ДИСКРЕТНО-КОНТИНУАЛЬНІ МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ЗМІЦНЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ МАШИН ВІЙСЬКОВОГО ТА ЦИВІЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.20998/0419-8719.2025.1.12Ключові слова:
військова техніка, техніка для стратегічних галузей, відновлення, дискретно-континуальне зміцнення, напружено-деформований стан, контактна взаємодія, ресурс, мікродугове оксидування, електроіскрове легування, прототип пристроюАнотація
У роботі описане вирішення актуальної та важливої науково-прикладної проблеми – розроблення методів та засобів дискретно-континуального зміцнення при відновленні елементів військової та техніки для стратегічних галузей народного господарства. Робота покликана до реалізації нагальною необхідністю у відновленні зразків військової та важливої цивільної техніки у короткі терміни та з високою інтенсивністю. Ця техніка в умовах інтенсивних навантажень при експлуатації та виконанні бойових завдань в умовах ведення бойових дій досить швидко зношується у результаті контактної взаємодії та взаємного відносного руху. При цьому процеси навантаження, контактування, тертя та зношування розвиваються за прогресуючим сценарієм протягом терміну експлуатації. А це призводить до виходу із ладу цінних об’єктів. Для усунення цих проблемних ситуацій розроблено основи технології та засоби дискретно-континуального зміцнення. Вона полягає у дискретній обробці однієї із контактуючих деталей та континуальній – іншої. Здійснені дослідження процесів і станів при контактній взаємодії зміцнених деталей дали можливість на цій основі створити пристрій, який реалізує технологію дискретного зміцнення та дає можливість визначати раціональні технологічні режими при дискретно-континуальному зміцненні елементів військової та техніки для стратегічних галузей народного господарства. Така установка дає можливість суттєво підвищити твердість, зносостійкість та міцність оброблених деталей конструкцій. Усі ефекти, які призводять до поліпшення технічних характеристик зміцнених таким чином деталей, базуються на ефектах зміни профіля контактуючих поверхонь. Цей профіль набуває пагорбистого характеру. На цих пагорбах відбувається локалізація контактного тиску. Завдяки цьому напруження зміщуються до матеріалу дискретно зміцнених зон. Враховуючи високі механічні характеристики матеріалу цих зон, відбувається підвищення загальної міцності. Крім того, підвищуються і трибологічні характеристики. Підвищується ККД, збільшується довговічність, знижується тертя у такому з’єднанні.
Посилання
Ткачук М. А. Високотехнологічні автономні турбодетандерні електричні станції для енергобезпеки та енергонезалежності: монографія / М. А. Ткачук, С. О. Кравченко, Г. І. Львов, С. В. Моісеєв [та ін.] – Харків : ФОП Панов А. М., 2025. – 196 с.
Ткачук М.М. Ефекти при дискретно-континуальному зміцненні елементів машин / М.М. Ткачук, А.В. Грабовський, М.К. Новіков, М.А. Ткачук, С.О. Кравченко, О.С. Льозний // Двигуни внутрішнього згоряння. – 2024 – № 2. – С. 65-72.
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.
Subbotina V. Structure and properties of microarc oxide coatings on high-temperature aluminum alloy / V. Subbotina, O. Sobol. // Machines. Technologies. Materials. – 2020. V. 14, issue. 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. – т. 16. – С. 134-140.
Sathiyamoorthi P. High-Entropy Alloys: Potential Candidates for High-Temperature Applications - An Overview / Sathiyamoorthi Praveen, Hyoung Seop Kim // Advanced Engineering Materials. 2017. V. 20. DOI:10.1002/adem.201700645.
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.
Tkachenko V.G. Dislocation mechanisms and strengthening methods in metal crystals / V.G. Tkachenko. - Kyiv : Akademperiodyka. – 2021. - 298 p.
George E.P. High-entropy alloys / E.P. George, D. Raabe, R.O. Ritchie // Nat Rev Mater. – 2019. v. 4. – P. 515–534. https://doi.org/10.1038/s41578-019-0121-4.
Волков О.О. Теплові розрахунки швидкого нагрівання та охолодження при випробуванні технології комбінованого поверхневого гартування наплавлених деталей з робочою частиною із сталі 15Х11МФ / О.О. Волков, В.В. Субботіна, С.А. Князєв, В.А. Рябоштан [та ін.] // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР. 2024. № 2. С. 22-27.
Babaei K. The effects of carbon-based additives on corrosion and wear properties of plasma electrolytic oxidation (PEO) coatings applied on Aluminum and its alloys: a review / Babaei K., Fattah-alhosseini A., Molaei M. // Surface and Interfaces. 2020. V. 21. 100677.
Subbotina V. Determination of influence of electrolyte composition and impurities on the content of a-Al2O3 phase in MАO-coatings on aluminum / V. Subbotina, U.F. Al-Qawabeha, V. Belozerov, [and oth.] // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. Vol. 6, no. 12 (102), pp. 6 13.
Субботін О. В. Досліджування залежності фазового складу і твердості від товщини МДО-покриттів / О. В. Субботін, В. В. Білозеров, В. В. Субботіна, О. О. Волков [та ін.] // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР. 2025. № 1. C. 67–73.
Kossenko A., Zinigrad M. (2015). A universal electrolyte for the plasma electrolytic oxidation of aluminum and magnesium alloys, Mater Des, 88, pp. 302-309.
Tang M., Li W., Liu H., Zhu L. Influence of titania sol in the electrolyte on characteristics of the microarc oxidation coating formed on 2A70 aluminum alloy // Surf Coating Technol,2011. v. 205, pp. 4135-4140.
Barati N., Meletis E.I., Fard F.G, Yerokhin A., Rastegari S., Faghihi-Sani M.A. (2015). Al2O3-ZrO2 nanostructured coatings using DC plasma electrolytic oxidation to improve tribological properties of Al substrates, Appl Surf Sci, 356, pp. 927-934.
Subbotina V., Sоbоl O., Belozerov V., Subbotin О. (2020). A study of the phase-structural engineering possibilities of coatings on D16 alloy during micro-arc oxidation in electrolytes of different types. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. Vol. 4, no. 12 (106), pp. 14–23.
Dehghanghadikolaei A. Improving corrosion resistance of additively manufactured nickel-titanium biomedical devices by micro-arc oxidation process / Dehghanghadikolaei A., Ibrahim H., Amerinatanzi A., Hashemi M., Moghaddam N.S., Elahinia M. // Journal of Materials Science, 2019. v. 54, pp. 7333-7355.
Zhu L. Growth mechanisms for initial stages of plasma electrolytic oxidation coating on Al / Lujun Zhu, Xiaoxing Ke, Jingwei Li [and oth.] // Surface and Interfaces. 2021. V. 25, 101186.
Javidi M. Plasma electrolytic oxidation of 2024-T3 aluminum alloy and investigation on microstructure and wear behavior / M. Javidi, H. Fadaee // Appl. Surf. Sci, 2015. v. 286, pp. 212-219.
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 state. 2022, Vol. 23, Iss. 2. – Р. 380–386.
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), pp. 98–105.
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.
Ткачук М. А., Грабовський А. В., Кравченко С. О., Ткачук М. М., Лещенко В. М., Кохановська О. В., Марусенко С. І., Храмцова І. Я., Бондаренко Л. М., Коба А. М., Льозний О. С. Синтез проєктно-технологічних рішень установок для дискретного зміцнення машинобудівних конструкцій. Механіка та машинобудування. – 2025. – №1. – С. 103-127.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Двигуни внутрішнього згоряння

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.