Разработка прототипа гидроцилиндра с применением аддитивных технологий

Краткая аннотация:

Современный уровень развития техники, конкуренция и геополитическая ситуация в тракторном, сельскохозяйственном, строительно-дорожном и коммунальном машиностроении диктуют условия повышения качества, улучшения технико-экономических показателей, надёжности и повышения ресурса выпускаемой продукции. Основными техническими требованиями к технике сельскохозяйственного, коммунального и строительного назначения являются высокая грузоподъёмность и жёсткость грузоподъёмных систем при достаточно небольших энергозатратах. Эти требования обеспечивают электрогидравлические привода на базе гидроцилиндров. Гидроцилиндры в подъёмных механизмах отлично себя зарекомендовали и получили широчайшее применение в данных системах. Но создание новых образцов в современных реалиях невозможно ез комплексного подхода как усовершенствования конструкции, так и внедрения передовых технологи, расширяющих те самые конструктивные мысли и возможности их реализации. Активно развивающимся инструментарием, позволяющим реализовать самые сложные и ранее не доступные конструктивные особенности, а также позволяющим создавать новые свойства материалов и поверхностей элементов являются аддитивные технологии. В настоящей работе рассматривается разработка новых образцов гидроцилиндров с применением аддитивных технологий. Производство методом аддитивных технологий (АТ) позволяет создавать новое поколение гидравлических систем, преодолевающих недостатки существующих решений. АТ способна создавать как прототипы, так и функциональные изделия, обладающие следующими преимуществами: уменьшение массы (до 75%); уменьшение габаритов (до 2-х раз); возможность реализации сложных структур без дополнительных затрат; повышение производительности благодаря оптимизации структуры внутренних каналов, поверхностей трения, изогнутым формам и отсутствию прямых углов течения потоков, отсутствию вспомогательных уплотнений и пробок; высокая скорость изготовления; возможность использования различных материалов и возможность их сочетания придания новых, ранее не достигаемых свойств; повышение технических характеристик гидрокомпонентов (снижение потерь давления, повышение герметичности); внедрение инновационных подходов к проектированию и соответствующего программного обеспечения; быстрое создание опытных образцов; широкие возможности моделирования благодаря сокращению сроков изготовления. Основные исследования в настоящей работе направлены на: проектирование цилиндров из трубного проката с наращиванием (добавлением) ответственных конструктивных элементов; разработку штоков гидроцилиндров пустотелой конструкции с добавлением армирующих элементов для обеспечения необходимой прочности и механических свойств; создание уплотнительных элементов из полимерных материалов и с добавлением в химический состав элементов позволяющих повысить механические и трибологические свойства уплотнительных узлов.