Факультет будівництва, транспорту та енергетики
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/764
Browse
9 results
Search Results
Item Determination of the rational composition of the additive to oil with the use of the Katerynivka friction geo modifier(University of Kragujevac, 2019) Aulin, V.; Lyashuk, O.; Hrynkiv, A.; Lysenko, S.; Zamota, T.; Vovk, Y.; Pankov, A.; Tykhyi, A.; Horkunenko, A.; Аулін, В. В.; Ляшук, О. Л.; Гриньків, А. В.; Лисенко, С. В.; Замота, Т. М.; Вовк, Ю. Я.; Панков, А. О.; Тихий, А. А.; Горкуненко, А. Б.Studies of the formation of the optimal composition of Tribological additives to the base oil have shown the possibility of improving the characteristics of the tribosystem. It was revealed that this Tribological additive makes it possible to form functional surface layers that provide normal operating conditions for tribological conjugation of parts. Based on the optimization of the technical condition of the Tribological additives, the optimal values of each of its components are obtained. Optimization of the condition provided that the amount of wear should tend to a minimum, and the maximum load and loading of the weld should tend to a maximum. Based on the experimental database on the 4-ball friction machine, an equation is obtained for each of the indicated response functions of the resulting features, based on which, with a desirability value of the order of 1.0, the composition of Tribological additives is obtained: from Katerynivka Friction geo modifiers; Sodium oleate, copper sulfate and phosphor TAT 33. It was found that the adding of TM-3-18k into the oil Tribological additives in the amount of 5.75 % under laboratory conditions can reduce the wear rate by 35.1 – 35.5 %, the maximum load also increases by 17.1 – 17.2 %, and the welding load increases by 5.3 – 8.4 %. The analysis of experimental data shows that this Tribological additive can be operated at locally loaded parts of 1035 N, and the peak contact overload is up to 2385 N. The research results suggest that the proposed Tribological supplement makes it possible to improve the characteristics of the tribosystem. It can be useful to service and trucking enterprises during technical service and for the manufacturing of composite oil. Дослідження формування оптимального складу трибологічних присадок до базової оливи показали можливість покращення характеристик трибосистеми. Було виявлено, що ця трибологічна присадка дає можливість формувати функціональні поверхневі шари, які забезпечують нормальні умови експлуатації для трибологічних спряжень деталей. На основі оптимізації вмісту трибологічних присадок отримують оптимальні значення кожного з його компонентів. Оптимізація умови за умови, що кількість зносу має бути до мінімуму, а максимальне навантаження та навантаження зварювання має бути максимальним. На основі експериментальної бази даних на 4-кульковій машині тертя отримують рівняння для кожної із зазначених функцій реагування отриманих ознак, на основі якої зі значенням бажаності порядку 1,0 отримують склад трибологічних присадок : Катеринівські геомодифікатори тертя; олеат натрію, мідний купорос та фосфор TAT 33. Було встановлено, що додавання ТМ-3-18к в оливу трибологічної присадки в кількості 5,75% в лабораторних умовах дозволяє знизити швидкість зносу на 35,1 - 35,5%, максимальне навантаження також збільшується на 17,1 - 17,2%, а зварювальне навантаження збільшується на 5,3 - 8,4%. Аналіз експериментальних даних показує, що цю трибологічну присадку можна експлуатувати на локально завантажених ділянках 1035 Н, а пікове контактне перевантаження становить до 2385 Н. Результати досліджень говорять про те, що запропонована трибологічна присадка дозволяє покращити характеристики трибосистеми. Це може бути корисно для обслуговування під час технічного обслуговування та для виготовлення композиційних олив.Item Simulation of the tribological properties of motor oils by the results of laboratory tests(TNTU and Scientific Publishing House “SciView”, 2019-03) Dykha, O.; Aulin, V.; Babak, O.; Диха, О. В.; Аулін, В. В.; Бабак, О. П.The purpose of this work was to create a calculation-experimental method for calculating the wear of lubricated friction units of machines based on a two-factor wear model (contact pressure – sliding velocity) with identification of their wear resistance parameters. To achieve this purpose it was necessary to obtain theoretical dependences for identification of wear resistance parameters in the wear models based on laboratory tests with various geometrical contact diagrams of lubricated samples. Analysis of known studies has shown that existing approaches required solution of complex systems of integral-differential equations or numerical methods that are unacceptable in the engineering practice. In this work a model of the wear of lubricated friction units of machines in conditions of boundary friction was obtained in a form of dependence of the wear rate on the dimensionless complexes of contact pressure and sliding velocity. The basis was the solution of the inverse wear of the contact problem for various geometrical schemes of contact. The contact diagrams corresponded to the actual forms of contact of the friction units of the machines: rolling bearings and sliding bearings, gears and others. The following equations were taken as the defining equations: the equilibrium equation in the contact, the continuity equation in the contact, and the approximating experimental dependence for the wear of materials. As a result of the solution, it has been obtained the simple algebraic formulas for calculating and identifying the parameters of the patterns of wear. It was realized that the installation has been developed for tests by means of program Solid Works and the numerical algorithm of the decision of a task on the basis of program MathCad. During the work it has been studied the influence of determining factors of sliding velocity and load on bearing wear. The obtained results were recommended for predicting wear of lubricated friction units of engines at the design stage and optimizing their design and operational parameters. Метою даної роботи було створити розрахунково-експериментальний метод розрахунку зносу мастильних вузлів тертя машин на основі двофакторної моделі зносу (контактний тиск - швидкість ковзання) з визначенням їх параметрів зносостійкості. Для досягнення цієї мети необхідно було отримати теоретичні залежності для ідентифікації параметрів зносостійкості в моделях зносу на основі лабораторних випробувань з різними геометричними контактними схемами змащених зразків. Аналіз відомих досліджень показав, що існуючі підходи потребують вирішення складних систем інтегрально-диференціальних рівнянь чи чисельних методів, неприйнятних в інженерній практиці. У цій роботі була отримана модель зносу мастильних вузлів тертя машин в умовах граничного тертя у формі залежності швидкості зносу від безрозмірних комплексів контактного тиску та швидкості ковзання. В основі лежало рішення зворотного зносу контактної задачі для різних геометричних схем контакту. Діаграми контактів відповідали фактичним формам контакту вузлів тертя машин: підшипників кочення та підшипників ковзання, шестерень та інших. В якості визначальних рівнянь були взяті такі рівняння: рівняння рівноваги в контакті, рівняння неперервності в контакті та приблизна експериментальна залежність від зносу матеріалів. В результаті рішення було отримано прості алгебраїчні формули для обчислення та визначення параметрів моделей зносу. Було зрозуміло, що установка розроблена для тестів за допомогою програми Solid Works і чисельного алгоритму рішення задачі на основі програми MathCad. Під час роботи було вивчено вплив визначальних факторів швидкості ковзання та навантаження на зношеність підшипника. Отримані результати були рекомендовані для прогнозування зносу мастильних блоків тертя двигунів на стадії проектування та оптимізації їх конструктивних та експлуатаційних параметрів.Item Повышение эксплуатационной износостойкости деталей машин их триботехническим восстановлением и управлением процессами приработки(2016) Аулин, В. В.; Замота, Т. Н.; Лысенко, С. В.; Аулін, В. В.; Замота, Т. М.; Лисенко, С. В.; Aulin, V.; Zamota, T.; Lesenko, S.Дана классификация основных методов приработки сопряженных деталей машин, на которых базируются триботехнические технологии восстановления. Разработан алгоритм управления процессом приработки сопряжений деталей агрегатов и систем транспортных средств с использованием электрохимико-механического метода. В алгоритме учтены основные технологические параметры процесса приработки, в качестве критерия взят критерий Зоммерфельда. Разработана схема механизма формирования покрытий при модифицировании мо- торного масла добавлением медьсодержащей при- садки и обработкой электрическим, магнитным или электромагнитным полем. Предложены схемы реализации способа автоматического управления износом деталей сопряжений двигателя с использованием триботехнологий восстановления их рабочих поверхностей. На примере электротрибохимического метода приработки сопряжений деталей дана схема формирования покрытий при обработке моторного масла электрическим и магнитным полем с добавление присадки глицерата меди. Показано, что предложенными технологиями триботехнического восстановления можно реализовать условия, в которых проявляется самоорганизация, автоматически управлять износом основных сопряжений двигателей внутреннего сгорания, а также варьировать содержимое компонентов в приработочных средах, создавая композиционные технологические и рабочие среды. Результаты исследований электротрибохимического метода восстановления показали возможность управления трибохимическими реакциями на поверхностях трения, использование разных по природе внутренних и внешних потоков энергии для направленной и ускоренной доставки компонентов используемых присадок, создания в зоне трения антифрикционных и износостойких покрытий, формирование слоя вторичных структур. Показано, что вторичные структуры на поверхностях трения способствует реализации эффекта самоорганизации с ускорением продолжительности приработки и увеличение ресурса трибосопряжений. Дана класифікація основних методів припрацювання спряжених деталей машин, на яких базуються триботехнічні технології відновлення. Розроблено алгоритм управління процесом припрацювання спряжень деталей агрегатів і систем транспортних засобів з використанням електрохіміко-механічного методу. В алгоритмі враховано основні технологічні параметри процесу припрацювання, як критерій взято критерій Зоммерфельда. Розроблено схему механізму формування покриттів при модифікуванні моторної оливи додаванням мідьвмісної присадки і обробкою електричним, магнітним або електромагнітним полем. Запропоновано схеми реалізації способу автоматичного управління зносом деталей спряжень двигуна з використанням триботехнології відновлення їх робочих поверхонь. На прикладі електротрібохімічного методу припрацювання спряжень деталей дана схема формування покриттів при обробці моторної оливи електричним і магнітним полем з додавання присадки гліцерату міді. Показано, що запропонованими технологіями триботехнічного відновлення можна реалізувати умови, в яких проявляється самоорганізація, автоматично управляти зносом основних спряжень двигунів внутрішнього згоряння, а також варіювати вміст компонентів в припрацювальних середовищах, створюючи композиційні технологічні та робочі середовища. Результати досліджень електротрибохімічного методу відновлення показали можливість управління трибохімічними реакціями на поверхнях тертя, використання різних за своєю природою внутрішніх і зовнішніх потоків енергії для спрямованої і прискореної доставки компонентів використовуваних присадок, створення в зоні тертя антифрикційних і зносостійких покриттів, формування шару вторинних структур. Показано, що вторинні структури на поверхнях тертя сприяє реалізації ефекту самоорганізації з прискоренням тривалості припрацювання і збільшення ресурсу трибоспряжень. The classifications of the main runningin methods of mating machine´s parts, which are based on the tribotechnical rework techniques of their working surfaces. The algorithm of control of running-in process of mating parts using electrochemical-mechanical method is developed and the scheme of mechanism of coating formation by modification of the engine oil by adding the copper-containing additives and processing of electrical and magnetic field is developed. A realization method for automatic control of engine´s parts wear with tribotechnology of rework is proposed. On example of a triboelektrochemical method of running-in of mating parts the scheme of forming coatings in the processing of engine oil by electric and magnetic field with the addition of additives glycerate copper is given. It is shown that the technology tribological recovery can implement the conditions in which manifests self-organization and automatically control the depreciation of fixed interfaces internal combustion engine, as well as to vary the contents of the components in the running environment, create composite technology and working environment, control tribochemical reactions on friction surfaces, use different on the nature of internal and external flows of energy for the targeted and accelerated delivery of components of anti-friction, wear-resistant coatings in friction zone, forming layers of secondary structures and amorphous films on the surfaces of friction units of material elements, to create secondary structures on the friction surfaces during the running and operation of the elements of friction units.Item Динамика износа режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих машин при взаимодействии с почвой(2016) Аулин, В. В.; Тихий, А. А.; Аулін, В. В.; Тихий, А. А.; Aulin, V.; Tykhyi, A.В работе исследовали закономерности огибания потоками почвы поверхностей режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих машин на спроектированной установке для исследования закономерностей износа, огибания их потоками и износными характеристиками почвы. Обнаружена зависимость процессов формирования их геометрической формы в процессе взаимодействия с почвой от изменения состояния среды почвы, характера его огибания и скорости относительного движения. Приведены результаты исследования закономерности огибания рабочих органов, заостренных снизу, сверху, с обеих сторон и затупленных, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Установлено, что перед затупившимися режущими элементами образуется так называемая "зона застоя" как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, в которых увеличена концентрация абразивных частиц. Построены схемы характерных зон деформаций почвы при воздействии рабочих органов с образованием уплотненной области. Смоделированы поля скоростей и ускорений в характерных зонах почвы при взаимодействии с режущими элементами. Рассмотрены поля скоростей и ускорений абразивных частиц, а также скорость деформации почвы. Выявлено, что наибольшая интенсивность изменения этих характеристик наблюдается в области поворота пласта почвы. Установлена связь процесса изнашивания с режущей способностью режущих элементов. По результатам экспериментальных исследований получена зависимость изнашивания и силы резания пласта почвы рабочими органами. Дан анализ процесса изнашивания неупрочненного рабочего органа и изменение его угла заострения . Исследовался вариант износа режущего элемента с неодинаковой твердостью и образование профиля с различными углами. Построена стохастическая модель динамики износа рабочих органов в среде почвы. Показано, что под силовым воздействием рабочая поверхность рабочего органа, приспосабливаясь к условиям взаимодействия с почвой, подлежит избирательному износу, который имеет вероятностную природу и является необратимым диссипативным процессом при снижении плотности приложенной внешней энергии и формировании стабильной формы РЭ. In the work the principles of diffraction flows soil surfaces of cutting elements of the operative parts of tillage machines on an apparatus which were designed for study of the regularities of wear are investigated. The dependence of formation processes of their geometric shape in the confunction process with soil from changing of soil environment state, the nature of diffraction and the speed of relative movement is de-tected. The results of investigations of diffraction pat-terns of operative parts pointed from below, from above, from both sides and blunted; placed in vertical and horizontal planes. It is established that blunt in front of the cutting elements form the so-called "zone of stasis" both in vertical and in horizontal planes, in which the increased concentration of abrasive particles. The schemes in characteristic zones of soil deformation at impact of operative parts with the formation of the compacted area are constructed. The velocity fields and acceleration in the characteristic zones of soil when interacting with the cutting elements are simulated. The velocity fields and acceleration of abrasive particles, and the rate of deformation of the soil are considered. It is revealed that the highest intensity of changes in these characteristics is observed in the region of twist of a layer of the soil. The relationship of the process of wear with the cutting ability of the cutting elements is ascertained. According to the results of experimental studies the de-pendence of wear rate and cutting forces of a layer of soil working bodies is acquisited. The analysis of the process of soft wear of the operative parts and chang-ing its angle of taper is given. Studied variant of the wear of the cutting element with different hardness and the formation of profile with different angles . A stochastic model for the dynamics of wear of the operative parts in the soil environment is built. It is shown that under the power action of the working sur-face of the operative parts, adapting to the conditions of interaction with the soil is subject to selective wear, which has a probabilistic nature and is irreversible dis-sipative process by reducing the density of externally applied energy and the formation of a stable form of the cutting element.Item Фізико-мезомеханічний підхід до виявлення характеру зношування спряжень деталей сільськогосподарської і автотранспортної техніки(ХНУ, 2017) Аулін, В. В.; Лисенко, С. В.; Кузик, О. В.; Жилова, І. В.; Aulin, V.; Lysenko, S.; Kuzyk, О.; Zhylova, I.Розглянуто сутність фізико-мезомеханічного підходу до виявлення характеру зношування спряжень деталей машин. Враховуючи характер фрагментації поверхневого шару деталей, з'ясовано механізм його зношування. Показано, які зміни відбуваються в поверхневому шарі, якщо він зміцнений потоком енергії та нанесенням покриттів, зазначені їх особливості. На прикладі зношування трибоспряжень за різними схемами виявлено кореляцію між інтенсивністю зношування і формуванням вихрової фрагментації мезовихрової структури. З'ясовано, що зміцнена поверхня деталі блокує зародження в її основі мезовихрові структури і цим сприяє зростанню зносостійкості. Сфор-мульовані основні вимоги до критеріїв зміцнення деталей трибоспряжень. Розроблено рекомендації до створення та вибору ефективних технологій зміцнення сільськогосподарської та автотранспортної техніки. The essence of the physico-mesomechanical approach to revealing the nature of wear of mating of machine parts is considered. Taking into account the nature of the fragmentation of the surface layer of the parts, the mechanism of its wear is clarified. It is shown, what changes occur in the surface layer, if it is strengthened by the energy flow and coatings, their features indicated. On the example of wear of tribocides according to various schemes, a correlation was found between the wear rate and the formation of the vortex fragmentation of the mesovortex structure. It was found out that the hardened surface of the part blocks the nucleation in its base of the mesovortical structure and thereby contributes to the increase in wear resistance. The basic requirements to the criteria for strengthening the details of tribo-conjugates are formulated. Recommendations for the creation and selection of effective technologies for hardening agricultural and road transport equipment have been developed.Item Самозагострювання різальних елементів ґрунтообробних і землерийних машин в умовах зміцнення їх робочих поверхонь(ХНАДУ, 2012) Аулін, В. В.; Карпушин, С. О.; Тихий, А. А.; Aulin, V.; Karpushin, C.; Tikhiy, F.Розглянуто динаміку зміни напруженого стану і стану зношення різальних елементів робочих органів ґрунтообробних і землерийних машин за різних варіантів зміцнення. Виявлено вплив варіантів зміцнення на проявлення ефекту самозагострювання різальних елементів. The dynamics of stress state variation and wear for cutting elements of cultivating and earth-moving machine work tools has been considered in various reinforcement conditions. The effect of reinforcement conditions on self-sharpening of cutting elements has been ascertained.Item Вплив комбінованого модифікування мастильного середовища на зміну режимів тертя в трибоспряженнях деталей(ХНУ, 2013) Аулін, В. В.; Лисенко, С. В.; Кузик, О. В.; Aulin, V.; Lysenko, S.; Kyzik, О.Розглянуто вплив зміни режимів тертя в трибоспряженнях деталей на коефіцієнт тертя робочих поверхонь. Показано можливість керування режимами тертя комбінованим модифікуванням моторної оливи: додавання присадки і обробка електричним або магнітним полем. Виявлено, що на різних режимах тертя змінюються середні значення коефіцієнта тертя. Визначено зміну режиму тертя при різних способах комбінованого модифікування оливи за встановленою залежністю електричного опору шару оливи від критерію Зоммерфельда. It is shown that the change of the modes of friction at tribounits of details substantially influences on the wear of their working surfaces and control by them maybe by means of modification by the electric and magnetic field of both working surfaces of details and motor oil. It is educed, that it is possible to define the mode of friction by the change of current parameters (strength of current, tension), power, electric resistance of motor oil at presence of separate layer of oil between interfaces by surfaces. It is certain that every value of criterion of Sommerfeld is answered by the concrete value of electric resistance, and the combined retrofitting electric resistance diminishes an additive and treatment of oil the electric or magnetic field at the different modes of friction by comparison to electric resistance of the base oil. According of researches, conducted on the machine of friction of 77МТ-1, the curves of Hersi-Shtribeka, it is educed after that, are built, that on the different modes of friction changes mean values of friction coefficient. By the nature changes of electric resistance in an interface "cylinder liner-piston ring" is set that in the moment of stopping of piston at dead centres it is minimum, and in the moment of achievement increases the piston of high speed. It is shown that it is assisted by not only the speed mode but also presence of layer of oil above a piston into that a ring ran at motion with BDC to TDC. In relation to other rings, then, probably, at motion of piston from TDC to BDC of oil ring and lower rings, having reverse taper, took off oil from the walls of shell of cylinder, that weakened the terms of the hydrodynamic mode of friction. The results of researches testify that for a double piston stroke the investigated surfaces co-operate at the different modes of friction: border, mixed and hydrodynamic lubrication. The mode of border friction assists labilizing of surfaces the additive of glycerate of copper in oil, that strengthens the effect of reduction of friction and losses of power. It is educed, that at the combined retrofitting of oil by an additive (сV = 4,0 %) and magnetic field (Н = 2,5∙104 A/м) in the hydrodynamic mode the coefficient of friction diminishes in 1,9 ... 2,3 time; mixed – in 1,1 ... 1,3 time; border – in 1,5 ... 1,8 time. It is set that electric resistance of layer of oil in an interface "cylinder liner-piston ring" in the moment of stopping of piston at "dead centres" minimum, and in the moment of achievement to them to high speed - maximal. It is certain, also, that at motion of piston from BDC to TDC electrical resistance of layer of oil there is more than from TDC to BDC time in 1,5. The change of the mode of friction is experimentally certain after the set dependence of electric resistance of layer of oil on the criterion of Sommerfeld and different methods of the combined modification of oil.Item Дослідження стану поверхневих шарів деталей триботехнічних систем коерцитиметричним методом(ХНУ, 2014) Аулін, В. В.; Aulin, V.Розглянуто методику вимірювання коерцитивної сили. Показано можливості коерцитиметричного методу при аналізі напружено-деформованого стану поверхневих шарів деталей триботехнічних систем: побудова номограми; аналіз напружень І-ІІІ роду; побудова картограми з виділенням діапазонів значень коерцитивної сили, характерним різним станам; залежність коерцитивної сили від прикладеного навантаження та класифікація режимів експлуатації; статистичний розподіл коерцитивної сили та визначення залишкового ресурсу. Дано експериментальні результати напружено-деформованого стану деталей триботехнічних систем ЦПГ дизеля КамАЗ-740. Наведені результати зносного стану і напружено-деформованого стану за коерцитивною силою, побудовано картограми і розподілу коерцитивної сили вздовж твірної гільз циліндрів і по куту сектору їх поперечного перерізу при напрацюванні дизеля мобільної сільськогосподарської техніки: 1600 мото-год., 3150 мото-год. – без відновлюючих дій; 3640 мото-год. – з технологічними та технічними відновлюючими діями. Показано, що при комбінованому фізико-хімічному модифікуванні моторної оливи мідьвмісними присадками з накладанням електричного і магнітного полів знижується знос, створюються рівнозношувальні робочі поверхні з мінімальним напружено-деформованим станом та мінімальною епюрою зносу, подовжується ресурс деталей ЦПГ і дизеля в цілому. The method of measuring the coercive force. The possibilities coercimetric method in the analysis of stress-strain state of the surface layers of parts of tribological systems: the construction of the nomogram; stress analysis I-III kind; construction of cartograms to select a range of values of the coercive force characteristic of the various states; dependence of the coercive force of the applied load and classification of modes of operation; statistical distribution of the coercive force and determination of residual life. Given the experimental results of the stress-strain state components of tribological systems CPG diesel КамАЗ-740. The results given the wear condition and the stress-strain state in the coercive force, built cartograms coercive force distribution along the generatrix of the cylinder liners and the angle of the sector of the cross-section if the service life of diesel mobile agricultural machinery in 1600 moto-h., 3150 moto-h. – without remedial action; 3640 moto-h. – technological and technical regenerates. It is shown that with the combined physical and chemical modification of copper-based engine oil additives with the imposition of the electric and magnetic fields, reducing wear, created equal to the wear work surfaces with a minimum of stress-strain state and the minimum orthographic wear, lengthens life CPG parts and diesel engine as a whole. Key words: stress-strain state, wear, coercive force, the technical condition, the resource.Item Самозагострювання різальних елементів ґрунтообробних і землерийних машин в умовах зміцнення їх робочих поверхонь(ХНАДУ, 2012) Аулін, В. В.; Карпушин, С. О.; Тихий, А. А.; Aulin, V.; Karpushin, C.; Tikhiy, F.Розглянуто динаміку зміни напруженого стану і стану зношення різальних елементів робочих органів ґрунтообробних і землерийних машин за різних варіантів зміцнення. Виявлено вплив варіантів зміцнення на проявлення ефекту самозагострювання різальних елементів.The dynamics of stress state variation and wear for cutting elements of cultivating and earth-moving machine work tools has been considered in various reinforcement conditions. The effect of reinforcement conditions on self-sharpening of cutting elements has been ascertained.