2p 16 ⋅ ln ⎜ ⎟ − var ( N ) ⎝ m⎠ 16 ⋅ c ⋅ k ⋅ x0

,

Исследование реализовано с использованием ультразвукового дефектоскопа УД2В-П40 с преобразователями для выявления поверхностных трещин колесных пар П121-04-90-Ø950. Замеры твердости проводили на поверхности катания по периметру окружности в плоскостях, ограниченных координатами точек профиля колеса. Анализ и прогнозирование надежности работы режущего твердосплавного инструмента при обработке колесных пар показывает, что выход инструмента из строя вследствие разрушения режущей части преобладает над выходом инструмента из строя в результате полного износа. Для сравнения эффективности инструмента достаточно сравнить фактический период стойкости базового инструмента Tб и модифицированного инструмента Тм, при обработке поверхности катания с идентичными дефекта-

(4)

где: с – жесткость упругого элемента; m – масса подвижного элемента; Значение жесткости упругого элемента определяется из условия, что его работа под действием максимальной силы резания находится в зоне допустимой рабочей деформации, обеспечивающей передачу крутящего момента от устройства самоадаптации к фрезе. ВЫЯВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ КОЛЕСНЫХ ПАР Для выявления дефектов типа несплошности, с которыми колесные пары в эксплуатацию не допускаются, так как они могут вызывать дополнительные ударные нагрузки на инструмент при обработке поверхности катания, применяли неоднородные ультразвуковые поверхностные волны (волны Рэлея), распространяющиеся вдоль криволинейных поверхностей и проникающие вглубь тела на величину, приблизительно равную длине волны λ s.

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

19

Рис. 3. Построение расчетной модели устройства самоадаптации:

d 2x dx m + b + cx = P(t ) – дифференциальное dt dt уравнение одномассной системы, где: P(t) – возмущающая нагрузка стохастического вида – сила резания; m – масса подвижного элемента; с – жесткость упругого элемента; b – коэффициент вязкого трения.

20

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

ми. Увеличение периода стойкости в несколько раз позволяет однозначно определить эффективность работы модернизированного инструмента и пренебречь возможными ошибками эксперимента. Следовательно, необходимо выполнение следующего неравенства:

Tá >2 Tì

(5)

РЕЗУЛЬТАТЫ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ КОЛЕСНЫХ ПАР Из десяти проверенных колесных пар, выведенных в ремонт по наличию термомеханических дефектов, две были отбракованы, а восемь годных подвергнуты исследованиям поверхностной микротвердости с целью моделирования силы резания при обработке. Структура материала обода колеса с неоднородной микротвердостью имеет фрактальную иерархическ ую природу, поскольк у она сформирована при условии высокого притока энергии. Такая структура обладает свойствами самоподобия, которое у реальных фрактальных объектов предлагается интерпретировать статистически.

Рис. 4. Статистическое описание силы резания и сила резания, обусловленная кинематикой формообразования при обработке поверхности катания колесной пары фасонной фрезой: nд = 0,2 об/мин, nф = 125 об/мин, пластины RNUX 1212 MO TN, T14K8, R = 6мм; t = 3мм

С использованием метода нормированного размаха, определяющего зависимость фрактальной размерности от показателя Херста, установлено, что фрактальную размерность множества, описывающего изменение микротвердости поверхности катания и, как следствие, коэффициента относительного изменения микротвердости A(t) из формулы (1), можно принять равным D = 1,6. Подстановкой полученных данных A(t) в формулу (1) совместно с данными о силе резания, обусловленной кинематикой формообразования, получены значения силы резания при обработке поверхности катания с неоднородной микротвердостью (рис. 4). Полученные результаты позволяют выбрать в качестве конструктивного деформируемого элемента устройства самоадаптации тарельчатую пружину с характеристиками по ГОСТ 3057–90. По значению максимальной силы резания Pz = 2,398∙104 Н выбрана пружина тарельчатая 2-3-2-180х92х4,8х6, 2 ГОСТ 3057–90, для которой вычислены сила пружины при рабочей деформации F = 2,473∙104 Н и жесткость c = 1,547∙103 Н/мм. Значение коэффициента демпфирования b, вычисленного по формуле (4) при N = 0,1, можно принять b ≥ 1,035∙109 Н∙с/мм. Представлены результаты исследования эффективности применения схемы самоадаптирующегося инструмента для повышения периода стойкости его режущей части.

Рис. 5. Обработка поверхности катания колесной пары фрезой с модифицированной оправкой ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó Механическая обработка поверхности катания колесных пар проводилась в пассажирском вагонном депо г. Орла на колесофрезерном станке КЖ-20М. В исследованиях определяли фактический период стойкости фрез с устройством самоадаптации при обработке колесных пар с неоднородной микротвердостью поверхности катания, выведенных в ремонт (рис. 5). До ме ханической обработки верхние слои металла поверхности катания колесных пар были подвергнуты индукционному отжигу токами высокой частоты на специализированной ТВЧ-установке. Обработка выполнена для

21

улучшения обрабатываемости колесной стали за счет частичного восстановления свойств закаленных твердых участков на поверхностях катания колес. Твердость отдельных участков до термообработки составляла HV 600–900. В результате проведенных исследований установлено, что применение указанного устройства самоадаптации фрезы позволяет получать геометрический профиль и шероховатость обода колеса в допустимых пределах по ГОСТ 9036–88 и ЦВ/3429. Вместе с тем период стойкости инструмента, определяемый сколами пластин, увеличился в 2,1 раза.

ВАЖНО — ПРОДАТЬ БЫСТРО И ЭФФЕКТИВНО http://dirmark.panor.ru

индексы

12530

84815

В каждом номере: особенности маркетинга в различных отраслях; новые подходы к маркетинговым исследованиям; интернет-маркетинг; тенденции реализации маркетинговых программ на рынках недвижимости, товаров повседневного спроса, фармакологии; вопросы ассортиментной политики и конкурентоспособности компании; методики прогноза продаж; новые технологии в логистике и адресная система хранения; автоматизированная система управления складом; интернет-логистика; управление продажами через дистрибьютора; эффективность различных видов маркетинговой политики; создание и продвижение брендов; налогообложение рекламных акций и кампаний; законодательные ограничения маркетинговых и рекламных приемов и многое другое. Наши эксперты и авторы: О. М. Ольшанская, д-р экон. наук, проф., зав. кафедрой маркетинга и экономики предприятий ГУО ВПО «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности»; С. С. Соловьев, канд. социол. наук, исполнительный директор некоммер-

ческой организации «Российская ассоциация маркетинга»; С. А. Алексеева, канд. экон. наук, зав. кафедрой менеджмента и маркетинга Московской финансово-юридической академии; Л. П. Белоглазова, канд. экон. наук; Э. Р. Тагиров, д-р ист. наук, проф.; О. Н. Вишнякова, д-р экон. наук, зав. кафедрой Казанского государственного университета и другие ведущие специалисты в области маркетинга. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r От теории к практике r Стратегии маркетинга r Технологии маркетинга r Маркетинговые коммуникации r Логистика и сбыт r Отраслевые особенности маркетинга

r Научные разработки r Азбука маркетинга r Молодежь и маркетинг r Информационные технологии

Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

22

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó УДК 621.9.042

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОЛЬЦЕВОГО СВЕРЛЕНИЯ А. В. Волков. Повышение эффективности кольцевого сверления на основе совершенствования конструкции инструмента и схемы резания // Автореф. канд. дисс. Специальность 05.03.01 − Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки. Рыбинск: ГОУ ВПО «Ярославский ГТУ». – 2009. – 16 с. Аннотация. Предложены технология и инструментальная оснастка для кольцевого сверления, позволяющие существенно снизить уровень вибраций, повысить качество обработки и ресурс режущего инструмента. Для определения оптимальных технологических условий и параметров настройки инструмента разработано математическое обеспечение в виде прикладной программы. Ключевые слова: кольцевое сверление, режимы резания, режущий инструмент.

INCREASE OF EFFECTIVENESS OF TREPAN DRILLING Lead. Technology and tooling for trepan drilling allowing to reduce significantly the level of vibration and improve the quality of processing and cutting tool life are suggested. To determine the optimal process conditions and tool setting parameters, software in the form of application was developed.

Key words: trepan drilling, modes of cutting, cutting instrument.

Всестороннее развитие машиностроения, выпуск новых машин различного назначения требуют от современного производства эффективной обработки труднообрабатываемых материалов и создания сложнопрофильных изделий, в частности с внутренними цилиндрическими кольцевыми поверхностями. Создание такого рода поверхностей является сложным и трудоемким процессом, так как силы резания велики и не уравновешенны, отвод стружки весьма затруднен, а инструмент работает в стесненных и напряженных условиях, сопровождающихся сильной вибрацией, которая резко снижает его стойкость, вызывает выкрашивание режущих кромок и приводит

в конечном итоге к полному износу. Для совершенствования известных генераторной, профильной и прогрессивной схем резания в настоящее время отсутствуют оригинальные технические решения, которые бы позволили значительно повысить эффективность данного процесса. По функциональному назначению принято разделение кольцевой обработки на два вида: трепанирующую и формообразующую (рис. 1). Трепанирующая обработка используется для получения отверстий и заготовок больших диаметров (D > 60 мм) с целью снижения расхода материала и затрат на производство. Формообразующая обработка используется

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó для получения кольцевых цилиндрических полостей разных габаритов. Для устранения вышеупомянутых недостатков кольцевой обработки лезвийным инструментом обычно идут путем разделения припуска, т. е. по прогрессивной схеме резания, однако ее применение ограничивается сложностью уравновешивания сил резания для обеспечения устойчивости процесса обработки. Известные в настоящее время конструкции инструментов имеют низкие технологические возможности из-за больших сил резания, крайне затрудняющих их использование в производственных условиях. Процесс кольцевого формообразования включает в себя обработку внутренней и наружной цилиндрических поверхностей, а также торца и поэтому представляет собой разновидность точения и сверления. Как известно, производительность резания материалов, а также качество обработанных поверхностей и, соответственно, их эксплуатационные свойства существенно зависят от интенсивности вибраций, сопровождающих лезвийную обработку. РАЗРАБОТКА ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ СОЗДАНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Разработанный способ обработки заключается в том, что одинаковые режущие пластины WCMX (ломаный треугольник), в отличие от традиционной генераторной схемы обработки кольцевых поверхностей, устанавливаются в инструментальной оправке несимметрично от-

носительно оси ее вращения, а противоположно по отношению друг к другу и поэтому имеют разные углы при вершине (рис. 2). Кроме того, пластина с меньшим углом при вершине (ε = 80 град.) при ее установке опережает пластину с большим углом при вершине (ε = 160 град.) на осевое смещение D, величина которого рассчитывается исходя из условия обеспечения устойчивости процесса резания, основанного на учете выбранного типоразмера режущих пластин, подачи инструмента и других факторов. Из рис. 2 следует, что предлагаемый способ обработки кольцевых поверхностей в сплошном материале обеспечивает с помощью вершины опережающей режущей пластины снятие части материала припуска и образование стружкоразделительного участка. При этом реальная толщина среза а1, приходящаяся на режущие кромки обеих пластин (опережающей и отстающей), будет примерно в 2 раза больше по сравнению с традиционной схемой кольцевой выточки при той же осевой подаче S. А это, как уже было упомянуто выше, ведет к уменьшению вибраций в технологической системе СПИЗ (станок – приспособление – инструмент – заготовка), а также к снижению сил резания и энергозатрат. В свою очередь, уменьшение вибраций и сил резания способствует повышению качества обработанных поверхностей, устойчивости и стабильности процесса резания. Для практической реализации предлагаемого способа кольцевой обработки в сплошном материале необходимо определить величину осевого смещения вершин Δ опережающей

Рис. 1. Виды кольцевой обработки: а – трепанирующая; б – формообразующая 4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

23

24

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

Рис. 2. Предлагаемый способ кольцевого сверления

режущей пластины (ε = 80 град.) относительно отстающей пластины (ε = 160 град.). Данное смещение Δ рассчитывается как одно из условий обеспечения устойчивости процесса резания, которое наступает в том случае, когда главные составляющие силы резания Рz будут одинаковыми на первой и второй пластинах. В этом случае значения мощности резания (N1,2 = Рz·V) на обеих режущих пластинах будут равными, так же как и значения тепловыделения и термической напряженности. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ СМЕЩЕНИЯ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН Силовые характеристики процесса резания зависят от технико-технологических условий лезвийной обработки материалов, в том числе от толщины а1 и ширины b1 сечения среза, угла схода стружки η и скорости резания V. Поэтому на первом этапе исследований решали задачу аналитического определения параметров сечения среза и угла схода стружки применительно к предлагаемому способу кольцевого сверления. В экспериментах по дискретному изменению (варьированию) величины осевого смещения Δ вершин режущих пластин в интервале от

1 до 4 мм с шагом 0,5 мм были установлены диапазоны (табл. 1) рационального изменения величины этого смещения для пластин различных типоразмеров и осевых подач инструмента s = 0,1–0,5 мм/об (рис. 2 и 3). Используя технические возможности автоматизированного трехмерного чертежноконструкторского редактора «КОМПАС-3D», провели компьютерное моделирование и построение (рис. 3) удобных для последующего анализа графических схем обработки кольцевых поверхностей в сплошном материале при различных смещениях режущих пластин Δ (табл. 1) с одновременным полным перебором всех возможных сочетаний диаметров (dв = 6,35; 7,94; 9,525; 12,7 мм), радиусов при вершине режущих пластин (r = 0,4; 0,8; 1,2 мм) и их осевой подачи (s = 0,1; 0,15; 0,2; 0,3; 0,4 и 0,5 мм/об). Используя дополнительные графо-измерительные возможности редактора «КОМПАС3D» для всех указанных выше схем процесса кольцевого формообразования, определили численные значения площади сечения среза Fс и ширины сечения среза b1 применительно к опережающей и отстающей пластинам, а также углы схода стружки η для второй пластины. В качестве ширины среза b1 приняли отрезок, ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

25

Таблица 1 Диапазоны рациональных осевых смещений режущих пластин Δ № пластины

dв, мм

r, мм

Δ , мм

WCMX 04 02 04

6,35

0,4

1…2

WCMX 04 02 08

– “ –

0,8

– “ –

WCMX 05 03 04

7,94

0,4

1,5…2,5

WCMX 05 03 08

– “ –

0,8

– “ –

WCMX 06 Т3 04

9,525

0,4

2…3

WCMX 06 Т3 08

– “ –

0,8

– “ –

WCMX 08 04 08

12,7

0,8

2,5…4

WCMX 08 04 12

12,7

1,2

– “ –

соединяющий крайние точки работающих участков режущих кромок используемого инструмента, а в качестве направления угла схода стружки принимался перпендикуляр к вышеуказанному отрезку. Угол схода стружки η с опережающей режущей пластины графически не определяли, так как идущие навстречу потоки стружки, образующиеся на рабочих участках режущих кромок указанной пластины, сливаются в зоне стружкообразования и далее продолжают свое движение в одном направлении вдоль оси инструмента. Зная ширину сечения среза b1 и площадь сечения среза F, по формуле а1 = Fс/b1 определяли соответствующие

значения толщин среза а1 применительно к анализируемым условиям процесса кольцевого формообразования режущими кромками опережающей и отстающей пластин. Используя методологию полного факторного планирования экспериментов типа 2n, но оперируя не с экспериментальными данными, а с результатами вышеуказанных компьютерных вычислений, было получено единое по структуре аналитическое выражение степенного вида (1) для расчетного определения параметров сечения среза (Fс, а1, b1) и угла схода стружки (η) применительно к режущим кромкам обеих используемых пластин: Fс, а1, b1, h = f (D, s, r, d в) = = k o × ∆ x1 × s x2 × r x3 × d в x4,

(1)

где: x1, х2, x3, х4 – безразмерные показатели степени, определяемые следующими выражениями: x1 = k1 + k12·lg (s) + k13·lg (r) + + k14·lg (d в); x2 = k 2 + k 23·lg (r) + k 24·lg (d в); x3 = k 3 + k 34·lg (d в); x4 = k 4, Рис. 3. Схема определения величины смещения Δ 4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

где: Δ –осевое смещение вершин режущих пластин при кольцевом формообра-

26

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

зовании предлагаемым способом, мм; s – осевая подача инструмента, мм/об; r – радиус при вершинах режущих пластин, мм; dв – диаметр вписанной в режущую пластину окружности, мм; ko, k1, k12, k13, k14, k2, k23, k24, k3, k34, k4 – безразмерные коэффициенты, различные для каждого параметра Fс, а1, b1, η. Как показали последующие расчеты, расхождение значений параметров сечения среза а1, b1, Fс и угла схода стружки η, определенных с помощью системы «КОМПАС-ЗВ» и по аналитической зависимости (1), полученной путем проведения полного факторного планирования экспериментов, не превышает 3–4 %. На втором этапе исследований выполнено аналитическое определение значений смещения вершин режущих пластин Δ , соответствующих уравновешиванию сил резания Рzo, действующих на пластины и обеспечивающих стабилизацию процесса кольцевого формообразования на оптимальных по размерной стойкости инструмента скоростях резания Vo. При решении этой задачи можно воспользоваться аналитическим выражением (2), разработанным д. т. н. Козловым В. А. для определения составляющей силы резания Рzo (Н) при лезвийной обработке материалов на скорости резания Vo в широком диапазоне изменения технологических условий обработки: Рzо = k oЕ X1Д X2Г X3 (tg c)X4 (1 + sin γ )X5 (sin α)X6 (1 + 0,1·И)X7 (1 + 2·10 -5Да/E)X8 (2) (1 + 0,001Nu)X9 КПРz Е = ρ1/b1; Д = а1/b1; Г = λ р/ λд; И = h з /ρ1; Да = d/а1, где: Е, Д, Г, И, Да – безразмерные критерии подобия, характеризующие технологические условия анализируемого процесса резания; Nu – критерий Нуссельта, характеризующий интенсивность конвективного теплообмена между поверхностью обрабатываемой заготовки и омывающей ее СОТС;

а1, b1 – толщина и ширина среза, мм; ρ1 – радиус скругления режущей кромки, мм; λ р, λд – коэффициенты теплопроводности инструментального и обрабатываемого материалов, Вт/(м·К); hз – износ режущей пластины по задней поверхности в области вершины, мм; d – диаметр обрабатываемой заготовки (при кольцевом сверлении d = D, рис. 1), мм; с – физико-механическая константа обрабатываемого материала (угол наклона силы стружкообразования к условной плоскости сдвига), град.; γд, αд – действительные значения главных передних и задних углов инструмента, измеряемых в плоскости, совпадающей с направлением схода стружки, град.; К ПРz – поправочный коэффициент, учитывающий влияние износостойких инструментальных покрытий на силу Рzo; ko, х1,…, х9 – безразмерный коэффициент и показатели степени, зависящие от технологических условий обработки. Достоверность формулы (2) и правомерность ее применения для кольцевого сверления подтверждена специально проведенными экспериментами. Подставив в выражение (2) аналитическую зависимость (1), предопределяющую значения параметров сечения среза а1 и b1, приходящиеся на работающие участки первой и второй пластин, получили равенства для расчетного определения сил резания Рzo1 и Pzo2, действующих на указанные участки пластин при кольцевом формообразовании предлагаемым способом. Разделив вышеуказанное первое равенство на второе, получим безразмерный комплекс K: К = Рzо1/Рzо2 = = f (а1*, b1*, a1**, b1**),

(3)

где: а 1*, b 1*, a 1** и b 1** – значения толщины и ширины сечения среза, ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó приходящиеся на работающие участки опережающей (*) и отстающей (**) пластин (определяются по аналитическим выражениям, в зависимости от переменных параметров Δ , S, r, d). Путем перебора на ЭВМ с шагом 0,01– 0,001 мм (по разработанной прикладной программе) переменного параметра Δ , входящего в выражение (3), находим искомое значение величины смещения вершин режущих пластин Δ , при котором в рассматриваемых условиях осуществления анализируемого процесса кольцевого формообразования К = 1, а силы Рzо1 и Рzо2 уравновешиваются. Результаты подобных вычислений и их экспериментальная проверка показали, в частности, что при кольцевой выточке деталей из конструкционных материалов параметр Δ увеличивается с возрастанием диаметра dв и подачи инструмента, а также уменьшается с увеличением радиуса r при вершине пластин. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОЦЕССА КОЛЬЦЕВОГО СВЕРЛЕНИЯ Значение оптимальной по размерной стойкости инструмента скорости резания Vo можно определить с помощью теоретического выражения критериального типа, разработанного в РГАТА и хорошо согласующегося с экспериментальными данными по кольцевой обработке: Б о = (Vо·103 a1)/а = k о E Х1Д X2Г Х3 (tgс)Х4 (1+ + sin γд)Х5 (sin αд)Х6 (1+0,1·И)Х7 (4) (1+2·10 -5Да/Е)Х8КСОТСК ПV, где: Бo, Е, Д, Г, И, Дa – критерии подобия, характеризующие технологические условия осуществления процесса токарной обработки материалов; КСОТС – безразмерный коэффициент, учитывающий (через критерий Nu) влияние СОТС на оптимальную скорость резания Vo; К ПV – поправочный коэффициент, учитывающий влияние на скорость резания Vo износостойких инструментальных покрытий; 4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

27

ko, х1… х8 – безразмерный коэффициент и показатели степени, зависящие от технологических условий обработки; α – коэффициент температуропроводности обрабатываемого материала, (106 м2 /с). Для расчетного определения численных значений оптимальной скорости резания Vo обеих режущих пластин необходимо подставить в выражение (4) численные значения толщины а1 и ширины среза b1, определенные по единому равенству (1), а также действительные значения главных передних и задних углов (γд, αд) пластин. На втором этапе исследований решена задача автоматизированного определения значения оптимальной по размерной стойкости инструмента скорости резания и ряда основных выходных характеристик процесса кольцевого сверления по предлагаемому способу при широком диапазоне изменения технологических условий обработки. Для расчета критической стойкости режущих пластин, шероховатости обработанной поверхности, коэффициентов запаса прочности пластин на выкрашивание и скалывание разработана прикладная программа SMESEN-2, использующая в качестве базового математического обеспечения выражение (4) и ряд известных аналитических зависимостей. В табл. 2 представлен пример получаемых с помощью программы SMESEN-2 результатов расчета для конкретной операции кольцевого сверления. Используя результаты подобных таблиц можно выбрать наиболее рациональные условия осуществления процесса кольцевого сверления предлагаемым способом с учетом ряда технологических ограничений, указанных выше. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ При разработке инструмента и технологического процесса кольцевого формообразования в детали «Корпус демпферной муфты» использовали методику расчета и экспериментальной проверки жесткости и частоты собственных колебаний на предмет виброустойчивости инструментальной оснастки. Основными требованиями, необходимыми для достижения высокой

28

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó Таблица 2 Оптимальные режимы резания и выходные характеристики кольцевого сверления Выходные характеристики процесса резания s, мм/ об

0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30

Δ,

мм

Vo , м/с

3,32 3,33 3,33 3,34 3,34 3,35 3,35 3,36 3,36 3,36

1,70 1,59 1,50 1,43 1,36 1,31 1,26 1,22 1,18 1,14

n, об/ мин

М кр, кН×м

310 290 274 261 249 239 230 222 215 209

231 255 278 300 321 342 362 381 400 419

N р, кВт 8,89 9,18 9,45 9,69 9,92 10,12 10,32 10,5 10,67 10,83

tм, мин.

1,223 1,119 1,036 0,969 0,913 0,865 0,823 0,787 0,755 0,726

П, см 2 / мин

Ткр1, мин.

122,6 134,0 144,7 154,7 164,3 173,4 182,2 190,6 198,7 206,5

89 96 103 110 118 125 133 140 148 156

Ткр2, мин.

88 96 104 112 121 129 138 147 156 164

R zo, мкм 2,06 2,06 2,68 3,39 4,18 5,06 6,03 7,07 8,20 9,42

Выкрашивание*

Скалывание*

n1

n2

n1

n2

1,86 1,84 1,83 1,82 1,82 1,81 1,81 1,80 1,80 1,80

1,85 1,84 1,83 1,82 1,82 1,81 1,81 1,80 1,80 1,80

2,83 2,79 2,76 2,73 2,71 2,68 2,66 2,63 2,61 2,59

2,86 2,82 2,78 2,75 2,72 2,68 2,66 2,63 2,60 2,58

Мкр, Np – крутящий момент и мощность резания; П – машинное время и производительность обработки; Ткр1, Ткр2 – критическая стойкость первой и второй режущих пластин; *коэффициент запаса прочности. Исходные технологические условия обработки: обрабатываемый материал – сталь 40Х ( λд = 33,9 Вт/ (м×К); с = 51 град.; инструментальный материал режущих пластин – GC1020 ( λр = 68 Вт/ (м×К); геометрические параметры сменных режущих пластин (WCMX): r = 1,2 мм; dв = 12,7 мм; α = 7 град. СОТС – водный раствор эмульсола (5 %). Геометрические параметры формируемого кольца: D = 105 мм; Н =16 мм; L= 80 мм.

производительности и качества обработки кольцевых поверхностей, являются высокая жесткость и виброустойчивость всех элементов системы СПИЗ, высокая мощность привода и эффективное удаление стружки из зоны резания. При невыполнении хотя бы одного из этих требований процесс обработки будет неустойчив и экономически нецелесообразен. Поэтому все вопросы, связанные с выполнением этих требований, решались в комплексе. Для

Рис. 4. Образцы разработанного инструмента

этого был поставлен ряд экспериментов на различном оборудовании, где использовались все известные способы обработки: кольцевое сверление, фрезерование, точение. В результате проведенных исследований разработаны.

Рис. 5. Корпус муфты ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

29

УДК 621.91.02

ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ РЕЗАНИЕМ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ Д. И. Бородин, профессор, д-р техн. наук А. А. Тимофеев, доцент, канд. техн. наук И. А. Петушков, аспирант Кафедра металлургии стали и ферросплавов, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», е-mail: lasa-sri@yandex.ru Аннотация. Приведены данные по обрабатываемости коррозионностойких и жаропрочных сталей, отмечены основные факторы, оказывающие отрицательное влияние на качество и производительность механической обработки. Представлены данные о структуре, химическом составе и механических свойствах двухфазных коррозионностойких сплавов, даны основные рекомендации по их обработке и выбору режущего инструмента. Ключевые слова: коррозионностойкие стали, двухфазные ферритно-аустенитные сплавы, обрабатываемость резанием, режимы обработки.

CUTTING ABILITY OF CORROSION-RESISTANT STEELS Abstract. Article states data on cutting ability of corrosion-resistant steels, basic factors which influence negatively on the quality and productivity of mechanical processing. Article states data on structure, chemical composition and mechanical properties of two-phase alloys, gives basic recommendations on their processing and selection of cutting instrument.

Key words: corrosion-resistant steels, two-phase ferritic-austenic alloys, cutting ability, processing modes.

Обрабатываемость резанием является комплексной технологической характеристикой материала, которая, в свою очередь, определяется целым рядом его физико-механических свойств. При механической обработке обрабатываемость материала характеризуют следующими критериями: интенсивностью износа инструмента при определенной скорости резания, значениями требуемого усилия резания, степенью нагрева инструмента и качеством поверхности обработанной детали. Все эти критерии обрабатываемос ти материала зависят от химического состава,

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

способа получения стали и заготовок, режима их термической обработки и других факторов. Эффективность обработки конкретного сплава с точки зрения качества, затрат времени и материальных ресурсов в очень большой мере зависит от способа резания и особенностей его применения. Несмотря на то что жаростойкие и жаропрочные стали выделены в особую группу коррозионностойких сталей, с позиций рассматриваемого вопроса они обладают во многом схожими свойствами, как по стойкости к коррозии, так и по обрабатываемости резанием. Поэтому, если не оговорено специально,

30

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

приведенные ниже данные и рекомендации следует считать относящимися к обеим группам этих сплавов. ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ И ЖАРОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ Различают обрабатываемость лезвийными инструментами, абразивными инструментами (шлифуемость), обрабатываемость методами физико-химической обработки и др. Преобладающее положение лезвийной обработки в структуре современного машиностроения обусловило наибольшее развитие методов определения обрабатываемости для лезвийной обработки. Причем подавляющая часть этих методов разработана для оценки обрабатываемости металлов [1]. Анализ литературных источников, посвященных обрабатываемости, показал, что обрабатываемость является сложным понятием и не имеет строгого определения. Разные исследователи понимают под этим термином разные величины и используют различные показатели обрабатываемости. Для получения качественных оценок обрабатываемости используются абсолютные значения показателей обрабатываемости, а для получения количественных оценок – относительные, получаемые сравнением значений конкретного показателя для исследуемого и сравнительного материалов. Большинство оценок обрабатываемости необходимо проводить на одной технологической операции в одинаковых условиях для одинаковых режущих инструментов, изготовленных из одного и того же инструментального материала. Другими словами, показатели обрабатываемости оценивают не свойства обрабатываемого материала подвергаться обработке вообще, а способность подвергаться вполне конкретной обработке во вполне конкретных условиях [1]. На практике чаще всего используют показатели относительной обрабатываемости, определяемые как отношение параметров обрабатываемости, достигаемых в одинаковых условиях обработки. Таким способом

определяют, например, обрабатываемость по скорости резания, обеспечивающей заданную стойкость инструмента. Этот показатель обрабатываемости будет использован ниже при сравнении свойств различных марок коррозионностойких сталей. Данные по обрабатываемости резанием типовых материалов и их основные свойства представлены в сводной табл. 1 [2]. Несмотря на то что многочисленные разработки режущих инструментов с различного типа покрытиями позволили существенно улучшить эффективность обработки резанием, приведенные в таблице данные сохраняют свою ценность для сравнительного анализа обрабатываемости различных марок стали. Основные причины, затрудняющие лезвийную обработку коррозионностойких сталей, заключаются в следующем. При обработке резанием происходит сильное деформационное упрочнение материала, вызванное особым строением кристаллической структуры коррозионностойких сталей. Склонность стали к деформационному упрочнению оценивают по величине отношения условного предела текучести σ0,2 к пределу прочности σв. При больших значениях σ0,2 /σв материал обладает высокой вязкостью и для его обработки требуются большие силы резания и затраты механической работы на снятие стружки. Для коррозионностойких сталей σ0,2 /σв изменяется в пределах 0,4–0,45, что значительно меньше, чем в случае конструкционных углеродистых сталей, у которых σ0,2/σв обычно находится в пределах 0,6–0,65 и может превышать эти значения. Вследствие высокой склонности коррозионностойких сталей к упрочнению при пластической деформации значения предела прочности σв могут увеличиваться вдвое – с 600 до 1200 МПа, а предела текучести σт – в 3–4 раза – с 250–300 до 1000 МПа, при этом относительное удлинение уменьшается с 40–65 – до 5–10 %. Низкая теплопроводность коррозионностойких сталей усиливает процессы, ответственные за схватывание контактирующих поверхностей и ускоренное разрушение режущих кромок. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

Жаропрочные, жаростойкие и кислотоупорные хромоникелевые и хромомарганцовистые стали аустенитного класса

Коррозионностойкие, кислотоупорные, жаростойкие и жаропрочные хромоникелевые стали аустенитного и мартенситного классов

Коррозионностойкие высокохромистые стали ферритного, мартенсито-ферритного и мартенситного классов

20Х3МФ (ЭИ415)

Теплостойкие хромистые, хромокремнемолибденовые стали перлитного и мартенситного классов

800–1000 800–1000

700–750

Закалка Закалка и старение Закалка

Х15Н9Ю (ЭИ904)

ЭИ654

ЭИ481, ЭИ395, ЭИ696

Горячекатаные и кованые прутки, поковки и холоднотянутые прутки

720

Х23Н18 (ЭИ417)

Отжиг

800

600

850–1100

850

650

650

1000

900

ЭИ69

Закалка

Закалка

Закалка и отпуск

Нормализация и отпуск, отжиг

Закалка и отпуск

σв, МПа

600

Холоднотянутые прутки, поковки и горячекатаный сортовой прокат

Холоднотянутые прутки, поковки и горячекатаный сортовой прокат

Поковки и горячекатаный сортовой прокат

Вид заготовки

Предел прочности,

Закалка

1Х21Н5Т (ЭИ811)

Х18Н9Т, Х18Н12Т

4Х13, 15Х12МВФ, 1Х17Н2

2х13,3Х13

1Х13

Х6СМ

Х5М

Марка

Характеристика

Состояние материала

50–60

80–90

100–120

120–150

120–150

120–150

120–150

140–160

160–200

твердый сплав, V, м/мин.

12–22

15–25

25–35

25–35

25–35

25–35

25–35

35–45

40–50

быстрорежущая сталь, V, м/мин.

при обработке инструментом

0,23

0,3

0,45

0,5

0,5

0,5

0,5

0,65

0,8

к стали марки 45

0,46

0,6

0,9

1,0

1,0

1,0

1,0

1,3

1,6

к стали марки 18Н9Т

по отношению

Ориентировочные значения скоростей резания

Обрабатываемость резанием коррозионностойких и жаропрочных сталей

Таблица 1

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó 31

32

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

Эти явления не позволяют в ряде случаев использовать при обработке жаропрочных материалов недостаточно прочные твердые сплавы, а применение инструмента из быстрорежущей стали возможно только при очень низких скоростях резания. Коррозионностойкие стали обладают высокой способностью сохранять исходную прочность и твердость при повышенных температурах, что также требует применения больших усилий резания. Наличие в структуре рассматриваемых сталей твердых интерметаллидных и карбидных включений также вызывает ускоренный износ режущих частей инструмента. Следует учитывать и структурные превращения, происходящие в этих материалах в процессе пластической деформации и сопровождающиеся выпадением карбидов. Эти включения, обладающие высокой твердостью, в условиях действия высоких температур вызывают чрезвычайно быстрый износ инструмента и образование нароста на его рабочей поверхности [3]. Для коррозионностойких сплавов выработаны общие рекомендации по ведению лезвийной обработки, во многом схожие с нормами для конструкционных сталей. Однако представляется целесообразным рассмотреть эти рекомендации на примере аустенитноферритных сталей, получивших в последнее время широкое распространение и требующих еще более строгого выполнения приведенных ниже режимов обработки. ФЕРРИТНО-АУСТЕНИТНЫЕ ИЛИ ДВУХФАЗНЫЕ СТАЛИ Потребность улучшения пластических свойств высокохромистых сталей и особенно их ударной вязкости, а также необходимость в ряде случаев иметь более высокие прочностные свойства привели к появлению коррозионностойких сталей ферритно-аустенитного класса. Стали марок 08Х13, 1Х13 и Х17Н2, а также сталь переходного класса Х17Н7Ю при нагреве до высокой температуры (1200 °С) обычно имеют двухфазную аустенитно-ферритную структуру, но аустенит в этих сталях неустойчив

и в той или иной степени при охлаждении превращается в мартенсит. Принципиальное отличие ферритно-аустенитных сталей от указанных сплавов состоит в том, что при повышенном содержании хрома аустенит становится устойчивым в отношении мартенситного γ → α1-превращения при комнатной и более низких температурах, в результате чего сталь приобретает ферритноаустенитную структуру (рис. 1). В связи с тем что пластичность обычной аустенитной стали Х18Н9Т и некоторых других марок сталей при высоких температурах понижается при наличии α -фазы, важно было установить максимально допустимое содержание аустенита при этих температурах, т. е. соотношение количества α - и γ -фаз, при котором не снижались бы технологические свойства при горячей пластической деформации, например при ковке или прокатке крупных слитков, при прокатке слябов на непрерывных станах на лист или при изготовлении труб методом прошивки. Схематически изменение пластичности стали при высоких температурах в зависимости от соотношения количества аустенита и феррита в ее структуре показано на рис. 2. Если при высоких температурах имеется значительное преобладание α -фазы (ферритно-аустенитные стали) или значительно преобладает γ -фаза (ряд аустенитных хромоникелевых сталей), то пластичность достаточно высока и горячая пластическая деформация не сопровождается образованием трещин, рванин и пленок. Стабильность механических свойств двухфазных феррито-аустенитных сталей обеспечивается узкими пределами содержания основных элементов и их соотношением, которое определяет и соотношение феррита и аустенита в структуре сплава [2]. Стали аустенитно-ферритного класса отличаются высоким содержанием хрома (18–25 %) и пониженным (экономным) содержанием никеля (до 4–6 %, а в отдельных случаях содержание никеля снижено до 2 %). В качестве дополнительных легирующих элементов используются Mo, Cu, Nb. К этому классу относятся стали 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т, 12Х21Н5Т, ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

33

Рис. 1. Типичная структура ферритно-аустенитной стали (светлые участки – ферритная фаза, темные – аустенит)

15Х18Н12С4ТЮ, а из зарубежных аналогов сплавы, приведенные в табл. 2. Стали этого типа получили широкое применение в различных отраслях промышленности в качестве коррозионностойкого и

окалиностойкого материала. Это объясняется также высокой прочностью и пластичностью, немагнитностью, хорошей их свариваемостью. По сравнению с аустенитными сталями они обладают более высокой (в 1,5–2 раза) прочТаблица 2

Механические свойства и химический состав двухфазных сталей Предел текучести

Предел прочности

σ0,2, МПа, не менее

σв, МПа, не менее

316* (1.4401)

205

S32304 (1.4362)

Марка стали ASTM (EN)

Типичный химический состав, % Удлинение, %

С

N

Cr

Ni

Mo

Прочие

515

40

0,04

0,05

16,9

10,7

2,6

—

400

630

25

0,02

0,10

23

4,8

0,3

—

S32205 (1.4462)

460

640

25

0,02

0,17

22

5,7

3,1

—

S32101 (1.4162)

450

650

30

0,03

0,22

21,5

1,5

0,3

5 (Mn)

S32750 (1.4410)

530

730

20

0,02

0,27

25

7,0

4,0

—

Примечание: механические свойства указаны для горячекатаного листа и проката; *) – аустенитная сталь марки 316 приведена для сравнения.

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

34

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó температур. Поэтому рекомендуемый температурный предел эксплуатации оборудования не должен превышать 300 °С.

Рис. 2. Влияние соотношения фаз α и γ на технологическую пластичность стали при высоких температурах

ностью при удовлетворительной пластичности и сопротивляемостью воздействию ударных нагрузок, большей стойкостью против МКК и коррозионного растрескивания. Недостаток сталей аустенитно-ферритного класса – склонность к охрупчиванию, возникающая при нагреве в интервале температур 400–750 °С, при которых их эксплуатация не рекомендуется. Имеющиеся данные о коррозионной стойкости ферритно-аустенитных сталей свидетельствуют о высоких эксплуатационных свойствах этих сплавов и возможности их использования в ряде областей взамен марок Х18Н10Т и Х17Н13М2Т. Например, сталь 08Х21Н6Б обладает высокой устойчивостью к ножевой коррозии в 65 %-ном растворе азотной кислоты и может служить заменителем стали 12Х18Н10Т. Свариваемость стали вполне удовлетворительная. Хорошим сочетанием механических свойств и коррозионной устойчивостью характеризуется и сталь 08Х17Г8Н2Т, которая по результатам испытаний в кипящей 10–50 %-ной азотной кислоте сопоставима со сталью 08Х17Н10Т. Сталь технологична в производстве и отличается хорошей свариваемостью. Однако все двухфазные стали, как ферритоаустенитного, так и аустенито-ферритного классов, объединяет общий недостаток – склонность к охрупчиванию в условиях высоких

РЕЖИМЫ ОБРАБОТКИ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ ДВУХФАЗНЫХ СТАЛЕЙ Двухфазные коррозионностойкие стали обычно имеют предел текучести, почти вдвое превышающий аналогичный показатель неазотированных сталей аустенитного класса, и их склонность к деформационному упрочнению, по меньшей мере, такая же, как и у сплавов аустенитного класса. Образование стружки при механической обработке двухфазных сталей сопряжено с сильным механическим и абразивным воздействием на инструмент, наиболее сильно проявляющимся при обработке высоколегированных сплавов. В связи с тем, что двухфазные стали производят с минимально возможным содержанием серы, ее положительное влияние на процесс образования стружки в данном случае не может быть использовано. По этой причине двухфазные стали обычно хуже поддаются механической обработке, чем хромоникелевые аустенитные стали типа 18–10 (аустенитные стали – 300 серии AISI), обладающие примерно такой же стойкостью к коррозии [4]. Затрудненная обрабатываемость двухфазных сталей в сравнении с аустенитной группой обнаруживается при точении твердосплавным инструментом (рис. 3). Следует отметить, что слаболегированная двухфазная сталь S32101 имеет более высокий коэффициент обрабатываемости, чем сталь марки 316 (наиболее близкий аналог 10Х17Н13М2Т). ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДВУХФАЗНЫХ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ Ниже приведены основные методические рекомендации по обработке всех марок коррозионностойких сталей, однако их строгое соблюдение особенно важно для двухфазных сплавов. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó В первую очередь для обработки следует использовать мощное оборудование, обладающее высокой виброустойчивостью системы «станок – приспособление – инструмент – деталь», надежно закреплять инструменты и деталь, так как режущие силы при одинаковых условиях обработки в случае двухфазных сталей значительно выше, чем при обработке их аналогов аустенитного класса. При этом для снижения вибраций вылет инструмента должен быть минимальным. Радиус закругления должен иметь минимально необходимое значение. При обработке твердосплавным инструментом предпочтительной является такая его геометрия, которая дает острую кромку при сохранении ее прочности. Во всех без исключения случаях глубина резания на проход должна иметь такое значение, чтобы инструмент удалял упрочненный слой, образовавшийся при предшествующем проходе. Как уже упоминалось, коррозионностойкие стали склонны к сильному деформационному упрочнению. Для устранения образования нароста на инструменте и его преждевременного износа скорость резания должна иметь достаточную, но не избыточную величину, т. е. скорость резания, обеспечивающая эффективную обработку по технологическим и экономическим показателям, ограничена узкими пределами предписанного режима.

35

Острота кромок режущего инструмента должна поддерживаться на надлежащем уровне посредством замены пластин или их заточки в соответствии с установленным графиком. Эффективность обработки коррозионностойких сталей существенно повышается при применении смазывающе-охлаждающих технологических сред, при этом достаточно большое влияние на эффективность применения СОТС оказывает способ подачи ее в зону резания. На сегодняшний день довольно хорошо исследованы различные способы подвода смазывающе-охлаждающих жидкостей в контактную зону и выявлены наиболее эффективные из них. При обработке нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов охлаждение простым поливом СОЖ является малоэффективным. Хорошие результаты дает высоконапорное охлаждение тонкой струей жидкости, подаваемой на заднюю поверхность инструмента и сверху на стружку. В этом случае жидкость подается через насадку с отверстием диаметром 2–3 мм под давлением 1,5–2,0 МПа, распыляется и, соприкасаясь с нагретым металлом, испаряется, поглощая большое количество тепла. Большая скорость подачи СОЖ способствует быстрому разрушению паровой рубашки, образующейся возле зоны контакта. Этот Таблица 3

Рекомендованные параметры лобового точения двухфазных сталей Скорость резания, мм/мин. Марка стали (режим)

Твердый сплав Быстрорежущая сталь Черновая обработка

Отделка

S32101

170–240

200–280

20–30

S32304

120–160

150–210

18–25

S32205

90–120

120–160

15–20

S32750

50–70

70–105

10–15

Подача, мм/об.

0,3–0,6

0,012–0,024

0,02–0,2

Глубина реза, мм

2–5

0,5–2

0,5–2

Выбор марки твердого сплава и стали

S32101, S32304, S32205: ISO P20-P35 S32750: ISO P30 – P50

S32101, S32304, S32205: ISO P10 – P15 S32750: ISO P25 – P35

Высококачественная быстрорежущая сталь

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

36

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

Рис. 3. Относительный коэффициент обрабатываемости некоторых двухфазных сталей в сравнении с маркой 316

способ позволяет повысить стойкость инструмента в 3–6 раз по сравнению с обработкой всухую. Однако он имеет и недостатки, связанные с разбрызгиванием и большим расходом СОЖ.

ЧЕРНОВАЯ ОБТОЧКА И ЧИСТОВОЕ ТОЧЕНИЕ Точение и отделка поверхности являются операциями, зависящими от такого большого количества переменных, что невозможно дать Таблица 4

Режимы торцевого фрезерования двухфазных сталей твердосплавным инструментом Скорость резания мм/мин. Марка стали (режим)

Твердый сплав Черновая обработка

Отделка

S32101

180–230

200–250

S32304

100–130

130–150

S32205

50–80

80–110

S32750

30–50

50–70

Подача, мм/зуб.

0,2–0,4

0,1–0,2

Глубина реза, мм

2–5

1–2

Выбор марки твердого сплава и стали

S32101, S32304, S32205: ISO P20 – P40 S32750: ISO P25 – P40

S32101, S32304, S32205: ISO P10 – P25 S32750: ISO P20 – P30

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Íàóêà – ïðîèçâîäñòâó

37

толщина которой равна 0,1 мм. Следует отрегулировать величину подачи по долевому коэффициенту от 1,0 до 0,7 при увеличении угла входа от 45 до 90 град. Для хорошего снятия стружки с инструмента не следует применять охлаждающие жидкости, особенно при выполнении черновых операций.

Рис. 4. Сравнение режимов обработки двухфазных коррозионностойких сталей твердосплавной пластиной при стойкости 4 мин [4]

конкретные рекомендации, пригодные для всех условий. Основные рекомендации для выполнения операций обточки и резания приведены на рис. 4 и в табл. 3. Твердосплавные инструменты можно применять для точения, при этом они допускают более высокие скорости резания, чем инструменты из быстрорежущей стали, однако они требуют высокой жесткости станочного оборудования и обрабатываемой детали, при этом их применения для прерывистого точения следует избегать. ЧИСТОВОЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕ ТВЕРДОСПЛАВНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ Рекомендации по чистовому фрезерованию двухфазных коррозионностойких сталей объединены в табл. 4. Для обработки указанных марок сталей следует применять пластины с покрытием или стойкие марки пластин для черновых операций. Для улучшения качества отделки можно использовать более твердые пластины. Рекомендуется применять фрезерование по подаче со средней толщиной стружки, наименьшая 4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

СВЕРЛЕНИЕ СПИРАЛЬНЫМИ СВЕРЛАМИ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ Сверление двухфазных коррозионностойких сплавов спиральными сверлами из быстрорежущей стали рекомендуется выполнять на режимах, представленных в табл. 5. Геометрические параметры сверла: угол при вершине сверла 130 град.; заточка сверла, обеспечивающая самоцентрирование вершины сверла; при сверлении отверстий большого диаметра рекомендуется подточка перемычки сверла. Охлаждение: подача обильным потоком к вершине сверла 10 %-ной эмульсии. При сверлении отверстий, глубина которых превышает 2 диаметра, необходим периодический подъем сверла для удаления стружки и заливки СОЖ в отверстие. Для увеличения скорости резания рекомендуется применять инструмент с покрытием TiN или подачу охладителя через инструмент. В первом случае скорость резания может быть увеличена на 10 %, во втором – на 10–20 %. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Виноградов Д. В. К вопросу определения обрабатываемости материалов // Наука и образование. – 2005. – № 1. – С. 12–13.

2. Бабаков А. А., Приданцев М. М. Коррозионностойкие стали и сплавы. М.: Металлургия, 1971. – С. 354.

3. Уткин Е. Ф. Особенности протекания про – цессов пластического деформирования при резании труднообрабатываемых сталей и сплавов // Известия Волгоградского ГТУ. – 2004. – № 9. – С. 60–61.

4. Practical guidelines for the fabrication of dup – lex stainless steel: analytical review 2009/International Molybdenum Association. – London: IMOA, 2009. – с. 645.

38

Îïòèìèçàöèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ

МНОГОЗАДАЧНОЕ МЕХАНООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ – ПУТИ ВЫБОРА П. Зелински, главный редактор журнала Modern Machine Shop

При выборе обрабатывающего оборудования по функциональным возможностям для обработки конкретной детали приходится принимать одно из самых важных решений: следует ли использовать отдельно токарное и фрезерное оборудование или совместить операции на многозадачном станке. Использование многофункционального оборудования может дать существенную экономию средств. Возможность изготовления большинства или всех изделий за один машинный цикл при правильной оценке особенностей обработки способствует резкому сокращению непроизводительных затрат времени, в том числе на настройку оборудования. Совмещение операций также снижает вероятность ошибок и устраняет участие в процессе обработки оператора, которое требуется при использовании оборудования с автономной инструментальной оснасткой. Тем не менее принятие такого решения не ограничивается выбором: полная или частичная обработка. В цехах обычно понимают многозадачную обработку только как использование одного станка определенного типа – токарный станок с управлением ЧПУ с вращающимся инструментом в револьверной головке. Руководители некоторых машиностроительных цехов вообще ограничиваются только таким подходом. Однако он может оказаться ошибочным. Токарный станок с вращающимся инструментом, конечно, является мощным обрабатываю-

щим оборудованием. Однако в его конструкции имеются определенные ограничения, и эти недостатки могут отрицательно сказаться на изготавливаемой детали. Сейчас существуют машины, в которых эти недостатки преодолены. Разнообразие многофункциональных машин, доступных уже сейчас, требует внимательного рассмотрения их потенциальных возможностей по отношению к сложности обработки детали, которая может быть выполнена с их помощью. М. Финн является инженером по развитию производства компании Mazak, а Н. Десрозерс – разработчиком программного обеспечения. Оба работают в контакте с клиентами по внедрению и отладке сложных операций механической обработки. Для предприятия возможность выполнения многоцелевых операций не является главным, основным является шаг внедрения такого процесса в производство. Для надлежащего выполнения многозадачной обработки может потребоваться изменение программного обеспечения CAM, а на некоторых предприятиях даже переход к его использованию с начальных шагов. Кроме того, особый способ крепления детали в многозадачном станке может потребовать изменений в инструментальной оснастке и траекториях движения инструментов, отличающихся от тех, которые использовались предприятием на его обрабатывающих центрах. Переход предприятия к использованию многозадачных станков должен быть основательно подготовлен. Если предприятие решается на такой шаг, его руководители просят рассказать

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Îïòèìèçàöèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ об оптимальном пошаговом пути такой модернизации производства. М. Финн излагает свое видение проблемы на выбор многофункционального оборудования. Уровень 1 – классический токарный станок с револьверной головкой. По окончании обточки такой станок может поворачивать деталь в индексируемое положение для операций сверления. Возможно также выполнение операций фрезерования, однако обычное для обрабатывающих центров X-Y-Z-перемещение недоступно. Такой станок вместо этого обеспечивает совместное перемещение по осям X и Z с вращением шпинделя (ось С). Благодаря такой схеме обработки все фрезерованные поверхности находятся в достаточно точном соответствии с осью детали, ее радиусом или окружностью (рис. 1). Уровень 2 – оборудование, в котором вышеупомянутые ограничения устранены посредством введения оси Y. Возможность перемещения инструмента по оси Y позволяет выполнять операции внецентренного сверления отверстий и не только круглого сечения и направленных вдоль основной оси. Такая свобода перемещений позволяет выполнять высокоточные фрезерные операции вне центра заготовки. Прецизионный паз на детали показывает, что выполнение фрезерных работ

на оборудовании этого уровня значительно облегчается (рис. 2). Уровень 3 – в конструкцию оборудования этого уровня введен фрезерный шпиндель, аналогичный применяемым на обрабатывающих машинных центрах (рис. 3). Начиная с этого уровня, многозадачное оборудование становится все меньше похожим на токарный станок. Вместо револьверной головки с приводом вращения в станках этого уровня используется фрезерный шпиндель, в котором вращательное перемещение можно блокировать для удержания инструмента в неподвижном состоянии при выполнении операций точения. Если станки уровней 1 и 2 можно назвать «токарно-фрезерными», то для оборудования этого уровня больше соответствует сочетание «фрезерно-токарный» (рис. 4). М. Финн подчеркивает, что замена револьверной головки шпинделем дает несколько преимуществ. Первое касается мощности фрезерования. Шпиндель позволяет вести фрезерование с большими нагрузками на проход, чем при использовании токарных станков с вращающимся инструментом. Другое преимущество связано с угловыми перемещениями, поскольку конструкция шпинделя обеспечивает возможность его

Рис. 1. Токарный станок Slant Turn Nexus 550M уровня 1, способный выполнять обработку вращающимся инструментом (а). Для изготовления такой детали достаточно оборудования уровня 1, поскольку фрезерованные каналы могут быть получены вращением заготовки по оси С (б) 4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

39

40

Îïòèìèçàöèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ

Рис. 2. Hyper Quadrex – станок уровня 2, имеет перемещение по оси Y и шпиндель для обточки второго торца заготовка (а). Изготовление такой детали требует оборудования уровня 2, так как для формирования ее внецентренных элементов необходима возможность перемещения по оси Y (б)

индексированного позиционирования по оси В. Такая особенность конструкции шпинделя позволяет выполнять операции фрезерования и сверления, никак не связанные с осью вращения заготовки. Фактически деталь, изготовленная на таком оборудовании, может вообще не иметь элементов, полученных обточкой (рис. 5). И последнее преимущество связано с инструментальной емкостью оборудования. В то время как пространство для размещения инструмента является ограничивающим фактором при использовании револьверной головки, в машинах уровня 3 это ограничение может

Рис. 3. Станок Integrex j-400, соответствующий уровню 3, оснащен поворотным фрезерным шпинделем

быть устранено использованием устройств автоматической смены инструментов и инструментального магазина как в обрабатывающем

Рис. 4. Эти станки демонстрируют различие между «токарно-фрезерным» – уровень 2 (а) и «фрезерно-токарным» – уровень 4 (б) оборудованием ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Îïòèìèçàöèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ

Рис. 5. Подобная деталь, получаемая 5-координатной обработкой, не требующая или почти не требующая обточки, может быть изготовлена на станке 4-го уровня

центре. По словам М. Финна, некоторые предприятия выбирают такие станки не потому, что этого требует геометрия изготавливаемых деталей, а преимущественно в силу того, что при их использовании сокращаются затраты времени на подготовительные работы. Это объясняется тем, что в этом случае имеется возможность хранить требующийся инструмент в одном месте – в инструментальном магазине станка. Уровень 4 – оборудование этого типа имеет поворотную ось В, по которой возможны подача инструмента и интерполирование, существенно упрощающих выполнение операций по обработке поверхностей сложного строения. В то время как оборудование уровня 3 имеет 4 и 1/2 оси перемещений, станки уровня 4 имеют возможности обработки резанием по пяти осям (рис. 6). М. Финн замечает, что такое изменение может показаться не столь существенным, однако это отличие позволяет обрабатывать на этих станках такие детали, которые раньше не поддавались обработке в многозадачном режиме. Турбинные лопатки являются самым ярким примером. Для данной работы в многозадачном оборудовании применяется пятиосное фрезерование, предполагающее крепление детали за оба ее конца и производительное фрезерование со всех сторон. Это позволяет изготавливать лопатки фрезерованием заготовок значительно быстрее и с более высокой точностью, чем при использовании обрабатывающих центров, обычно применяемых для выполнения таких работ.

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

41

Эти машины четырех разных уровней демонстрируют не только поэтапное усложнение обрабатывающего оборудования, но и естественное увеличение его стоимости. М. Финн поясняет: иногда удается сэкономить на цене, используя оборудование более низкого уровня, чем требует геометрия обрабатываемой детали. Например, накладная шпиндельная головка может позволить с помощью револьверной головки станков уровней 1 или 2 выполнить фрезерование или сверление некоторых необычных элементов детали. Однако он предупреждает, что экономия на цене часто не достигается по самым разным причинам. Сама головка может оказаться достаточно дорогой, ее недостаточная жесткость может ограничивать производительность, или ее ис-

Рис. 6. На станке Integrex e-1060 vertical с фрезерным шпинделем, относящемся к четвертому уровню, может быть выполнена полная 5-координатная обработка

42

Îïòèìèçàöèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ

а)

б)

Рис. 7. Станки пятого уровня: выполнение операций зубонарезания (а) и шлифования (б)

пользование будет отрицательно сказываться на качестве обработки. Чтобы доказать, что многозадачные машины высокого уровня при выполнении таких операций предоставляют дополнительную выгоду, производителям оборудования часто приходится прилагать много усилий для убеждения в этом новичков. С опытными пользователями наблюдается противоположная ситуация. Такие пользователи все чаще оказывают давление на производителей оборудования. Когда пользователь, освоивший многозадачную обработку, начинает получать дополнительную прибыль от надежного и легко обслуживаемого процесса, у него появляется естественное желание включить еще большее количество деталей в цикл многозадачной обработки. Для таких пользователей существует

еще более высокий уровень многозадачного оборудования. Уровень 5. Оборудование этого типа располагает возможностями выполнения ряда операций в дополнение к точению, фрезерованию и сверлению. Эти станки обычно изготавливают на заказ, так как идеальное оборудование 5-го уровня, по-видимому, должно быть и уникальным. В спектр операций, выполняемых на оборудовании этого типа, входят шлифование, хонингование, полировка и зубонарезание. Стартовой точкой для перехода к таким операциям является использование оборудования 4-го уровня, которое затем дополняется или модернизируется в соответствии с требуемым объемом механической обработки, включенной в единый автоматизированный цикл. http://www.mmsonline.com

В ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ ПЛАНИРУЮТ РАЗВИВАТЬ ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ В 2012 г. Моршанский завод компании «НОВАЭМ» планирует значительно увеличить выпуск продукции. Бизнес-план предприятия предусматривает увеличение объема производства в денежном выражении в три раза. На реализацию инвестиционной программы направят более 154 млн руб. Губернатор Тамбовской области О. И. Бетин и глава группы компаний «НОВАЭМ» В. Л. Черномор подтвердили свою заинтересованность в развитии химического машиностроения в регионе. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà è ñèëîâûå àãðåãàòû

43

УДК 621.431

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ К. И. Рахманов, мастер кузовного цеха ООО «Кларк-авто» е-mail: condr-rus@mail.ru Аннотация. Представлен обзор современных тенденций развития двигателей внутреннего сгорания. Рассмотрен механизм компрессионного воспламенения топливовоздушной смеси и принцип работы двигателей, использующих эффект самовоспламенения смеси. Приведены последние разработки компонентов автомобильных двигателей, обеспечивающих снижение расхода топлива и интенсивности вредных выбросов. Ключевые слова: компрессионное воспламенение топлива, HCCI, изменяемая степень сжатия, двухступенчатые турбонагнетатели с изменяемой геометрией.

AUTOMOBILE ENGINES OF NEW GENERATION Lead. Overview of modern tendencies of development of internal combustion engines is presented.

Mechanism of compression ignition of air-and-fuel mixture and principle of work of engines using an effect of mixture self-ignition are considered. Recent developments of components of automobiles’ engines providing reduction of fuel flow and intensity of harmful emissions are stated.

Key words: compression ignition of fuel, HCCI, changeable compression ratio, two-stage turbosupercharger with changeable geometry.

В настоящее время в качестве силовых агрегатов автомобилей широко используются два основных типа двигателей, каждый из которых прошел долгий путь развития и усовершенствований. Однако появление новых технологий и материалов, усиление потребности в экономичных автомобилях, а также ужесточение требований к их экологической безопасности заставило конструкторов вновь обратиться к основополагающим принципам работы двигателей внутреннего сгорания. Представляется естественным, что борьба между экономичным дизельным двигателем и его высокопроизводительным бензиновым соперником в конце концов должна закончиться каким-то компромиссом.

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

КОМПРЕССИОННОЕ ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ОДНОРОДНОЙ СМЕСИ (HCCI) Эффект компрессионного воспламенения впервые был замечен японскими исследователями, занимавшимися в конце 1970-х гг. изучением процессов сгорания в мотоциклетных двигателях. Они обнаружили, что при достижении определенного давления в камере сгорания возгорание топливовоздушной смеси происходит без искрового разряда свечи зажигания. При этом возгорание возникало практически одновременно в большом количестве очагов, равномерно распределенных по всему объему смеси, находящейся в камере сгорания. В обычном режиме зажигания смесь воспламеняется сначала в зоне искрового

44

Òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà è ñèëîâûå àãðåãàòû

разряда у электрода свечи, а затем распространяется к периферии камеры сгорания. Это отличие в механизме воспламенения имеет большое значение, так как при безыскровом зажигании сгорание топливовоздушной смеси происходит при пониженной температуре, очень быстро и наиболее полно. В то время значимость открытого явления не получила должной оценки, и исследования этого эффекта были прекращены. Работы в этой области возобновились только 20 лет спустя с появлением мощных средств компьютерного моделирования быстротекущих процессов. Исследования эффекта HCCI в конце 1990-х гг. начались в Германии (Mercedes-Benz, Volkswagen), Японии (Nissan) и Америке (General Motors). Поскольку режим HCCI является процессом горения обедненной смеси, дающим пониженную температуру пламени, то при его течении образуется значительно меньше оксидов азота (NOX ). Вторая важная особенность процесса состоит в том, что работа двигателя в режиме HCCI становится возможной, когда топливовоздушная смесь имеет достаточно высокую температуру для воспламенения (рис. 1).

Эти особенности процесса использованы конструкторами для улучшения рабочих характеристик двигателя. Для получения однородной и обедненной топливовоздушной смеси с чрезвычайно низкой плотностью в ее состав вводят отработанные газы. Горячие отработанные газы способствуют быстрому нагреву смеси и улучшают ее перемешивание внутри камеры сгорания. Если сравнивать дисперсность топливовоздушной смеси при обычном впрыске с режимом HCCI, то в первом случае сгоранию подвергается распыленный аэрозоль, во втором – тончайший туман. В результате доля сгоревшего топлива вырастает до 95–97 % в сравнении с 75 % в циклах Отто и Дизеля. Следует еще раз отметить, что богатые смеси непригодны для реализации режима HCCI, и наибольшая эффективность процесса достигается при обеднении смеси на 30% и более по сравнению с соотношениями, используемыми сейчас в лучших современных двигателях внутреннего сгорания. Преимущество данной технологии заключается в снижении потребления топлива на 15 % по сравнению с обычными двигателями. Двигатели HCCI-типа могут работать при значениях степени сжатия, типичных для дизельных

Рис. 1. В бензиновом и HCCI-двигателях топливо и воздух смешиваются перед сгоранием, что позволяет уменьшить выброс сажи, характерный для дизельных моторов. В камере сгорания НССI-двигателя образуются множественные зоны воспламенения. Это способствует снижению температуры вспышки и, как следствие, уменьшению количества образующихся оксидов азота (NOX) ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà è ñèëîâûå àãðåãàòû моторов, обеспечивая более высокую производительность, чем бензиновые двигатели с искровым зажиганием, и при правильно подобранном составе топливовоздушной смеси позволяют снизить интенсивность вредных выбросов. Система HCCI совместима со всеми коммерческими сортами бензина, а также с топливом Е85 на базе этанола. Несмотря на достигнутые успехи, полное освоение технология HCCI потребует немало времени. Среди нерешенных проблем этого сложного в термодинамическом отношении процесса – неустойчивая работа на холостых и максимальных оборотах, неконтролируемая детонация остатков смеси и неравномерность распределения топливовоздушного облака в камере. ДВИГАТЕЛЬ DIESOTTO Концерн Mercedes Benz, занимающий одно из лидирующих положений в области разработок по объединению возможностей бензинового и дизельного двигателей, свою концепцию назвал DiesOtto, так как она опирается на фундаментальные разработки Р. Дизеля и Н. Отто. Двигатель DiesOtto обещает объединить все лучшее двух самых распространенных типов двигателей внутреннего сгорания в одном агрегате. Немецкие конструкторы, создавшие силовой агрегат с достоинствами дизельного двигателя, способный работать на обычном бензине, допускают, что дальнейшее развитие этой концепции позволит укрепить позиции бензинового двигателя и, возможно, положит конец использованию дизельных моторов. Концерн представил экспериментальный 4-цилиндровый рядный двигатель рабочим объемом 1,8 л, развивающий мощность 238 л. с. и крутящий момент 400 Нм. После официального показа в 2007 г. на автошоу во Франкфурте разработчики двигателя DiesOtto получили в 2008 г. на XXIII Международном автомобильном фестивале в Париже Большой приз за эффективные технические решения, направленные на защиту окружающей среды (рис. 2).

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

45

Рис. 2. Двигатель DiesOtto (HCCI)

С тех пор концерн Mercedes провел испытания двигателя на гибридном автомобиле класса S под названием F700 Concept, показавшем расход топлива 5,3 л/100 км и интенсивность выбросов СО2, равную 127 г/км. Следует обратить внимание, что эти цифры относятся не к компактной машине миникласса, а к полноценному седану повышенной комфортности с полным набором средств обеспечения безопасности класса I. Специалисты Mercedes уверяют, что F700 по рабочим характеристикам не уступает автомобилям S -к ласса с бензиновым 6 -цилиндровым V-образным двигателем объемом 3,5 л или с 6-цилиндровым V-образным турбодизелем объемом 3,0 л (рис. 3). При разгоне двигатель внутреннего сгорания получает дополнительную мощность от электромотора гибридного силового модуля. Гибридный модуль со встроенным стартергенератором позволяет еще больше снизить потребление топлива, особенно при движении в городском режиме с многочисленными остановками и разгонами автомобиля. Двигатель внутреннего сгорания всегда, когда его работа не требуется, находится в отключенном состоянии. При трогании автомобиля с места совместная работа ДВС и электромотора обеспечивает мощный, но плавный старт. При движении под уклон и торможении электромотор преобразует кинетическую энергию движения машины в электрическую, которая направляется на подзарядку высоковольтной батареи и используется при последующих троганиях автомобиля. Стартер-генератор

46

Òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà è ñèëîâûå àãðåãàòû

Рис. 3. Гибридный концептуальный автомобиль F700 Concept концерна Mercedes Benz

встроен в блок автоматической 7-ступенчатой коробки переключения передач 7G-TRONIC. Несмотря на естественный оптимизм разработчиков, на прошедшем в 2010 г. автосалоне в Париже проф. Г. Келер, вице-президент департамента развития концерна, сообщил, что промышленная версия автомобиля появится только в течение следующих 5 лет, а пока он находится на стадии испытаний. Подобные исследования ведет не только Mercedes. В 2005 г. Volkswagen показал концепткар EcoRacer, на котором впервые была опробована разработанная концерном концепция CCS (Combined Combustion System – система комбинированного сгорания), отличающаяся равномерным сгоранием топлива, небольшим содержанием оксидов азота в отработанных газах и малым расходом топлива. В отличие от F700 у EcoRacer, как и у последовавшего вскоре опытного образца минивэна Touran, мотор – дизельный, работающий на специальном синтетическом биотопливе SunFuel, получаемом из биомассы. Однако представленная в 2007 г. той же компанией технология Gasoline Compression Ignition (бензиновое воспламенение от сжатия) была уже предназначена, как и DiesOtto, для бензинового ДВС. В том же 2007 г. General Motors представила автомобили Saturn Aura и Opel Vectra, оснащенные 2,2-литровыми двигателями HCCI-типа.

Возвращаясь к технической стороне вопроса, следует отметить основные технические проблемы, которые пришлось решить и которые еще предстоит решить разработчикам двигателей HCCI-типа. Поскольку двигатель такого типа работает в двух режимах, выбираемых в зависимости от требуемого характера движения (движение с неполной нагрузкой, резкое ускорение, разгон на подъеме трассы), потребовались соответствующие сложные исполнительные и управляющие системы. УПРАВЛЕНИЕ ФАЗАМИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ (VARIABLE VALVE TIMING, VVT) Система изменения фаз газораспределения, разработанная для поршневых двигателей, позволяет управлять высотой подъема, моментом открытия/закрытия и продолжительностью перемещения клапанов на тактах впрыска и выпуска. Оптимальная установка момента поднятия клапана имеет очень большое значение, так как она определяет количество воздуха, поступающего в цилиндр в каждом цикле. Обычно положение и профиль кулачка оптимизируют под определенный диапазон частот работы конкретного двигателя, который соответствует максимальному крутящему моменту на низких частотах вращения и максимальной мощности – на высоких. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà è ñèëîâûå àãðåãàòû В зависимости от регулируемых параметров работы газораспределительного механизма различают следующие способы изменения фаз газораспределения: – поворот распределительного вала; – применение кулачков с разным профилем; – изменение высоты подъема клапанов (рис. 4). Наиболее распространенными являются системы изменения фаз газораспределения, использующие поворот распределительного вала. В двигателе DiesOtto момент и степень открытия клапанов могут изменяться в широком интервале значений. Управляющий механизм содержит распределительный вал с двумя кулачками: большой и малый на каждый клапан. Большой подъем клапана применяется в режиме полных нагрузок и при высокой частоте вращения, малое открытие клапана в основном используется в режиме самовозгорания при неполных нагрузках. Применительно к двигателям HCCI-типа изменение фаз газораспределения служит и другим целям. Для быстрого самовоспламенения топлива исключительно важно иметь сильно нагретую камеру сгорания. При холодном пуске двигателя и когда режим HCCI отключен, используется обычное электроискровое зажигание. Топливо поступает из обычных инжекторов, расположенных по центру каждой камеры сгорания. Автоматический регулятор использует заданные алгоритмы и сигнал обратной связи от датчика давления в цилиндре для регулирования моментов поднятия/опускания клапанов и впрыска топлива. Процесс управления занимает несколько миллисекунд между соседними тактами сгорания. При переходе к HCCI от режима обычного электроискрового зажигания на быстродействующее устройство фазировки кулачков распределительного вала и механизм изменяемого поднятия клапанов поступают сигналы, предписывающие закрыть выпускные клапана на такте выпуска с опережением, оставляя часть горячих отработанных газов в камере сгорания. Это позволяет поддерживать в цилиндрах высокую температуру 4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

47

для облегчения самовоспламенения смеси при вдувании свежего воздуха в следующем цикле. При работе в холодное время года требуется оставлять в камере сгорания больше отработанных газов, т. е. устанавливать еще более раннее закрытие клапанов. ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ СИСТЕМА ТУРБОНАДДУВА С ИЗМЕНЯЕМОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ (VGT) Для снижения потребления топлива разработчики автомобилей стремятся в первую очередь уменьшить размер двигателя. Вместо атмосферного двигателя используют компактную силовую установку с турбонаддувом. Применение турбонагнетателя позволяет уменьшить размер цилиндров и соответственно их общий объем, что в конечном итоге

Рис. 4. Система ступенчатого изменения фаз газораспределения VTEC фирмы «Хонда»: 1 – основной кулачок; 2 – вспомогательный кулачок; 3 – стопорный палец; 4 – коромысло; 5 – устройство фазировки кулачков распределительного вала

48

Òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà è ñèëîâûå àãðåãàòû

способствует снижению трения в двигателе. С уменьшением размеров агрегата параметры процесса горения смещается в зону его наибольшей эффективности. Достаточно высокую мощность 4-цилиндрового двигателя при скромном объеме цилиндров специалисты концерна Mercedes объясняют также и тем, что применение двухступенчатой системы турбонаддува позволяет получить дополнительную энергию. В двухступенчатой системе большой (низкого давления) и малый (высокого давления) турбонагнетатели соединены последовательно и вместе обеспечивают оптимальный режим работы двигателя во всем диапазоне частот вращения. При конструировании таких систем специалисты преследуют две противоречивые цели: достижение требуемой мощности двигателя – с одной стороны, устранение турболага (т урбоямы) и получение максимального крутящего момента – с другой. При низкой частоте вращения двигателя количество отработанных газов невелико и, соответственно, эффективность работы компрессора невысока. Поэтому на нажатие педали газа двигатель откликается с запаздыванием – только после того, как раскрутится турбина компрессора

и в цилиндры начнет поступать достаточное количество воздуха. Избавиться от этого недостатка конструкторы пытаются разными способами и в первую очередь снижением массы (уменьшением размеров) вращающихся деталей турбины и компрессора, что позволяет уменьшить инерционность узла. Однако для получения заданной мощности требуется относительно большой турбонагнетатель. По этой причине появилась комбинация из двух нагнетателей (рис. 5). В двухступенчатой системе, состоящей из двух нагнетателей разных размеров, применено регулирование с помощью перепускных клапанов – байпасных заслонок. Поток выхлопных газов из цилиндра сначала попадает в выпускной тракт. На этом участке можно дать расшириться всему количеству выхлопных газов в компрессоре высокого давления или с помощью перепускного клапана часть газов направить в обход в компрессор низкого давления. Весь поток поступающего свежего воздуха сначала сжимается в компрессоре низкого давления. На ступени высокого давления сжатие воздуха продолжается, после чего он поступает в камеру охлаждения. Благодаря процессу предварительного сжатия относительно

Рис. 5. Двухступенчатый турбонагнетатель R2S™ фирмы BorgWarner Turbo Systems (Германия) ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà è ñèëîâûå àãðåãàòû небольшой компрессор высокого давления может создать высокое давление, достаточное для поддержания в системе требуемого по мощности воздушного потока. На низких оборотах двигателя, т. е. когда поток выхлопных газов ослаблен, перепускной клапан остается закрытым и весь поток выхлопных газов поступает на турбину высокого давления. По мере нарастания оборотов двигателя действие расширяющихся выхлопных газов переносится на турбину низкого давления посредством соответствующего открытия проходного сечения байпасной магистрали. Избавиться от характерных для турбокомпрессоров недостатков позволяет не только уменьшение инерционности вращающихся деталей, но и применение дополнительных, иногда довольно сложных схем управления давлением наддува. Основная задача такого регулирования заключается в уменьшении давления при высоких оборотах двигателя и повышение его при низких. Наиболее полно эти проблемы решаются при использовании турбины с изменяемой геометрией (Variable Turbine Geometry – VGT или Variable Nozzle Turbine – VNT), например турбины с подвижными (поворотными) лопатками, параметры которой можно менять в широких пределах. Принцип действия VGT/ VNT-турбокомпрессора заключается в оптимизации потока выхлопных газов, направляемых на крыльчатку турбины. На низких оборотах двигателя и при малом количестве выхлопных газов поворотные лопатки, закрепленные в специальной обойме, прикрываются и направляют поток выхлопных газов на лопасти колеса (рис. 6, а). Выхлопные газы, проходя через узкие зазоры, набирают скорость и заставляют турбину вращаться быстрее, тем самым увеличивая ее мощность и давление наддува. В этом случае лопатки принимают такое положение, что их наклон направляет поток на лопатки под оптимальным углом (рис. 6, б). При высоких оборотах и высоком уровне газового потока турбокомпрессор с регулируемой геометрией располагает подвижные лопатки в открытом положении, при котором поток газов движется по касательной к лопа4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

49

стям крыльчатки, и тем самым снижает эффективность ее работы. Этот прием позволяет поддерживать давление нагнетаемого воздуха на требуемом уровне, избегая перенаддува (рис. 6, в и г). Применение турбонагнеталей с изменяемой геометрией началось 1990-х гг., но до недавнего времени ограничивалось исключительно дизельными двигателями, поскольку высокая температура выхлопных газов бензиновых моторов вызывала быстрый износ деталей. Однако успехи материаловедения и авиационной техники позволили в 2006 г. появиться спортивному автомобилю Porsche 911 Turbo (997), оснащенному бензиновым двигателем с турбонагнетателем изменяемой геометрии фирмы BorgWarner Turbo Systems. ИЗМЕНЯЕМАЯ СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ Впервые мотор с изменяемой степенью сжатия был представлен на Женевском автосалоне в 2000 г. компанией Saab. Пятицилиндровый двигатель объемом 1,6 л развивал чрезвычайно высокую мощность в 225 л. с. и крутящий момент, равный 305 Нм. Расход топлива при средних нагрузках был снижен на 30 %, и в такой же пропорции уменьшилась интенсивность выбросов СО2 . Двигатель с изменяемой степенью сжатия был способен работать на различных марках бензина – от А-76 до А-98 – практически без ухудшения характеристик и детонации. Несколько месяцев спустя подобный силовой агрегат представила и компания FEV Motorentechnik. Немного позже в том же году был представлен 1,8-литровый двигатель такого же типа и с подобными характеристиками для Audi A6. Из-за сложности конструкции эти двигатели не удалость довести до серийного производства, и дальнейшие усилия по совершенствованию двигателей внутреннего сгорания были направлены на внедрение непосредственного впрыска топлива, изменяемой геометрии впускного тракта, турбонагнетателей, гибридных силовых установок и т. д. Сегодня наиболее близким к осуществлению идеи двигателя с переменной степенью сжатия, никогда не перестававшей интересовать

50

Òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà è ñèëîâûå àãðåãàòû

Рис. 6. Механизм изменения геометрии турбонагнетателя с помощью направляющих лопаток (отмечены стрелками) и строение потока выхлопных газов: а и б – направляющие лопатки в прикрытом положении; в и г – направляющие лопатки в открытом положении

конструкторов и ученых, является проект французской инжиниринговой компании MCE-5 Development. В 2010 г. фирма MCE-5 Development получила серьезную финансовую поддержку консорциума из 12 ведущих европейских автокомпаний и производителей комплектующих – 14 млн долл. США, выделенные группой, будут использованы для вывода мотора MCE-5 VCRi на рынок к 2016–2017 гг. Разработка представляет собой 4-цилиндровый двигатель рабочим объемом 1,5 л, развивающий мощность 218 л. с. и крутящий момент 300 Нм. Помимо изменяемой степени сжатия, двигатель оснащен непосредственным впрыском, системой изменения фаз газораспределения, что позволяет ему соответствовать всем установленным на перспективу экологическим нормам.

В двигателе MCE-5 степень сжатия может изменяться в интервале от 7:1 до 20:1. Управление степенью сжатия в каждом цилиндре выполняется независимо от остальных цилиндров. Для реализации этой схемы используется довольно сложный механизм. Основной деталью двигателя является срезанное с двух противоположных сторон зубчатое колесо, посаженное на укороченный шатун кривошипно-шатунного механизма. Зубчатое колесо, имеющее форму сектора, одной зубчатой стороной находится в зацеплении с зубчатой рейкой рабочего поршня, а с другой – с зубчатой рейкой управляющего поршня, являющегося рабочим элементом механизма изменения объема камеры сгорания. В этой конструкции двигателя зубчатое колесо на валу коленчатого вала играет роль коромысла. Если это коромысло поворачивать на валу в одну или другую ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà è ñèëîâûå àãðåãàòû сторону, положение верхней мертвой точки будет смещаться по оси цилиндра также в ту или иную сторону при неизменной величине хода поршня. В свою очередь это приведет к изменению объема камеры сгорания и, соответственно, изменению степени сжатия. Наклоном коромысла управляет гидромеханическая система, состоящая из поршня с шатуном в виде зубчатой рейки, входящей нижним концом в зацепление с коромыслом с противоположной стороны от рабочего поршня. Камеры над и под управляющим поршнем соединены с системой смазки, а в самом поршне, названном масляным, есть специальный клапан, перепускающий масло из верхней в нижнюю камеру. Управление клапаном осуществляют с помощью эксцентрикового вала, червячной передачи и электропривода Valvetronic (BMW). Для изменения степени сжатия от 7 до 18 требуется менее 100 мс. Разработчики заявляют, что наряду с использованием последних разработок для двигателей внутреннего сгорания они стремятся реализовать на своем двигателе процесс HCCI, так как для его осуществления требуется переменная степень сжатия, которую способен развивать MCE-5. В то же время разработчики двигателя отдают себе отчет, что процесс HCCI еще не отлажен и требует много усилий по обеспечению прецизионного управления всеми параметрами, оказывающими влияние на процесс самовоспламенения топлива. Другой вариант двигателя с изменяемой степенью сжатия разрабатывает производитель спортивных и гоночных машин компания Lotus Cars (Великобритания). Для создания этой силовой установки инженерное бюро компании Lotus объединило свои усилия с известным производителем автомобилей фирмой Jaguar, а также с Королевским университетом в Белфасте. Авторы новинки утверждают, что, по самым скромным расчетам, двигатель Omnivore будет на 10 % экономичнее лучших образцов бензиновых двигателей с прямым впрыском. Мотор Omnivore (название происходит от латинского «всеядное животное») представляет собой двухтактный двигатель с прямым впрыском и изменяемой степенью сжатия, 4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

51

способный работать практически на любом виде жидкого топлива – бензине, дизельном и биодизельном топливе, топливном этаноле, спирте и различных их комбинациях. В верхней части камеры сгорания расположена «шайба» в виде поршня с размещенной в ней свечой зажигания. Принцип действия механизма изменения степени сжатия достаточно прост: шайба, перемещаемая эксцентриковым механизмом, движется вверх или вниз, увеличивая или уменьшая объем камеры сгорания (рис. 8). Такая система позволяет плавно изменять степень сжатия до 40:1, что почти в 4 раза превышает этот показатель для стандартного четырехтактного двигателя (рис. 8). Получить такую высокую степень сжатия позволило, в частности, отсутствие в конструкции двигателя тарельчатых клапанов. Двухтактные двигатели, которые можно увидеть в любом мотоцикле или мотороллере, обычно обладают малой массой и высокой мощностью. Во многих секторах индустрии мощных спортивных машин эти компактные двигатели были вытеснены более «чистыми» и экономичными четырехтактными моторами. Используя новые технологии, Lotus разрабатывает

Рис. 7. Механизм изменения степени сжатия в двигателе MCE-5

52

Òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà è ñèëîâûå àãðåãàòû

Рис. 8. Внешний вид экспериментального двигателя Omnivore (а) и схема изменения степени сжатия топливновоздушной смеси (б)

двигатель, призванный вернуть внимание автомобилестроителей к двухтактным агрегатам. Концепция Omnivore основана на схеме двигателя с золотниковым газораспределением, однако прямой впрыск, компьютерное управление выпускным клапаном позволяют точно контролировать подачу топлива и рециркуляцию выхлопных газов. В сочетании с высокой степенью сжатия это позволит избавить двухтактные двигатели от характерной для них склонности выбрасывать несгоревшее топливо. При всей своей перспективности новые силовые агрегаты, несомненно, еще долгое время будут слишком требовательными к обслуживанию и дорогими. Поэтому ожидать запуска двигателей типа DiesOtto в полномасштабное промышленное производство в самом ближайшем будущем не приходится. Тем не менее ободряющие новости о текущих успехах конструкторов и технологов приходят

регулярно. И если для создания промышленных образцов новых типов двигателей потребуется три – пять, а возможно, и более лет, то отдельные разработки, о которых рассказано выше, уже сейчас, по отдельности или в сочетании друг с другом, появляются на серийных автомобилях. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. http://www.motivemag.com.

2. http://systemsauto.ru.

3. http://www.cars4x4.ru.

4. http://histomobile.com.

5. http://paultan.org.

6. http://www.popmech.ru.

7. http://dieselautoclub.ru.

8. Системы управления дизельными двигателями // М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2004. – 480 с.

9. http://www.turbos.bwauto.com.

10. http://www.aae-press.ru.

11. http://www.turbokompressor.ru. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

53

УДК 621.785

УСТАНОВКА ДЛЯ РУЧНОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКИ ПЛАЗМЕННОЙ ДУГОЙ В.А. Коротков, д-р техн. наук, профессор кафедры «Сварочное производство и упрочняющие технологии», Нижнетагильский технологический институт (филиал) УГТУ-УПИ е-mail: 245901@mail.ru Аннотация. В работе представлена новая установка для ручной плазменной закалки различных деталей промышленного оборудования. Рассмотрены назначение, основные преимущества и примеры применения разработанной технологии. Обоснована необходимость широкого внедрения плазменной ручной обработки для повышения износостойкости деталей и, в частности, в тех случаях, когда обработка в цеховых условиях затруднена и требуется проведение работ по упрочнению деталей в полевых условиях. Подчеркнута необходимость включения в учебные планы для инженеров-машиностроителей всех специальностей курса «Износостойкость машин». Ключевые слова: ручная плазменная закалка, установка плазменной закалки УДГЗ-200, поверхностное упрочнение стали, износостойкость, долговечность, ремонт оборудования.

INSTALLATION FOR MANUAL SURFACE HARDENING BY PLASMA ARC Summary. An article presents new installation for manual plasma hardening of various parts of industrial equipment. It considers purpose, basic advantages and examples of application of developed technology. Necessity of wide-spread implementation of plasma manual processing for improvement of parts’ wear-resistance and in particular in cases when processing in shop conditions is hindered and it is necessary to perform hardening works in the field was explained.

Necessity of inclusion of course «Wear-resistance of machines» in curriculum for machine engineers of all specialties was underlined.

Key words: manual plasma hardening, installation of plasma hardening UDGZ –200, surface steel hardening, wear-resistance, durability, equipment’ s repair.

ВВЕДЕНИЕ Поверхностное упрочнение сочетает в себе два важных положительных момента. Первый состоит в том, что оно замедляет изнашивание и многократно продлевает срок службы детали, а второй – в сохранении деталью вязкой сердцевины, предохраняющей ее от поломок

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

при возросшем сроке эксплуатации. Первым методом поверхностного упрочнения можно считать гальваническое хромирование, разработанное в России в 1836 г. К концу XIX в. к нему добавилась поверхностная цементация по методу Гарвея (США). В начале XX в. появились твердосплавная наплавка, напыление по методу

54

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

Шоопа, закалка газовым пламенем. Позднее открывались новые способы и совершенствовались известные, которые в совокупности стали насчитывать более ста наименований. На Западе их объединили понятием «инженерия поверхности», а у нас – «методы упрочнения». Широкое внедрение в промышленность методов упрочнения в середине XX в. привело к появлению нового поколения машин с резко возросшими гарантированными сроками эксплуатации, получивших в 1970–80 гг. название «безремонтных». Среди методов упрочнения наиболее распространенной оказалась закалка. Отнесем сюда и объемную закалку с нагревом в печах, и поверхностную с нагревом концентрированными источниками, такими как лазер, плазма, ТВЧ и др. Но и они не охватывают значительную часть машиностроительной продукции, которая при эксплуатации без упрочнения быстро изнашивается и нуждается в частых ремонтах. Причем, как показывает опыт, это относится не только к отечественной, но и к импортной машиностроительной продукции. Представляется, что в число причин такого положения дел входит отсутствие доступного способа ручной закалки. В век роботов и «безлюдных» производств задача разработки ручной технологии может показаться ошибочной. Но это не так. Ручные технологии, благодаря универсальности, демонстрируют живучесть. В мире основной объем сварки (около 80 %) выполняются электродами и полуавтоматами, т. е. вручную. По аналогии можно ожидать, что с разработкой ручной закалки объемы упрочнения закалкой возрастут, и произойдет это большей частью за счет изделий, которые ранее по тем или иным причинам закалить было невозможно или проблематично. Забегая перед, отметим, что именно так и случилось. Ручная плазменная закалка увеличила номенклатуру закаливаемых изделий и решила ряд острых проблем на ведущих предприятиях Урала, таких как «ЧМК», «НТМК», «ВСМПО», «ЧТПЗ», «КГОК» и др. При этом разработанное оборудование (установка УДГЗ-200) для ручной плазменной закалки не исключает его применения в составе автоматических

комплексов или роботов. Закалочная горелка может закрепляться на рабочем органе робота или автомата подобно тому, как это делается с грелкой сварочного полуавтомата, обычно находящейся в руке сварщика. ПЛАЗМЕННАЯ ЗАКАЛКА Плазменная закалка получила известность около 30 лет назад. По концентрации теплового воздействия она была близка к лазеру и позволяла получать наноструктурируемый упрочненный слой, превосходящий по износостойкости обычную закалку в печах или на установках ТВЧ. Осуществлялась удобными для манипулирования плазмотронами, и поэтому представлялось, что последние, подобно кисти маляра, доберутся до самых труднодоступных мест и закалка существенно расширит сферу применения. Но этого не случилось из-за высокой чувствительности качества закалки прямой дугой к отклонениям режима от оптимального. Плазмотроны же для закалки косвенной дугой слишком неудобны для ручного применения. При плазменной закалке вручную, по понятной причине, невозможно точно выдержать расстояние между электродом и деталью. При колебаниях же длины дуги значительно изменяется ее тепловое воздействие на закаливаемую поверхность, что проявляется либо в оплавлении, либо в отсутствии самого эффекта закалки. По этой причине плазменная закалка осуществлялась только с помощью автоматов, при использовании которых длину дуги можно фиксировать на оптимальном значении [1…5]. В настоящей работе представлена новая установка, преодолевшая указанный недостаток и позволившая закаливать вручную. Это существенно расширило область ее применения: теперь закалке подлежит то, что раньше было недоступно. УСТАНОВКА ПЛАЗМЕННОЙ ЗАКАЛКИ УДГЗ-200 В состав установки входит: модернизированный источник питания типа ВД-306, УДГУ-251 и т. п. со встроенным блоком возбуждения дуги; блок охлаждения горелки и специальная ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ горелка в комплекте с коммуникационными кабелями и рукавами (рис. 1, 2, табл. 1). Горелка подключаются к системе охлаждения, которая соединяется с источником питания через кабель-рукав. На источнике питания расположены разъемы для подключения к сети и органы управления. В качестве плазмообразующего газа используется аргон. Установка снабжается паспортом и руководством по ее эксплуатации. При ручном ведении закалки важно иметь ориентиры, чтобы поддерживать нужную длину и скорость перемещения дуги. Сначала представлялось, что даже если они будут найдены, то оператор не сможет, раздваивая внимание, ими воспользоваться. Однако было найдено простое решение. Установили, что прежде чем закаливаемая поверхность под дугой начинает расплавляться – она «вспотевает». Этот эффект легко фиксируется визуально через сварочный светофильтр, и поэтому оператору ставится задача иметь под дугой «вспотевание», но не доводить поверхность до «плавления». Ориентируясь на это, сварщики 2–3-го разрядов быстро овладевают навыком ручной плазменной закалки. Сварщик горелкой закаливает поверхность полосами шириной 7–15 мм с некоторым их перекрытием. Закалка происходит без подачи воды за счет теплоотвода в деталь. Это

55

Рис. 1. Вид установки плазменной закалки УДГЗ-200: 1 – источник сварочного напряжения со встроенным блоком управления и возбуждения дуги: 2 – блок охлаждения БВА-02; 3 – закалочная горелка; 4 – комплект кабелей и рукавов

Таблица 1 Технические характеристики УДГЗ-200 №

Наименование параметра

Значение

1

Напряжение питающей сети, В

380

3

Номинальный ток, А

200

4

Потребляемая мощность, кВт, не более

20 Блок охлаждения

1

Номинальное напряжение питающей сети, В

1 × 220

2

Емкость бака для охлаждающей жидкости, л

10

3

Максимальное давление, кг / см 2

3,2

4

Потребляемая мощность, кВт

0,3 Закалочная горелка

1

Номинальный ток при ПВ=80 % и цикле 1 час, А

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

200

56

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

Рис. 2. Схема подключения составных частей установки УДГЗ-200: 1, 4 – газовый рукав; 2 – сетевой кабель питания установки; 3 – источник питания дуги; 5 – сварочный кабель питания дуги; 6 – кабель управления; 9 – слив воды, токоподвод; 10 – кабель от кнопки; 11 – рукав подачи воды в горелку; 12 – рукав подачи газа в горелку; 13 – кабель обратного провода

позволяет вести ее не только в термических цехах, но и на ремонтных или монтажных площадках. Закалка установкой УДГЗ-200 не дает деформаций, не ухудшает шероховатость поверхности в диапазоне Rz5…80. Поэтому многие детали после плазменной закалки эксплуатируются без финишной шлифовки. Процесс закалки может быть механизирован или автоматизирован. В последнем случае горелка закрепляется, например, в резцедержателе токарного станка или на рабочем органе робота. ЗАКАЛКА ЗУБЧАТЫХ И ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Зубчатые колеса и шестерни для обеспечения долговечности подвергают объемной закалке с отпуском, закалке газовым пламенем, закалке ТВЧ, цементации, нитроцементации и азотированию. Эти технологии требуют дорогостоящего оборудования и квалифицированного персонала, освоение их сопряжено с немалыми трудностями. По этой причине оказалось, что предприятий, нарезающих зубчатые колеса, гораздо больше, чем имеющих оборудование для их упрочнения. Поэтому значительная

часть зубчатых колес эксплуатируется без упрочнения термической обработкой. Разработанная закалочная горелка имеет небольшие размеры, позволяющие использовать ее для упрочнения зубчатых колес. Исследования шестерни из стали 38ХС (рис.

3) показали, что твердость после плазменной закалки увеличилась на глубине до 1,5 мм с HV239 до максимального значения HV783. Это позволило приступить к производственным испытаниям шестерен и зубчатых колес с плазменной закалкой. В 2004 г. НТМК стал испытывать затруднения со своевременным изготовлением для сталеразливочных кранов грузоподъемностью 225 т зубчатых венцов из стали 35ГЛ диаметром 2208 мм, которые поступали в эксплуатацию без термического упрочнения. После плазменной закалки (рис. 4, а), твердость венцов возросла с НВ200 до НВ500, а срок службы – с 6 до 17 мес., т. е. в 2,8 раза. С тех пор все зубчатые венцы сталеразливочных кранов проходят плазменную закалку. Впоследствии с таким же эффектом закаливались зубчатые венцы рудо-усредительной машины на ЧМК, шаровых и стержневых мельниц ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

57

Рис. 3. Шестерня с плазменной закалкой (а) и ее макрошлиф (б)

на Высокогорском и Качканарском ГОКах. На рис. 4, б представлены валы-шестерни, у которых плазменной закалкой упрочнены не только зубья, но и шлицы. После плазменной закалки шлицов эджерного вала колесопрокатного стана наработка этого сложного и дорогостоящего изделия возросла более чем вдвое. ЗАКАЛКА ШТАМПОВ Многотонные штампы горячей штамповки в корпорации ВСМПО-АВИСМА по мере ремонтных осадок теряют твердость и преждевременно выводятся из эксплуатации, не выработав 25 % своей рабочей толщины. Повторная объемная закалка невозможна из-за больших деформаций. Плазменная закалка дала возможность доработать всю полезную толщину штампов и несколько увеличила износостойкость, что было равноценно снижению расхода штампов на 32 %. На Уралвагонзаводе в начале 2000-х впервые за прошедшие 10 лет появился госзаказ на вагоны. Это, по мнению генерального директора, было равноценно второму рождению предприятия. Но одновременно госзаказ предусматривал применение- более прочных категорий металлопроката, что привело к резкому увеличению расхода вырубных штампов, негативно сказавшемуся на ритмичности выполнения госзаказа. Острота проблемы была ликвидирована плазменной закалкой штампов, уже прошедших объемную закалку.

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

В результате твердость металла увеличивалась с ~HRC55 до ~HRC60, благодаря чему расход штампов сократился в 3 раза. На металлургическом заводе им. А. К. Серова плазменную закалку успешно применили не в дополнение, а взамен объемной закалки при изготовлении ножей пресс-ножниц. То же сделали на Уралвагонзаводе при изготовлении длинномерных гибочных матриц, которые при объемной закалке давали недопустимый прогиб. На ЧТПЗ при упрочнении чугунных штампов было решено прибегнуть к плазменной закалке, обеспечивающей более высокую твердость (НRС60), чем ранее применяемая газопламенная закалка (НRС50). Производственные испытания показали, что применение плазменной закалки увеличивает стойкость штампов в 3 раза. По решению руководства предприятия с 2005 г. плазменной закалке подвергаются все штампы для формовки труб большого диаметра. На АвтоГАЗе опытная плазменная закалка многотонных штампов из чугуна для формовки элементов кузовов автомобилей многократно увеличила их наработку до ремонтных зачисток. Установлена возможность финишного упрочнения плазменной закалкой вытяжных штампов для трубодетали (рис. 5), отличающихся от штампов ВСМПО, ЧТПЗ более высокими требованиями к чистоте поверхности. Это позволило возвращать в эксплуатацию после ремонтной расточки изношенные дорогостоящие штампы импортной поставки.

58

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

Рис. 4. Плазменная закалка зубчатого венца большого диаметра (а) и шлицевые вал-шестерни после закалки

ЗАКАЛКА РЕЛЬС Металлографические исследования (рис.

6) показали, что рельс при изготовлении с поверхности был закален на твердость Hμ426. Увеличение микротвердости после плазменной закалки произошло почти в два раза по сравнению с незакаленным металлом и в 1,3 раза по сравнению с ранее закаленным. Под слоем плазменной закалки в ранее закаленном металле имеется зона отпуска пониженной микротвердости – Hμ370. Максимум достигается на глубине ~0,7 мм. Всего же толщина упрочненного слоя составляет ~1,5 мм. Пониженная твердость закаленной плазмой поверхности на среднеуглеродистых сталях – явление известное и объясняется повышенным содержанием остаточного аустенита, который под воздействием рабочих нагрузок обычно превращается в мартенсит деформации, что благоприятно отражается на износостойкости. Для определения износостойкости рельсовой стали с плазменной закалкой провели испытания на машине трения по схеме «дискколодка». Результаты приведены в табл. 2. Из табл. 2 следует, что произошел феноменальный рост износостойкости в 121 раз. Подобные случаи в триботехнической литературе объясняют сменой механизма изнашивания, когда между трущимися поверхностями полностью устраняются очаги «схватывания» и износ происходит лишь

усталостным диспергированием. Упрочнение колодки плазменной закалкой не только не увеличило износ неупрочненного контр-диска, но и уменьшило его в 2,1 раза. Подобные факты, свидетельствующие о том, что упрочнение одной детали по меньшей мере не вызывает ускоренного износа сопряженной, приводятся в триботехнической литературе, но они почти неизвестны производственным инженерам. Более того, значительная часть заводских специалистов, придерживаясь противоположного мнения, уклоняется от внедрения упрочняющих технологий под благовидным

Рис. 5. Фрагмент вытяжного штампа с плазменной закалкой ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

59

Таблица 2 Износ рельсовой стали при испытаниях на машине трения Колодка, рельсовая сталь 70 Состояние

Диск, колесная сталь 65Г

Износ, г

Киз

Состояние

Износ, г

Киз

Без закалки

1,50740

1,0

без закалки

2,1246

1,0

После плазменной закалки

0,01242

121,0

без закалки

1,0208

2,1

предлогом заботы о сохранности сопрягаемых деталей. Это мешает созданию надежных машин и проведению качественных ремонтов. На Уралвагонзаводе рельсовые направляющие на автоматической линии по изготовлению колесных осей достигли почти предельного износа, когда их подвергли плазменной закалке. Последующие наблюдения показали, что интенсивность изнашивания в результате закалки уменьшилась на порядок. В ЧТПЗ рельсы (тип А55, DIN536, НВ180…220), по которым на тележках перемещают трубы большого диаметра 530..820 мм с одной операции на другую, поставляют из Германии. При износе более 5 мм, который наступает через 1–2 мес. эксплуатации, возникает опасность

схода тележки и рельсы меняют. В период 2006–2007 гг. была проведена плазменная закалка рельсов, которые успешно проработали до экономического кризиса 2008 г., с наступлением которого объемы производства упали и наблюдения прекратили. Столь феноменальный рост срока службы объясняется тем, что произошла смена механизма изнашивания. Увеличение твердости устранило очаги схватывания между трущимися поверхностями, и износ резко замедлился. ЗАКАЛКА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ Станины и корпуса машин обычно отливают из низкоуглеродистых сталей. Их термическое

Рис. 6. Распределение микротвердости стали по сечению рельса после плазменной закалки 4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

60

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

упрочнение не предусматривается из-за невозможности или большой трудоемкости его выполнения, а также в силу плохой способности низкоуглеродистых сталей воспринимать закалку. Нередко это становится причиной их быстрого выхода из строя. Например, детали вагонной тележки из стали 20ГЛ в местах сопряжений получают предельный износ всего через ~200 тыс. км пробега. Исследования показали, что плазменная закалка способна придать существенное упрочнение изделиям из стали 20ГЛ (рис. 7, а). Следует отметить, что на месте перлитных зерен образовались мартенситные участки с высокой твердостью, тогда как ферритные остались без изменения (рис. 7, б). В испытаниях на экспериментальном кольце во ВНИИЖТ надрессорных балок вагонных тележек с буртами подпятникового места, закаленными плазменной дугой, обработанные бурты выдержали 5-кратный пробег по сравнению с незакаленными буртами. В настоящее время на Уралвагонзаводе решается вопрос внедрения в серийное производство плазменной закалки всех контактных поверхностей вагонных тележек.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПЛАЗМЕННОЙ ЗАКАЛКИ На рис. 8, а показана закалка валка для правки труб большого диаметра. При изготовлении их закаливают токами высокой частоты (ТВЧ). После получения износа валки протачивают на ремонтный размер, но их наработка после переточки в несколько раз снижается. Повторная закалка ТВЧ сопровождается растрескиванием поверхности, и поэтому она не находит применения. Попытка закалки переточенных валков плазменной дугой оказалась успешной, а срок службы сопоставимым с новыми валками, закаленными ТВЧ. На рис. 8, б показана закалка гребней колесных пар. На Качканарском ГОКе ее применяют при переточке бандажей локомотивных колес. Новые бандажи подвергают закалке ТВЧ, но после ремонтных переточек повторная закалка ТВЧ невозможна, и их срок службы снижается. Внедрение плазменной закалки при переточках колесных пар сократило годовой расход бандажей в 1,8 раза. Решение перечисленных производственных проблем стало осуществимым во многом потому, что к плазменной закалке изделий

Рис. 7. Распределение микротвердости по глубине (а) и микроструктура низкоуглеродистой стали 20ГЛ (б), подвергнутой плазменной закалке ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

61

Рис. 8. Плазменная закалка на автоматической установке валка для правки труб большого диаметра (а) и обработанные плазменной дугой колеса тележек (б)

приступали в любом месте их нахождения без дорогостоящих закупок оборудования и модернизации под него цехов. ПРОБЛЕМЫ ВНЕДРЕНИЯ УСТАНОВКИ УДГЗ-200 И ДРУГИХ МЕТОДОВ УПРОЧНЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВО Установка УДГЗ-200 была разработана в 2002 г. Тогда в условиях массового употребления в горно-металлургической промышленности запчастей без какого-либо упрочнения казалось, что поток желающих применить ее будет нескончаемым. Но этого не с лучилось. Руководители различного ранга, выслушав о замечательных возможностях УДГЗ-200, говорили слова одобрения, а затем сообщали, что потребности в ней нет, так как запчасти поступают своевременно.

– А как же вопросы экономии, – не сдавались мы.

– Да где же вы видите экономию, за плазменную закалку надо платить.

– Но расход запчастей снизится, – приводим новый довод.

– Это еще когда будет, да и будет ли. Закаленная деталь быстро износит сопряженную.

– Нет, сопряженная деталь будет, как и закаленная, меньше изнашиваться.

– Да такого просто быть не может! Подобные разговоры, видимо, имели место в 1960-х годах в Великобритании, когда решался вопрос о создании правительственной комиссии по выявлению причин незаинтере4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

сованности промышленности во внедрении методов упрочнения. После 2 летней работы она заключила, что заводские инженеры просто не осведомлены в вопросах износостойкости, и предложила начать преподавать на всех уровнях специальную дисциплину о трении и износе – «трибологию». Это было сделано сначала в самой Великобритании, а затем и в других развитых странах. С тех пор прошло более 40 лет, но в нашей стране к обособленному преподаванию «износостойкости машин» так и не приступили. Малые исключения составляют отдельные кафедры, накопившие в этой части научный опыт и ставшие преподавать его небольшим группам студентов в рамках «регионального компонента» учебного плана. Но этого недостаточно. Дисциплину «Износостойкость машин» следует включить в «федеральный компонент» учебных планов всех инженерных специальностей, чтобы придать завершенность перечню базовых предметов: – Теормех и ТММ (как правильно проектировать механизмы); – Сопромат и Детали машин (как не допускать поломок); – Износостойкость машин (как защищать механизмы от скорого износа). Опыт преподавания новой дисциплины «Износостойкость машин» накоплен в Нижнетагильском технологическом институте (филиале) УГТУ-УПИ, где она изучается с 1989 г. будущими технологами-машиностроителями,

62

Ðåìîíò è ìîäåðíèçàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ

инженерами-сварщиками, металлургами различных направлений. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Разработана новая установка УДГЗ-200 для поверхностной закалки плазменной дугой, обладающая рядом важных особенностей, дающих возможность более широкого применения поверхностной закалки. Толщина закаленного слоя составляет 0,5–1,5 мм, что обеспечивает ему хорошую работоспособность в различных условиях эксплуатации. Закаленная поверхность не имеет окалины и не повреждается оплавлением, что позволяет многие детали, в том числе зубчатые и шлицевые, отправлять в эксплуатацию без дополнительной механообработки или ограничиваться зачисткой лепестковым кругом. Закалка производится без сопутствующего охлаждения водой, что облегчает ее выполнение не только в термических цехах, но и в самых различных условиях: на монтажных и ремонтных площадках, на открытом воздухе, по месту эксплуатации деталей. Как следствие, стало возможным закаливать то, что ранее было недоступно. Плазменная поверхностная закалка может применяться как дополнительное упрочнение штампов, прошедших объемную закалку, с увеличением стойкости до нескольких раз. Закалка плазменной дугой упрочняет обычно не закаливающиеся, низкоуглеродистые стали, что расширяет область применения закалки. Плазменная закалка может применяться также взамен традиционных, но более

дорогостоящих закалок с нагревом в печах газовым пламенем, ТВЧ. Применение плазменной закалки не вызывает ускоренного износа сопряженной детали, более того – он замедляется. С целью облегчения внедрения в промышленность новых разработок в области упрочнения и чтобы сделать продукцию нашего машиностроения более конкурентоспособной в части износостойкости, следует включить в «федеральный компонент» учебных планов всех инженерных специальностей дисциплину «Износостойкость машин». БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Кобяков О. С., Гинзбург Е. Г. Использование микроплазменного нагрева в процессах упрочняющей технологии // Автоматическая сварка, 1985. – № 5. – С. 65–67.

2. Коротков В. А., Бердников А. А., Толстов И. А. Восстановление и упрочнение деталей и инструмента плазменными технологиями. Челябинск: Металл, 1993. – С. 144.

3. Особенности электродуговой поверхностной закалки валковых сталей / В. Н. Давыдов, Р. И. Силин, Н. Н. Давыдова и др. // Бюл. «Черная металлургия», 1990. – № 5. – С. 58–60.

4. Поверхностное упрочнение стальных деталей сжатой электрической дугой / А. Е. Михеев, С. С. Ивасев, А. В. Грин и др. // Сварочное производство, 2003. – № 2. – С. 24–27.

5. Эффективный способ поверхностного упрочнения ж / д колес / П. П. Иванов, Э. Х. Исаков, В. И. Изотов и др. // Сталь, 2000. – № 1. – С. 63–66.

Лидеры транспортного машиностроения продолжают уверенное развитие Работа на долгосрочную перспективу, начатая ОАО «Тихорецкий машиностроительный завод им. В. В. Воровского» еще в 2008 г., позволила увеличить выпуск продукции на 158 % по отношению к 2011 г. В конце 2011 г. для Петербургского метрополитена были изготовлены первые образцы нового типа тягового мотовоза-снегоочистителя. В том же году предприятие освоило ремонт трамвайных тележек. ОАО «Армавирский завод тяжелого машиностроения» по итогам 2011 г. увеличило объемы производства в 1,8 раза и достигло рекордных за всю историю предприятия показателей – завод произвел свыше 1500 грузовых вагонов. В 2011 г. предприятие начало работы по строительству комплекса приемо-сдаточных испытаний вагонов, ввод которого позволит значительно улучшить качество и конкурентоспособность выпускаемых грузовых вагонов. ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

ВСЕ О ЧИСТОЙ ВОДЕ http://vodooch.panor.ru В каждом номере: современные технологии и новые разработки в области очистки воды и улучшения ее качества; методы санации трубопроводов водоснабжения и водоотведения; технологии очистки сточных вод; электроимпульсные технологии обеззараживания; технологические схемы ионообменной очистки; мембранные технологии водоподготовки; промышленное производство питьевой воды из источников с повышенной минерализацией; способы очистки промышленных сточных вод с помощью высокоэффективной напорной флотации; разработка фирмы «Водако». Разработки ЗАО «Аквасервис»; оценки экспертов, практические рекомендации специалистов, опыт ведущих компаний по внедрению технологий и разработок и мн. др. Наши эксперты и авторы: К. С. Ухачев, руководитель проекта компании «Водные технологии «Атомэнергопрома»; С. Д. Беляев, заведующий отделом Российского НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов; А. А. Свердликов, канд. техн. наук НИИ ВОДГЕО; А. Н. Панкратов, технический директор компании СК «Стиф»; Б. А. Адамович, д-р техн. наук, проф.;

Ю. Н. Шимко, главный инженер НПО «Катализ»; М. В. Миняев, канд. биол. наук, Тверской госуниверситет; директор НИИ «Мосстрой», В. А. Устюгов, канд. техн. наук и другие ведущие специалисты в области водоснабжения, водоочистки и водоотведения. Издается при информационной поддержке Российской инженерной академии, «МосводоканалНИИпроект», «Теплоэлектропроект», а также других НИИ и вузов. Журнал включен в Перечень изданий ВАК. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r Технологии и оборудование r Водоснабжение r Инновации r Водоподготовка r Водоотведение r Способы водоочистки r Экология водных объектов r Научные разработки r Комментарии специалистов и нормативные документы

индексы

12537

84822

ОПТИМАЛЬНЫЕ ВЛОЖЕНИЯ — НАИЛУЧШАЯ ОТДАЧА http://innov.panor.ru

индексы

12424

36390

В каждом номере: современные методы и технологии инновационного менеджмента; условия участия организаций в реализации инновационных проектов; опыт практической деятельности субъектов РФ в инновационной сфере; engineering; producens innovation; crowdsourcing; closing teсh; capital-saving innovation; мониторинг изменений правовых норм по инновационной деятельности и многое другое. Наши эксперты и авторы: С. Н. Мазуренко, руководитель Федерального агентства по науке и инновациям, проф.; А. В. Наумов, директор Департамента государственной научно-технической политики и инноваций Минобрнауки РФ; А. А. Харин, директор Института инновационных преобразований ТГУ, проф.; А. А. Гордеев, руководитель Инновационного центра НОУ ВПО ВШПП и другие известные российские ученые и преподаватели отечественных вузов, руководители инновационных предприятий. Руководитель редакционного совета — О. А. Ускова, президент На-

циональной Ассоциации инноваций (НАИРИТ). Издается при информационной поддержке Российской экономической академии им. Г. В. Плеханова. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r Инновационный потенциал страны

r Национальные проекты r Законодательное регулирование инновационных процессов

r Инновации в образовании r Отраслевые и региональные новости инновационной России

r Инновационная модернизация национального бизнеса

r Перспективные научные исследования

r Инновационный практикум r Инновационное сообщество: персоналии, проекты, сотрудничество

Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.

64

Îáîðóäîâàíèå, ìåõàíèçìû, ìàòåðèàëû

ДЕРЖАТЕЛЬ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТИТАНА Многие производители оборудования и инструмента для механической обработки особое внимание уделяют проблемам резания титановых сплавов. Общим вопросом в обсуждении данной темы является исключение «слабого звена» в цепочке обеспечения предприятий правильно подобранным оборудованием и инструментом, программируемым перемещением инструмента, системами установки и охлаждения деталей. Б. Холден, президент фирмы Haimer USA (г. ВиллаПарк, шт. Иллинойс, США), согласен с таким подходом, но замечает, что эту цепочку следует дополнить надежными держателями инструментов. Toolmaker Kennametal, расположенная в Германии компания-учредитель фирмы Haimer USA, разработала специальную

Рис. 2. Патрон SafeLock в разрезе

Рис. 1. Схема держателя инструментов SafeLock фирмы Toolmaker Kennametal

систему, сконструированную с учетом проблем высокопроизводительной обработки титановых и других труднообрабатываемых сплавов. В системе, получившей название SafeLock, конструктивно решена проблема ослабления крепления и выбрасывания режущего инструмента из держателя. Возникновение такой ситуации может стать причиной неисправимого брака дорогостоящей детали аэрокосмической техники. При черновой обработке труднообрабатываемых материалов могут возникать большие усилия, вызывающие небольшое смещение инструмента, называемое «микроползучестью», которое постепенно приводит ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Îáîðóäîâàíèå, ìåõàíèçìû, ìàòåðèàëû к ослаблению зажатия инструмента, несмотря на большие сжимающие силы, действующие между хвостовиком режущего инструмента и зажимными кулачками патрона. В системе SafeLock использованы специальные шпонки, встроенные в патрон. Эти шпонки располагаются в соответствующих канавках на хвостовике режущего инструмента. Так как канавки расположены в направлении, способствующем втягиванию хвостовика в патрон, данная система обеспечивает надежное противодействие «микроползучести» инструмента. Предлагаемая система, при сочетании хорошей балансировки и с надежным оборудованием для крепления инструмента горячей посадкой, позволяет использовать станочное

оборудование при максимальных допустимых усилиях и минимальном риске выскальзывания инструмента. По словам Б. Холдена, ни одно предприятие аэрокосмической отрасли, отличающейся высокой мировой конкуренцией, не может пренебрегать возможностями получения дополнительных преимуществ от использования прогрессивного оборудования и инструмента. Специалисты фирмы Haimer отмечают, что эта новая инструментальная оснастка является только начальным этапом в разработке перспективной системы держателей. Ряд предприятий – производителей инструментов приобрели лицензии на производство режущего инструмента с хвостовиками, совместимыми с системой SafeLock.

НАДЕЖНЫЙ ПРОВОДНИК В МИРЕ ПРИБОРОВ И АВТОМАТИКИ http://kip.panor.ru В каждом номере: организация сервиса КИП и автоматики; создание автоматизированных систем управления, их программное и техническое обеспечение; комплексное управление технологическими и бизнес-процессами; новые разработки электронной аппаратуры; тестирование технологического оборудования; метрологическая экспертиза и технические характеристики приборов и аппаратуры. В журнале приводятся примеры лучших отечественных разработок КИП и автоматики, плодотворного делового сотрудничества российских предприятий с зарубежными компаниями в области освоения выпуска приборов по лицензиям. Наши эксперты и авторы: В. И. Пахомов, главный инженер ПО «Спецавтоматика»; Д. А. Вьюгов, заместитель директора ООО «КИП-сервис»; начальник отдела компании «Систем Сенсор Фаир Детекторс», И. Н. Неплохов, канд. техн. наук; Г. И. Телитченко и В. Н. Швецов, cпециалисты ВНИИ метрологии; А. А. Алексеев, технический директор ЗАО «ЭМИКОН»; Д. Н. Громов, главный инженер НПФ «КонтрАвт»; Г. В. Леонов, заместитель проректора по научной работе КубГТУ; В. А. Никоненко, заслуженный метролог России, генеральный директор

ОАО НПП «Эталон»; М. С. Примеров, канд. техн. наук; главный инженер ЗАО «РТСофт»; В. С. Андреев, технический директор ОАО «Элара» и многие другие специалисты в области КИПиА. Председатель редакционного совета журнала — проф. В. Е. Красовский, ученый секретарь Института электронных управляющих машин им. И. С. Брука. Издается при информационной поддержке Российской инженерной академии, Института электронных управляющих машин, ВНИИ метрологии им. Д. И. Менделеева, ВНИИ метрологической службы и Союза машиностроителей. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r Рынок аппаратуры r Измерительные технологии и оборудование

r Интегрированные датчики r Бесконтактные измерения r Автоматизация r Автоматика r Обслуживание и ремонт r Советы профессионалов r Метрология

индексы

12533

84818

Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

65

66

Îáîðóäîâàíèå, ìåõàíèçìû, ìàòåðèàëû

РЕЗАНИЕ МИКРОКАНАВОК НА СТАНКАХ ШВЕЙЦАРСКОГО ТИПА В любых работах точения нарезание пазов, канавок и выемок может быть сложной и даже трудновыполнимой операцией. По своей природе вырезание пазов обычно требует использования тонкого ножеобразного инструмента с узкой внешней режущей кромкой. При резании узкой канавки, как, например, при отрезании детали, прохождение стружки в узком зазоре между стенками паза может быть сильно затруднено. Предлагаемая серия инструментов разработана для резания канавок на станках швейцарского типа и устранения существующих ограничений резания. Например, в серию входят инструменты, позволяющие нарезать канавки шириной с человеческий волос – 0,05 мм. По заявлению разработчиков, такие тонкие инструменты ранее не были доступны в больших количествах. Этот ряд инструментов предназначен для изготовления медицинских микроскопических устройств, зубных имплантов, компонентов микроэлектроники и других деталей, содержащих очень мелкие канавки. Эти инструменты для резания сверхтонких канавок производятся в Швейцарии как составная часть серии Utilis Multidec 1600. Подобно другим инструментам в серии Multidec line, эти инструменты поставляются вместе с держателями, конструкция которых рассчитана на возникающие режущие усилия и способна защитить режущие кромки от сотрясений и вибраций. Вставки имеют два индексированных положения режущих кромок и изготавливаются из мелкодисперсного твердого сплава, имеющего сбалансированное сочетание твердости и вязкости. Различные виды покрытий инструмента могут быть подобраны для труднообраба-

Держатели и сменные пластины серии Utilis Multidec 1600

тываемых материалов, с которыми обычно и приходится сталкиваться в работах на станках швейцарского типа, особенно когда диаметр детали меньше 3,2 мм. Стандартная ширина пластин изменяется от 0,05 до 2,75 мм. Доступность этих инструментов для резания микроканавок устраняет необходимость пользователям станков швейцарского типа затачивать собственные инструменты или переделывать существующие. Ручная работа, требующаяся для изготовления или переделки инструмента, обычно оказывается сложной и затратной по времени, в то время как готовые к использованию инструменты серии Utilis Multidec 1600 предоставляют экономичный и надежный вариант решения проблемы. Эти инструменты доступны для опытных и промышленных работ. В геометрии их конструкции учтены проблемы ломания стружки и образования пространства для ее удаления. В дополнение к резанию канавок с помощью инструментов этой серии можно выполнять операции отрезания, продольного точения, обточки при обратном ходе суппорта , фасонной обработки, нарезания микрорезьбы даже на станках самого малого размера.

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

Îáîðóäîâàíèå, ìåõàíèçìû, ìàòåðèàëû

67

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ NIMBUS GII Компания Federal-Mogul Corporation (г. Саусфилд, шт. Мичиган, США) предложила разработку, позволяющую решать сложные проблемы теплоизоляции и снижения массы изделий, возникающие, например, при конструктивном оформлении моторного отсека автомобилей. Компания предложила гибкий и легкий теплозащитный материал под названием Nimbus GII. Разработанный материал, обладающий высокими теплоизолирующими свойствами и способностью к формоизменению, позволяет создавать сложные формы в соответствии с требованиями заказчика. Nimbus GII почто на 80 % легче обычных стальных теплозащитных экранов типа сэндвич. Снижение массы стало особенно важным для улучшения двигателя по топливной экономичности и уровню выбросов. Совместное действие современных тенденций, направленных на уменьшение габаритов двигателей и более широкое использование турбонаддува, вызвало необходимость создания более эффективного и легкого теплоизоляционного материала для защиты чувствительных электронных устройств и материала деталей, находящихся под капотом.

Nimbus GII является особым теплоизоляционным материалом с оригинальной структурой, образованной соединением двух тонких гофрированных листов алюминия и обладающей

Теплозащитные экраны из материала Nimbus GII

4 • 2012 • ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК

высокой способностью к формоизменению и жесткостью в созданной конструкции. Изолированные воздушные карманы, располагающиеся между двумя слоями, увеличивают присущую алюминию высокую теплопроизводительность. Эффективность тепловой защиты новой конструкции на 15–30 % выше, чем у обычных устройств типа сэндвич. Гофрировання структура обеспечивает хорошую деформируемость, благодаря чему Nimbus GII можно растягивать без разрывов и сжимать без морщин и вспучиваний. Такая способность к изменению формы позволяет создавать теплозащитные экраны для больших и сложных поверхностей в единой конструкции даже в тех случаях, где раньше приходилось использовать несколько экранов из-за недостаточной обрабатываемости материала. В дополнение к высокой теплозащитной эффективности и легкости материал обладает хорошей коррозионной стойкостью, характерной для алюминия, и поэтому при использовании Nimbus GII отпадает необходимость в покрытиях, используемых в традиционных теплозащитах. Теплозащиты из нового материала легко поддаются вторичной переработке, так как не содержат никаких наполнителей, используемых в конструкциях типа сэндвич.

68

Îáîðóäîâàíèå, ìåõàíèçìû, ìàòåðèàëû

НОВЫЕ ПОДШИПНИКИ ФИРМЫ NKEA USTRIA GMBH Производитель подшипников фирма NKEA USTRIA представила серию NNF двухрядных цилиндрических подшипников с высокой плотностью размещения тел качения. Эта серия отличается компактной конструкцией, обеспечивающей максимально возможную грузоподъемность. Подшипники закрыты с обеих сторон и поэтому пригодны для применения в крайне неблагоприятных условиях. Серия NNF предназначена для применения главным образом в тросовых шкивах и ременных блоках. Максимальная радиальная грузоподъемность радиальных цилиндрических роликовых подшипников серии NNF обеспечивается благодаря особой конструкции плотного размещения роликов, которой соответствует максимальное количество тел качения в пространстве, ограниченном внешним и внутренним кольцами. Эти подшипники, пригодные для использования на низких и средних скоростях вращения, способны к восприятию осевых нагрузок и опрокидывающих моментов в обоих направлениях. Для предотвращения попадания в подшипник пыли и брызг воды он

с двух сторон закрыт контактными крышками. Специальная смазка позволяет подшипникам этой серии работать в крайне неблагоприятных условиях. Отверстия для смазки во внешнем и внутреннем кольце позволяют проводить повторное смазывание через вал и гнездо подшипника. Тросовые шкивы и ременные блоки являются типичным примером использования подшипников серии NNF. Благодаря более узкому внешнему кольцу отпадает необходимость во втулках или проставках. Две канавки под пружинное кольцо, расположенные на внешнем кольце подшипника, облегчают его размещение в корпусе шкива. Для улучшения защиты от коррозии выпускаются подшипники с антикоррозионным покрытием SQ171, соответствующим требованиям Правил ограничения содержания вредных веществ (RoHS). Поставляются также подшипники с оксидным покрытием воронением, наносимым для улучшения трибологических свойств. Кроме этого, возможно изготовление подшипников с применением специальных требований по величине зазоров и допустимых отклонений.

Двухрядный роликовый подшипник серии NNF и пример его размещения в канатном шкиве для подъемного блока

ГЛАВНЫЙ МЕХАНИК • 4 • 2012

ЗАЩИТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТИПА «СИЛЬФОН» НА ОСНОВЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ТЕКСТИЛЯ ООО «Техмаш» профессионально занимается разработкой и изготовлением защитных элементов и систем типа «сильфон» на основе технических текстилей. В процессе работы гидравлических цилиндров наименее защищенной частью является выдвинутый шток, который принимает на себя воздействие вредных окружающих факторов, таких как тепловое и световое излучение, попадание брызг расплавленного металла и иных. В следствие этого шток приобретает недопустимые для ра-

ÇÅÄÁҽĸ¶Ã¾» ǾÁÒÊÄÃĸ ÅÆľ½¸ÄºÇȸ¶ ÀÄÂŶþ¾ ¨»Ë¶Π¸»º»È À ɸ»Á¾Í»Ã¾Ô ÇÆÄÀ¶ ÇÁɼ·Ñ ɽÁĸ ¶¹Æ»¹¶Èĸ ·»ÇŻƻ ·Ä¿ÃÄ¿ ƶ·ÄÈ» Ä·ÄÆɺĸ¶Ã¾Õ ¸ Ì»ÁÄ ¾ ½Ã¶Í¾È»ÁÒÃÄ¿ ÓÀÄÃľ¾ ¶Ȼƾ¶ÁÒÃÑË ÇÆ»ºÇȸ £¶Î¶ Äƹ¶Ã¾½¶Ì¾Õ ¾Â»»È ·ÄÁÒ ÎÄ¿ ÄÅÑÈ ¾ ÅÄÈ»Ã̾¶Á ¸ Ä·Á¶ÇȾ ƶ½Æ¶ ·ÄÈÀ¾ ¾ ÅÆ¾Â»Ã»Ã¾Õ ½¶Ï¾ÈÃÑË Ç¾ÇȻ боты царапины, задиры, на него попадают различные частицы, которые выводят из строя уплотнительный узел, а в след за ним и гидроцилиндр. Вынужденный простой и внеплановые ремонты ведут к трудоемкой работе и трате ресурсов на устранение поломки. Защитные элементы типа «сильфон» помогают предотвратить и продлить срок службы механизмов в три раза и более. Все изделия изготавливаются из технического текстиля на арамидной основе Kevlar (DuPont), Twaron

с различным синтетическим покрытием или вакуумным покрытием алюминием по технологии AHW. В зависимости от условий эксплуатации возможно изготовление из тканей на основе выщелоченного Е-стекловолокна и др. Конструктивно сильфон представляет собой каркас из формообразующих колец с пружинами сжатия между ними, крепления типа «манжет» или «фланец» с обоих концов. Также при отсутствии возможности демонтажа для замены или установки сильфона он изготавливается разъемным с застежкоймолнией, что значительно упрощает монтаж. Область применения сильфонов весьма обширна: он помещается в узлах гидроцилиндров, ШВП, шпиндельных соединениях и т. д. ÄÃȶÀÈÑ ¤¤¤ ¨»Ë¶Π¢ÄÇÀĸÇÀ¶Õ Ä·Á¶ÇÈÒ ¤º¾ÃÌĸÇÀ¾¿ Æ Ã Å £ §§¤ ÉÁ Æɼ·Ñ ÇÈÆ ¨»Á +7(495)661-03-45 ª¶ÀÇ

JOGP!UFINBTI DPN

www.tehmash.com На правах рекламы

Статьи, запланированные к публикации в журнале «Главный механик» во втором полугодии 2012 г. РЕМОНТ И МОДЕРНИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ «Развитие управления ремонтным обслуживанием промышленных предприятий» – показано, что одним из основных направлений применения процессного подхода к управлению ТОиР является включение данного процесса в корпоративную информационную систему (КИнС) предприятия. Предложена схема управления процессом ТО и ремонта на основе КИнС. «Технологическое обеспечение качества восстановленных коленчатых валов дизельных двигателей» – предложено аналитическое и экономическое обоснование комплекса технологических операций, необходимых и достаточных для достижения высокого качества восстановленных коленчатых валов, не уступающего характеристикам новых изделий. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ «Современные технологии гидроабразивной резки и лазерной обработки материалов» – рассмотрены практические аспекты применения в производстве современных технологий гидроабразивной резки и технологий лазерной обработки материалов. Приведен сравнительный анализ достоинств и недостатков различных методов механической обработки металлов, композиционных и керамических материалов. НАУКА – ПРОИЗВОДСТВУ «Эффективность изготовления деталей из титановых сплавов» – представлен алгоритм назначения оптимальных режимов резания при обработке титановых сплавов, который обеспечивает повышение производительности и снижение стоимости фрезерной операции. Разработаны информационная система и схема мониторинга оборудования, обеспечивающие существенное повышение эффективности обработки титановых сплавов. УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВОМ «Промышленные кластеры как инструмент эффективного управления технологическим капиталом» – рассмотрены особенности применения предприятием модели открытых инноваций посредством встраивания в единую цепочку создания стоимости в рамках промышленного кластера. Обоснована целесообразность применения указанной модели с позиций роста стоимости технологического капитала предприятия. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕХАНИЗМЫ «Антифрикционные подшипники и линейные конструкции фирмы Franke» – представлены новые разработки фирмы Franke (Германия), специализирующейся на выпуске подшипников для опорно-поворотных устройств, радиальных подшипников больших диаметров, линейных подшипников, линейных направляющих и систем позиционирования, линейных модулей и координатных столов. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ «Необходимые условия для успешной обработки закаленных сталей» – рассмотрены технические и экономические аспекты обработки закаленных сталей, целесообразность применения твердого точения для изделий различной конфигурации и назначения, даны практические рекомендации по выбору инструмента и режимов обработки.

ЭФФЕКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВОМ http://ge.panor.ru

индексы

16577

82715

В каждом номере: материалы, необходимые для повседневной деятельности технического руководства промпредприятий; антикризисное управление производством; поиск и получение заказов; организация производственного процесса; принципы планирования производства; методы повышения качества продукции и ее конкурентоспособности; практика управления техническими проектами и производственными ресурсами; способы решения различных производственных задач; опыт успешных инженерных служб отечественных и зарубежных предприятий. Наши эксперты и авторы: Ф. И. Афанасьев, главный инженер Стерлитамакского ОАО «Каустик»; А. Н. Луценко, технический директор Череповецкого металлургического комбината ОАО «Северсталь», канд. техн. наук; А. В. Цепилов, технический директор ОАО «Завод «Красное Сормово»; С. А. Воробей, главный инженер Гурьевского метзавода; В. А. Гапанович, вице-президент, главный инженер ОАО «РЖД»; Г. И. Томарев, главный инженер Волгоградского металлургического завода «Красный Октябрь»; А. А. Гребенщиков, главный инженер Воронежского механического завода; А. Д. Викалюк, технический директор

Копейского машиностроительного завода; И. Ю. Немцов, главный инженер компании «Термопол-Москва», другие ведущие специалисты и топ-менеджеры промышленных предприятий, а также технические специалисты ассоциаций и объединений, промышленных предприятий, ученые, специалисты в области управления производством. Издается при информационной поддержке Российской инженерной академии и Союза машиностроителей. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r Управление производством r Антикризисный менеджмент r Реконструкция и модернизация производства

r Передовой опыт r Новая техника и оборудование r Инновационный климат r Стандартизация и сертификация r IT-технологии r Промышленная безопасность и охрана труда

ВСЕ РИСКИ ПОД КОНТРОЛЕМ http://ohrprom.panor.ru В каждом номере: лучший отраслевой опыт и практические меры по снижению уровня травматизма и профзаболеваний; правила и примеры расследования несчастных случаев; новые технические средства безопасности, коллективной и индивидуальной защиты; аттестация рабочих мест по условиям труда и обучению персонала; производственная санитария; экономическая эффективность затрат на охрану труда и технику безопасности; формирование культуры безопасного труда; надзор и контроль; практические советы специалистов по юридическим вопросам; судебная и арбитражная практика; страхование жизни, здоровья и производственных рисков; опыт зарубежных стран; новые нормативные акты и корпоративные документы по охране труда с комментариями; готовые образцы внутренней документации для различных отраслей и мн. др. Членами редсовета являются известные эксперты и специалисты: Н. П. Пашин, д-р экон. наук, проф., директор ВНИИ охраны и экономики труда; В. И. Щербаков, руководитель Информационно-аналитического центра

охраны труда Тульской обл.; Н. Н. Новиков, д-р техн. наук, проф., генеральный директор Национальной ассоциации центров охраны труда; Л. П. Шариков, эксперт-консультант по охране труда и технике безопасности. Издается при информационной поддержке ФГУ НИИ экономики и охраны труда. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r Управление охраной труда r Техника безопасности r Экономика охраны труда r Промышленная безопасность r Эргономика r Техническое регулирование r За рубежом r В регионах России r Передовой опыт предприятий r Средства наглядной информации r Консультации специалистов r Инструкции по охране труда r Страхование

индексы

16583

82721

Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ РУКОВОДИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЦЕХОВ http://electro.panor.ru

индексы

12531

84816

В каждом номере: практические рекомендации по организации работы электроцехов, безаварийной и экономичной работе электрооборудования; проверка и ремонт; оптимизация работы электроцехов; нормирование, оплата и охрана труда электриков; повышение квалификации персонала; советы профессионалов; зарубежный и отечественный опыт; ежемесячные обзоры новинок промышленной электротехники и многое другое. Наши эксперты и авторы: А. С. Земцов, директор по инжинирингу ОАО «Электрозавод»; Б. К. Максимов, проф. МЭИ; В. А. Матюшин, исполнительный директор НПП «СпецТех»; П. А. Николаев, гл. инженер ОАО «Электрокабель. Кольчугинский завод»; Р. Ф. Раскулов, ведущий конструктор ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока»; В. Н. Аксенов, генеральный директор УстьКаменогорского конденсаторного завода; М. В. Матвеев, директор по развитию пусконаладочной фирмы «ЭЗОП» и многие другие ведущие специалисты в области эксплуатации электрооборудования. Председатель редакционного совета — Э. А. Киреева, проф. Институ-

та повышения квалификации «Нефтехим». Издается при информационной поддержке Московского энергетического института и Российской инженерной Академии. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r Оптимизация работы электроцехов

r Приборы и электрообрудование r Диагностика и испытания r Энергосбережение r Обмен опытом r Автоматизация. Системы автоматики и телемеханики

r Эксплуатация и ремонт. r r r r r

Продление срока службы электрообрудования Мастер-класс Нормирование и оплата труда Охрана труда и ТБ Организация труда в электроцехах Повышение квалификации

ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ ДЛЯ РАБОТНИКОВ ОТИЗ http://normtrudprom.panor.ru В каждом номере: материалы по вопросам разработки, внедрения и реализации современных технологий нормирования и оплаты труда; оптимальные системы оплаты и мотивации труда в условиях кризиса; практика ведущих промышленных компаний по разработке и применению схем, направленных на комплексную оптимизацию окладных, тарифных, премиальных и бонусных, а также нематериальных мотивационных факторов; методики определения интенсивности труда и напряженности норм трудовых затрат; рекомендации по введению, замене и пересмотру норм; технологические карты на основные виды работ и нормативы выработки в различных отраслях промышленности и многое другое. Наши эксперты и авторы: Н. А. Волгин, заведующий кафедрой труда и социальной политики РАГС, президент Всероссийской ассоциации работников отделов по организации, нормированию и оплате труда предприятий и организаций, д-р экон. наук, профессор; Л. А. Чайковская, д-р экон. наук; Г. Г. Руденко, д-р экон. наук, профессор кафедры управления человеческими ресурсами РЭА; Т. Ю. Киселева, канд. экон.

наук, доцент Финансовой академии при Правительстве РФ и другие ведущие специалисты в области нормирования и оплата труда в промышленности. Главный редактор — В. Н. Сидорова, канд. экон. наук, профессор кафедры управления человеческими ресурсами Российского экономического университета им. Г. В. Плеханова. Издается при научной и методической поддержке НИИ труда и социального страхования, Российского экономического университета им. Г. В. Плеханова и РАГС. Входит в Перечень изданий ВАК. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r Труд и норма r В помощь нормировщику r Оплата труда: политика и механизм формирования

r Проблемы производительности r r r

труда Мотивы и стимулы Соцально-трудовые отношения Статистика и труд

индексы

16582

82720

Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.

Профессиональные праздники и памятные даты 1 мая Праздник труда (День труда). В этот день в 1886 г. социалистические организации США и Канады устроили демонстрации, вызвавшие столкновения с полицией и жертвы. В память об этом конгресс II Интернационала объявил 1 мая Днем солидарности рабочих мира. В СССР праздник именовался Днем солидарности трудящихся, а в Российской Федерации — Праздником весны и труда.

3 мая Всемирный день свободной печати. Провозглашен Генеральной Ассамблеей ООН 20 декабря 1993 г. по инициативе ЮНЕСКО. Тематика праздника связана со свободным доступом к информации, безопасностью и расширением прав журналистов.

День Солнца. Дата зародилась в 1994 г. с подачи Европейского отделения Международного общества солнечной энергии (МОСЭ). День посвящен как небесному светилу, так и экологии в целом.

5 мая День водолаза. 5 мая 1882 г. указом императора Александра III в Кронштадте была основана первая в мире водолазная школа. В 2002 г. указом Президента РФ В. Путина этот день официально объявлен Днем водолаза. День шифровальщика. 5 мая 1921 г. постановлением Совета народных комиссаров РСФСР была создана служба для защиты информации с помощью шифровальных (криптографических) средств. С тех пор дату отмечают специалисты, использующие системы секретной связи.

8 мая Международный день Красного Креста и Красного Полумесяца. Дата отмечается в день рождения швейцарского гуманиста Анри Дюнана. В 1863 г. по его инициативе была созвана конференция, положившая начало международному обществу Красного Креста. Название организации было видоизменено в 1986 г. Задачи МККК — помощь раненым, больным и военнопленным.

9 мая День Победы. 9 мая в 0:43 по московскому времени представители немецкого командования подписали Акт о безоговорочной капитуляции фашистской Германии. Исторический документ доставил в Москву самолет «Ли-2» экипажа А. И. Семенкова. День Победы Советского Союза в Великой Отечественной войне — один из самых почитаемых праздников во многих странах.

12 мая Всемирный день медицинской сестры. Дата отмечается с 1965 г. под эгидой Международного совета медсестер (ICN). 12 мая — день рождения Флоренс Найтингейл, основательницы службы сестер милосердия и общественного деятеля Великобритании.

13 мая День Черноморского флота. В этот день в 1783 г. в Ахтиарскую бухту Черного моря вошли 11 кораблей Азовской флотилии под командованием адмирала Федота Клокачева. Вскоре на берегах бухты началось строительство города Севастополя. В календаре современной России праздник узаконен в 1996 г.

14 мая День фрилансера. В этот день в 2005 г. была

Международный день борьбы за права инвалидов. В этот день в 1992 г. люди с ограниченными возможностями из 17 стран провели первые общеевропейские акции в борьбе за равные права. В России сегодня проживают около 13 млн граждан, нуждающихся в особом внимании.

7 мая День радио. Согласно отечественной версии, 7 мая 1895 г. русский физик Александр Попов сконструировал первый радиоприемник и осуществил сеанс связи. Впервые дата отмечалась в СССР в 1925 г., а спустя 20 лет согласно постановлению Совнаркома приобрела праздничный статус.

День создания Вооруженных Сил РФ.

7 мая 1992 г. Президентом РФ было подписано распоряжение о создании Министерства обороны и Вооруженных Сил Российской Федерации.

образована одна из первых российских бирж фрилансеров — работников, самостоятельно выбирающих себе заказчиков. День помогает объединиться тем, кто зарабатывает в Интернете.

15 мая Международный день семьи. Дата учреждена Генеральной Ассамблеей ООН в 1993 г. Цель проводимых мероприятий — защитить права семьи как основного элемента общества и хранительницы человеческих ценностей.

17 мая Всемирный день информационного сообщества. Профессиональный праздник программистов и IT-специалистов учрежден на Генеральной Ассамблее ООН в 2006 г. Корни бывшего Международного дня электросвязи уходят к 17 мая 1865 г., когда в Париже был основан Международный телеграфный союз.

Поздравим друзей и нужных людей!

18 мая

25 мая

День Балтийского флота. В этот день в 1703 г. флотилия с солдатами Преображенского и Семеновского полков под командованием Петра I одержала первую победу, захватив в устье Невы два шведских военных судна. Сегодня в состав старейшего флота России входят более 100 боевых кораблей.

День филолога. Праздник отмечается в России и ряде стран. Это день выпускников филологических факультетов, преподавателей профильных вузов, библиотекарей, учителей русского языка и литературы и всех любителей словесности.

26 мая День российского предпринимательства.

Международный день музеев. Праздник появился в 1977 г., когда на заседании Международного совета музеев (ICOM) было принято предложение российской организации об учреждении этой даты. Цель праздника — пропаганда научной и образовательно-воспитательной работы музеев мира.

20 мая

27 мая

Праздник учрежден Международным комитетом мер и весов в октябре 1999 г. — в ознаменование подписания в 1875 г. знаменитой «Метрической конвенции». Одним из ее разработчиков был выдающийся русский ученый Д. И. Менделеев.

Всемирный

Новый профессиональный праздник введен в 2007 г. указом Президента РФ В. Путина. Основополагающий Закон «О предприятиях и предпринимательской деятельности» появился в 1991 г. Он закрепил право граждан вести предпринимательскую деятельность как индивидуально, так и с привлечением наемных работников.

день

метролога.

Всероссийский день библиотек. В этот день в 1795 г. была основана первая в России общедоступная Императорская публичная библиотека. Спустя ровно два века указ Президента РФ Б. Ельцина придал празднику отечественного библиотекаря официальный статус.

21 мая День Тихоокеанского флота. 21 мая 1731 г. «для защиты земель, морских торговых путей и промыслов» Сенатом России был учрежден Охотский военный порт. Он стал первой военно-морской единицей страны на Дальнем Востоке. Сегодня Тихоокеанский флот — оплот безопасности страны во всем Азиатско-Тихоокеанском регионе. День военного переводчика. В этот день в 1929 г. заместитель председателя РВС СССР Иосиф Уншлихт подписал приказ «Об установлении звания для начсостава РККА «военный переводчик». Документ узаконил профессию, существовавшую в русской армии на протяжении столетий.

24 мая День славянской письменности и культуры. В 1863 г. Российский Святейший Синод определил день празднования тысячелетия Моравской миссии святых Кирилла и Мефодия — 11 мая (24 по новому стилю). В IX веке византиец Константин (Кирилл) создал основы нашей письменности. В богоугодном деле образования славянских народов ему помогал старший брат Мефодий.

День химика. Профессиональный праздник работников химической промышленности отмечается в последнее воскресенье мая. При этом в 1966 г. в МГУ зародилась традиция отмечать каждый День химика под знаком химических элементов Периодической системы.

28 мая День пограничника. 28 мая 1918 г. Декретом Совнаркома была учреждена Пограничная охрана РСФСР. Правопреемником этой структуры стала Федеральная пограничная служба России, созданная Указом Президента РФ в 1993 г. Праздник защитников границ Отечества в этот день отмечают и в ряде республик бывшего СССР.

29 мая День военного автомобилиста. 29 мая 1910 г. в Санкт-Петербурге была образована первая учебная автомобильная рота, явившаяся прообразом автомобильной службы Вооруженных Сил. Праздник военных автомобилистов учрежден приказом министра обороны РФ в 2000 г.

31 мая

День кадровика. В этот день в 1835 г. в царской

День российской адвокатуры. 31 мая

России вышло постановление «Об отношении между хозяевами фабричных заведений и рабочими людьми, поступающими на оные по найму». Дата отмечается с 2005 г. по инициативе Всероссийского кадрового конгресса.

2002 г. Президент РФ В. Путин подписал Федеральный закон «Об адвокатской деятельности и адвокатуре в Российской Федерации». Профессиональный праздник учрежден 8 апреля 2005 г. на втором Всероссийском съезде адвокатов.

ИНФОРМАЦИЯ О ПОДПИСКЕ НА ЖУРНАЛЫ ИД «ПАНОРАМА» Издательский Дом «ПАНОРАМА» – крупнейшее в России издательство деловых журналов. Одиннадцать издательств, входящих в ИД «ПАНОРАМА», выпускают 90 журналов (включая приложения). Свидетельством высокого авторитета и признания изданий ИД «Панорама» является то, что 27 журналов включены в Перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, утвержденный ВАК, в которых публикуются основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук. Среди главных редакторов наших журналов, председателей и членов редсоветов и редколлегий – около 300 академиков, членов-корреспондентов академий наук, профессоров и столько же широко известных своими профессиональными достижениями хозяйственных руководителей и специалистов-практиков.

Индексы по каталогу «Роспечать» «Почта и «Пресса России» России»

НАИМЕНОВАНИЕ

АФИНА

Стоимость подписки по каталогам без учета стоимости доставки

Стоимость подписки через редакцию с учетом стоимости доставки

www.бухучет.рф, www.afina-press.ru 36776 20285 80753 82767 82773 82723 32907

Автономные учреждения: 99481 экономика – налогообложение – бухгалтерский учет Бухгалтерский учет 61866 и налогообложение в бюджетных организациях в здравоохранении 99654 Бухучет Входит в Перечень изданий ВАК

4830

4590

Индексы по каталогу «Роспечать» «Почта и «Пресса России» России»

Стоимость подписки через редакцию с учетом стоимости доставки

46021

11825 Весь мир – наш дом!

1 890

1794

84832

12450 Гостиничное дело

8538

8112

1413

1341

2514

2388

20236

Дипломатическая служба 61874 Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие Лизинг 16585 Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие

4614

4386

4614

4386

82723

в сельском хозяйстве 16609 Бухучет Входит в Перечень изданий ВАК Бухучет 16615 в строительных организациях Входит в Перечень изданий ВАК Лизинг 16585 Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие

4614

4386

84826

экономика 12383 Международная Входит в Перечень изданий ВАК

3672

3486

4614

4386

84866

12322 Общепит: бизнес и искусство

3534

3360

2514

2388

79272

99651 Современная торговля

8538

8112

12559 Налоги и налоговое планирование

19 932

18 936

84867

12323 Современный ресторан

6378

6060

82737

регулирование.

16599 Таможенное Таможенный контроль Товаровед 12320 продовольственных товаров Входит в Перечень изданий ВАК

13 116

12 462

4110

3906

ВНЕШТОРГИЗДАТ

www.внешторгиздат.рф, www.vnestorg.ru 82738

НАИМЕНОВАНИЕ

Стоимость подписки по каталогам без учета стоимости доставки

регулирование.

16600 Валютное Валютный контроль

13 116

12 462

85181

ИНФОРМАЦИЯ О ПОДПИСКЕ НА ЖУРНАЛЫ ИД «ПАНОРАМА» Индексы по каталогу

НАИМЕНОВАНИЕ

«Роспечать» «Почта и «Пресса России» России»

МЕДИЗДАТ

Стоимость подписки по каталогам без учета стоимости доставки

Стоимость подписки через редакцию с учетом стоимости доставки

Индексы по каталогу

47492 46543

в здравоохранении 99654 Бухучет Входит в Перечень изданий ВАК Вестник неврологии, и нейрохирургии 79525 психиатрии Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие скорой помощи 24216 Врач Входит в Перечень изданий ВАК

Стоимость подписки через редакцию с учетом стоимости доставки

ПОЛИТЭКОНОМИЗДАТ

www.медиздат.рф, www.medizdat.com 80753

НАИМЕНОВАНИЕ

«Роспечать» «Почта и «Пресса России» России»

Стоимость подписки по каталогам без учета стоимости доставки

www.политэкономиздат.рф, www.politeconom.ru

4614

4386

20285

Бухгалтерский учет 61866 и налогообложение в бюджетных организациях

4614

4386

2040

1938

84787

12310 Глава местной администрации

3534

3360

4212

4002

84790

12307 ЗАГС

3276

3114

80755

99650 Главврач

4542

4314

84791

4110

3906

82723

Лизинг 16585 Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие

Землеустройство, кадастр 12306 и мониторинг земель Входит в Перечень изданий ВАК

2514

2388

84789

12308 Служба занятости

3390

3222

46105

44028 Медсестра

3534

3360

20283

Социальная политика социальное партнерство 61864 иВходит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие

2349

2232

1944

1848

23140 82789 46312

15022 16631 24209

Охрана труда и техника безопасности в учреждениях здравоохранения Выходит 3 раза в полугодие Санитарный врач Входит в Перечень изданий ВАК Справочник врача общей практики Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие Терапевт Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие Физиотерапевт Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие Хирург Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие

46106

12366

84881

12524

84811

12371

36273

99369 Экономист лечебного учреждения

ПРОМИЗДАТ

www.промиздат.рф, www.promizdat.com 4212

4002 84822

1800

1710 82714

12537 Водоочистка Входит в Перечень изданий ВАК Генеральный директор.

16576 Управление промышленным предприятием инженер. Управление 16577 Главный промышленным производством

3786

3594

9300

8838

5520

5244

1983

1884

82715

2055

1953

82716

механик 16578 Главный Входит в Перечень изданий ВАК

4686

4452

2055

1953

82717

энергетик 16579 Главный Входит в Перечень изданий ВАК

4686

4452

3894

3702

84815

по маркетингу 12530 Директор и сбыту

8982

8532

36390

12424 Инновационный менеджмент

8418

7998

84818

и автоматика: 12533 КИП обслуживание и ремонт Лизинг 16585 Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие Нормирование и оплата труда 16582 в промышленности Входит в Перечень изданий ВАК Оперативное управление в электроэнергетике.

12774 Подготовка персонала и поддержание его квалификации Выходит 3 раза в полугодие Охрана труда 16583 и техника безопасности на промышленных предприятиях

4614

4386

2514

2388

4542

4314

2094

1989

4110

3906

82718

16580 Управление качеством

4146

3936

84817

Электрооборудование: обслуживание 12532 эксплуатация, и ремонт Входит в Перечень изданий ВАК

4614

4386

84816

12531 Электроцех

3960

3762

НАУКА и КУЛЬТУРА

www.наука-и-культура.рф, www.n-cult.ru 20285 46310

Бухгалтерский учет 61866 и налогообложение в бюджетных организациях культурологии 24192 Вопросы Входит в Перечень изданий ВАК

4614

4386

2490

2364

82723

20238

61868 Дом культуры

3276

3114

84794

12303 Музей

3534

3360

46313

24217 Ректор вуза

5622

5340

47392

галерея – ХХI век 45144 Русская Выходит 3 раза в полугодие

1371

1302

46311

24218 Ученый совет

4980

4734

71294

79901 Хороший секретарь

2232

2118

46030

Гимназия. Лицей: 11830 Школа. наши новые горизонты

2334

2220

46103

вуза 12298 Юрист Входит в Перечень изданий ВАК

3786

3594

82720

18256

82721

ИНФОРМАЦИЯ О ПОДПИСКЕ НА ЖУРНАЛЫ ИД «ПАНОРАМА» Индексы по каталогу

«Роспечать» «Почта и «Пресса России» России»

НАИМЕНОВАНИЕ

СЕЛЬХОЗИЗДАТ

Стоимость подписки по каталогам без учета стоимости доставки

Стоимость подписки через редакцию с учетом стоимости доставки

www.сельхозиздат.рф, www.selhozizdat.ru

Индексы по каталогу

«Роспечать» «Почта и «Пресса России» России»

НАИМЕНОВАНИЕ

Лизинг 16585 Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие и оплата труда 16624 Нормирование на автомобильном транспорте Охрана труда и техника безопасности 16623 на автотранспортных предприятиях и в транспортных цехах машины и механизмы 12479 Самоходные Выходит 3 раза в полугодие

82723

82767

в сельском хозяйстве 16609 Бухучет Входит в Перечень изданий ВАК

4614

4386

84834

сельскохозяйственных 12396 Ветеринария животных

3786

3594

82763

16605 Главный агроном

3354

3186

82764

зоотехник 16606 Главный Входит в Перечень изданий ВАК Землеустройство, кадастр 12306 и мониторинг земель Входит в Перечень изданий ВАК Кормление сельскохозяйственных 61870 животных и кормопроизводство Входит в Перечень изданий ВАК Лизинг 16585 Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие Нормирование и оплата труда 16608 в сельском хозяйстве Охрана труда 16607 и техника безопасности в сельском хозяйстве и рыбное хозяйство 22307 Рыбоводство Выходит 3 раза в полугодие

3354

3186

4110

3906

3312

3144

82720

2514

2388

82766

Нормирование и оплата труда 16582 в промышленности Входит в Перечень изданий ВАК и оплата труда 16608 Нормирование в сельском хозяйстве

3816

3624

82772

3894

3702

1728

1641

техника: 12394 Сельскохозяйственная обслуживание и ремонт

3390

3222

84791 37065 82723 82766 82765 37194 84836

СТРОЙИЗДАТ

82723 82772

труда и техника 16612 Охрана безопасности в строительстве

3816

36986

и изыскательские 99635 Проектные работы в строительстве

4290

4074

41763

44174 Прораб

3960

3762

84782

работа 12378 Сметно-договорная в строительстве Строительство: 16611 новые технологии – новое оборудование 16613 Юрисконсульт в строительстве

82770

82769 82771 Д А

А Н

Т Т Р

С И З

82776 79438

36393

4734

2271

2157

4686

4452

82782

и оплата труда 16624 Нормирование на автомобильном транспорте

4614

4386

82765

труда и техника 16607 Охрана безопасности в сельском хозяйстве

3894

3702

82770

труда и техника 16612 Охрана безопасности в строительстве Охрана труда и техника в учреждениях 16612 безопасности здравоохранения Выходит 3 раза в полугодие Охрана труда и техника на автотранспортных 16623 безопасности предприятиях и в транспортных цехах Охрана труда 16583 и техника безопасности на промышленных предприятиях

3816

3624

1944

1848

3894

3702

4110

3906

82781

82721 84789

12308 Служба занятости

3390

3222

20283

Социальная политика социальное партнерство 61864 иВходит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие

2349

2232

äàòåëüñòâî èç

80757

4980

3702

и оплата труда 16614 Нормирование в строительстве

5244

4314

3894

3624

3906

4542

4386

3816

4452

www.трансиздат.рф, www.transizdat.com

4614

4314

84791 5520

2388

4542

46308 4110

2514

ЧЕЛОВЕК и ТРУД

ÞÐ

4686

Стоимость подписки через редакцию с учетом стоимости доставки

www.человек-и-труд.рф, www.peopleandwork.ru

3624

ТРАНСИЗДАТ

эксплуатация, 16618 Автотранспорт: обслуживание, ремонт Грузовое и пассажирское 99652 автохозяйство Входит в Перечень изданий ВАК

82781

82770

www.стройпресса.рф, www.stroyizdat.com Бухучет в строительных 16615 организациях 4614 4386 Входит в Перечень изданий ВАК Лизинг 16585 Входит в Перечень изданий ВАК 2514 2388 Выходит 3 раза в полугодие и оплата труда 16614 Нормирование 4686 4452 в строительстве

82773

82782

Стоимость подписки по каталогам без учета стоимости доставки

ÈÇÄÀÒ

ЮРИЗДАТ

www.юриздат.рф, www.jurizdat.su

24191 Вопросы трудового права Землеустройство, кадастр 12306 и мониторинг земель Входит в Перечень изданий ВАК Кадровик 99656 Входит в Перечень изданий ВАК

3606

3426

4110

3906

5388

5118

36394

99295 Участковый

786

744

82771

16613 Юрисконсульт в строительстве

5520

5244

46103

вуза 12298 Юрист Входит в Перечень изданий ВАК

3786

3594

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ПОДПИСКЕ: телефоны: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273, факс: (499) 346-2073, (495) 664-2761.

E-mail: podpiska@panor.ru www.panor.ru

2012 ПОДПИСКА

МЫ ИЗДАЕМ ЖУРНАЛЫ БОЛЕЕ 20 ЛЕТ. НАС ЧИТАЮТ МИЛЛИОНЫ! ОФОРМИТЕ ГОДОВУЮ ПОДПИСКУ И ЕЖЕМЕСЯЧНО ПОЛУЧАЙТЕ СВЕЖИЙ НОМЕР ЖУРНАЛА!

ДОРОГИЕ ДРУЗЬЯ! МЫ ПРЕДЛАГАЕМ ВАМ РАЗЛИЧНЫЕ ВАРИАНТЫ ОФОРМЛЕНИЯ ПОДПИСКИ НА ЖУРНАЛЫ ИЗДАТЕЛЬСКОГО ДОМА «ПАНОРАМА»

2

ПОДПИСКА НА САЙТЕ

ПОДПИСКА НА САЙТЕ www.panor.ru На все вопросы, связанные с подпиской, вам с удовольствием ответят по телефонам (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273.

3 1

ПОДПИСКА НА ПОЧТЕ

ин . Бос ик А н ж о Худ

ОФОРМЛЯЕТСЯ В ЛЮБОМ ПОЧТОВОМ ОТДЕЛЕНИИ РОССИИ

Для этого нужно правильно и внимательно заполнить бланк абонемента (бланк прилагается). Бланки абонементов находятся также в любом почтовом отделении России или на сайте ИД «Панорама» – www.panor.ru. Подписные индексы и цены наших изданий для заполнения абонемента на подписку есть в каталогах: «Газеты и журналы» Агентства «Роспечать», «Почта России» и «Пресса России». Образец платежного поручения

ПОДПИСКА В РЕДАКЦИИ

Подписаться на журнал можно непосредственно в Издательстве с любого номера и на любой срок, доставка – за счет Издательства. Для оформления подписки необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу: (499) 346-2073, (495) 664-2761, а также позвонив по телефонам: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273. Внимательно ознакомьтесь с образцом заполнения платежного поручения и заполните все необходимые данные (в платежном поручении, в графе «Назначение платежа», обязательно укажите: «За подписку на журнал» (название журнала), период подписки, а также точный почтовый адрес (с индексом), по которому мы должны отправить журнал). Оплата должна быть произведена до 15-го числа предподписного месяца.

4

ПОДПИСКА ЧЕРЕЗ АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ АГЕНТСТВА

Подписаться на журналы Издательского Дома «ПАНОРАМА» можно также с помощью альтернативных подписных агентств, о координатах которых вам сообщат по телефонам: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273.

XXXXXXX

Поступ. в банк плат.

Списано со сч. плат.

ПЛАТЕЖНОЕ ПОРУЧЕНИЕ № Сумма прописью ИНН

электронно Вид платежа

Дата

Четыре тысячи четыреста пятьдесят два рубля 00 копеек КПП

Сумма 4452-00 Сч. №

Плательщик БИК Сч. № БИК 044525225 Сч. № 30101810400000000225

Банк плательщика ОАО «Сбербанк России», г. Москва Банк получателя ИНН 7729601370 КПП 772901001 ООО «Издательский дом «Панорама» Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва Получатель

Сч. №

40702810538180000321

Вид оп. 01 Наз. пл. Код

Срок плат. Очер. плат. 6 Рез. поле

Подписи

Отметки банка

ȠȓȞȡ ș Ȏ ȑ ȣ ȏȡ șȎȠȓ Ș Ȝȝ ȘȠȜȞ

DzȖȞȓ

Банк получателя: ОАО «Сбербанк России», г. Москва БИК 044525225, к/сч. № 30101810400000000225

н оси А. Б

Назначение платежа

Счет № 1 на под ЖК2012 писку

ник ож Худ

Оплата за подписку на журнал Главный механик (6 экз.) на 6 месяцев, в том числе НДС (10%)______________ Адрес доставки: индекс_________, город__________________________, ул._______________________________________, дом_____, корп._____, офис_____ телефон_________________

РЕКВИЗИТЫ ДЛЯ ОПЛАТЫ ПОДПИСКИ Получатель: ООО «Издательский дом «Панорама» Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва ИНН 7729601370 / КПП 772901001, р/cч. № 40702810538180000321

М.П.

На правах рекламы

II

Главный механик

полугодие

2012

Выгодное предложение! Подписка на 2-е полугодие 2012 года по льготной цене – 4452 руб. (подписка по каталогам – 4686 руб.)* Оплатив этот счет, вы сэкономите на подписке около 10% ваших средств. Почтовый адрес: 125040, Москва, а/я 1 По всем вопросам, связанным с подпиской, обращайтесь по тел.: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273, тел./факс: (499) 346-2073, (495) 664-2761 или по e-mail: podpiska@panor.ru ПОЛУЧАТЕЛЬ:

ООО «Издательский дом «Панорама» ИНН 7729601370 КПП 772901001 р/cч. № 40702810538180000321 Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва БАНК ПОЛУЧАТЕЛЯ: БИК 044525225

к/сч. № 30101810400000000225

ОАО «Сбербанк России», г. Москва

СЧЕТ № 2ЖК2012 от «____»_____________ 201__ Покупатель: Расчетный счет №: Адрес, тел.: №№ п/п

1

Предмет счета (наименование издания) Главный механик (подписка на 2-е полугодие 2012 года)

Единица измерения

Периодичность Цена Кол-во выхода за 1 экз. в полугодии

экз.

6

6

742

Сумма с учетом НДС (10%), руб 4452

2 3 ИТОГО: В ТОМ ЧИСЛЕ НДС (10%) ВСЕГО К ОПЛАТЕ:

Генеральный директор

К.А. Москаленко

Главный бухгалтер

Л.В. Москаленко М.П. ВНИМАНИЮ БУХГАЛТЕРИИ!

* ОПЛАТА ДОСТАВКИ ЖУРНАЛОВ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ИЗДАТЕЛЬСТВОМ. ДОСТАВКА ИЗДАНИЙ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПО ПОЧТЕ ЗАКАЗНЫМИ БАНДЕРОЛЯМИ ЗА СЧЕТ РЕДАКЦИИ. В СЛУЧАЕ ВОЗВРАТА ЖУРНАЛОВ ОТПРАВИТЕЛЮ, ПОЛУЧАТЕЛЬ ОПЛАЧИВАЕТ СТОИМОСТЬ ПОЧТОВОЙ УСЛУГИ ПО ВОЗВРАТУ И ДОСЫЛУ ИЗДАНИЙ ПО ИСТЕЧЕНИИ 15 ДНЕЙ. СТОИМОСТЬ ПОДПИСКИ ПО КАТАЛОГАМ УКАЗАНА БЕЗ УЧЕТА СТОИМОСТИ ДОСТАВКИ. В ГРАФЕ «НАЗНАЧЕНИЕ ПЛАТЕЖА» ОБЯЗАТЕЛЬНО УКАЗЫВАТЬ ТОЧНЫЙ АДРЕС ДОСТАВКИ ЛИТЕРАТУРЫ (С ИНДЕКСОМ) И ПЕРЕЧЕНЬ ЗАКАЗЫВАЕМЫХ ЖУРНАЛОВ. ДАННЫЙ СЧЕТ ЯВЛЯЕТСЯ ОСНОВАНИЕМ ДЛЯ ОПЛАТЫ ПОДПИСКИ НА ИЗДАНИЯ ЧЕРЕЗ РЕДАКЦИЮ И ЗАПОЛНЯЕТСЯ ПОДПИСЧИКОМ. СЧЕТ НЕ ОТПРАВЛЯТЬ В АДРЕС ИЗДАТЕЛЬСТВА. ОПЛАТА ДАННОГО СЧЕТА-ОФЕРТЫ (СТ. 432 ГК РФ) СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ О ЗАКЛЮЧЕНИИ СДЕЛКИ КУПЛИ-ПРОДАЖИ В ПИСЬМЕННОЙ ФОРМЕ (П. 3 СТ. 434 И П. 3 СТ. 438 ГК РФ).

ОБРАЗЕЦ ЗАПОЛНЕНИЯ ПЛАТЕЖНОГО ПОРУЧЕНИЯ

Списано со сч. плат.

Поступ. в банк плат.

ПЛАТЕЖНОЕ ПОРУЧЕНИЕ № Дата

Вид платежа

Сумма прописью

ИНН

КПП

Сумма

Сч.№ Плательщик

БИК Сч.№ Банк Плательщика

ОАО «Сбербанк России», г. Москва

БИК Сч.№

044525225 30101810400000000225

ИНН 7729601370 КПП 772901001 ООО «Издательский дом «Панорама» Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва

Сч.№

40702810538180000321

Получатель

Банк Получателя

Вид оп.

Срок плат.

Наз.пл.

Очер. плат.

Код

Рез. поле

Оплата за подписку на журнал Главный механик (___ экз.) на 6 месяцев, в том числе (10%). ФИО получателя__________________________________________________ Адрес доставки: индекс_____________, город____________________________________________________, ул.________________________________________________________, дом_______, корп._____, офис_______ телефон_________________, e-mail:________________________________ Назначение платежа Подписи

Отметки банка

М.П.

!

При оплате данного счета в платежном поручении в графе «Назначение платежа» обязательно укажите: X Название издания и номер данного счета Y Точный адрес доставки (с индексом) Z ФИО получателя [ Телефон (с кодом города)

По всем вопросам, связанным с подпиской, обращайтесь по тел.: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273 тел./факс: (499) 346-2073, (495) 664-2761 или по e-mail: podpiska@panor.ru

Кому

Куда

ф. СП-1

(почтовый индекс)

2

4

5

на 20

место

7

8

(адрес)

9

10

11

1

на

газету журнал

(наименование издания)

3

4

5

на 20

(фамилия, инициалы)

2

12

(адрес)

6

7

8

12 год по месяцам: 9

10

11

12

(индекс издания)

82716

ДОСТАВОЧНАЯ КАРТОЧКА

Главный механик

литер

6

12 год по месяцам:

(фамилия, инициалы)

(почтовый индекс)

3

Количество комплектов:

(индекс издания)

82716

подписки __________руб. ___коп. Количество Стоимость переадресовки __________ руб. ___коп. комплектов

ПВ

Кому

Куда

1

газету журнал

Главный механик

(наименование издания)

АБОНЕМЕНТ

на

Стоимость подписки на журнал указана в каталогах Агентства «Роспечать» и «Пресса России»

Кому

Куда

ф. СП-1

(почтовый индекс)

2

4

5

на 20

место

7

8

(адрес)

9

16578

10

11

1

на

газету журнал

Главный механик

3

4

5

на 20

(фамилия, инициалы)

2

12

(индекс издания)

(адрес)

6

7

8

12 год по месяцам: 9

10

11

12

16578

(индекс издания)

ДОСТАВОЧНАЯ КАРТОЧКА

(наименование издания)

литер

6

12 год по месяцам:

Количество комплектов:

(фамилия, инициалы)

(почтовый индекс)

3

газету журнал

подписки __________руб. ___коп. Количество Стоимость переадресовки __________ руб. ___коп. комплектов

ПВ

Кому

Куда

1

на

Главный механик

(наименование издания)

АБОНЕМЕНТ

Стоимость подписки на журнал указана в каталоге «Почта России»

ПРОВЕРЬТЕ ПРАВИЛЬНОСТЬ ОФОРМЛЕНИЯ АБОНЕМЕНТА! На абонементе должен быть проставлен оттиск кассовой машины. При оформлении подписки (переадресовки) без кассовой машины на абонементе проставляется оттиск календарного штемпеля отделения связи. В этом случае абонемент выдается подписчику с квитанцией об оплате стоимости подписки (переадресовки).

Для оформления подписки на газету или журнал, а также для переадресования издания бланк абонемента с доставочной карточкой заполняется подписчиком чернилами, разборчиво, без сокращений, в соответствии с условиями, изложенными в подписных каталогах. Заполнение месячных клеток при переадресовании издания, а также клетки «ПВ-МЕСТО» производится работниками предприятий связи и подписных агентств.

ПРОВЕРЬТЕ ПРАВИЛЬНОСТЬ ОФОРМЛЕНИЯ АБОНЕМЕНТА!

На абонементе должен быть проставлен оттиск кассовой машины. При оформлении подписки (переадресовки) без кассовой машины на абонементе проставляется оттиск календарного штемпеля отделения связи. В этом случае абонемент выдается подписчику с квитанцией об оплате стоимости подписки (переадресовки).

Для оформления подписки на газету или журнал, а также для переадресования издания бланк абонемента с доставочной карточкой заполняется подписчиком чернилами, разборчиво, без сокращений, в соответствии с условиями, изложенными в подписных каталогах.

Заполнение месячных клеток при переадресовании издания, а также клетки «ПВ-МЕСТО» производится работниками предприятий связи и подписных агентств.

ПРАЙС-ЛИСТ НА РАЗМЕЩЕНИЕ РЕКЛАМЫ В ИЗДАНИЯХ ИД «ПАНОРАМА»

Формат 1/1 полосы

ОСНОВНОЙ БЛОК Размеры, мм (ширина х высота) 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной

Стоимость, цвет

Стоимость, ч/б

62 000

31 000

1/2 полосы

102 х 285 / 205 х 142

38 000

19 000

1/3 полосы

68 х 285 / 205 х 95

31 000

15 000

1/4 полосы

102 х 142 / 205 х 71

25 000

12 000

Статья 1/1 полосы

3500 знаков + фото

32 000

25 000

Формат Первая обложка Вторая обложка Третья обложка Четвертая обложка Представительская полоса Первый разворот

ПРЕСТИЖ-БЛОК Размеры, мм (ширина х высота) Размер предоставляется отделом допечатной подготовки изданий 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 410 х 285 – обрезной 420 х 295 – дообрезной

Стоимость 120 000 105 000 98 000 107 000 98 000 129 000

СКИДКИ Подписчикам ИД «ПАНОРАМА»

10 %

При размещении в 3 номерах

5%

При размещении в 4–7 номерах

10 %

При размещении в 8 номерах

15 %

При совершении предоплаты за 4–8 номера

10 % Все цены указаны в рублях (включая НДС)

Телефон (495) 664-2794

E-mail: promo@panor.ru, reklama.panor@mail.ru www.панор.рф, www.идпанорама.pф, www.panor.ru На правах рекламы