И 66 Материалы Международной заочной конференции в рамках I форума молодых ученых Приволжского федерального округа 13-15 мая 2009 Уфа: риц башГУ, 2009. 277 стр
Скачать 4.34 Mb.
|
ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ НА НАДЕЖНОСТЬ РАБОТЫ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ЛЕЗВИЙНОГО ИНСТРУМЕНТА Каримов Айнур Айбулатович, соискатель, Васильев Игорь Владимирович, к.т.н., докторант, Башкирский государственный университет Научный руководитель: д.т.н., Кузнецов Владимир Александрович Влияние температуры на процессы трения и изнашивания инструмента при лезвийной обработке, а значит, и на надежность его работы наиболее полно раскрыто в работах проф. А.Д.Макарова и его учеников и последователей [1, с.15-27, 2, с.74-79]. Выявлен факт существования оптимальной температуры резания, которая является некоей зоной, разделяющей принципиально различные по природе износа зоны эксплуатации режущего инструмента. В условиях промышленной эксплуатации инструмента попадание в ту, или иную температурную зону зависит от множества факторов, что, естественно, сказывается на его работоспособности. В настоящее время машиностроительные производства выдвигают требования значительного повышения надежности лезвийного инструмента и повышению производительности процесса резания, так как именно инструмент часто оказывается тем самым ненадёжным звеном, резко понижающим эффективность процесса. Твердосплавный лезвийный инструмент чаще всего используют при получистовых и чистовых режимах обработки, которые характеризуется повышенными скоростями резания, соответствующими температурной зоне, расположенной вправо от оптимальной температуры резания, т.е. скорости резания равны, или превышают оптимальные. Это превышение диктуется требованиями производительности, тактом автоматической линии, или габаритами обрабатываемой детали. В этом случае интенсивность изнашивания однозначно зависит от температуры резания: Jh= Aexp(-B/ И), где Jh – интенсивность изнашивания; И – температура резания, К; А и В – константы. При превалирующем износе по задней поверхности твердосплавного инструмента решающее значение имеет температура на этой поверхности. Чистовые и получистовые режимы обработки характерны таким распределением тепловых потоков в зоне резания, когда задняя поверхность инструмента постоянно «подогревается» тепловым потоком, проходящим из зоны пластического течения обрабатываемого металла на передней поверхности через режущий клин и заднюю поверхность в обрабатываемую деталь, и тело инструмента. В этом случае теплофизические свойства обрабатываемого и инструментального материалов оказывают весьма значительное влияние на уровень температур и на интенсивность изнашивания инструмента. В частности, теплопроводность инструментального материала влияет на степень нагрева задней поверхности, причем: снижение теплопроводности понижает уровень температур и интенсивность изнашивания. Этот несколько парадоксальный вывод получил подтверждение в проведенных исследованиях. Нелинейная температурная зависимость коэффициента теплопроводности инструментальных твердых сплавов потребовала разработки специальных методов определения этого параметра при температурах, соответствующих условиям эксплуатации твердосплавных инструментов [3, 4]. Полученные значения были использованы для расчета тепловых потоков и контактных температур по методике д.т.н., проф. А.Н. Резникова [5]. Экспериментальные исследования проводили при обработке коррозионностойкой стали аустенитного класса I2X18H10T резцами, оснащенными твердосплавными пластинами различных марок, как-то: ВК8, ВК6М, ВК6-0М, Т5К10 и Т15К6. Для каждой из выбранных марок твердых сплавов проводились испытания износостойкости в широком диапазоне скоростей резания до достижения заданного критерия затупления по задней поверхности, рассчитывалась величина интенсивности изнашивания Jh и, после статистической обработки, строились зависимости Jh = f(v), на которых наносились значения коэффициентов теплопроводности твердых сплавов, соответствующие рабочим температурам процесса. Результаты экспериментов и расчетов представлены на рисунке. Как видно, повышение коэффициента теплопроводности инструмента во всех случаях приводит к росту температуры на задней поверхности, увеличению интенсивности теплового потока, протекающего через заднюю поверхность в обрабатываемую деталь и, как следствие этого, увеличению интенсивности изнашивания инструмента. Теоретическое объяснение выявленных закономерностей возможно на базе основных положений теории термофлуктуационной прочности твердых тел, развиваемой школой акад. С.Н. Журкова. Изнашивание твердосплавного инструмента является термоактивируемым    Рисунок – Влияние скорости резания на интенсивность изнашивания (А); на коэффициент теплопроводности (Б) температуру задней поверхности твёрдосплавных резцов при обработке стали 12Х18Н10Т процессом, поэтому может быть представлено как микроразрушение поверхности режущего инструмента путем развития и взрывоподобного разрушения критических дилатонов – отрицательных флуктуаций плотности. Существует критическая деформация дилатона Ed, при которой накачка энергии становится необратимой и дилатон разрушается, образуя зародышевую микротрещину. Согласно [4], разрушающее напряжение, при котором отделяется частица износа:  где уs – разрушающее напряжение, МПа; Е - модуль упругости поверхности, МПа; Х – коэффициент перегрузки; as –коэффициент термического расширения поверхности; е – предельная деформация межатомных связей, при которой отделяется частица износа; Т – абсолютная температура, К; ф – время до разрушения, с; То – период тепловых атомных колебаний, с. Влияние теплопроводности на поверхностную прочность материала инструмента происходит двумя путями: через контактную температуру задней поверхности инструмента и через коэффициент перегрузки х, который может быть интерпретирован как: ч = А/а где А – длина свободного пробега фононов, Å; а – атомный размер, Å. Согласно кинетической формуле Дебая:  где л – коэффициент теплопроводности, Вт/мК; c – коэффициент теплоемкости, Дж/К; s – скорость звука, м/с. Таким образом, коэффициент перегрузки л прямо пропорциональным коэффициенту теплопроводности X. Поэтому, увеличение X инструментального материала приводит к снижению прочности изнашиваемой поверхности режущего инструмента. Литература:
УДК 577.214.625:578.853 ВЫДЕЛЕНИЕ ГЕНОВ ARGOS, CLAVATA3, CYCD3 И СОЗДАНИЕ ГЕННО-ИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ РАСТЕНИЙ С ПОВЫШЕННОЙ И ПОНИЖЕННОЙ ЭКСПРЕССИЕЙ ЭТИХ ГЕНОВ Кулуев Булат Разяпович, канд.биол.наук, научный сотрудник, Учреждение Российской академии наук Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Научный руководитель: д.б.н., профессор, Чемерис Алексей Викторович В растениях за размеры, пропорции и симметрию органов отвечают различные гены, многие из которых еще не исследованы. Одним из первых генов-регуляторов величины органов растений был изучен ген AINTEGUMENTA Arabidopsis thaliana. Было показано, что этот ген кодирует транскрипционный фактор подкласса АР2 семейства АР2/ERF, и повышенная экспрессия его в трансгенных растениях приводит к увеличению всех органов растения с сохранением пропорций и симметрии. У арабидопсиса также был выделен целый ряд других генов-регуляторов роста и развития органов. Например, это небольшой ген ARGOS, белковый продукт которого является ауксин-индуцибельным транскрипционным фактором гена AINTEGUMENTA. Его повышенная и конститутивная экспрессия в трансгенных растениях вызывали увеличение всех воздушных органов растения (листья, стебли, цветки, плоды). Было выяснено, что определяющим фактором увеличения размера органов в этих трансгенных растениях по сравнению с обычными растениями является более длительное сохранение меристематической компетентности клеток и более длительное поддержание их в центре апикальной и боковой меристем. В связи с тем, что есть очень большой интерес получения модифицированных растений с увеличенными и уменьшенными органами, эксперименты по поиску генов-регуляторов роста и развития растений продолжились. Были исследованы ген СYCD3, который является одним из основных регуляторов закладки и симметричного развития цветка у растений, его сверхэкспрессия приводит к увеличению количества не дифференцированных клеток в органе; ген CLAVATA3, который является негативным регулятором пролиферации апикальной и флоральной меристем, его сверхэкспрессия приводит к репрессии гена WUSCHEL, тем самым замедляется рост растения; ген WUSCHEL, который поддерживает меристематически компетентные клетки в центре апикальной меристемы, его сверхэкспрессия приводит к репрессии гена CLAVATA3, тем самым растение начинает расти быстрее. Исходя из этих и других данных, мы в свою очередь также приступили к работам по модификации роста и развития растений. Для этого мы подобрали специфические праймеры для амплификации методом ПЦР генов ARGOS, CLAVATA3 и CYCD3 арабидопсиса. Выделили тотальную ДНК арабидопсиса, и с помощью специфических праймеров, амплифицировали полноразмерные формы исследуемых генов. Амплификаты были клонированы в Т-векторе pGemTeasy. Затем было проведено секвенирование, с помощью которого было показано, что выделенные и клонированные нами гены полностью совпадают с соответствующими генами арбидопсиса. Для создания трансгенных растений с конститутивной экспрессией исследуемых генов, были получены генно-инженерные конструкции с промоторами вируса мозаики цветной капусты и вируса мозаики георгина, а также с сайтом полиаденилирования 35S PolyA. Исследуемые гены были количественно амплифицированы, амплификаты «затуплены» T4-ДНК полимеразой. Бинарные векторы с сильным каулимовирусным промотором были расщеплены рестриктазой XbaI, «затуплены» T4-ДНК полимеразой, затем в них были клонированы по «тупым» концам гены ARGOS, CLAVATA3 и CYCD3. Были получены генно-инженерные конструкции в сенс- и антисенс-ориентациях. Конструкции в сенс-ориентации планируется использовать для создания растений с увеличенной экспрессией, а конструкции в антисенс-ориентации будут использованы для уменьшенной экспрессии исследуемых генов. Ранее нами был также выделен ген AINTEGUMENTA и клонирован в бинарный вектор с сильным каулимовирусным промотором. На данный момент, все полученные нами генно-инженерные конструкции проходят испытание на модельном объекте - табаке, на котором мы проверяем работоспособность полученных нами векторов, уровень экспрессии исследуемых генов на уровне мРНК и регистрируем данные по влиянию этих генов на рост, развитие и величину органов растения. Эти работы ведутся не только с фундаментальной целью выяснения механизмов регуляции экспрессии генов у высших растений, взаимодействия отдельных генов, задействованных в процессе роста и развития органов растений, но и с прикладной целью получения хозяйственно важных растений с увеличенными и уменьшенными органами. Растения с увеличенными органами найдут применение в сельском хозяйстве (рапс), в лесном хозяйстве (осина), в декоративных целях (гвоздика и петуния). Растения с уменьшенными органами представляют значительный интерес для декоративных целей («бонсай»). УДК 636.597.087.73.8 маннанолигосахариды В КОРМЛЕНИИ РЕМОНТНОГО МОЛОДНЯКА УТОК Мусин Алмаз Газнавиевич, аспирант, ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет», научный руководитель: д.с.-х.н., профессор, Гадиев Ринат Равилович XXI век по праву называют веком качества продукции, поэтому большое внимание уделяется использованию экологически безвредных кормовых добавок, стимулирующих рост и продуктивность животных и птицы. От правильности выбора применяемого препарата в качестве добавки к рациону зависит состояние здоровья, продуктивность и долголетие животных, а также качество продуктов питания для человека. Стимулятор роста и продуктивности Био-Мостм представляет собой фосфориллированные маннанолигосахариды (МОС), выделяемые из внешних стенок дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisae. Отметим, что информация далеко не полная в области применения МОС в птицеводстве, а данные по использованию Био-Мосатм в утководстве отсутствуют. В связи с этим изучаемое направление является актуальным и представляет определенный научно-практический интерес. Целью научно-производственных опытов, проведенных в ГУП ППЗ «Благоварский» Республики Башкортостан, явилось изучение влияния препарата «Био-Мостм» на рост и развитие ремонтного молодняка уток, а также определение оптимальных доз введения препарата в состав их рационов. Исследования проводились в 2008-2009 гг. на утках башкирской цветной породы. Для проведения опытов по принципу аналогов было сформировано 5 групп по 120 голов уток (по 60♂ и 60♀). Ремонтный молодняк уток контрольной группы не получал в составе рациона Био-Мостм. В опытной-1 группе вводили 0,5 г Био-Мосатм из расчета на 1 кг комбикорма; в опытной-2, -3, -4 группах – 1,0, 1,5 и 2,0 г/кг соответственно. Во всех группах птица находилась в одинаковых условиях содержания. Технологические параметры выращивания, кормления и содержания птицы соответствовали рекомендациям ВНИТИП. Основным показателем, характеризующим жизнеспособность птицы при промышленной технологии производства продукции птицеводства, является сохранность поголовья. Сохранность птицы в период выращивания свидетельствует о потенциальных возможностях организма птицы к проявлению необходимой сопротивляемости против неблагоприятных воздействий внешней среды [2, с.330].  Рисунок 1. Сохранность ремонтного молодняка уток, % Из рисунка видно, что сохранность уток во всех опытных группах была на достаточно высоком уровне, однако лучшими показателями обладала птица опытной-2 и опытной-3 групп, получавшая рацион с включением 1,0 и 1,5 г препарата на кг комбикорма. Таким образом, данные по сохранности утят в опытных группах являются свидетельством положительного влияния Био-Мосатм на их здоровье. Рост – основной показатель продуктивности, который отражает потенциальные возможности организма в конкретных условиях кормления и содержания. Одним из наиболее значимых показателей, характеризующих рост и развитие сельскохозяйственной птицы, является живая масса [1, с.48]. Нужно отметить, что различия по живой массе наблюдаются уже после первых недель дачи препарата. Птица опытной-2 и опытной-3 групп превосходила сверстников контроля в возрасте 20 недель на 125 и 109 г соответственно (Р<0,05). К концу опытов (25 недель) различия составили соответственно 176 и 157 г (Р<0,01). По показателям среднесуточных приростов живой массы ремонтного молодняка опытные группы превышают контрольную. При этом наибольшие среднесуточные приросты были получены у утят, получавших 1,0 и 1,5 г Био-Мосатм в составе комбикормов. Так, наиболее высокий показатель был в опытной-2 группе, превысив контроль на 1,45 г. По гематологическим показателям можно судить об иммунном статусе птиц и о биологической активности веществ, используемых в птицеводстве [3, с.37]. Так как одной из наиболее важных характеристик препарата (в данном случае – Био-Мосатм), является влияние его на кровь ремонтного молодняка уток. Результаты анализа показали, что в целом морфологические показатели крови молодняка утят находилось в пределах физиологических норм. Количество форменных элементов у утят опытных групп, получавших с кормом Био-Мостм, больше по сравнению с контрольной группой. Так, уровень лейкоцитов крови опытных групп утят превысил контроль на 0,30-1,31%, эритроцитов – на 3,21-11,24%, гемоглобина – на 1,76-4,71%. Изменение количества лейкоцитов с введением Био-Мосатм в рацион, возможно, является свидетельством повышения защитных сил организма. Увеличение количества эритроцитов в крови опытных уток говорит о более интенсивном протекании в организме окислительно-восстановительных реакций. Высокие окислительные свойства крови ремонтного молодняка уток сочетаются с зоотехническими показателями. Так, как отмечалось выше, живая масса уток опытных групп к концу экспериментов (25 недель) была выше, чем в контроле. Включение в рационы Био-Мосатм повлекло за собой усиление окислительных свойств крови, что, в свою очередь, связано с интенсивностью роста молодняка. Таким образом, применение препарата «Био-Мостм» в рационах способствует повышению жизнеспособности и продуктивных показателей уток. |
Похожие:
 | Общероссийской общественной организации «Российский союз молодых ученых» в Республике Башкортостан | | Информационное поле современной России: практики и эффекты: Материалы Шестой Международной научно-практической конференции |
| Федерального проекта «Территория», в рамках Всероссийского молодежного образовательного форума «Селигер-2009» | | Материалы IV молодёжной международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных 26-27 ноября 2012 года,... |
| Культура. Образование. Право [Текст]: материалы Междунар науч практ конф., г. Екатеринбург, апр. 2009 г. Гоу впо «Рос гос проф пед... |  | Материалы II международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных |
| Торжественное открытие Форума и выставки туристско-рекреационного потенциала Приволжского федерального округа | | Системные проблемы надёжности, качества, компьютерного моделирования, информационных и электронных технологий в инновационных проектах... |
| Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых кандидатов наук (конкурс мк-2009) и молодых... | | Название работы (Например, «Разработка технологии молочных продуктов нового поколения») |