Разработан способ создания герметичных соединений в машиностроении
ПЕНЗА, 2 апреля. /ТАСС/. Новое техническое решение по герметизации неразъемных соединений в машиностроении, приборостроении и авиационной промышленности предложили и запатентовали ученые Пензенского государственного университета. Способ позволит упростить технологии сборки деталей и готов к внедрению в промышленности, сообщили ТАСС в пресс-службе Минобрнауки РФ.
"Ученые подведомственного Минобрнауки России Пензенского государственного университета (ПГУ) нашли новое техническое решение по герметизации неразъемных соединений. Разработка может быть использована предприятиями машиностроения, приборостроения, авиационной промышленностью. Предложение усовершенствует узлы гидроаппаратуры, входящие в состав датчиков измерения давления, заклепочные соединения в авиации, направляющие втулки двигателей внутреннего сгорания и другие", - говорится в сообщении.
Как пояснил один из разработчиков способа доктор технических наук, профессор кафедры "Транспортные машины" ПГУ Николай Курносов, к неразъемным относятся заклепочные, сварные, клеевые и соединения с натягом, они используются в большинстве сфер промышленности. При этом в производстве автомобилей и авиастроении такие соединения часто должны быть герметичными, - к примеру, в узлах, входящих в состав датчиков измерения давления или направляющих втулок блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания. В этих конструкциях используют соединения с натягом, когда диаметр вала больше диаметра втулки, и детали скрепляются за счет силы упругости.
Такие соединения собирают нагревом, охлаждением и прессованием. Курносов назвал в числе недостатков температурных методов их небезопасность для работников и повышенные энергозатраты, а при прессовании, по его словам, не всегда удается достичь нужной герметичности. "Будущую герметичность мы закладываем во время изготовления детали, то есть осуществляем формообразование. Для этого не нужно автоматизации и больших усилий для запрессовки", - добавила старший преподаватель кафедры "Транспортные машины" Юлия Никашидзе.
Упрощение технологии и снижение себестоимости
Научный коллектив ПГУ предложил способ запрессовки деталей, который упростит технологию сборки соединения, снизит его себестоимость, продлит долговечность деталей и повысит их герметичность. Для этого ученые предлагают на финишной обработке вала с помощью станка с ЧПУ срезать материал по всей поверхности, оставляя по три полукруглых выступа с каждой стороны. Для каждой детали рассчитывается оптимальная высота, количество и расстояние между выступами, что делает разработку универсальной. Благодаря пластической деформации насеченных выступов под действием пресса поверхностный слой изменяется и заполняет пустоты. Так удается достичь прочности и герметичности соединения без использования клеев и герметиков.
По словам ученых, инновационный способ найдет свое применение в производстве датчиков измерения, заклепочных соединений, направляющих втулок, гидрораспределителей.
На базе лаборатории "Транспортные машины" ПГУ создали стенд и проверили более 30 образцов из стали, чугуна разных марок, бронзы. Их финишную обработку выполнили по новому техническому решению, и все экземпляры выдержали давление воздуха в 10 атмосфер - стандарт ГОСТа по герметичности. Способ запатентован и готов к внедрению в промышленный сектор России. В разработке заинтересован крупный машиностроительный завод Пензы. Предполагается, что в ближайшее время по новой технологии будут собираться направляющие втулки блоков цилиндров внутреннего сгорания.