Обоснование технологических режимов гидроабразивной обработки металлических изделий в условиях работы под водой

Авторы: Михайлова М.А., Смирнов А.В.
Опубликовано в выпуске: #1(66)/2022
DOI: 10.18698/2541-8009-2022-1-763
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности
Ключевые слова: гидроабразивная обработка, гидрорезка, гидроабразивная прошивка, фокусирующее сопло, математическое моделирование, ANSYS / Autodyn, физико-математическая модель
Опубликовано: 18.02.2022

Рассмотрены возможности повышения производительности мобильных установок, в частности, в условиях работы под водой (для прошивки, резки, очистки металлических изделий и т. п.). Предложена математическая и параметрическая модель решения задачи в двумерной постановке при обработке деталей двухфазной суспензией. В результате численного моделирования в программной среде ANSYS / Autodyn проанализировано влияние структуры и концентрации абразивных частиц суспензии на эффективность воздействия формируемой высокоскоростной струи. Представленное решение позволяет не только увеличить срок службы фокусирующей трубки, но и повысить производительность гидроабразивной обработки. Приведены рекомендации по способу переключения режимов подачи абразива в струеформирующий тракт.

Литература

[1] Грищенко Т.А., Мелюхов Н.И., Любушкин В.О. Применение гидроабразивной резки при обработке деталей из полимерных композиционных материалов. Вестник инженерной школы ДВФУ, 2017, № 2. DOI: https://doi.org/10.5281/ze№do.808901

[2] Абашин М.И., Барзов А.А., Галиновский А.Л. и др. Технико-экономическое обоснование выполнения контрольно-диагностических операций. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2015, № 1, с. 133–139.

[3] Судник Л.В., Галиновский А.Л., Колпаков В.И. и др. Модернизация технологии оценки эксплуатационных динамических свойств композиционной конструкционной керамики путем использования гидроабразивной ультраструи. Наука и образование: научное издание, 2014, № 3. URL: http://engineering-science.ru/doc/701307.html

[4] Абашин М.И., Галиновский А.Л., Бочкарев С.В. и др. Моделирование ультраструйного воздействия для контроля качества покрытий. Физическая мезомеханика, 2015, т. 18, № 1, с. 84–89.

[5] Герасимова А.М., Галиновский А.Л., Колпаков В.И. Анализ взаимодействия гидроабразивной струи с внутренней поверхностью канала фокусирующего сопла. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2015, № 9, с. 59–67. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2015-9-59-67

[6] Алешков М.В., Волгина Л.В. Кинематические характеристики двухфазных потоков при гидроабразивной резке. Вестник МГСУ, 2019, № 12. DOI: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2019.12.1610-1618

[7] Бабкин А.В., Колпаков В.И., Охитин В.Н. и др. Численные методы в задачах физики быстропротекающих процессов. Т. 3. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006.

[8] Илюхина А.А., Вельтищев В.В., Галиновский А.Л. и др. Экспериментальное определение рациональных параметров элементов струеформирующего тракта установки для подводной гидроабразивной резки материалов. Вестник брянского государственного технического университета, 2018, № 7, с. 4–12. DOI: https://doi.org/10.30987/article_5ba8a1860f13c0.98445000

[9] Kolpakov V.I. and Iliukhina A.A. Specifics of mathematical modeling of erosion of structures made out of different materials by high-speed hydro-abrasive water jet. AIP Conf. Proc., 2019, vol. 2171, no. 1, art. 170002. DOI: https://doi.org/10.1063/1.5133313