Актуальные проблемы в машиностроении Том 4 №1 2017

39 / 142

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 4. № 1. 2017 Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
39
колебаний дна стакана шарики поднимаются и заполняют пространство внутри стакана,
затем ударяясь об боковые стенки стакана получают кинетическую энергию, разгоняясь до
установления стационарного режима. Скорость с которой движутся шарики, может
достигать 50м/с. и более. При столкновении шариков с деталью происходит пластическое
деформирование поверхности обрабатываемой детали, сопровождаемое деформационным
упрочнением и созданием на поверхности специфического микрорельефа [5].
В ходе эксперимента шатун подвергался обработке в ультразвуковом стакане
стальными шариками диаметром 1 мм, время обработки 3 минуты. Оценивалась
шероховатость поверхностей с помощью профилографа-профилометра модели 252.
Результаты исследования
Для обработки использовались шатун из стали 45 шлифованный (исходный): среднее
значение: Ra-1 мкм. Шатун из стали 45 обработанный в ультразвуковом стакане стальными
шариками диметром 1мм.: среднее значение: Ra-1.84 мкм.
Среднее значение Ra определялось по 10 измерениям. Профилограммы исходной и
обработанной поверхности приведены на рис (рис.4, 5), из которых видно, что после
обработки в ультразвуковом стакане шероховатость формируется без острых впадин.
низ низ
верх верх
Рис. 4. Исходный образец Рис. 5. Обработанный образец
Вертикальное увеличение:5000раз
Горизонтальное увеличение:100раз
Выводы
Ультразвуковое поверхностное пластическое деформирование формирует на детали
микрогеометрию с большими радиусами скругления, после обработки получаются детали с
остаточным напряжением сжатия, а также шероховатостью препятствующей зарождению
усталостной трещины, которая приводит к повышению усталостной прочности шатунов.
Список литературы
1. Семенов И.Л., А.М. Поляков, Е. Плужнова. Учебник по устройству легкового
автомобиля. – М.: Мир автокниг, 2011. – 80 c.
2. Рахимянов Х.М. Теоретические основы комбинирования высокоинтенсивных
термических и деформационных процессов в поверхностной обработке: автореф. дис. ... д-ра
техн. наук: 05.03.01. – Тула, 1998. – 35 с.
3. Лопухов Ю.И., Лахина М.А. Ультразвуковое поверхностное пластическое упрочнение
стали 14Х17Н2 // Технические науки – от теории к практике. – 2015. – № 45. – С. 51–59.