Кафедра експлуатації та ремонту машин
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/788
Browse
18 results
Search Results
Item Influence of high-modulus filler content on critical load on tribocouples made of microheterophase polymer composite materials(ХНУ, 2022) Aulin, V.; Lysenko, S.; Hrynkiv, A.; Derkach, O.; Makarenko, D.; Аулін, В. В.; Лисенко, С. В.; Гриньків, А. В.; Деркач, О. Д.; Макаренко, Д. О.The influence of the content of high-modulus filler on the assessment of the critical load on the conjugation of polymeric composite materials is theoretically substantiated from the tribological point of view. Various cases of destruction of polymeric composite materials are considered. The conditions under which the setting of polymeric composite materials is observed, as well as the conditions of their destruction are formulated. Both viscous and brittle fracture of polymeric composite materials are considered. The main focus is on critical loads and stresses depending on the content of high-modulus filler, taking into account the modulus of elasticity of the polymer matrix and filler and the nature of their destruction. В роботі теоретично з трибологічної точки зору обґрунтовано вплив вмісту високомодульного наповнювача на оцінку критичного навантаження на спряження полімерних композитних матеріалів. При цьому розглядаються різні випадки руйнування полімерних композитних матеріалів. Сформульовані умови, при яких спостерігаються схоплювання полімерних композитних матеріалів, а також умови їх руйнування. Розглядається як в'язке, так і крихке руйнування полімерних композитних матеріалів. Основна увага зосереджена на критичних навантаженні і напруження в залежності від вмісту високомодульного наповнювача з урахуванням модулів пружності полімерної матриці і наповнювача та характеру їх руйнування.Item Цифровой пенетрометр s600, как инструмент для мониторинга плотности почвы(Rousse University, 2021) Деркач, А. Д.; Аулин, В. В.; Макаренко, Д. А.; Муранов, Е. С.; Гринькив, А. В.; Деркач, В. А.; Деркач, О. Д.; Аулін, В. В.; Макаренко, Д. О.; Муранов, Є. С.; Гриньків, А. В.; Деркач, В. О.; Derkach, O.; Aulin, V.; Makarenko, D.; Muranov, Ye; Hrynkiv, A.; Derkach, V.Представлен анализ негативного воздействия колес трактора на почву. Показано, что сельскохозяйственная техника способствует деградации почвы по критерию плотности и этот показатель должен постоянно контролироваться. Представлены устройство и методы использования цифрового пенетрометра S 600, оснащенного программным обеспечением. В качестве примера решены две задачи, в которых рекомендуются рациональные меры для поддерживания оптимальной плотности почвы для выращивания сельскохозяйственных культур. Представлено аналіз негативного впливу коліс трактора на ґрунт. Показано, що сільськогосподарська техніка сприяє деградації ґрунту за критерієм щільності і цей показник необхідно постійно контролювати. Представлено пристрій та методи використання цифрового пенетрометра S 600, оснащеного програмним забезпеченням. Як приклад, вирішено дві задачі, в яких рекомендовані раціональні заходи для підтримки оптимальної щільності ґрунту для вирощування сільськогосподарських культур. The analysis of the negative impact of tractor wheels on the soil is presented. It is shown that agricultural machinery contributes to soil degradation according to the density criterion and this indicator must be constantly monitored. The device and methods of using the S 600 digital penetrometer equipped with software are presented. As an example, two problems have been solved, in which rational measures are recommended to maintain an optimal soil density for growing crops.Item Theoretical justification of the influence of change of dilaton and compression bonds of atoms of materials of machine parts on their tribological effect(ХНУ, 2021) Aulin, V.; Lysenko, S.; Hrynkiv, A.; Derkach, O.; Makarenko, O.; Zhylova, I.; Аулін, В. В.; Лисенко, С. В.; Гриньків, А. В.; Деркач, О. Д.; Макаренко, Д. О.; Жилова, І. В.The course of friction and wear processes in the surface layers of conjugations of machine parts is clarified on the basis of the idea of dilaton and compression bonds of atoms in the materials of parts. Dilaton-compression connections are random in nature, and therefore in this work the theory of destruction of parts by S.M. Zhurkov, thermodynamic and quantum physical approaches. The entropy at the macro-, meso- and microscopic levels and the local regions of the materials of conjugation of the parts subject to friction loading are considered. In the diagram of the state of atomic-molecular bonds the dependence curve Fi(ri) or Ti(ri) is considered and the analysis of transformations of bonds according to the specified diagram is carried out. From the point of view of solid state physics and tribophysics, the manifestation, evolution and consequences of the influence on the characteristics and properties of the friction zone of dilaton and compression bonds of material atoms are considered. Composite materials (composite coatings) are substantiated in more detail. This takes into account the assessment of the concept of material stresses in the friction zone, the ability to relax it, as well as the presence of the SD effect. The fracture process is associated with the modulus of elasticity of the components of the composite material and the bulk content of the filler. An appropriate condition is proposed, which determines the tribological efficiency of composite materials and coatings. З'ясовано протікання процесів тертя та зношування в поверхневих шарах спряжень деталей машин на основі уявлення про ділатонні і компресонні зв'язки атомів в матеріалах деталей. Ділатонно-компресонні зв'язки мають випадкову природу, а тому в даній роботі використано теорію руйнування деталей С.М. Журкова, термодинамічний та квантово-фізичний підходи. Розглянуто ентропію на макро-, мезо- і мікроскопічному рівнях та локальні області матеріалів спряження деталей, що підлягають навантаженню тертям. В діаграмі стану атомно-молекулярних зв'язків розглянуто криву залежності Fi(ri) або Ti(ri) та здійснено аналіз перетворень зв'язків згідно зазначеної діаграми. З точки зору фізики твердого тіла та трибофізики розглянуто прояв, еволюція та наслідки впливу на характеристики і властивості зони тертя ділатонних та компресонних зв'язків атомів матеріалу. Більш детально обґрунтовано композиційні матеріали (композиційні покриття). При цьому враховується оцінка концепції напружень матеріалу в зоні тертя, здатність релаксувати її, а також наявність SD-ефекту. Процес руйнування пов'язується з модулями пружності компонентів композиційного матеріалу та об'ємного вмісту наповнювача. Запропоновано відповідну умову, яка визначає трибологічну ефективність композиційних матеріалів та покриттів.Item Визначення робочої температури композитних елементів рухомих з’єднань в зоні тертя(ТДАТУ, 2021) Аулін, В. В.; Деркач, О. Д.; Гриньків, А. В.; Макарнеко, Д. О.; Aulin, V.; Derkach, O.; Hrynkiv, A.; Makarenko, D.; Аулин, В. В.; Деркач, А. Д.; Гринкькив, А. В.; Макаренко, Д. А.В статті сформульовано проблеми, пов’язані з розподіленням теплового потоку у трибоспряженнях сільськогосподарської техніки. Наведено основні напрямки впровадження полімерно-композитних матеріалів в конструкції машин і механізмів. Розглянуто протікання явища теплопровідності в полімерному підшипнику, що обертається на валу або в корпусі. Наведено рівняння для визначення розподілення теплоти у вигляді теплового потоку та вираз для визначення теплового потоку, що надходить у зовнішнє середовище через підшипник і вал. Результати випробувань експериментального підшипника підтвердили працездатність запропонованого типу рухомих спряжень «полімерний композит-сталь». Запропоновані рівняння для визначення температури в зоні тертя при взаємодії полімерно-композитних матеріалів зі сталлю дозволяють обґрунтувати допуски та посадки вказаних елементів рухомих з’єднань. The article formulates the problems associated with increasing the durability of agricultural machinery. It is proposed to implement in mobile joints tribo-mated parts type "polymer composite-steel". The main directions of introduction of polymercomposite materials in the design of machines and mechanisms are given. The course of the phenomenon of thermal conductivity in a polymer bearing rotating on a shaft or in a housing is considered. The equation for determining the heat distribution in the form of heat flux is given. The equation for determining the heat flux entering the environment through the bearing and shaft is proposed. It is assumed that the temperature of the housing at each point is constant and coincides with the temperature of the outer surface of the bearing. Determination of the temperature field in the polymer bearing allows to calculate the change in its outer and inner diameter, ie to provide temperature compensation at optimal values of clearance and tension in the connections "shaft - liner" or "liner - housing". It was found that the highest temperature in the friction zone was 86 ° C (runningin process). The average temperature zone the friction was in the range of 48-52 ° C. Estimated values of temperature in accordance with the above equations - 56 ° C. It was found that the temperature does not increase depending on the work time of the bearing. Changes in the physical and mechanical properties of the bearing material not detected. No changes in the geometrical parameters of the experimental parts were detected. At forced introduction of natural abrasive in a friction zone the character of friction didn't change. The results of research of the experimental bearing indicate the feasibility of using tribo-mated parts typеs "polymer composite-steel" in the constructions of machines and mechanisms. The proposed equations for determining the temperature in the friction zone during the interaction of PCM with steel allow to substantiate the tolerances and landings of the elements of mobile joints made of PCM. В статье сформулированы проблемы, связанные с повышением долговечности сельскохозяйственной техники. Приведены основные направления внедрения полимерно-композиционных материалов в конструкции машин и механизмов. Приведены уравнения для определения распределения теплоты в виде теплового потока и выражение для определения теплового потока, поступающего во внешнюю среду через подшипник и вал. Результаты испытаний экспериментального подшипника подтвердили работоспособность предложенного типа подвижных сопряжений «полимерный композит-сталь». Предложенные уравнения для определения температуры в зоне трения при взаимодействии полимерно-композитных материалов со сталью позволяют обосновать допуски и посадки указанных элементов подвижных соединений.Item Вплив фулереновмісних олив на фрикційну взаємодію металевих трибоспряжень(ЦНТУ, 2020) Деркач, О. Д.; Кабат, О. С.; Владімеров, О. О.; Derkach, O.; Kabat, O.; Vladimerov, O.Досліджено вплив концентрації сажі фулеренів, що додає олію М10г2к, на деякі триботехнічні характеристики «сталь-сталь». Було встановлено, що оптимальний обсяг фуллеренової сажі в олії становив 0,1% ваги. На цьому рівні концентрації видно найнижчі значення коефіцієнта тертя - 0,045, а інтенсивності лінійного зношування - 2,7 × 10-9. Завдяки оптичному дослідженню було підтверджено участь фуллеренової сажі у механізмі поверхневого формування та насиченості вуглецем, що забезпечило підвищення триботехнічних характеристик зразків. The influence of fullerenes’ soot concentration, which added to oil М10г2к on few tribotechnical characteristics «steel-steel» was investigated. It was found, that optimal volume of fullerene soot in the oil was 0,1% of the weight. At this level of concentration can be seen the lowest values of coefficient of friction – 0,045, and intense of linear wearing - 2,7×10-9. Through optical investigation the participation of fullerene soot in surface forming mechanism and saturated with carbon was confirmed, it provided an increase in tribotechnical characteristics of the samples.Item Development of a system for diagnosing bearing assemblies with polymer parts during operation(PC Technology Center, 2020) Aulin, V.; Derkach, O.; Makarenko, D.; Hrynkiv, A.; Krutous, D.; Muranov, Є.; Аулін, В. В.; Деркач, А. Д.; Макаренко, Д. А.; Гриньків, А. В.; Крутоус, Д. І.; Муранов, Є. С.The object of research is the process of monitoring the limiting wear of polymer-composite bushings of the bearing unit of the parallelogram mechanism of seeding machines. This process is clearly manifested in determining the good condition of the moving joints of machines operating in severe operating conditions. The studies performed are based on the principle of breaking the active link. The diagnostics is based on this principle, which makes it possible to assert with sufficient accuracy about the failure of the control link of the mates of parts. The main hypothesis of the study is that by developing a diagnostic system based on the control of composite bushings, it is possible to determine the boundaries of the normal functioning of the sowing sections as a whole. The solution of this issue without intervention in the design of the sowing section itself is impossible. Since the material of the sleeve is a polymer composite, which has sufficient resistance not to pass an electric current, conditions are created for the implementation of the proposed diagnostic system. In this work, a regression model is built to control and identify changes in the lateral backlash from the operating time of the seeding complex. By analyzing the data obtained, it is possible to establish the relationship between the diagnostic parameter, namely, the fixation of the rupture of the active link passing near the working surface of the composite sleeve. The main limitations in the development of this diagnostic system are the boundaries of the control gaps in the mates, as well as the presence of dielectric materials for the control parts. In the case of a significant occurrence of an active rupture link or an incorrect selection of its required diameter, then this diagnostic method may work inappropriately and the diagnostic system becomes ineffective. The work reflects the timeliness and rationality of the developed diagnostic system. On the basis of such a diagnostic system, it is possible to create an automated diagnostic complex for monitoring the state of the parallelogram mechanisms of the seeding complex as a whole. Об'єктом дослідження є процес контролю граничного зносу полімерно-композиційних втулок підшипникового вузла паралелограмного механізму посівних машин. Даний процес чітко проявляється під час визначення справного стану рухомих з'єднань машин, що працюють у важких умовах експлуатації. Виконані дослідження спираються на принцип розриву активної ланки. Діагностика, побудована за даним принципом, дає можливість в достатній точності стверджувати про вихід з ладу контрольної ланки спряжень деталей. Основна гіпотеза дослідження полягає в тому, що розробивши систему діагностики на основі контролю композиційних втулок можливо визначити межі нормального функціонування посівних секцій в цілому. Вирішення даного питання без втручання в конструкцію самої посівної секції неможливо. Оскільки матеріалом втулки є полімерний композит, який має достатній опір, щоб не пропускати електричний струм, то створюються умови для реалізації запропонованої діагностичної системи. В даній роботі побудовано регресійну модель для контролю та виявлення зміни бокового люфта від напрацювання посівного комплексу. Шляхом аналізу отриманих даних можливо встановити взаємозв'язок між діагностичним параметром, а саме, фіксацією розриву активної ланки, що проходить поблизу робочої поверхні композиційної втулки. Основними обмеженнями під час розробки даної діагностичної системи є межі контрольних зазорів у спряженнях, а також наявність діелектричних матеріалів для контрольних деталей. У випадку значного залягання активної розривної ланки або неправильного підбору необхідного її діаметру, даний метод діагностування може недоречно спрацювати і діагностична система стає не ефективною. В роботі відображено вчасність та раціональність спрацювання розробленої діагностичної системи. На базі такої діагностичної системи можливо створити автоматизований діагностичний комплекс для контролю технічного стану паралелограмних механізмів посівного комплексу в цілому.Item Design of mated parts using polymeric materials with enhanced tribotechnical characteristics(PC Technology Center, 2020) Kobets, A.; Aulin, V.; Derkach, O.; Makarenko, D.; Hrynkiv, A.; Krutous, D.; Muranov, E.; Кобець, А. С.; Аулін, В. В.; Деркач, О. Д.; Макаренко, Д. О.; Гриньків, А. В.; Крутоус, Д. І.; Муранов, Є. С.; Кобец, А. С.; Аулин, В. В.; Деркач, А. Д.; Макаренко, Д. А.; Гринькив, А. В.; Крутоус, Д. И.; Муранов, Е. С.This paper reports a comparative study of the poly¬meric materials operating in conjugation with steel. In agricultural engineering, a significant role in structur¬al materials belongs to polymer composites. This type of material is characterized by the low price, small technological cost, as well as acceptable processing characteristics. It has been found that it is necessary to form, for each type of mated parts, a set of materials that could maximally meet the operational conditions. To describe the operating conditions in more detail, they need to be generalized for the specific tribolog¬ical and loading characteristics. Based on this, such load regimes were selected that correspond to the mov¬able mated parts in sowing complexes. For these mated parts, it was necessary, in the course of the tribological study, to choose a material with minimal technologi¬cal deviations but with enhanced tribotechnical char¬acteristics. The result of this study has established that under the predefined conditions a polymer-composite materi¬al with the high-modulus filler PA-6.6+30 % F demon¬strates the best tribophysical characteristics compared to the material PA-6.6. The proposed material, in con¬jugation with steel 1.1191, has a friction coefficient that is 38...41 % lower, while the temperature in the contact area is 8...12 % less, than that in conjugation with the material PA-6.6. Based on the metallographic analysis of friction surfaces, one can argue that a polymer composite with a high-modulus filler creates favor¬able conditions for their implementation in the moving units of machines. The results reported here make it possible to ana¬lyze and synthesize composite materials primarily for agricultural engineering, taking into consideration their tribological properties. The findings may be par-ticularly interesting for service departments and enter¬prises producing parts for sowing complexes. Ця стаття про порівняльне дослідження полімерних матеріалів, що діють у сполученні зі сталлю. У сільськогосподарському машинобудуванні значна роль у конструкційних матеріалах належить полімерним композитам. Цей тип матеріалу характеризується низькою ціною, невеликою технологічною вартістю, а також прийнятними технологічними характеристиками. Було встановлено, що для кожного типу сполучених деталей необхідно сформувати набір матеріалів, які могли б максимально відповідати експлуатаційним умовам. Щоб більш детально описати умови експлуатації, їх потрібно узагальнити для конкретних трибологічних і навантажувальних характеристик. На основі цього були обрані такі режими навантаження, які відповідають рухомим сполученим деталям у посівних комплексах. Для цих сполучених деталей під час трибологічного дослідження необхідно було вибрати матеріал з мінімальними технологічними відхиленнями, але з посиленими триботехнічними характеристиками. Результатом цього дослідження було встановлено, що за попередньо визначених умов полімер-композиційний матеріал з високомодульним наповнювачем PA-6,6 + 30% F демонструє найкращі трибофізичні характеристики порівняно з матеріалом PA-6,6. Запропонований матеріал у кон'югації зі сталлю 1.1191 має коефіцієнт тертя на 38 ... 41% нижче, тоді як температура в зоні контакту на 8 ... 12% менше, ніж у кон'югації з матеріалом PA -6,6. На основі металографічного аналізу поверхонь тертя можна стверджувати, що полімерний композит з високомодульним наповнювачем створює сприятливі умови для їх реалізації в рухомих вузлах машин. Наведені тут результати дозволяють аналізувати та синтезувати композиційні матеріали насамперед для сільськогосподарського машинобудування, беручи до уваги їх трибологічні властивості. Висновки можуть бути особливо цікавими для сервісних відділів та підприємств, що виробляють деталі для посівних комплексів. В этой статье приводится сравнительное исследование полимерных материалов, работающих в сочетании со сталью. В сельскохозяйственном машиностроении значительная роль в конструкционных материалах принадлежит полимерным композитам. Этот вид материала отличается невысокой ценой, небольшой технологической стоимостью, а также приемлемыми технологическими характеристиками. Установлено, что для каждого типа сопрягаемых деталей необходимо формировать набор материалов, максимально соответствующих условиям эксплуатации. Чтобы описать условия эксплуатации более подробно, их необходимо обобщить для конкретных трибологических и нагрузочных характеристик. Исходя из этого, были выбраны такие режимы нагрузки, которые соответствуют подвижным сопряженным частям в посевных комплексах. Для этих сопряженных деталей в ходе трибологического исследования необходимо было выбрать материал с минимальными технологическими отклонениями, но с улучшенными триботехническими характеристиками. В результате исследования установлено, что в заданных условиях полимерно-композиционный материал с высокомодульным наполнителем ПА-6,6 + 30% F демонстрирует лучшие трибофизические характеристики по сравнению с материалом ПА-6,6. Предлагаемый материал в сопряжении со сталью 1.1191 имеет коэффициент трения на 38 ... 41% ниже, а температура в зоне контакта на 8 ... 12% меньше, чем в сопряжении с материалом PA-6,6. На основании металлографического анализа поверхностей трения можно утверждать, что полимерный композит с высокомодульным наполнителем создает благоприятные условия для их применения в движущихся узлах машин. Представленные здесь результаты позволяют анализировать и синтезировать композиционные материалы, прежде всего, для сельскохозяйственной техники, принимая во внимание их трибологические свойства. Полученные данные могут быть особенно интересны сервисным службам и предприятиям, производящим детали для посевных комплексов.Item Application of polymer composites in the design of agricultural machines for tillage(ХНУ, 2020) Aulin, V.; Derkach, O.; Kabat, O.; Makarenko, D.; Grynkiv, A.; Krutous, D.; Аулін, В. В.; Деркач, О. Д.; Кабат, О. С.; Макаренко, Д. О.; Гриньків, А. В.; Крутоус, Д. І.; Аулин, В. В.; Деркач, А. Д.; Кабат, О. С.; Макаренко, Д. А.; Гринькив, А. В.; Крутоус, Д. И.The article includes an analysis of the state of production of crop production in Ukraine and a description of the shortcomings in the work of cultivators.It was proposed to modernize the construction of cultivators with the help of polymer composite materials. We recommend the introduction of a polymer composite CCPA-6-30 in the construction of cultivators, it has high tribotechnical characteristics. Стаття включає аналіз стану виробництва продукції рослинництва в Україні та актуальність застосування культиваторів в існуючих технологіях вирощування культур. Запропоновано модернізувати трибоспряження паралелограмних механізмів культиваторів полімерними композитними матеріалами. За результатами досліджень триботехнічних характеристик ряду полімерно-композитних матеріалів, доведено ефективність використання в конструкції культиваторів полімерний композит УПА-6-30, що має високі триботехнічні характеристики. Статья включает анализ состояния производства продукции растениеводства в Украине и актуальность применения культиваторов в существующих технологиях выращивания культур. Предложено модернизировать трибоспряжения параллелограммных механизмов культиваторов полимерными композитными материалами. По результатам исследований триботехнических характеристик ряда полимерно-композитных материалов, доказана эффективность использования в конструкции культиваторов полимерный композит УПА-6-30, имеющий высокие триботехнические характеристики.Item Investigation of the influence of fulleren-containing oils on tribotechnical characteristics(Rousse University, 2020) Derkach, O.; Kobets, A.; Aulin, V.; Kabat, O.; Makarenko, D.; Hrynkiv, A.; Shchus, B.; Деркач, О. Д.; Кобец, А. С.; Аулін, В. В.; Кабат, О. С.; Макаренко, Д. А.; Гриньків, А. В.; Шусь, Б. П.The influence of fullerenes’ soot concentration, which added to oil М10г2к on few tribotechnical characteristics «steel-steel» was investigated. It was found, that optimal volume of fullerene soot in the oil was 0,1% of the weight. At this level of concentration can be seen the lowest values of coefficient of friction – 0,045, and intense of linear wearing - 2,7×10-9. Through optical investigation the participation of fullerene soot in surface forming mechanism and saturated with carbon was confirmed, it provided an increase in tribotechnical characteristics of the samples. Досліджено вплив концентрації сажі фулеренів, що додано в оливу М10г2к, на деякі триботехнічні характеристики «сталь-сталь». Було встановлено, що оптимальний вміст фуллеренової сажі в оливі становив 0,1% ваги. На цьому рівні концентрації видно найнижчі значення коефіцієнта тертя - 0,045, а інтенсивності лінійного зношування - 2,7 × 10-9. Завдяки оптичному дослідженню було підтверджено участь фуллеренової сажі в механізмі поверхневого формування та насиченого вуглецем, що забезпечило підвищення триботехнічних характеристик зразків.Item Обгрунтування режимів експлуатації полімерного композиційного матеріалу на основі фенілону С1(ЦНТУ, 2020) Кабат, О. С.; Деркач, О. Д.; Зотов, С. В.; Деркач, А. Д.; Kabat, O.; Derkach, O.; Zotov, S.