Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
15 results
Search Results
Item Теоретичне обґрунтування експлуатаційних властивостей деталей автомобілів, зміцнених композиційними покриттями, методом кластерних компонентів(ЦНТУ, 2020) Аулін, В. В.; Василенко, І. Ф.; Красота, М. В.; Aulin, V.; Vasylenko, I.; Krasota, M.; Аулин, В. В.; Василенко, И. Ф.У статті теоретично обґрунтовано експлуатаційні властивості деталей автомобілів, зміцнених композиційними покриттями, з використанням методу кластерних компонентів. Вибираючи різні набори параметрів, а також варіюючи систему обмежень на них, можна здійснити формування комплексу експлуатаційних властивостей деталей. Для спрощення моделі впакування композиційних покриттів і матеріалів прийнято вважати наповнювачі різного складу, ізометричної форми та однакового розміру Запропоновані їх регулярні структури, що відповідають упаковці куль однакового розміру. Показано, що такі упаковки утворюють решітки аналогічні атомним кристалічним структурам. Виявлено залежності функції властивостей композиційних покриттів від вмісту кожного з видів кластерних компонентів. Метод кластерних компонентів, описуючи зміни властивостей композиційних покриттів від співвідношення компонентів, дає можливість управляти комплексом експлуатаційних властивостей й отримати якісні покриття для підвищення довговічності деталей, систем і агрегатів автомобілів. A number of parts of car systems and units in the process of operation are subject to intensive wear and fatigue processes, and therefore do not withstand the planned service life. An important reserve for increasing the reliability and efficiency of such equipment is the strengthening of the working surfaces of its parts with composite materials and coatings. This method of strengthening makes it possible, controlling the structure of composite materials and coatings, to form the necessary set of performance properties of parts to ensure the appropriate level of reliability and increase durability. However, this requires theoretical justification to establish a correspondence between the structure, composition, distribution of chemical elements applied to the parts of the composite coating and their performance properties, such as wear resistance, fatigue strength, etc. The purpose of this work is a theoretical justification for the use of the method of cluster components to determine and form a set of necessary performance properties that ensure reliable and efficient operation of parts of systems and units of cars. The article theoretically substantiates the operational properties of automobile parts hardened with composite coatings using the method of cluster components. By choosing certain sets of parameters, as well as varying the system of restrictions on them, it is possible to form a complex of operational properties of parts. To simplify the packing model for composite materials and coatings, it is assumed that fillers of different compositions have an isometric shape and the same size. A regular structure is proposed, corresponding to the packing of spheres of the same size. It is shown that such packings form lattices similar to atomic crystal structures. The dependences of the function of the properties of composite coatings on the content of each of the types of cluster components are revealed. The method of cluster components, describing changes in the properties of composite coatings from the ratio of components, makes it possible to control a set of operational properties and obtain high-quality coatings to increase the durability of parts of systems and vehicle units. As a result of the conducted researches it is offered to consider composite coverings and composite materials as the systems characterized by a certain complex of operational properties depending on filler content and regularity of structure. According to the theory of cluster components, the content of the component determines the parameters and properties of composite coatings and materials. The method of cluster components makes it possible to present a set of operational properties as an additive model of its components. The packaging of components in composite coatings and materials is represented by atomic crystal structures: simple cubic, volume-centered cubic, face-centered cubic and hexagonal densely packed. The implementation of the method of cluster components on the example of a binary system of components A and B is considered. The basic configuration in accordance with the approximations of the statistical ordering theory is chosen. The visual interpretation and physical content of a mixture of powders, components of composite coatings and materials, particles A and B are given. The configurational entropy and formation of cluster components of the intermediate composition AB along with the basic AA and BB are considered. Based on the π-theorem, a complete set of quasi-chemical reactions is outlined. For binary composite coatings and materials АСВ1-С the matrices of size and relative content of components are constructed, the quasi-chemical formalism of the method of cluster components and the law of active masses for volume-centered cubic lattice are used. This is taken into account when building functional models of operational properties. Their specification on the criterion of correctness is carried out. В статье теоретически обоснованы эксплуатационные свойства деталей автомобилей, упрочненных композиционными покрытиями с использованием метода кластерных компонентов. Выбирая те или иные наборы параметров, а также варьируя систему ограничений на них, можно осуществить формирование комплекса эксплуатационных свойств деталей. Для упрощения модели упаковки композиционных материалов и покрытий принято считать, что наполнители разного состава имеют изометрическую форму и одинаковый размер. Предложена регулярная структура, соответствующая упаковке сфер одинакового размера. Показано, что такие упаковки образуют решетки аналогичные атомным кристаллическим структурам. Выявлены зависимости функции свойств композиционных покрытий от содержания каждого из видов кластерных компонентов. Метод кластерных компонентов, описывая изменения свойств композиционных покрытий от соотношения компонентов, даёт возможность управлять комплексом эксплуатационных свойств и получить качественные покрытия для повышения долговечности деталей систем и агрегатов автомобилей.Item Автоматичне керування тривалістю індукційного наплавлення(ЦНТУ, 2017) Віхрова, Л. Г.; Бісюк, В. А.; Дідик, О. К.; Vihrova, L.; Bisuk, V.; Didyk, О.Розглянуто вплив швидкості переміщення деталі в полі індуктора на якість нанесеного композиційного покриття при неперервно-послідовному індукційному наплавленні. With constant generator of high frequency working mode affect the temperature of the land induction welding surface by changing the speed of moving parts in the field of the inductor. This allows you to increase or decrease capacity enerhovnesku zone heating; provides a more even distribution of temperature on the surface of the part; Extra or reheat if the output of the inductor temperature treated area is insufficient for high quality welding. Given the fact that the accuracy of heat is essential to ensure high product quality and reduce energy consumption and lack of need to develop an automated control system ASC induction welding installation work that will ensure strict observance of the heating temperature and the minimum required length of welding.Item Автоматичне керування процесом індукційного наплавлення композиційних покриттів на деталі сільськогосподарської техніки(КНТУ, 2006) Аулін, В. В.; Віхрова, Л. Г.; Бісюк, В. А.; Бобрицький, В. М.Наведено аналіз етапів технологічного процесу наплавлення композиційних покриттів на деталі сільськогосподарської техніки (СГТ). Запропоновано автоматичну систему керування у вигляді структурної та функціональних схем. In this item the analysis of the stages of technological process of welding composition coverages on the details of agriculture machines. The automatic control system is offered as structural and functional diagrams.Item Автоматизація процесу нанесення композиційних покриттів при неперервно-послідовному індукційному наплавленні(КНТУ, 2016) Бісюк, В. А.; Каліч, В. М.; Дідик, О. К.; Bisuk, Viktor; Kalich, Viktor; Didyk, ОlexandrРозглянуто основні фактори які впливають на якість композиційних покриттів нанесених процесом неперервно-послідовного індукційного наплавлення. Запропоновано математичний опис процесу неперервно-послідовного індукційного наплавлення. Getting a high quality finished products is directly dependent on the accuracy of observance of the specified process parameters of induction heating. One of the parameters characterizing the quantitative and qualitative side of the heating process details and application manual, prior to further processing is temperature field product. Average temperature field in the surface layers of details, the degree of heating is determined on the one hand the energy and the design parameters of the heating equipment and the algorithm control Electro installation and a device for moving parts in the field inductor, the other - a large number of external factors that deflection temperature field of the right values. Automatic system, which provides optimal control parameters such process consistently continuous induction welding as speed moving parts, voltage and frequency current to the inductor will calculate the optimal duration and temperature of the heating surface details will warm uniformly and therefore without significant thermal deformation, will provide sufficiently high coating quality and reduce energy consumption.Item Математичні основи процесу індукційного нагрівання деталей машин і наплавлення композиційних покриттів(КНТУ, 2010) Віхрова, Л. Г.; Бісюк, В. А.; Босов, Є. П.; Vihrova, L.; Bisuk, V.; Bosov, Е.Наведено результати аналізу досліджень систем і принципів керування технологічним процесом індукційного наплавлення зміцнюючих композиційних покриттів, розглянуто задачу забезпечення незалежності якості процесу нанесення КП від впливу зовнішніх факторів і проблеми автоматизації технологічного процесу індукційного наплавлення, запропоновано математичну модель для процесу індукційного нагрівання теплотехнічно тонкого тіла. Results of the analysis of research systems and the principles of process control the induction of protective surfacing composite coatings, considered the problem of ensuring the independence of the quality of the coating process manual of the influence of external factors, as well as to automate the process of induction welding process, mathematical model for the process of induction heating of heat-thin body.Item Програмне забезпечення АСК процесу індукційного нагрівання і наплавлення композиційних покриттів(КНТУ, 2013) Бісюк, В. А.; Bisuk, V.Проведено дослідження процесів індукційного нагрівання та наплавлення. В ході досліджень визначено технологічні параметри, що впливають на якість поверхні, що підлягає обробці – це температура і тривалість процесу ІНН, а відповідно напруга та частота струму на індукторі. Запропоновано АСК технологічним процесом індукційного наплавлення, яка розроблена на основі програмованої мікроконтролерної системи та відповідного програмного забезпечення. With the rapid pace of development of microelectronics and, consequently, the advent of high-speed automation made possible the creation of automated systems and automatic control of such processes, the automation of previously considered uneconomical or technically impracticable, to the extent where it would meet the requirements of a particular production. The difficulty of designing technological equipment with automatic control system is often a too complicated way to measure process parameters and the complexity of the control algorithm, the latter is decisive reason for rejecting high-speed automation processes when the time interval between the control action must be a millisecond or less. These processes include some process of induction heating and welding. The aim of this work is to study the properties of the process of induction heating parts and applying composite coatings and capacity development and implementation of ACS with the appropriate software. Increasingly, automation is to improve the quality of products, whereas previously it was mostly better performance. Task automation induction welding is relevant in various branches of engineering, such as the manufacture of agricultural machinery, railways, etc. Accordingly, the question of drawing automatic control system induction welding process that is focused on stabilizing the quality of the process and fully takes advantage of modern electronics and microcontroller software. Studies have shown processes INN factors influencing the flow of welding process, found their interdependence. Definitely more control over the parameters that significantly affect the quality of the parts. Software-driven ACS induction welding process based programmable microcontroller system enables dynamically (without stopping the process) managed to change the settings and save information about the process for monitoring and further processing.Item Математичні моделі процесу індукційного нагрівання поверхонь деталей для автоматичної системи управління наплавленням композиційних покриттів(КНТУ, 2011) Віхрова, Л. Г.; Аулін, В. В.; Бісюк, В. А.; Vihrova, L.; Aulin, V.; Bisuk, V.Наведено аналіз загальної математичної моделі процесу індукційного нагрівання (ІН) робочих поверхонь деталей машин і запропоновано ідеалізовані математичні моделі індукційного нагрівання, які дозволяють з різним ступенем наближення до реального процесу вивчити статичні і динамічні характеристики необхідні при побудові АСУ технологічним процесом індукційного наплавлення зміцнюючих композиційних покриттів. The analysis of general mathematical model of induction heating process working surfaces of machine parts and proposed idealized mathematical model of induction heating, which allow different degrees of approximation to the real process to examine static and dynamic characteristics required in the construction of ASC by process of induction hardening composite coating deposition.Item Аналіз структури кераміко-металевих композиційних покриттів, нанесених контактним наварюванням порошкових дротів(КНТУ, 2013) Василенко, І. Ф.; Vasylenko, I.У статті описано структуру та склад кераміко-металевих композиційних покриттів, одержаних контактним наварюванням порошкових дротів, показано доцільність використання для формування покрить плакованої кераміки. Застосування таких покриттів дозоляє підвищити довговічність деталей сільськогосподарської техніки. The purpose of article is the study of microstructures ceramic-metal composite coatings applied to the contact welding on cored wires, proving the suitability of such as wear-resistant coatings, and also show the benefits of using the coatings of chromium carbide clad nickel. To identify the processes occurring during the formation of the composite coating was carried out a comparative analysis of the structures of cored wires and derived welding on the contact surfaces. The microstructure of the welded surfaces was studied as on the light and the scanning microscopes. As shown and described article coatings pictures at a magnification of 100, 1000 and 1500. Evaluated porosity coatings, uniform distribution of carbides in the coatings, as well as the microstructure of metal matrix coatings. The studies concluded that the usefulness of using to improve the durability of parts of agricultural machines оf contact welding on cored wires, the core of which contains iron powder and chromium carbide, nickel-plated.Item Програмне та апаратне забезпечення для автоматизації процесів керування індукційним наплавленням композиційних покриттів(КНТУ, 2014) Бісюк, В. А.; Мірошніченко, М. С.; Рибакова, Л. В.; Bisuk, Viktor; Vihrova, Mariy; Ribakova, LudmilaРозглянуто характер змін технологічних параметрів процесу індукційного наплавлення композиційних покриттів для зміцнення робочих поверхонь деталей машин. Розроблено діаграму процесів роботи АСК технологічним процесом індукційного наплавлення на базі програмованого мікроконтролеру та алгоритм роботи програмного забезпечення АСК. Induction welding is one of the most widely used method, due to the high performance and ease of processing equipment, but it should be noted that the complex nonlinear nature of the process complicates its automation.The aim of this work is to study the properties of the process of induction heating parts and applying composite coatings and capacity development and implementation of ACS with the appropriate software. The current stage of development of microelectronics and the emergence of new tools for software development ( high-level language compilers for microcontrollers ), allows to develop computerized automatic control system processes ETC automation previously considered uneconomical or technically unfeasible. According become an urgent problem of developing an automatic control system (ACS) induction welding processes and associated software that will improve the quality and cost-effectiveness of energy and materials. Studies have shown processes INN factors influencing the flow of welding process, found their interdependence. Definitely more control over the parameters that significantly affect the quality of the parts. Software-driven ACS induction welding process based programmable microcontroller system enables dynamically (without stopping the process) managed to change the settings and save information about the process for monitoring and further processing. Past studies of processes showed that complex non-linear character of the deposition process requires the development and implementation of new software and hardware to automate the induction welding. The scheme of hardware, processes and circuit diagram of the algorithm for software-driven ASA induction welding process, which will improve the performance and quality of induction welding process.Item Комп'ютерне моделювання полів температур та напружень в композиційних матеріалах та покриттях при їх формуванні, терті та зношуванні(КНТУ, 2014) Аулін, В. В.; Бобрицький, В. М.; Aulin, Viktor; Bobrytskyi, VitaliiВ статті за допомогою комп’ютерного моделювання досліджено поле температур та напружено- деформований стан композиційних матеріалів та покриттів на всіх етапах їх життєвого циклу. Визначено розподіл нестаціонарних полів температур та напружень, які виникають в композиційних матеріалах та покриттях в процесі їх формування і тертя та зношування, а також локальні області з максимальною різницею перепаду температур і напружень та вплив на них внутрішніх і зовнішніх факторів. Виявлено тісний взаємозв'язок між складом композиційних матеріалів і покриттів, розмірами і формою їх структурних складових та статистичними і локальними значеннями досліджуваних полів температур і напружень відповідних нестаціонарних полів. Результати комп’ютерного моделювання дають можливість оптимізувати склад та структуру композиційних матеріалів та покриттів для підвищення їх фізико-механічних та триботехнічних характеристик і властивостей. The article by computer simulation investigated the distribution of temperature and stress-strain state of composite materials and coatings at all stages of their life cycle. Determined the distribution of transient temperature fields, stresses and strains that occur in composite materials and coatings in the process of forming and friction and wear , as well as local areas with a maximum difference of temperature and stress and the impact on their internal and external factors. Computer simulation of composite materials and composite coatings made it possible to construct a non-stationary heat field and thermal stress field in composite materials and composite coatings with dispersion - strengthened and eutectic types of structures that arise from stationary sources of heat ( of friction ). It is shown that the configuration of these fields are essentially uniform, there are significant changes in temperature and stress due to heterogeneity of structure heterogeneity thermophysical and mechanical properties of the structural components of composite materials and composite coatings that achieve , depending on the load of friction , melting components, and local stress - up to several GPa. The value of tensile stress and compressive alternating throughout the volume of the composite material and composite coatings. There is a close relationship between the structure of composite materials and composite coatings, the size and shape of structural components and statistical and local values of temperature and stress appropriate nonstationary fields. To minimize temperature changes and thermal stresses to use uniform size structure of the filler with a maximum dispersion of carbides and align the thermal properties of filler and matrix, which must provide high relaxation ability. According to the results of computer simulation can optimize the composition and structure of composite materials and coatings to enhance their physical and mechanical characteristics and tribotechnical.