ЕФЕКТИ ПРИ ДИСКРЕТНО-КОНТИНУАЛЬНОМУ ЗМІЦНЕННІ ЕЛЕМЕНТІВ МАШИН

Автор(и)

  • М.М. Ткачук Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-4753-4267
  • А.В. Грабовський Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-6116-0572
  • М.К. Новіков ПрАТ «ТУРБОГАЗ», Україна
  • М.А. Ткачук Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-4174-8213
  • С.О. Кравченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-2882-7814
  • О.С. Льозний Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/0419-8719.2024.2.10

Ключові слова:

дискретно-континуальне зміцнення, міцність, напружено-деформований стан, контактна взаємодія, теорія варіаційних нерівностей

Анотація

У роботі описані підходи до вирішення проблеми оперативного та ефективного підвищення технічних і тактико-технічних характеристик машин військового та цивільного призначення: танків, бронемашин, тепловозів, турбодетандерних електростанцій, установок автономного живлення стратегічних об’єктів тощо. Із цією метою розвиваються принципово нові методи зміцнення контактуючих елементів  машин. Ці методи поєднують переваги дискретних та континуальних методів зміцнення, які натепер значним чином вичерпали свої можливості. Якісні особливості та переваги запропонованих дискретно-континуальних методів зміцнення потребують ефективної реалізації. Мова йде про обґрунтування  прогресивних технічних рішень за критеріями міцності та довговічності. Задля цього удосконалюватиметься методологія багатокритеріального синтезу у розширеному просторі проєктно-технологічних параметрів. Крім того, як базу для обґрунтування прогресивних технологічних рішень формується комплекс зв’язаних задач аналізу напружено-деформованого стану, тертя та зношування. Отже, на основі удосконаленого системного підходу досягається значно вищий рівень міцності та довговічності зміцнюваних деталей конструкцій, ніж за традиційними методиками. Проілюстровані результати розв’язання тестових задач. У кінцевому результаті узагальнені мікромакромоделі для визначення сумісного впливу конструктивних та технологічних чинників, мікроструктури, фізико-механічних властивостей матеріалів зміцнених шарів на контактну взаємодію і напружено-деформований стан представницьких фрагментів системи дискретно-континуально зміцнених тіл. Установлені результати аналізу сумісного впливу конструктивних та технологічних чинників, мікроструктури, фізико-механічних властивостей матеріалів зміцнених шарів на контактну взаємодію і напружено-деформований стан тестових представницьких фрагментів системи дискретно-континуально зміцнених тіл. При цьому установлено суттєвий вплив властивостей зміцнюваних шарів на міцність контактуючих тіл.

Біографії авторів

М.М. Ткачук , Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

доктор техн. наук, старший дослідник, провідний науковий співробітник кафедри «Інформаційні технології і системи колісних та гусеничних машин ім. О. О. Морозова»

А.В. Грабовський, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

доктор техн. наук, старш. науков. співр., провідний науковий співробітник кафедри «Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»

М.К. Новіков, ПрАТ «ТУРБОГАЗ»

головний інженер, заступник Голови Правління

М.А. Ткачук , Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

доктор техн. наук, проф., професор кафедри «Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»

С.О. Кравченко , Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

доктор техн. наук, старш. науков. співр., провідний науковий співробітник кафедри «Двигуни та гібридні енергетичні установки»

О.С. Льозний , Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

– аспірант кафедри «Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»

Посилання

Моісеєв С. В. Розроблення проривних технологій зміцнення елементів турбодетандерних установок / С.В. Моісеєв, М. К. Новіков, А. В. Бурняшев, Г. В. Паккі, М.А. Ткачук, Г. І. Львов, С. О. Кравченко, С. М. Подрєза // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР. – 2023. – № 1 . – С. 53-67.

Ткачук М.М. Концептуальні основи дискретно-континуального зміцнення елементів двигунів та турбодетандерних установок / М.М. Ткачук, А.В. Грабовський, М.А. Ткачук, А.П. Марченко, С.О. Кравченко // Двигуни внутрішнього згоряння. – 2023. – №1. – С. 49-54.

Tkachuk M. Substantiating promising technical solutions for turbo- expander power plants based on the research into working processes and states / M. Tkachuk,G. Lvov, S. Kravchenko, S. Moiseiev, M. Novikov, A. Burniashev, G. Pakki, S. Podrieza // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2023. – vol. 4, 7(124), 98–105.

Ткачук М. М. Контактна механіка тіл із урахуванням нелінійних властивостей поверхневих та проміжних шарів: монографія / М. М. Ткачук. – Видання друге. – Дніпро: Видавець Обдимко Ольга Станіславівна. – 2023. – 255 с.

Firstov S.A. Hardening in the Transition to Nanocrystalline State in Pure Metals and Solid Solutions (Ultimate Hardening) / S.A. Firstov, T.G. Rogul, O.A. Shut // Powd.Met.and Met.Ceram. – 2018. – N 3-4. – P. 161-174.

Tkachenkо V.G. Dislocation mechanisms and strengthening methods in metal crystals / V.G. Tkachenkо / - Kyiv : Akademperiodyka. – 2021. - 298 p.

Subbotina V. Structure and properties of microarc oxide coatings on high-temperature aluminum alloy. / V. Subbotina, O. Sobol // Machines. Technologies. Materials. 2020. Vol. 14, Vyp. 6, pp. 247-250.

Субботіна В.В. Електрична міцність оксидних покриттів, сформованих методом мікродугового оксидування / В.В. Субботіна, В.В. Білозеров, О.В. Соболь // Перспективні технології та прилади. – 2020. – №16. – С. 134-140.

Nemyrovskyi Ya. Technical-Economic Aspects of the Use of Technological Process of Deforming Broaching / Ya. Nemyrovskyi, E.Posvyatenko // DSMIE 2019, pp. 238-247.

George E.P. High-entropy alloys / E.P. George, D. Raabe, R.O. Ritchie // Nat Rev Mater 2019. – v. 4. – P. 515–534.

Ovid’ko I.A. Review on superior strength and enhanced ductility of metallic nanomaterials / I.A. Ovid’ko, R.Z. Valiev, Y.T. Zhu // Progress in Materials Science. 2018. Vol. 94. Pp. 462-540.

Ming K. Strength and ductility of CrFeCoNiMo alloy with hierarchical microstructures / K.Ming, X.Bi, J.Wang // International Journal of Plasticity, 2019. Pp. 1-14.

Yastrebov V.A. The Elastic Contact of Rough Spheres Investigated Using a Deterministic Multi-Asperity Model / V.A. Yastrebov // Journal of Multiscale Modelling (2019), 10(1):1841002.

Papangelo A., Ciavarella, M.. Viscoelastic normal indentation of nominally flat randomly rough contacts / Papangelo A., Ciavarella M. // Int. J. Mech. Sci, V. 211, 2021.

Subbotina V.V. Use of the method of micro-arc plasma oxidation to increase the antifriction properties of the titanium alloy surface / V.V. Subbotina, O.V. Sobol´, V.V. Belozerov, A.I. Makhatilova, V.V. Shnayder // J. Nano- Electron. Phys. – 2019. – Vol. 11, No 3. – P. 03025.

Subbotina V.V. Al-Qawabah Increase of the α-Al2O3 phase content in MAO-coating by optimizing the composition of oxidated aluminum alloy / V.V. Subbotina, U.F. Al-Qawabeha, O.V. Sobol', V.V. Belozerov, V.V. Schneider, T.A. Tabaza, S.M. // Funct. Mater. – 2019. – Vol. 26 (4). – P. 752-758.

Subbotina V. Determination of influence of electrolyte composition and impurities on the content of a-Al2O3 phase in MАO-coatings on aluminum / V.V. Subbotina, U.F. Al-Qawabeha, O.V. Sobol', V.V. Belozerov, V.V. Schneider, T.A. Tabaza, S.M.// Eastern-european journal of enterprise technologies. – 2019. – Vol. 6. – № 12 (102). – Р. 6–13.

Subbotina V. Al-Qawabah, T.A. Tabaza, S.M. Al-Qawabah, V. Shnayder. A study of the electrolyte composition influence on the structure and properties of mao coatings formed on AMG6 alloy / V. Subbotina, O. Sobol, V. Belozerov, S.M. Al-Qawabah, T.A. Tabaza, S.M. Al-Qawabah, V. Shnayder. // Eastern-european journal of enterprise technologies. – 2020. – Vol. 3. – № 12(105). – Р. 6–14.

Subbotinа V. A study of the phase-structural engineering possibilities of coatings on D16 alloy during micro-arc oxidation in electrolytes of different types / V. Subbotinа, O. Sоbоl, V. Belozerov, A. Subbotin, Y. Smyrnova // Eastern-european journal of enterprise technologies. – 2020. – Vol. 4. – № 12 (106). – P. 14–23.

Subbotinа V. Identification of regularities of formation of the phase-structural state and properties of coatings obtained by micro-arc oxidation of high-strength V95 alloy / V. Subbotinа, O. Sоbоl, V. Belozerov // Eastern-european journal of enterprise technologies. – 2020. – Vol. 6. – № 12 (108). – P. 45–54.

Subbotinа V. Influence of electrical parameters of the micro-arc oxidation mode on the structure and properties of coatings / V. Subbotinа, V. Bilozerov, O. Subbotin, О. Barmin, S. Hryhorieva, N. Pysarska // Functional materials, 2022. – Vol. 29. – P. 456-461.

Subbotinа V. Investigation of the influence of electrolyte composition on the structure and properties of coatings obtained by microarc oxidation / V. Subbotinа, V. Bilozerov, O. Subbotin, О. Barmin, S. Hryhorieva, N. Pysarska // Physics and chemistry of solid statethis link is disabled, 2022, Vol. 23, Iss. 2. – Р. 380–386.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-09-02

Номер

Розділ

ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА ДВЗ