Введение
1. Полимерные материалы и современные методы их обработки 18
1.1. Эксплуатационные свойства деталей из полимеров 18
1.2. Факторы, влияющие на механические свойства полимеров 19
1.3. Современные технологии обеспечения долговечности деталей машин 27
1.4. Сварка полимерных материалов 33
1.5. Современные электротермические способы обработки полимерных материалов
1.5.1. Полимеры, подвергаемые обработке методами ВЧ- и СВЧ-электротермии 37
1.5.2. Высокочастотная и сверхвысокочастотная электротермия 46
1.6. Экономические аспекты использования полимерных изделий в промышленности и их электротермическая обработка 54
1.7. Оборудование электротермической обработки полимерных материалов и его автоматизация 57
1.8. Синергетический подход к решению задач управления процессами электротермии полимеров 66
1.9. Постановка цели и задач исследования 71
2. Процесс высокочастотной обработки как объект управления 73
2.1. Теоретические исследования процесса обработки полимерных материалов токами высокой частоты 73
2.2. Контроль качества ВЧ-обработки 75
2.3. Особенности технологической схемы электротермии и анализ высокочастотной установки, как объекта управления 82
2.3.1. Выбор диапазона частот электротермической обработки 82
2.3.2. Технологический процесс ВЧ-обработки полимерных материалов, пути и методы его автоматизации 91
2.4. Определение способов контроля состояния диэлектрических материалов в процессе ВЧ электротермической обработки 100
2.5. Формирование метода управления процессом ВЧ-обработки полимерных изделий 112
2.6. Контроль состояния электрического пробоя 117
2.6. Выводы по главе 124
3. Автоматизированная система научных исследований высокочастотной обработки 126
3.1. Отработка принципов создания аппаратной части АСНИ ВЧ 126
3.2. Контроль частичных разрядов 137
3.3. Экспериментальные исследование процесса возникновения частичных разрядов 139
3.4. Определение критерия управления процессом ВЧ-обработки в зоне предпробойного состояния и метод защиты процесса обработки от электрического пробоя 151
3.5. Модификация аппаратно-программной части АСНИ ВЧ 155
3.6. Контроль частичных разрядов на основе анализа динамики изменения анодного тока 163
3.7. Выводы по главе 166
4. Математическое моделирование процессов высокочастотного нагрева термопластов в случае пятислойной пластины 168
4.1. Аналитическая модель ВЧ-нагрева полимера с внутренним источником тепла 168
4.2. Программный комплекс Aleo HFH 175
4.3. Исследовательские возможности программного комплекса 179
4.4. Практическое использование программного комплекса Aleo HFH 190
4.5. Выводы по главе 196
5. Автоматизация управления процессом ВЧ-обработки полимерных материалов 197
5.1. Энергоэффективность управления процессами электротермии 197
5.2. Методика управления ВЧ-обработкой полимерных материалов 201
5.3. Алгоритм автоматизированного управления процессом ВЧ-сварки 205
5.4. Алгоритм автоматизированного управления процессом ВЧ-сушки 209
5.5. Программная реализация алгоритмов автоматизированного управления процессами электротермии 212
5.6. ВЧ-обработка полимерных деталей малой толщины 219
5.7. Выводы по главе 226
6. Использование автоматизированной системы научных исследований и автоматизированной системы управления электротермией для решения практических задач 227
6.1. Разработка методики восстановления свойств деталей из полиамидов при использовании ВЧ-нагрева 227
6.1.1. Сепаратор подшипника буксового узла как пример использования детали из термопласта 227
6.1.2. Анализ возможных дефектов полиамидных деталей на примере сепараторов буксовых подшипниковых узлов и причины их возникновения 237
6.1.3. Исследование влияния сезонных условий эксплуатации изделий из полиамидов на их эксплуатационные свойства 242
6.1.4. Восстановление изделий из полиамида с использованием АСУ ВЧ-обработки 250
6.1.5. Приспособление для высокочастотной обработки деталей из пластмасс сложной геометрии на примере сепаратора подшипника буксового узла 254
6.2. ВЧ-обработка гигроскопичных неоднородных неметаллических материалов и потенциальные направления развития электротермии 262
6.2.1. ВЧ-сушка древесины 262
6.2.2. ВЧ-обработка гидролизного лигнина 269
6.2.3. ВЧ-обработка с целью инициализации химических реакций 270
6.2.4. Очистка металлических поверхностей от краски и окисных загрязнений 271
6.2.5. Диагностика полимерных деталей 271
6.2.6. Векторная модель-схема рабочего конденсатора и технологической оснастки 272
6.3. Экономическая эффективность внедрения АСУ ТП высокочастотной электротермии 274
6.3. Выводы по главе 277
Общие выводы по работе 278
Библиографический список 278
