Автоматизация процесса плазменного напыления деталей машин

Automation of the plasma spraying process of machine parts

Автор: Старушкин Руслан Сергеевич 

ФБГОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», г. Воронеж, Россия.

E-mail: rus.de2202@yandex.ru

Ruslan Sergeevich Starushkin

Voronezh State Technical University,Voronezh, Russia.

E-mail: rus.de2202@yandex.ru

Аннотация: В статье рассматривается вопрос автоматизации процесса восстановления поверхностей деталей машин. Обеспечение контроля качественных показателей во время процесса напыления.

Abstract The question of automating the process of restoring surfaces of machine parts is considered. Ensuring quality control during the process spraying. 

Ключевые слова: Плазменное напыление, контроль прочности, контроль размеров.

Keywords: Plasma spraying, strength control, size control.

Тематическая рубрика: Технические науки и технологии.

Для восстановления поверхностей деталей машин с прогнозируемыми свойствами, необходимо обеспечить обратную связь между качественными параметрами покрытия и параметрами технологического процесса, который являются управлением факторами. Проблема реализации системы  управления с обратной связью при плазменном напылении состоит в том, что в настоящее время отсутствуют методы контроля таких качественных показателей, как прочность и пористость покрытия непосредственно на технологическом оборудовании в процессе напыления. Контроль этих показателей качества покрытия, как правило, осуществляется в лабораториях с исследованием специальных приборов. Современные компьютерные средства позволяют объединить технологическое оборудование для нанесения плазменного покрытия и лабораторные приборы для контроля пористости и прочности покрытий в единую технологическую структуру автоматизированной системы.

Компьютерная система контроля и управления представляет собой информационно измерительный комплекс на базе взаимосвязанной иерархической сети алгоритмов, предназначенный для автоматизации процесса восстановления поверхностей деталей машин.

Алгоритмическое обеспечение технологической системы позволяет проводить контроль прочности и пористости покрытий на специальных приборах и одновременно определять эти параметры путем проведения вычислительного эксперимента на основе использования статистических методов анализа экспериментальных данных.

Сравнение данных объективного контроля на приборах с полученными в результате вычислительного эксперимента позволяет оптимизировать процесс напыления и использовать результат вычислительного эксперимента.

Для контроля размеров нанопор в компьютерной системе технологического комплекса используется алгоритм, основанный на процессах газовой и капиллярной конденсации.

Контроль прочности покрытия осуществляется на специальной установке  с тензометрическим преобразователем и компьютерной обработкой сигналов измерения.

Рабочая траверса 1 на двух направляющих 2 передвигается вниз и вверх при вращении ходового винта 4 в гайке3. Направляющие закреплены в корпусе 5, где располагается привод вращения винта, управление которым осуществляется по программе ЭВМ. Измерение усилия отрыва шрифта обеспечивается тензометрическим мостом, выходной сигнал которого после усиления в электроном блоке поступает на обработку в ЭВМ.

Измерительный тензометр питается переменным напряжение от генератора Г несущей частоты. Модулированный сигнал несущей частоты с измерительной диагонали моста подается на выход усилителя УС. Усиленный сигнал на АЦП. Цепи усилителя и генератора несущей частоты питаются от выпрямителя В.

Список литературы:

1. Трифонов Г.И. Повышение износостойкости деталей машин с помощью высококонцентрированных потоков энергии [Электронный ресурс] / Г.И. Трифонов, А.В. Бакуменко // Сборник трудов победителей конкурса научно – исследовательских работ студентов и аспирантов ВГТУ по приоритетным направлениям развития науки и технологий «Научная опора воронежской области». Воронеж: ФГБОУ ВО “Воронежский государственный технический университет”, 2017. – С 114-117.

2. Юрьева А. В. Введение в плазменные технологии и водородную энергетику: учебное пособие / А. В. Юрьева, А. Н. Ковальчук; Томский политехнических университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. – 90 с.