Патенты автора Бекренев Николай Валерьевич (RU)
Изобретение относится к технологии изготовления армированных изделий, а именно к электрофизическому упрочнению окончательно сформированных изделий. Способ упрочнения армированных углеродным волокном полимерных материалов на основе эпоксидного связующего включает пропитку волокнистого наполнителя эпоксидным связующим, формообразование и отверждение заготовки при воздействии магнитного поля. Затем окончательное формообразование изделия и дополнительное воздействие на него после отверждения СВЧ-электромагнитным полем частотой 433-2450 МГц с подводимой мощностью излучения, исключающей нагрев изделия выше 35-40°С, в процессе которого сканируют пучностью электромагнитной волны по обрабатываемой поверхности, обеспечивая перекрытие пятна воздействия не менее чем на 50%, а суммарное время обработки в каждом пятне облучения поверхности составляет 1-2 мин. Перед началом СВЧ-воздействия на задней поверхности изделия размещают металлическую сетку. В процессе обработки излучающий рупор устанавливают в горизонтальной плоскости под таким углом к поверхности сетки, что отраженная электромагнитная волна, пройдя через обрабатываемый материал, проходит мимо плоскости его раскрыва. Техническим результатом является обеспечение равномерной обработки крупногабаритных изделий для повышения их прочности. 2 ил., 3 табл.
СВЧ-установка обработки изделий из диэлектрических материалов с большими объемами и поверхностями // 2742147
Изобретение относится к электротехнологическим установкам и устройствам для модифицирующей упрочняющей обработки крупногабаритных изделий с криволинейной поверхностью из отвержденных диэлектрических и, в частности, полимерных композиционных материалов, использующихся преимущественно в конструктивных элементах авиационной и ракетной техники, водного транспорта, а также ветрогенераторов, путем воздействия СВЧ электромагнитного поля. В установке с камерой лучевого типа с неограниченным объемом излучающий рупор установлен с возможностью согласованного программно управляемого перемещения как минимум по трем взаимно-перпендикулярным осям и поворота относительно одной из горизонтальных осей, установлены бесконтактный измеритель расстояния от плоскости раскрыва излучающей рупорной антенны до обрабатываемой поверхности и бесконтактный измеритель температуры поверхности изделия в зоне воздействия СВЧ электромагнитного поля. Источник питания излучающего рупора, механизмы его перемещения и система управления установкой смонтированы на подвижной тележке, управление движением которой представляет собой одну из двух горизонтальных осей координат и выполнено в виде четырех поворотных колесных опор, соединенных попарно с рулевыми машинками, а движитель тележки по данной оси имеет привод от шагового электродвигателя и расположен в ее центре симметрии. Механизм перемещения излучающего рупора представляет собой мехатронную систему с пятью степенями подвижности. Технический результат заявляемого решения заключается в создании в любой точке поверхности крупногабаритного изделия сложной формы требуемой плотности потока энергии СВЧ электромагнитного поля, обеспечивающей равномерное упрочняющее модифицирование структуры материала. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.
Изобретение относится к области испытаний на ударные воздействия и может быть использовано в первую очередь при проведении испытаний на ударные воздействия многослойных устройств в виде, например, пакетов пластин из композиционных материалов и сотовых панелей, использующихся при изготовлении конструкционных элементов транспортных машин, в частности - летательных аппаратов. Сущность: повреждают образец ударом свободно падающего груза с наконечником полусферической формы, при котором все образцы вне зависимости от материала, схемы укладки и других параметров подвергают удару с одинаковой нормированной по толщине образца энергией. Испытания проводят в последовательности: образец закрепляют в приспособлении и центрируют, отпускают ударник и позволяют ему свободно упасть на поверхность образца, при этом предотвращают повторное соприкосновение ударника с образцом после отскока, осуществляют запись зависимости силы от времени, измеряют глубину отпечатка, а ударное повреждение оценивают по размерам отпечатка и характеризуют типом повреждения образца. В качестве дополнительных параметров регистрируют зависимость от времени и приложенной контактной силы. Одновременно определяют демпфирующие характеристики материала по регистрируемым периоду затухания и частоте инициированных ударом вынужденных колебаний материала, амплитуде вибросмещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также амплитуде виброускорения. Технический результат: возможность комплексной количественной оценки сопротивления материала воздействию сосредоточенной ударной нагрузки, учитывающей размеры и характер зоны повреждения, силу и время удара, демпфирование силы удара и вынужденных колебаний за счет определении за одно испытание расширенного количества параметров образца, позволяющего оценить, в том числе, нагрузки, передаваемые полимерным композиционным материалом на соединенные с ним конструкции. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к электротехнологическим процессам модифицирования диэлектрических материалов, а именно к восстановительной обработке резинотехнических изделий, к герметизирующим характеристикам которых предъявляются повышенные требования, и может быть использовано при техническом обслуживании и ремонте трубопроводной, регулировочной и запорной арматуры в энергетическом и транспортном машиностроении. По данному способу осуществляют подачу изделий в рабочую зону, в которой генерируют СВЧ электромагнитное поле, обработку СВЧ электромагнитным полем изделия и удаление обработанного изделия из рабочей зоны, при котором СВЧ электромагнитное поле генерируют посредством излучателей в виде рупорных антенн, причем степень воздействия электромагнитного поля на изделие регулируют. При этом при обработке изделий с различной высотой профиля поперечного сечения излучающую рупорную антенну управляемо перемещают на расстояние от внешней поверхности изделия, при котором плотность потока энергии СВЧ электромагнитного поля составляет (17-17,5)×104 мкВт/см2, выдерживают изделие под воздействием СВЧ электромагнитного поля в течение 2-2,5 минут, затем перемещают изделие, если его размеры превышают размеры излучающей рупорной антенны в плоскости раскрыва, так, чтобы в зоне воздействия СВЧ электромагнитного поля оказался следующий участок изделия и не возникало перекрытия обработанных участков изделия. В случае воздействия СВЧ электромагнитного поля на изделия кольцевой формы угол поворота изделия определяют из соотношения: α=2arcSin(H/D), где Н - длина вертикальной стороны излучающей рупорной антенны, мм; D - средний диаметр изделия, мм; α - угол поворота изделия, град. Технический результат изобретения заключается в продлении ресурса и повторном использовании уплотнительных элементов трубопроводной арматуры из технической резины за счет стабильного восстановления их эластичности в результате модифицирования структуры путем воздействия СВЧ электромагнитного поля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к технологии электрофизического упрочнения окончательно сформированных полимерных изделий различной сложности формы. Способ упрочнения в СВЧ электромагнитном поле крупногабаритных изделий сложной формы из армированных углеродным волокном полимерных композиционых материалов включает в себя определение на основании анализа профиля поперечного сечения обрабатываемого изделия формы суммарной несимметричной диаграммы направленности антенны с требуемым распределением амплитуд и фаз, выбор формы зеркала, формирование диаграммы направленности и поворот зеркала так, что огибающая диаграммы направленности оказывается эквидистантной контуру поперечного сечения изделия. Диаграмму направленности создают путем наложения индивидуальных остронаправленных диаграмм направленности рупорных антенн. Их количество выбирают по размерам поперечного сечения обрабатываемого изделия с учетом формы диаграммы направленности, интенсивности возбуждения каждого рупора и размеров, кривизны профиля и толщины изделия. Изделию и зеркалу антенны сообщают относительное продольное дискретное перемещение с шагом, определяемым размерами вершины суммарной диаграммы направленности, а зеркалу сообщают качательное движение в плоскости поперечного сечения изделия на величину, обеспечивающую компенсацию погрешности несовпадения формы суммарной диаграммы направленности и поверхности изделия. При обработке изделия с переменной толщиной профиля участок с максимальной толщиной располагают в вершине главного лепестка суммарной диаграммы направленности. Технический результат заявляемого решения заключается в создании в любой точке поверхности крупногабаритного изделия сложной формы требуемой напряженности СВЧ электромагнитного поля, обеспечивающей равномерное упрочняющее модифицирование структуры материала. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 ил.
Изобретение относится к технологии изготовления изделий из армированных углеродным волокном полимерных композиционных материалов, а именно к электрофизическому упрочнению окончательно сформированных изделий различной сложности и может быть использовано в при изготовлении деталей транспортных машин, в частности - летательных аппаратов, к прочности и выносливости которых предъявляются повышенные требования. Способ включает в себя операции пропитки волокнистого наполнителя эпоксидным связующим, формообразования и отверждения заготовки при воздействии магнитного поля. После окончательного отверждения и формообразования изделия окончательно сформированное изделие помещают под рупорную излучающую антенну СВЧ технологической установки на расстояние от плоскости антенны, равное 190-210 мм, и воздействуют на него электромагнитным полем частотой 433-2450 МГц в течение времени, при котором температура поверхности образца достигает уровня (28-30)°С. В случае большой площади поверхности изделия (например - элементы обшивки фюзеляжа или ферменные конструкции плоскостей и стабилизатора и т.п.) используют сканирование излучающей антенны по поверхности, обеспечивая равномерное покрытие пятном облучения всех необходимых участков, при этом смещение антенны на следующую позицию осуществляют после достижения на предыдущей позиции температуры поверхности, равной (28-30)°С. Технический результат изобретения заключается в увеличении прочностных характеристик по напряжениям межслоевого сдвига на (40-48)% окончательно сформированных конструкций из отвержденных многослойных композиционных материалов, армированных углеродным волокном, за счет применения дополнительной финишной операции сканирующего воздействия СВЧ электромагнитного поля на окончательно сформированное и обработанное изделие. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 5 ил.
Изобретение относится к электротехнологическим процессам модифицирования диэлектрических материалов и может быть использовано при изготовлении уплотнительных элементов трубопроводной и запорной арматуры в энергетическом и транспортном машиностроении, к герметизирующим характеристикам и долговечности которых предъявляются повышенные требования. По данному способу осуществляют подачу изделий в рабочую зону, в которой генерируют СВЧ электромагнитное поле, обработку СВЧ электромагнитным полем изделия и удаление обработанного изделия из рабочей зоны, поле генерируют посредством излучателей в виде рупорных антенн, причем степень его воздействия изделие регулируют. При этом дополнительно используют приемную антенну, соединенную с балластной нагрузкой, обрабатываемое изделие помещают между излучающей и приемной антеннами, при первичной обработке новых резинотехнических уплотнений в качестве финишной технологической операции устанавливают удельную мощность излучения равной 1,5 Вт/см3 и выдерживают уплотнение при данной мощности в течение 1,5-1,6 минут. При этом диаграмму направленности излучающей антенны формируют таким образом, чтобы поглощаемая мощность на всех участках кольцевого изделия была равномерной. Технический результат изобретения заключается в увеличении эластичности резинотехнических изделий, приводящей к улучшению герметизирующих свойств и повышению их долговечности. 6 ил.
Изобретение относится к способу упрочнения изделий из армированных углеродным волокном полимерных композиционных материалов. Техническим результатом является повышение прочности готовых изделий. Технический результат достигается способом упрочнения изделий из армированных углеродным волокном полимерных композиционных материалов на основе эпоксидного связующего, который включает операции пропитки волокнистого наполнителя эпоксидным связующим, формообразования и отверждения заготовки при воздействии магнитного поля. Причем после окончательного формообразования и отверждения изделия проводят дополнительное воздействие на него СВЧ электромагнитным полем, используя частоту 433-2450 МГц при толщине изделия, находящейся в диапазоне от 30 до 5-7 мм, с подводимой мощностью излучения, исключающей нагрев изделия выше 35-40°С. При этом пучностью электромагнитной волны сканируют по обрабатываемой поверхности, обеспечивая перекрытие пятна воздействия не менее чем на 50% и суммарное время обработки в каждом пятне облучения поверхности, равное 1-2 минутам. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 7 табл.
Изобретение относится к технологии изготовления изделий из армированных углеродным волокном полимерных композиционных материалов, а именно к электрофизическому упрочнению окончательно сформированных изделий различной сложности, и может быть использовано при изготовлении деталей транспортных машин, в частности - летательных аппаратов, к прочности и выносливости которых предъявляются повышенные требования. Способ повышения эффективности микроволновой обработки, использующий комплексное воздействие на обрабатываемый объект энергии микроволнового поля и энергии ультразвуковых колебаний, заключается в том, что ультразвуковые колебания возбуждают в обрабатываемом объекте в виде изгибных волн, пучности которых совпадают с областями минимальной напряженности микроволнового поля в диаграмме направленности излучающей антенны, а узловые точки совмещают с областями максимальной напряженности микроволнового поля, при этом источники ультразвука располагают по обе стороны от рупора излучающей антенны за ее плоскостью в тыльной зоне на расстоянии друг от друга, кратном целому числу длин волн в данном типе полимерного композиционного материала, а ультразвуковые волноводы вводят в силовой контакт с поверхностью обрабатываемого объекта. При необходимости обработки объектов больших размеров и сложной формы ультразвуковые волноводы и излучающую рупорную антенну синхронно перемещают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях для равномерного ультразвукового и микроволнового воздействия на всю обрабатываемую поверхность. Технический результат изобретения заключается в увеличении прочностных характеристик по модулю упругости при межслоевом сдвиге на (8-13)% и снижении дисперсии (повышении стабильности обработки партии изделий) данного параметра и предельных напряжений в окончательно сформированных конструкциях из отвержденных многослойных композиционных материалов, армированных углеродным волокном, в 5-8 раз за счет применения совмещенной с ультразвуковым воздействием микроволновой обработкой окончательно сформированного изделия. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 пр., 5 ил.
Изобретение относится к аддитивным FDM технологиям изготовления конструкционных элементов сложной геометрической формы, а именно к трехмерной печати с использованием термопластичной диэлектрической нити. Способ включает в себя операции нагрева полимерной нити и ее выдавливания из экструдера на подложку с формированием слоя необходимой формы при одновременном воздействии СВЧ электромагнитного поля частотой 2450 МГц удельной мощностью 17-18 Вт/см3, аналогичного нанесения последующих слоев в соответствии с запрограммированной формой изделия, совмещенную обработку в течение 2-3 минут готового изделия СВЧ электромагнитным полем и ультразвуком, частоту которых выбирают с учетом толщины изделия и его свойств. Технический результат заявляемого решения заключается в повышении однородности структуры трехмерного изделия, увеличении количества межмолекулярных связей между отдельными агломератами, рядами агломератов и слоями. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к аддитивным технологиям изготовления конструкционных элементов сложной геометрической формы, а именно к трехмерной печати из порошкового диэлектрического материала. Способ включает в себя операции образования слоя порошкообразного материала, нанесение жидкого реагента на слой порошкообразного материала с конфигурацией соответствующего слоя сечения цифровой модели, повторение данных операций для образования последовательных слоев. Для получения трехмерного изделия отверждение осуществляют при помощи СВЧ электромагнитного поля частотой 950-2450 МГц ± 2,5%, удельной мощностью 25-35 Вт/см3, при времени воздействия, равном 0,8-1,0 минуте. Технический результат изобретения заключается в обеспечении оптимальных режимов воздействия СВЧ электромагнитного поля на изделие на стадии его отверждения для повышения однородности структуры трехмерного изделия и увеличения его изгибной прочности. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ // 2548344
Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано при обработке жаропрочных, нержавеющих сплавов, хрупких материалов типа керамики, стекла, а также других труднообрабатываемых материалов. Устройство содержит основную колебательную систему, включающую основную отражающую накладку, основную излучающую накладку, основной концентратор и основные пьезоэлементы, расположенные между основными отражающей и излучающей накладками, дополнительную колебательную систему, расположенную внутри основной колебательной системы соосно ей и включающую дополнительную отражающую накладку, дополнительную излучающую накладку с дополнительным концентратором, и дополнительные пьезоэлементы, расположенные между дополнительными отражающей и излучающей накладками, при этом основной концентратор выполнен совместно с основной излучающей накладкой, а дополнительный концентратор расположен перед основным концентратором и жестко соединен с ним. Размеры элементов устройства находятся в определенной зависимости от длины волны продольных колебаний основной колебательной системы. Изобретение позволяет расширить технологические возможности устройства и повысить эффективность обработки. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к технологии механической обработки деталей, преимущественно из вязких труднообрабатываемых материалов, а также закаленных сталей
СПОСОБ ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ // 2283364
Изобретение относится к металлургии, в частности к способу плазменного напыления покрытий и может найти применение в приборо- и машиностроении, в ортопедической стоматологии для изготовления прецизионных сопрягаемых пар, газопоглотителей, внутрикостных имплантантов с металлическими и композиционными покрытиями
