name: Технологическое обеспечение повышения производительности гидроабразивного резания путем оптимизации длины фокусирующей трубки
keyword_list: гидроабразивное резание фокусирующая трубка абразив
abstract: Целью диссертационного исследования является обеспечение повышения производительности процесса гидроабразивного резания и обработки за счет оптимизации длины фокусирующей трубки по критерию формируемой абразивно-жидкостной струи определенного состава и ее скоростных параметров на выходе из струеформирующего тракта. В результате экспертно-аналитического анализа возможностей совершенствования технологии гидроабразивного резания установлено, что проблема определения оптимальной длины фокусирующей трубки, которая представляет собой ключевое слагаемое процесса формирования гидроабразивной струи, является актуальной и весьма важной в научно-прикладном и технико-экономическом отношении, требующей комплексного решения. В результате теоретических и экспериментальных исследований, результатов данных численного моделирования разработана инженерная методика оптимизации длины фокусирующей трубки, которая легла в основу разработки программного обеспечения, позволяющая определить рациональную длину фокусирующей трубки по критерию максимальной глубины каверны в зависимости от характеристик абразивного материала и технологических режимов гидроабразивного резания. С использованием возможностей конечно-элементного численного моделирования в среде Solidworks Flow Simulation рассмотрен процесс увеличения скорости движения эжектированных в «разгонный» канал фокусирующей трубки абразивных частиц под действием струи жидкости. Задача моделирования реализована при заданных технологических условиях и режимах работы гидроустановки для гидроабразивного резания. Результаты расчетов соответствуют данным феноменологической модели и экспериментальных исследований. На основе выполненных экспериментальных исследований, анализа энергетического баланса гидроабразивного резания и специфики изменения количества движения абразивно-жидкостной струи получены зависимости скорости струи и абразива на выходе из фокусирующей трубки советующей длины с введением коэффициентов связи между градиентами изменения скоростей компонентов струи и твердофазных частиц абразива. В результате сравнительно сопоставительных экспериментальных
  исследований гидроабразивного резания с использованием отечественных абразивных материалов установлена их эффективность, определены значения шероховатости поверхности и осуществлено их ранжирование по данным критериям сравнения. Обобщение имеющихся данных по стоимостным показателям технологии гидроабразивного резания показало, что применения отечественных абразивных материалов в сочетании с оптимальной длиной фокусирующей трубки дает преимущество по стоимостным показателям обработки в сравнении с импортными аналогами приблизительно 15%. Результатом исследований является инженерно-технологическая методика определение оптимальной длины фокусирующей трубки при использовании различных абразивных материалов, которая легла в основу разработки соответствующего программного обеспечения на языке программирования Python. В лабораторно-производственных условиях проведена апробация результатов исследования. В частности, показана высокая физико-
  технологическая эффективность экспресс-оптимизации длины фокусирующей трубки. Намечены перспективы развития исследований по совершенствованию аппарата анализа процессов формирования гидроабразивной ультраструи его использования при решении научно-прикладных задач оптимизаций по гидроабразивного резания и обработки материалов и изделий.
chairman_dissertation_council.name: Александр
chairman_dissertation_council.surname: Григорьянц
chairman_dissertation_council.patronymic: Григорьевич
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: 0
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7003279916
chairman_dissertation_council.rinc_id: 176281
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Сергей
organization_supervisor.surname: Чернышев
organization_supervisor.patronymic: Леонидович
organization_supervisor.position: ученый секретарь
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 55.31.35
rubrics.name: Абразивный инструмент
rubrics.code: 55.31.37
rubrics.name: Технологическая оснастка
rubrics.code: 55.13.01
rubrics.name: Общие вопросы
oecds.code: 02.11.OA
oecds.name: INSTRUMENTS & INSTRUMENTATION
speciality_codes.name: Технология и оборудование механической и физико-технической обработки
speciality_codes.code: 05.02.07
supervisors.fio: Галиновский А. Л.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Кравченко И. Н.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Кожус О. Г.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Технология и оборудование механической и физико-технической обработки
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: МГТУ ИМ. Н.Э. БАУМАНА
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Э. БАУМАНА (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
protection_organization.ogrn: 1027739051779
protection_organization.supervisor_name: МИХАИЛ
protection_organization.supervisor_surname: ГОРДИН
protection_organization.supervisor_patronymic: ВАЛЕРЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: МГТУ ИМ. Н.Э. БАУМАНА
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Э. БАУМАНА (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
author_organization.ogrn: 1027739051779
author_organization.supervisor_name: МИХАИЛ
author_organization.supervisor_surname: ГОРДИН
author_organization.supervisor_patronymic: ВАЛЕРЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения