Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки.
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/9042
Ідентифікатор медіа: R30-03350 (рішення Національної ради України від 25.04.2024 р. № 1418).
ISSN 2664-262X (p)
DOI: 10.32515/2664-262X
Browse
4 results
Search Results
Item Зміна напружено-деформованого стану робочої поверхні деталі з антифрикційним покриттям(ЦНТУ, 2025) Шепеленко, І. В.; Красота, А. М.; Красота, М. В.; Shepelenko, I.; Krasota, A.; Krasota, M.В статті за допомогою моделювання виконані дослідження закономірностей змін параметрів напружено-деформованого стану на робочій поверхні кулачка розподільного валу ДВЗ. При побудові моделі враховані конструктивні особливості розподільного валу, умови роботи з’єднання «кулачок–штовхач», сили, що діють в газорозподільному механізмі в момент відкривання клапана. Для адекватного відтворення навантажень в деталях досліджуваного вузла створена скінчено-елементна модель розподільного вала, який контактує опорними шийками з втулками, а кулачком – з одним із штовхачів. Результати розрахунків підтвердили, що саме в зоні контакту «кулачок–штовхач» спостерігаються максимальні значення напружень. Для визначення шляхів покращення експлуатаційних властивостей робочих поверхонь кулачків дослідженні параметри напружено-деформованого стану базового кулачка, а також кулачка з антифрикційним покриттям, нанесеним фінішною антифрикційної безабразивною обробкою. Якісний та кількісний аналіз напружень в зоні контакту «кулачок–штовхач» дозволив встановити, що розподільний вал з кулачком, що має антифрикційне покриття, сприймає менші силові напруження ніж з кулачком базового виконання, а отже, буде піддаватися меншому зношуванню. Отримані закономірності дозволяють стверджувати про доцільність ФАБО кулачків з метою підвищення довговічності розподільного валу. The article deals with the issue of increasing the durability of the camshaft of an internal combustion engine by improving the operational properties of cams. It is determined that by studying the stress-strain state of individual elements of a part, it is possible to solve a number of technological problems. Taking into account that in most cases the destruction of a part begins from its surface, the stress-strain state of the surface layer has a significant impact on the operational properties of parts. The study of the parameters of the stress-strain state on the working surface of the cam of the camshaft of an internal combustion engine was carried out by modelling using the finite element method. The model takes into account the design features of the camshaft, the operating conditions of the campusher connection, and the forces acting in the gas distribution mechanism at the moment of valve opening. To adequately reproduce the loads in the details of the studied assembly, a finite element model of the camshaft was created, with the camshaft journals in contact with the bushings and the cams in contact with one of the pushrods.Item Дослідження напружено-деформованого стану дна кузова напівпричіпа вантажного автомобіля в залежності від розміщення перемичок(ЦНТУ, 2023) Гевко, Ів. Б.; Пиндус, Ю. І.; Левкович, М. Г.; Тесля, В. О.; Гупка, А. Б.; Сіправська, М. Д.; Hevko, I.; Pyndus, Yu.; Levkovich, M.; Teslia, V.; Gupka, А.; Sipravska, M.За допомогою методу напруження-деформації було проведено комплексне дослідження кузовів вантажних напівпричепів, що призвело до розробки інноваційних інженерних рішень, спрямованих на підвищення їх техніко-економічних показників. Це було досягнуто шляхом аналізу впливу різних факторів на особливості будови та конструкції. Результати дослідження були отримані на основі напружено-деформованого стану (НДС) з використанням передових методів інженерного аналізу, зокрема із застосуванням спеціалізованого програмного комплексу SolidWorks на CAD-моделі, що представляє кузов напівпричепа вантажівки. The purpose of this article is to study the influence of the geometric parameters of the elements of the bottom of the body of a truck semi-trailer on its stress-strain state. To solve this problem, a combination of analytical, numerical and experimental methods is used to investigate the stress-strain state of the structure in car bodies. With help of the stress-strain method, a comprehensive study of the bodies of cargo semi-trailers was carried out, which led to the development of innovative engineering solutions aimed at increasing their technical and economic indicators. This was achieved by analyzing the influence of various factors on the structure and design features. The research results were obtained on the basis of the stress-strain state (SST) using advanced methods of engineering analysis, in particular, using the specialized SolidWorks software complex on a CAD model representing the body of a semi-trailer truck. The results obtained after conducting these studies serve as the basis for making engineering decisions aimed at improving the design of the truck body.Item Підвищення ефективності конструкції кованого дворогого гака(ЦНТУ, 2022) Портнов, Г. Д.; Тихий, А. А.; Дарієнко, В. В.; Пукалов, В. В.; Portnov, G.; Tykhyi, А.; Dariienko, V.; Pukalov, V.Запропоноване вдосконалення вантажних дворогих гаків ГОСТ 6628-73, яке теоретично дозволяє зменшити масу на 7% при збереженні експлуатаційних властивостей. Проведено аналіз впливу форми кованого дворогого гака на його ефективність. Побудована модель для вивчення напружено – деформованого стану кранового гака в умовах максимального навантаження, придатна до утворення конфігурацій номерів гака. Визначені найменш навантажені елементи моделі за допомогою візуалізації розподілених напружень. An improvement of standard cargo two-horned hooks is proposed, which theoretically allows to reduce the weight by 7% while maintaining performance. The analysis of influence of the form of the forged two-horned hook on its efficiency is carried out. The model for studying the stress - strain state of the crane hook under conditions of maximum load, suitable for the formation of configurations of hook numbers. The modeling of solid objects is carried out, which allows to analyze the structures made according to the scheme of the curved beam with an accuracy greater than that allowed by the theoretical calculation. The least loaded elements of the model are determined by visualization of distributed stresses. Comparison of world standards of two-horned hooks shows a significant difference in material efficiency with the same classes and groups of classification. To study the stress - strain state of the crane hook under conditions of maximum load in the program SolidWorks built a model suitable for the formation of hook configurations. The stress-strain state of the models was determined for two load variants. The load on both hooks of the hook is distributed evenly and the load is suspended on one horn. Experience in the operation of standardized hooks has determined the ergonomics of the surfaces of products in contact with the rafter equipment. The geometric ratios of the cross-sectional dimensions of the hooks, as well as the threaded part can be considered determined theoretically and experimentally as optimal. It is reasonable to remove part of the material of the middle part of the hook. The strength criterion was the coefficient of safety margin. It is acceptable to reduce the value of K of the newly developed model by 5% of the K model of the hook. Making a hole in the model changes the ratio of the stiffness of its elements, which leads to a change in the load pattern. The process of choosing the shape of the hole is iterative. The stress distribution in the elements of the model at different load variants with the indication of the minimum value of the safety factor K is presented. When developing design documentation for a two-horned hook with holes should take into account the ratio of the parameters of the holes with the characteristic size of the throat.Item Дослідження напружено-деформованого стану іонноазотованих зразків із покриттям в умовах ізотермічної та термоциклічної повзучості методом кінцево-елементного аналізу(ЦНТУ, 2022) Рутковський, А. В.; Маркович, С. І.; Михайлюта, С. С.; Rutkovskіy, A.; Markovych, S.; Myhajlyta, S.В роботі на основі методу кінцево-елементного аналізу здійснено дослідження напружено-деформованого стану зразка з алюмінієвого сплаву з теплозахисними дифузійними іонноазотованими шарами в умовах ізотермічного та термоциклічного навантаження. Проведено оцінку напружено-деформованого стану алюмінієвого зразка, як без зміцнення, так із теплозахисним дифузійним іонноазотованим поверхневим шаром від одночасного впливу навантаження та температури, а саме в умовах термоциклічної повзучості. Порівняна оцінка напружено-деформованого стану 1/8 зразка з алюмінієвого сплаву АЛ21 та із зміцненим поверхневим шаром здійснювалася з використанням програмного пакета NАSТRАN. Встановлено, що значна частина еквівалентних напружень сприймається зміцненим поверхневим шаром при збереженні несучої здатності основи. Цим підтверджується підвищення опору композиції “основа-покриття” як ізотермічній так і термоциклічній повзучості. Крім того, за допомогою методу кінцево-елементного аналізу можна передбачити роботу деталей циліндропоршньової групи, а саме час і місце виникнення тріщини при зміні навантаження та температури. One of the advanced methods of increasing the thermal stability of the pistons of internal combustion engines is ionic nitriding (ion-plasma nitriding). At the same time, the study of the stress - strain state of a sample of aluminum alloy with heat - protective diffusion ion - nitrided layers under conditions of thermocyclic loading (simultaneous action of load and temperature) is an urgent task. The application of the finite element analysis method makes it possible to predict the operation of the parts of the cylinder-piston group, namely the time and place of the crack when the load and temperature change. When calculating the stress-strain state, the peculiarities of their geometric parameters, properties of structural material, type of calculation (static, thermal, etc.), and conditions of force and temperature load acting on them were taken into account. The calculation was performed using real experimental samples. The method of calculating the stress-strain state of the composition "base - coating" taking into account operational and technological factors consists of several stages: solving the problem of non-stationary thermal conductivity to determine the residual stresses resulting from coating; determination of stresses from power and temperature load; obtaining the stress-strain state by the method of superposition. Using the finite element analysis method, the stress-strain state of the aluminum sample was evaluated, both without hardening and with a heat-protective diffusion ion-nitrided surface layer from simultaneous exposure to load and temperature, namely under conditions of thermocyclic creep. To more accurately determine the equivalent stresses, the calculations were performed on 1/8 of the sample. Comparative evaluation of the stress-strain state of 1/8 of the sample of aluminum alloy AL21 and with a reinforced surface layer was performed using the software package NASTR. Thus, based on the analysis of the stress - strain state of the aluminum alloy sample with heat-protective diffusion ion - nitrided layers under thermocyclic loading (simultaneous action of load and temperature) it is established that a significant part of equivalent stresses is perceived by the strengthened surface layer. This confirms the increase in the resistance of the composition "base-coating" of both isothermal and thermocyclic creep. In addition, with the help of the finite element analysis method, it is possible to predict the operation of the parts of the cylinder-piston group, namely the time and place of the crack when the load and temperature change.