№3,4, 2001

Представлено результати дослідження контактної взаємодії циліндричної системи із внутрішнім контактом елементів у випадку їх двохобластевого стику, зумовленого малою овальністю контурів. Проведено аналіз впливу різної жорсткості матеріалів співдотичних тіл на параметри контакту при різних величинах навантаження, радіального зазору та овальності. Встановлено, що збільшення жорсткості одного з елементів спряження приводить до суттєвого зростання максимальних контактних тисків і, обернено пропорційного зменшення зони контакту.

Впервые поднимается вопрос о влиянии предварительной магнитной обработки поверхностных слоев сталей на их износ при идентичных условиях реверсивного и однонаправленного трения. Показано, что магнитная обработка поверхностей приводит к изменению отрицательного эффекта реверса, уменьшая или повышая его величину, выраженную в отношении износов испытанных образцов из конструкционных сталей.

Для розробки найбільш ефективних шляхів забезпечення зносостійкості гільз циліндрів досліджений механізм їх зношування в період пуску і прогрівання двигуна, при роботі на оптимальному і пониженому теплових режимах, при різних швидкостях і навантаженнях, а також при запиленні повітря абразивними частками.

На моделі композиційного матеріалу, в якому між наповнювачем (волокном) і матрицею є кільцева перехідна зона з відомим законом зміни в ній механічних властивостей, досліджено характер напруженого стану, що виникає в умовах навантаження силами тертя ковзанням. Показано, що локальні напруження в композиції в залежності від виду навантаження елементарного об'єму можуть бути спрогнозовані і розраховані, зважаючи на механічні властивості, вигляд і структуру перехідної зони, яка утворюється в результаті дифузійної взаємодії матриці і включення, що передбачено діаграмою стану.

Приведенная методика расчета износа цилиндра учитывает влияние основных факторов и параметров работы двигателя. Полученные математическая зависимость и программа расчета износа положены в основу разработки технологий изготовления деталей с заданной переменной износостойкостью рабочей поверхности. Технологии позволяют получить заданную высокоизносостойкую структуру чугуна непосредственно при отливке без дополнительной упрочняющей обработки.

Разработан комплексный подход в оценке процесса термоэрозионного износа рабочих поверхностей инструмента при изготовлении изделий из расплавленной стекломассы, включающий стандартные и специальные методы исследований. Результаты исследований позволили расширить представление о механизмах разрушения конструкционных материалов, периодически контактирующих с вязкими, химически активными силикатными расплавами, и разработать экономнолегированные составы материалов с повышенной сопротивляемостью разрушению в силикатных расплавах.

В роботі наведено результати експериментальних досліджень широкого класу матеріалів, на закономірності деформування та руйнування яких суттєво впливає внутрішнє тертя. До цього класу відносяться крихкі, зернисті, сипкі та дисперсні матеріали, з якими часто взаємодіють елементи машин в технологічних процесах. Вплив внутрішнього тертя проявляється в залежності опору зсуву і деформацій формозміни від величини стискуючих напружень. Ці особливості необхідно враховувати при побудові розрахункової моделі взаємодії елементів машин і матеріалів з суттєвим внутрішнім тертям.

У роботі створено надійну методику, яка дозволяє визначити потрібну температуру нагрівання заготовки або бажану форму її температурного поля (при нерівномірному диференційованому нагріванні), що забезпечує довговічність роботи штампового інструменту та бажаний вихід його з ладу завдяки зношуванню, а не зминанню чи крихкому руйнуванню.

Проведены экспериментальные исследования упорного гидродинамического подшипника с плавающим диском с упругим кольцом (патент Украины №33207А от 15.02.2001). Упругое кольцо обладало коэффициентом жесткости на порядок меньшим динамической жесткости масляной пленки подшипника. Установлено, что плавающий диск с упругим кольцом при торцовых биениях гребня плавает в определенном устойчивом положении, весьма близком к статическому состоянию, и вращается с угловой скоростью, равной приблизительно половине угловой скорости вращения гребня.

Предложен метод оценки обрабатываемости металлов путем трения скольжения по схеме вращения цилиндр плоскость. Для определения параметров моделей изнашивания получены простые расчетные формулы. Описана процедура применения предложенного метода. Представлены результаты исследований в виде формул, графиков, таблиц.

Евтектичні сплави та покриття внаслідок колоніальної будови взаємнорозгалужених кристалічних фаз, які утворюють евтектику, і можливості регулювання щільності та дисперсності структури характеризуються комплексом високих фізико-механічних властивостей та експлуатаційних характеристик, зокрема, підвищеною пластичністю, відносно високою твердістю, зносо- та корозійною стійкістю. Вони відповідають вимогам, які ставляться до композиційних дисперсійно зміцнених матеріалів. Завдання покращення конструкцій машин, деталей їх вузлів і механізмів є тісно пов'язане з можливістю безпечного збільшення робочих параметрів: тисків, швидкостей, температур та інших. Деталі машин повинні характеризуватись високою довговічністю, яка в основному обмежена зносостійкістю їх матеріалів. У зв'язку з цим актуальною є проблема підвищення опору зношуванню поверхневих шарів, які працюють в умовах контактної взаємодії, шляхом розробки та застосування нетрадиційних евтектичних композиційних дисперсійно зміцнених сплавів на основі заліза. Проведені дослідження зносостій кості нового класу евтектичних сплавів системи Fe-Mn-C-B-Si, одержаних методом плазмового наплавлення розроблених порошкових сплавів. Кінетику зношування евтектичних сплавів описано за допомогою трибокінетичної моделі, запропонованої О.Є.Андрейківим та М.В.Чернецем. Показано, що зносостійкість запропонованих сплавів є значно вища у порівнянні із традиційними порошковими матеріалами типу ПГ-СР та ПГ-10Н-01.

Исследована циклическая трещиностойкость сварных швов, выполненных промышленными (Schwartz 3K, FoxEV50, LB-52U, ОЗС/ВНИИСТ-26, УОНИ 13/55, МР-3) и экспериментальными электродами в воздухе и сероводородной среде NACE при одинаковом уровне деформации образцов. Установлено незначительное влияние химического состава сварных швов на сопротивление развитию трещины в воздухе. Сероводородная среда увеличивает скорость роста трещины в 2,16…8,18 раз, в сравнении с испытаниями в воздухе. Установлены критерии циклической трещиностойкости металла сварных швов в сероводородной среде.

В рамках линеаризованной теории упругости рассматривается контактное взаимодействие предварительно напряженных композитов с учетом износа. Композиты моделируются ортотропным линейноупругим телом. Однородность начального деформированного состояния достигается за счет рассмотрения тел с большими радиусами.

Показано одно из перспективных направлений повышения надежности изделий путем восстановления изношенных участков методом плазменного напыления. Отмечено, что остаточные напряжения в покрытии оказывают влияние на физико-механические характеристики покрытия, в том числе и сопротивление износу. Разработана методика оценки остаточных напряжений.

Розглядаються питання забезпечення максимальної зносостійкості трибосистеми формуванням відповідних структурно-енергетичних характеристик поверхневих шарів. Енергетичні характеристики поверхневих шарів трибоелементів ковзання з певною структурою визначаються експрес-методом за допомогою побудованих математичних залежностей, затрат енергії для проходу індентора мікротрибометра з навантаженням по поверхні трибоелемента з нанесеним мономолекулярним шаром активного середовища.

З позиції електроннофрактографічного аналізу висвітлено особливості взаємодії висічних лінійок з картоном в процесі висікання останнього. Проведені фрактографічні дослідження дозволили крім якісної оцінки поверхонь взаємодіючих тіл визначити і деякі кількісні параметри процесу висікання, а саме: вид зношування елементів поверхні картоновисічного інструменту, ширину площадки контакту (діаметр заокруглення леза висічної лінійки), ширину здеформованої зони картону в залежності від кількості робочих циклів та інше.

В работе приведены результаты реализованной программы испытаний детонационных покрытий из композиционных порошковых материалов (использованы порошки нихрома ПХ20Н80 и нержавеющей аустенитной стали ПХ23Н15, применяемые при газотермическом напылении в качестве основных материалов или материалов связки), которая включила исследования нескольких факторов (скорости скольжения, температуры и др.).

В работе предложен и проанализирован новый принцип восстановления неравномерного износа деталей опор скольжения путем нанесения покрытий переменной толщины, т.е. дифференциальных покрытий. При этом толщина покрытия соответствует эпюре износа детали, а сам принцип обеспечивает наиболее экономичный путь восстановления детали.

В работе рассмотрены вероятностные и вероятностно-физические законы распределения отказов полиамидных втулок шкворневой пары тролейбусов, получены параметры распределений, проведена проверка законов по критерию согласия Колмогорова. Результаты проверки показали, что диффузионные законы имеют наибольшую вероятность согласия.

В роботі наводяться результати експериментального дослідження впливу швидкостей складного відносного руху на величину сил тертя. Показано, що в кожному з напрямків діють самостійні сили тертя, а їх рівнодійна не дорівнює тертю ковзання. Отримано аналітичне співвідношення, що пов'язує величину сил тертя з відношенням швидкостей відносного руху.

Проведено статистичну обробку й аналіз величини зносу елементів поршневих пальців дизельних двигунів СМД-60,62 трьох типів: заводських (нових), відновлених гідротермічною роздачею при нагріванні струмами високої частоти та відновленні гідротермопластичною роздачею при електроконтактному нагріванні з використанням пакету прикладних програм Statistica версія 5.5. Встановлено, що статистичні методи дають можливість дослідити зносний стан поршневих пальців, визначити закон розподілу величини зносу як елементів, так і пальця в цілому й використати це при побудові статистичної моделі зносу. Показано, як можна використати аналіз в підборі найефективнішої технології відновлення поршневого пальця.

Описані процеси поверхневої сегрегації атомів C, Si та Al при терті сплавів Fe - C, Fe - Si, Fe - Al, Cu - Al, Cu - Sn. Проведені за допомогою оже-електронної спектроскопії дослідження сегрегації атомів при зношуванні розроблених евтектичних сплавів на основі системи Fe-Mn-C-B.

Проведена аналогія між механічною коливальною системою з сухим тертям і електричним коливальним контуром з стабілітроном. Показано, що стабілітрон в електричних схемах виступає аналогом елемента сухого тертя в механічних системах. Підтверджена наявність у коливальному контурі з стабілітроном ефектів, властивих механічним коливальним системам з сухим тертям: лінійність спадання амплітуди коливань; стабілізація напруги після завершення перехідного процесу на ненульовому рівні в межах зони застою; величина спадання амплітуди за один період в чотири рази більша за напругу стабілізації стабілітрона. Введено нове для радіоелектроніки поняття зони застою: показано, що її ширина визначається напругою стабілізації стабілітрона.

В работе проведен сравнительный анализ подходов к оценке рабочих характеристик подшипников скольжения с позиций гидродинамической и термоупругогидродинамической теорий смазки.

The results obtained in the experiments allow to demonstrate successful application of the "Micron" device which realises the tribo -spectral method deforming tribo-spectrum analysis for the estimation tribo-spectral characteristics of different conditions of composites surface layer in the wide range of their density.

Клапани гомогенізаторів високого тиску, використовувані в харчовій промисловості при виготовленні фруктово-овочевих соків належать до пристроїв, які працюють в особливо складних умовах. Зношування їх елементів викликане рухом рідини, що містить тверді частинки. Одним з домінуючих є гідроабразивне зношування при малому куті атаки. В публікації наведено приклади аналізу впливу конструкції на характер руйнування. Подано методику експериментального дослідження гідроабразивного зношування на спеціальній установці. Для оцінки цього процесу зношування пропонується використати складові імпульсу маси частинок, зокрема при малому куті атаки для гідроабразивного зношування - дотичну складову. Представлено також математичну модель дослідження кінетики зношування матеріалу під впливом абразивних частинок в потоці рідини. Наведено результати дослідження абразивного зношування матеріалів незакріпленим абразивом на стенді Т07 як способу якісної оцінки для підбору матеріалів на елементи, що зазнають гідроабразивного зношування.

Розглянуто метод оцінки зношування зубів зубчастих передач, в основу якого покладено методологію дослідження кінетики трибоконтактної взаємодії деформівних тіл при терті ковзання. Представлено аналіз кінематичних та геометричних залежностей у зубчастому зачепленні, наведено чисельний розв'язок для випадку найпростішої моделі, де покладається незмінність вихідних параметрів трибопроцесу.

На основании имеющихся теоретических исследований авторов проведен расчет технического ресурса опорных дейдвудных подшипников гребного вала судна типа " Славянск ". Результаты расчетов сопоставлены с эксплуатационными данными, сделан вывод об адекватности предложенной математической модели и реального процесса изнашивания.

В работе рассмотрен подход к оценке качества и эффективности технологии для объектов, заданных двумя плотностями распределений, когда одно распределение отражает действительные состояния объекта, а другое - допустимые его состояния.

Приведены экспериментальные данные, характеризующие взаимосвязь триботехнических и динамических характеристик металополимерных пар трения с учетом температурного фактора. Исследовались полимерные композиции на основе полиамидов ПА6 и ПА12, полибутилентерефталата ПБТ и пенопласта ПТ.

Представлена модернізовна конструкція чотирикулькової машини тертя з можливістю безступінчастого регулювання швидкості ковзання та проміжних вимірювань плям зносу на нижніх кульках без розбирання робочого вузла.

Приводятся результаты стендовых испытаний судовых дизелей типа ЧН 25/34 и ЧН 26/34 на ресурс до первой переборки, до капитального ремонта, на угар масла. Выявлена эффективность применения макропрофилирования поверхности поршня, макропрофилирования поверхности втулки цилиндра, комплексно-легированного чугуна для поршневых колец и втулок цилиндров. Применения втулок цилиндров с заданной переменной износостойкостью рабочей поверхности гарантирует повышение ресурса двигателей. Определялась работоспособность дизелей ЧН 25/34 и ЧН 26/34 при переходе на тяжёлое топливо.

В работе исследовано влияние физико-химических процесов в зоне трения на трибологические характеристики материалов. В качестве объекта исследования была вабрана инструментальная сталь 60С2, с различным структурным состоянием, широко распространенная в узлах трения машин и механизмов. Для объяснения физических процессов, происходящих в зоне контакта, проводились макро- и микроисследования поверхности трения, которые выполнялись методами электронной оже-спектроскопии и вторично-ионной масс-спектрометрии.