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
8 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 Механізми внутрішнього та зовнішнього тертя та їх вплив на процеси зношування трибоспряження деталей машин(ЦНТУ, 2024) Аулін, В. В.; Кузик, О. В.; Тихий, А. А.; Лисенко, С. В.; Жилова, І. В.; Aulin, V.; Kuzyk, O.; Tykhyi, А.; Lysenko, S.; Zhylova, I.В статті розглянуті сутність та механізми внутрішньої і зовнішнього тертя, їх характеристики. Узагальненою характеристикою зовнішнього тертя є вибіркове нерівномірне зношування навантажених робочих поверхонь деталей. Динамічні механізми релаксації напружень поверхневих шарів матеріалів деталей трибоспряжень є механізмом дисипації енергії в процесі внутрішнього тертя. Зазначено, що типовими процесами механічної релаксації в зразках релаксаційного внутрішнього тертя є і релаксація Сноека, релаксація Кестера і зерногранична релаксація. Розглянуто їх специфіку. Виявлено, що релаксаційні процеси при недостатності дисипативних властивостей тонкої структури матеріалу сприяють підвищенню зносостійкості. The article describes the essence and mechanisms of internal and external friction, their characteristics. A generalized characteristic of external friction is the selective uneven wear of the loaded working surfaces of parts. Dynamic mechanisms of stress relaxation of the surface layers of materials of tribocoupler parts are a mechanism of energy dissipation in the process of internal friction. It is noted that the typical processes of mechanical relaxation in samples of relaxation internal friction are Snoek relaxation, Kester relaxation, and grain boundary relaxation. Their specifics are considered.Item Лазерне зміцнення інструментів та деталей обладнання ремонтних майстерень автомобільного транспорту в АПК(ЦНТУ, 2024) Ковальчук, Ю. О.; Лісовий, І. О.; Кравченко, В. В.; Ковальчук, А. О.; Kovalchuk, Yu.; Lisoviy, I.; Kravchenko, V.; Kovalchuk, A.Досліджено вплив лазерної обробки на приповерхневу мікроструктуру сплавів. Показано, яка сталь матиме максимальну твердість в результаті лазерного зміцнення серед сталей 40Х13, 30Х13 та 20Х13. Визначено оптимальний рівень розчинення в сталях Р6М5, 9ХС і ХВГ вихідних карбідів для отримання максимально можливої твердості при їх лазерній обробці. Досліджено значення мікротвердості та термостійкості бронзи в результаті її лазерного зміцнення. Відмічено значне збільшення терміну експлуатації загартованих лазером виробів в порівнянні зі стандартною термічною обробкою. The purpose of this work is to study the effect of laser processing on the surface layers of alloys and to study their microstructure and features in order to improve their mechanical properties and increase the production resource of relevant tools and parts of equipment for repair shops of automobile transport in the agricultural sector.Item Зносостійкість титанового сплаву ВТ1-0 з модифікованою поверхнею в умовах абразивного впливу(ЦНТУ, 2023) Рутковський, А. В.; Маркович, С. І.; Магопець, С. О.; Маркович, В. С.; Rutkovskіy, А.; Markovych, S.; Mahopets, S.; Markovych, V.В роботі проведено дослідження зносостійкості титанового сплаву ВТ1-0 з модифікованою поверхнею в умовах абразивного впливу. Для проведення вакуумного іонного азотування в імпульсному режимі і формування дифузійних шарів на поверхні використовувалася універсальна установка «ВІПА1» Технологічні параметри вакуумного іонного азотування в імпульсному режимі: температура – 550°С, тиск – 25-150 Па, час обробки – 10 годин, співвідношення реакційних газів – 80% Аг + 20% N2. Дослідження зносостійкості проводили по схемі зношування вільним абразивом (метод Брінеля) відповідно до ГОСТ 23.208-79 та американського стандарту АСТМ С 6568. Експеримент проводили при швидкості ковзання 0,158 м/с, навантаженні 20 кг (при плечі 272 мм) та шляху тертя 50 м. В якості еталону використовувалась сталь 45, загартована до твердості 480-500 НВ. Тілом для зношування служив диск із титанового сплаву ВТ1-0 діаметром 100 мм і товщиною 3,5 мм. В результаті дослідження встановлено що максимальна інтенсивність зношування титанового сплаву ВТ1-0 без зміцнення; вплив термоциклічного азотування підвищує зносостійкість сплаву ВТ1-0: у піску – 3 рази; у воді + пісок – 3,5 рази; у солі + пісок – 2,5 рази; вплив ізотермічного азотування підвищує зносостійкість сплаву ВТ1-0: у піску – 4 рази; у воді + пісок – 3,5 рази; у солі + пісок – 2,5 рази. The cost of rebuilding machine parts as a result of wear is enormous and rising every year. At a US symposium on reducing wear in machinery, the general consensus was that wear management is central to solving national problems such as energy conservation, material reduction, and ensuring the reliability and safety of mechanical systems. Nitriding significantly increases the wear resistance of metals and alloys. The formation of chemical compounds in titanium alloys by introducing nitrogen or increasing its concentration limit changes the rate of chemical reactions and the kinetics of oxide film growth, and increases their adhesion to the substrate. This leads to a decrease in the intensity of adhesive node formation and improves the tribological characteristics of titanium alloys. Therefore, it is necessary to study a titanium alloy with a hardened nitrided layer to obtain experimental results to determine the regularity of the influence of diffusion saturation parameters on wear resistance under abrasive conditions.Item Дослідження впливу температури електроліту при імпульсному анодуванні на властивості поверхневих шарів технічного алюмінію(ЦНТУ, 2023) Гвоздецький, В. М.; Маркович, С. І.; Задорожна, Х. Р.; Студент, М. М.; Hvozdetskii, V.; Markovych, S.; Zadorozhna, К.; Student, М.Імпульсне анодування формує оксидні шари на алюмінієвих сплавах, що дозволяє отримати поверхневі шари з високою твердістю (до 2000 HV), низьким коефіцієнтом тертя, високою адгезією до металевої основи та низькою екологічною небезпекою. Проведено дослідження впливу температури імпульсного анодування на структуру та зносостійкість анодованих шарів. Встановлено, шо більше молекул води та сірки в анодованому шарі, то менша його мікротвердість та абразивна зносостійкість. Мінімальний знос анодованого шару, а значить найвищу його зносостійкість, зафіксовано для шарів, синтезованих за температури анодування -8ºС, а максимальний знос та найменшу зносостійкість за температури анодування -5ºС. Висока зносостійкість анодованих шарів, синтезованих за температур електроліту від -8 до +10ºС за умов тертя без мащення зумовлена наявністю кристалічної води в анодованому шарі. luminum alloys are characterized by low abrasive wear resistance, which significantly restricts their wide use in technological environments, especially if they contain abrasive particles. The method of pulse anodizing, which consists in periodically changing the current density, allows to improve the hardness and abrasive wear resistance. However, the influence of temperature on these processes has not been sufficiently studied.Item Підвищення абразивної зносостійкості алюмінієвих ливарних сплавів Al-Si АК-9 та АК-12 плазмо-електролітною обробкою(ЦНТУ, 2022) Студент, М. М.; Погрелюк, І. М.; Маркович, С. І.; Гвоздецький, В. М.; Задорожна, Х. Р.; Топчій, В. І.; Student, M.; Pogrelyuk, I.; Markovych, S.; Hvozdetskii, V.; Zadopozna, K.; Topchiy, V.Досліджено структуру, мікротвердість та абразивну зносостійкість алюмінієвих ливарних сплавів Al-Si АК-9 та АК-12 силумінів. Фазовий аналіз показав, що оксидний ПЕО шар складається із двох оксидних фаз αAl2O3, γAl2O3 та силікатної фази Al2SiO3. Кремній є присутній у структурі оксидного шару проте його є менше ніж у структурі силумінів. Встановлено, що в процесі плазмо-електролітної обробки кремній розчиняється у лужному електроліті. Показано, що плазмоелектролітна обробка силумінів АК-9 та АК-12 підвищує їх мікротвердість до 1000 …1300 HV, це спричиняє підвищення їх абразивної зносостійкості у 14...57 разів. Додаток в електроліт перекису водню H2O2 у кількості 3% мас. підвищує абразивну зносостійкість силумінів після плазмоелектролітної обробки ще на 30...70%. Це зумовлено збільшенням оксидних фаз та зменшенням силікатної фази Al2SiO3 у структурі покриття. Aluminum casting alloys are used in machine-building, automobile, aviation, electrical and textile enterprises. However, aluminum alloys have low abrasive wear resistance, which significantly hinders their use in technological environments where abrasive particles are present. However, aluminum alloys have low abrasive wear resistance, which significantly hinders their use in technological environments where abrasive particles are present. The method of plasma electrolytic oxidation of plasma electrolyte treatment on aluminum alloys provides high hardness up to 2000 HV, low friction coefficient, high adhesion to the metal base, high environmental friendliness. However, this method does not allow the synthesis of oxide layers with high abrasive wear resistance on cast alloys - silumin. Plasma electrolyte treatment layers synthesized on the most widely used Al-Si foundry alloys have significant disadvantages: low rate of synthesis of the oxoceramic layer - 0.5 - 1 μm / min., Low thickness - up to 140 μm, low microhardness (700- 1000 HV) and low abrasion resistance. Plasma electrolyte treatment layers were synthesized on the surface of 30x30 mm plates with a thickness of 4 mm from aluminum casting alloys AK-9 (9% Si) and AK-12 (12% Si) in electrolyte - 3 g / l KOH + 2 g / l Na2SiO3 (aqueous solution of liquid glass) without and with the addition to the electrolyte of 3 g / l of hydrogen peroxide H2O2, pulsed current at a frequency of 50 Hz in the cathode-anode mode at a ratio of currents (Ik / Ia) = 1 and a current density of 20 A / dm2. The thickness of the coatings after synthesis for 120 min was 120 -130 μm .. [4]. Metallographic studies were performed on a scanning electron microscope ZEISS EVO 40XVP with X-ray microanalysis system INCA Energy. The phase composition of the surface layers was investigated using a DRON-3M diffractometer in Cu-K radiation. Conclusions: 1. Plasma-electrolyte treatment of silumins AK-9 and AK-12 increases their microhardness up to 1000… 1300 HV, which causes an increase in their abrasive wear resistance by 14 ... 57 times. 2. Addition to the electrolyte of hydrogen peroxide H2O2 in the amount of 3% of the mass. increases the abrasive wear resistance of silumins after plasma electrolyte treatment by another 30 ... 70%. This is due to the increase in the content of oxide phases αAl2O3, γAl2O3 and the decrease in the content of the silicate phase of sillimanite - Al2O3 · SiO2 in the coating structure.Item Дослідження та порівняльний аналіз зносостійкості литих мелючих тіл з хромистих чавунів(ЦНТУ, 2022) Ломакін, В. М.; Кропівний, В. М.; Пукалов, В. В.; Кропівна, А. В.; Молокост, Л. А.; Lomakin, V.; Kropivnyi, V.; Pukalov, V.; Kropivna, O.; Molokost, L.Випробувано мелючі тіла, відлиті з хромистого чавуну в багатомісному кокілі, на ударно- абразивну зносостійкість і ударостійкість. Для дослідження прийнято три типи хромистих чавунів: низькохромистий (~1% Cr), середньохромистий (до 5% Cr) і високохромистий (ВХБЧ, до 20% Cr). Досліджено макро- і мікроструктуру зазначених сплавів, як матеріалу литих мелючих куль. Встановлено підвищення ударно-абразивної зносостійкості і ударостійкості таких виробів при збільшенні масової частки хрому в чавуні за рахунок утворення в металевій основі карбідів типу (Fe, Cr)3C і особливо (Fe, Cr)7C3. Економічно обґрунтовано в якості матеріалу мелючих куль низькохромистий білий чавун. A study was made of the impact-abrasive wear resistance and impact resistance of grinding bodies cast in a multi-place mold. Three types of chromium cast irons were adopted for the study: low chromium (~1% Cr), medium chromium (up to 5% Cr) and high chromium (up to 20% Cr). The macro- and microstructure of these alloys as a material for cast grinding balls has been studied. Installed an increase in the impact-abrasive wear resistance and impact resistance of such products with an increase in the mass fraction of chromium in cast iron due to the formation of carbides of the (Fe, Cr)3C and especially (Fe, Cr)7C3. Balls were cast in multi-seat chill molds. Cast iron was smelted in a medium-frequency induction furnace, such as IChT, with the main lining on a charge of pure pig iron and steel low-carbon scrap. The temperature of cast iron production was 1500 °C. Liquid cast iron was subjected to alloying with medium carbon ferrochrome. The wear resistance of cast irons was determined on samples cut from balls in the radial direction. The tests were performed in a laboratory mill When tested for impact resistance, the grinding ball received a striking blow of mass 50 kg, falling from a height of 0,5 m. The frequency of application of dynamic loads was 10 beats per minute. Impact resistance was determined by the average number of impacts sustained by the grinding body prior to destruction. Nevertheless, significant excess of the cost high-chromium over low-chromium cast iron forces us to agree with the opinion of the majority of researchers and the practice of production of such metal products. In today's conditions, low-chromium white cast iron is an economically viable material for grinding media.Item Зміцнення деталей з алюмінієвих сплавів мікродуговоговим оксидуванням(ЦНТУ, 2021) Кулєшков, Ю. В.; Красота, М. В.; Руденко, Т. В.; Осін, Р. А.; Крошка, В. Д.; Kuleshkov, Yu.; Krasota, M.; Rudenko, T.; Osin, R.; Kroshka, V.У статті наведено результати аналізу можливості використання нового способу зміцнення робочих поверхонь деталей – мікродугового оксидування для підвищення зносостійкості робочих поверхонь деталей, виготовлених з алюмінієвих сплавів, зокрема корпусів шестеренних насосів типу НШ. У роботі викладена сутність процесу зміцнення деталей мікродуговим оксидуванням, представлені основні фізико-механічні характеристики зміцнюючого покриття. Відзначено, що міцність зчеплення і механічні властивості покриття багато в чому залежать від стану зміцнюючої поверхні, зокрема від методу попередньої обробки. При цьому встановлено, що зміцнюючі покриття металу після пластичного деформування мають більшу міцність зчеплення, більшу товщиною і твердістю. Представлені основні відомості про мікродугове оксидуванні, які на думку авторів будуть сприяти освоєнню маловивченого способу зміцнення в ремонтному виробництві. The purpose of the research is to analyze the scientific and technical information to determine the possibility of strengthening the parts of aluminum alloys by microarc oxidation, in particular gear pump housings. The article presents the results of the analysis of possibility of using a new method of hardening roboczych surfaces - micro-arc oxidation to enhance the wear resistance of working surfaces of parts made of aluminum alloys, in particular housings, gear pumps NSH. The paper describes the essence of the process of hardening parts by microarc oxidation, presents the main physical and mechanical characteristics of the hardening coating. It is noted that the adhesion strength and mechanical properties of the coating largely depend on the state of the surface to be strengthened, in particular, on the method of pretreatment. At the same time, it was found that the strengthening coating of the metal after plastic deformation has a greater adhesion strength, greater thickness and hardness. The paper presents the basic information about microarc oxidation, which, according to the authors, will contribute to the development of the method in the poorly studied method of hardening in repair production. It can be concluded that the ceramic coatings obtained by microarc oxidation can be recommended for the restoration and strengthening of aluminum parts of gear pumps, in particular the pump housing.