Please use this identifier to cite or link to this item: http://er.nau.edu.ua:8080/handle/NAU/23553
Title: Науково-методологічні основи підвищення зносостійкості робочих поверхонь деталей з текстурованою лунковою структурою в екстремальних умовах експлуатації
Authors: Марчук, Володимир Єфремович
Keywords: комбінований технологічний процес
текстуровані лункові поверхні
напружено-деформований стан
зносостійкість
абразив
напруженість магнітного поля
Issue Date: 2016
Abstract: Дисертація присвячена вирішенню актуальної наукової проблеми створення і практичного використання нових високоефективних ресурсозберігаючих технологій управління функціональними властивостями деталей техніки спеціального призначення за рахунок направленого створення зносостійких поверхневих шарів і управління їх властивостями в екстремальних умовах експлуатації при обмеженій подачі мастильного матеріалу при різних видах тертя та зношування. Теоретично обґрунтовано та експериментально доведено концептуальний підхід щодо створення зносостійких текстурованих луночних поверхонь з поглибленими дискретними ділянками, який на відміну від існуючих базуються на дослідженні напружено-деформованого стану як окремої дискретної ділянки, так і дискретної поверхні в цілому, та математичному моделюванні закономірностей їх формування. Представлено та описано результати експериментальних досліджень конструкційної сталі 30ХГСА з текстурованими луночними поверхнями і на їх основі розроблено теоретико-методологічні положення оптимального вибору властивостей дискретних поверхонь на підставі аналізу і синтезу комплексного дослідження зносостійкості деталей і вузлів тертя техніки спеціального призначення з метою підвищення їх зносостійкості і ресурсу. Встановлено закономірності зношування текстурованих луночних поверхонь при різних видах тертя та зношування від впливу конструктивних, технологічних та експлуатаційних факторів. Розкрито цілісні уявлення про закономірності і процеси, які відбуваються у тонких поверхневих шарах дискретних ділянок. Основні результати дисертаційної роботи знайшли промислове впровадження на етапах створення, виробництва та модернізації деталей та вузлів техніки спеціального призначення.
Description: ЗМІСТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, СКОРОЧЕНЬ.................................6 ВСТУП....................................................................................................................................7 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ СТАНУ ПРОБЛЕМИ ТА ВИБІР НАПРЯМКІВ ДОСЛІДЖЕНЬ.................21 1.1 Аналіз умов роботи та основних видів тертя та зношування деталей техніки спеціального призначення в екстремальних умовах експлуатації…......................…..... 21 1.2 Технологічні методи формування зносостійких поверхонь дискретної структури.... 37 1.3 Закономірності зношування дискретних поверхонь……………….............................. 63 1.3.1 Зносостійкість в умовах абразивного зношування……………………...................... 63 1.3.2 Зносостійкість в умовах граничного мащення…………………………...................... 83 1.3.3 Зносостійкість поверхонь дискретної структури в умовах фретингу та її вплив на втомну міцність…..……………………................................................................................. 95 Висновки до розділу 1. Мета та задачі дослідження………………………...................... 117 РОЗДІЛ 2 МЕТОДОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТЕКСТУРОВАНИХ ЛУНКОВИХ ПОВЕРХОНЬ…………………………................................................................................. 124 2.1 Методика математичного моделювання технологічного процесу…….................... 125 2.2 Методика моделювання напружено-деформованого стану методом скінченно-елементного аналізу……………………………………………….....................................… 140 2.3 Методика моделювання течії рідини у дискретних ділянках…………..................... 151 2.4 Методика визначення впливу магнітних полів на трибологічні процеси у дискретних ділянках…………………………………………………......................................................... 154 2.5 Технологічні методи формування дискретних поверхонь……….....……................. 157 2.5.1 Технологія формування лункових поверхонь……………....………….................... 157 2.5.2 Технологія формування дискретних поверхонь методом електроіскрового легування……………………………………………………...............................................… 160 2.5.3 Зміцнення текстурованих лункових поверхонь методом іонно- плазмового термоциклічного азотування…………………………..………............................................ 161 2.6 Експериментальні методи досліджень текстурованих лункових поверхонь…….....163 2.6.1 Методика визначення залишкових напружень…….........................………..…….. 163 2.6.2 Методика триботехнічних досліджень в умовах абразивного зношування……… 167 2.6.3 Методика досліджень в умовах фретинг-зношування………......................……... 169 2.6.4 Методика досліджень текстурованих лункових поверхонь на фретинг-втому..... 171 2.6.5 Методика триботехнічних досліджень в умовах тертя ковзання........................... 178 2.7 Фізичні та хімічні методи досліджень…………………………………..................…..... 181 Висновки до розділу 2………………………………………………………............................ 184 РОЗДІЛ 3 ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ ФОРМУВАННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ТЕКСТУРОВАНИХ ЛУНКОВИХ ПОВЕРХОНЬ……............. 186 3.1 Розрахунково-експериментальні дослідження залишкових напружень.................. 186 3.2 Побудова математичних моделей за результатами експерименту......................... 191 3.3 Дослідження напружено-деформованого стану методом скінченно- елементного аналізу………………………………………………………..............................……........….... 198 3.4 Дослідження впливу іонного азотування на структуру і фізико- механічні властивості текстурованих лункових поверхонь…………………..................................................….. 210 3.5 Чисельне моделювання напружено-деформованого стану електроіскрових покриттів………………………………………………………..............................................… 217 Висновки до розділу 3………………………………………………………............................ 223 РОЗДІЛ 4 ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ЗНОШУВАННЯ ТЕКСТУРОВАНИХ ЛУНКОВИХ ПОВЕРХОНЬ ПРИ ТЕРТІ НЕ ЖОРСТКО ЗАКРІПЛЕНИМИ АБРАЗИВНИМИ ЧАСТИНКАМИ……………………………………………...................................................... 226 4.1 Експериментальні дослідження в умовах абразивного зношування…................... 227 4.2 Механізм зношування дискретної ділянки...……………………................................. 235 4.3 Експериментальні дослідження в умовах зношування у водному середовищі з абразивом………………………………………………………............................................... 238 4.4 Оптимізація технологічного процесу формування текстурованих лункових поверхонь та побудова математичних моделей за результатами експерименту......... 241 Висновки до розділу 4…………………………………………............................................. 252 РОЗДІЛ 5 ЗАКОНОМІРНОСТІ ЗНОШУВАННЯ ТЕКСТУРОВАНИХ ЛУНКОВИХ ПОВЕРХОНЬ В УМОВАХ ФРЕТИНГУ І ФРЕТИНГ-УТОМИ…........................................ 255 5.1 Механізм фретинг-зношування текстурованих лункових поверхонь...................... 255 5.2 Вплив текстури дискретних поверхонь на тривалість процесу припрацювання.... 263 5.3 Механізм зношування комбінованих дискретних поверхонь в умовах фретинг-зношування……………………………………………………………….................................. 266 5.4 Чисельне моделювання температурно-силового навантаження…........................ 273 5.5 Побудова математичних моделей за результатами експерименту…….................. 277 5.6 Дослідження текстурованих лункових поверхонь в умовах фретинг- утоми…....... 286 Висновки до розділу 5…………………………………………………................................... 296 РОЗДІЛ 6. ЗНОСОСТІЙКІСТЬ ТЕКСТУРОВАНИХ ЛУНКОВИХ ПОВЕРХОНЬ В УМОВАХ ГРАНИЧНОГО МАЩЕННЯ ПРИ ТЕРТІ КОВЗАННІ.......................................................... 299 6.1 Закономірності зношування текстурованих лункових поверхонь…........................ 299 6.2 Вплив магнітних явищ на зносостійкість текстурованих лункових поверхонь…..... 309 6.2.1 Механізм вилучення продуктів зношування…………………………....................... 309 6.2.2 Дипольно-орієнтаційна поляризація молекул мастильного матеріалу при одночасному впливу магнітного поля і температури………………………..................... 313 6.3 Напружено-деформований стан поверхневого шару трибоконтакту….................. 317 6.4 Побудова математичних моделей за результатами експерименту…….................. 324 6.5. Дослідження ефективності дискретних ділянок в умовах рідинного мащення...... 341 6.5.1 Експериментальні дослідження…………………………………................................ 342 6.5.2 Чисельне моделювання…………………………………………………....................... 345 Висновки до розділу 6………………………………………………………............…............. 348 РОЗДІЛ 7. ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ВПРОВАДЖЕННЯ ТЕКСТУРОВАНИХ ЛУНКОВИХ ПОВЕРХОНЬ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ДЕТАЛЕЙ ТЕХНІКИ СПЕЦІАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ……………………………………………………….......... 352 7.1 Узагальнення результатів оптимізації текстури лункових поверхонь..............…..... 353 7.2 Техніко-економічне обґрунтування впровадження технологічного процесу формування текстурованих лункових поверхонь………………………........................... 356 7.3 Практичні рекомендації щодо формування зносостійких текстурованих лункових поверхонь на конструктивних елементах техніки спеціального призначення……….... 361 Висновки до розділу 7………………………………………………....................................... 364 ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ І ВИСНОВКИ……………….……………………........................... 366 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………….…………………......................... 371 ДОДАТКИ...……………………………………………………………………............................ 436
URI: http://er.nau.edu.ua:8080/handle/NAU/23553
Appears in Collections:Дисертації кафедри конструкцій літальних апаратів

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Дисертація Марчук В.Є..pdfДисертація26.14 MBAdobe PDFView/Open
Автореферат Марчук В.Е..pdfАвтореферат1.56 MBAdobe PDFView/Open
Відгук 1.pdf1.11 MBAdobe PDFView/Open
Відгук 2.pdf1.1 MBAdobe PDFView/Open
Відгук 3.pdf407.42 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.