Наведено результати експериментальних досліджень з метою визначення рівнів шумовипромінювання, що генерує шина під час її руху по дорожній поверхні. Оцінено вплив дорожніх умов (виду та стану дорожньої поверхні), експлуатаційних (швидкості кочення колеса, внутрішнього тиску повітря в шині та навантаження на шину), а також конструктивних (фізико-механічних властивостей, малюнку протектора та геометричних розмірів) параметрів шини на рівень її шумовипромінювання. Здійснено розподіл і математичне моделювання певних механізмів генерації, розроблено методику визначення прогнозованого рівня шумовипромінювання шини на стадії її проектування та розробки нових зразків шин.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив залишкового аустеніту в сталі X12 та його дифузійного насичення азотом на її зносостійкість і довговічність за умов тертя кочення. Розроблено рекомендації щодо підвищення даних якостей сталі X12. Виявлено, що наявність залишкового аустеніту в її структурі суттєво впливає на його контактну витривалість за умов дії циклічних навантажень. Встановлено оптимальне значення процентного вмісту залишкового аустеніту 30-ти об'ємних відсотків у структурі матеріалу, що забезпечує найбільшу його контактну витривалість залежно від умов експлуатації. Виявлено, що насичення залишкового аустеніту азотом з використанням запропонованої технології нітрогартування за оптимальним режимом підвищує у 4,5 раза довговічність сталі X12 на контактну витривалість у процесі тертя кочення у порівнянні з її значенням для цього ж матеріалу без насичення азотом за оптимального вмісту залишкового аустеніту. Встановлено, що збільшення початкових значень здатності матеріалів до релаксації мікронапружень і коефіцієнта розсіювання енергії сприяє підвищенню довговічності зразків у процесі тертя кочення. Експериментально доведено, що зі збільшенням кількості залишкового аустеніту, який в результаті пластичної деформації перетворився у мартенсит, зростає мікротвердість на поверхні зразка під час тертя кочення. Для максимального збільшення довговічності конструктивних елементів під час тертя кочення рекомендовано використовувати технологію нітрогартування, яка включає нанесення дифузійних покриттів максимальної товщини методом іонного азотування, подальше гартування від температури, що забезпечує оптимальний вміст залишкового аустеніту та низькотемпературний відпуск.

  Скачати повний текст

Розв'язано наукову задачу щодо визначення впливу зносу стрілочних переводів на залізобетонних брусах на динаміку взаємодії колії та рухомого складу для умов українських залізниць. Проведено теоретичні й експериментальні дослідження формування зносу та нерівностей на поверхні кочення хрестовин та їх вплив на вертикальну динаміку взаємодії. Визначено залежності строків служби стрілочних переводів від умов експлуатації. За результатами проведених експериментальних досліджень установлено аналітичні залежності зностостійкості хрестовин типу Р65 марки 1/11 на залізобетонних брусах від повного комплексу експлуатаційних умов (пропущеного тоннажу, швидкості руху, осьових навантажень), що дозволяє прогнозувати строки служби цих конструкцій для різних категорій колії за різних експлуатаційних умов роботи. З урахуванням даних, одержаних внаслідок проведених експлуатаційних досліджень установлено вид і параметри вертикальних нерівностей, що формуються у різні періоди експлуатації на поверхні кочення хрестовин типу Р65 марок 1/11 і 1/9, укладених на залізобетонних брусах. Проведено теоретичні розрахунки та визначено вертикальні динамічні сили взаємодії системи колесо - рейка у зоні нерівностей на поверхні кочення на хрестовинах типу Р65 марки 1/11, укладених на залізобетонних брусах. Одержано емпіричні залежності між вертикальним зносом, параметрами нерівностей на поверхні кочення хрестовин на залізобетонних брусах і силами взаємодії коліс і колії, які дозволяють практично використовувати цю методику в інженерних розрахунках на залізницях у разі проведення прогнозного оцінювання силової взаємодії у різні періоди експлуатації та оцінювати надійність конструкцій і обгрунтовано призначати швидкості руху поїздів у будь-який період експлуатації.

  Скачати повний текст

уЗапропоновано новий комплексний теоретико-експериментальний підхід щодо підвищення зносостійкості та довговічності підшипників кочення нанесенням зміцнюючих покриттів. На підставі теоретичних досліджень напружено-деформованого стану моделі пластини з багатошаровим покриттям під час її контактного навантаження виявлено вплив конструкції та фізико-механічних характеристик покриття на величину контактних напружень в композиції покриття - основа та обгрунтовано шляхи їх зменшення. Досліджено кінематику руху кульок в упорних підшипниках кочення, одержано формули для визначення швидкості та коефіцієнта проковзування кульок відносно кілець. Експериментальними дослідженнями виявлено вплив конструкції фізико-механічних властивостей покриттів та твердості основи на зносостійкість та довговічність підшипників кочення в мастилі, на підставі яких обгрунтовано перспективність застосування дифузійних покриттів та покриттів, одержаних методом іонного азотування в плазмі тліючого розряду. Для зміцнення поверхні уточнено механізм зношування поверхні кочення з покриттями в мастилі. Розроблено рекомендації та нову технологію для підвищення зносостійкості та довговічності підшипників кочення. Ефективність даних пропозицій підтверджено за допомогою промислових випробувань.

  Скачати повний текст

Установлено, що однією з причин суттєвого зниження ресурсу бандажів є нераціональний вибір методів вимірювання та контролю зносу поверхонь кочення, а також технології репрофілювання у процесі експлуатації. Розвинуто теорію фрикційної контактної взаємодії коліс з рейками, згідно з якою доцільно використовувати як аргумент функції розподілу параметрів двоточкового контактування повної бічної сили, що діє на колесо з боку рейки з урахуванням жорсткісних, інерційних і демпфірувальних властивостей колії. Удосконалено метод геометричного моделювання зношених профілів і коліс і рейок, який грунтується на припущенні, що знос є величиною, пропорційною ступеню взаємного проникнення контурів досліджених профілів і коефіцієнту відносного зносу. Запропоновано підхід до вирішення питання збільшення бандажів локомотивів, який базується на селективній корекції показників зносу у процесі репрофілювання.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі та числово-аналітичні методи розв'язання задач про стаціонарні полігармонічні коливання та дисипативний розігрів в'язкопружних тіл за дії на них рухомих поверхневих навантажень. За умов припущення, що властивості матеріалу не залежать від температури, спряжена лінійна задача термов'язкопружності розділяється на дві окремі задачі - задачу механіки та задачу теплопровідності з відомим джерелом тепла, що визначається дисипативною функцією. В цьому випадку одержано аналітичні розв'язки плоских квазістаціонарних задач для циліндра та шару, а також динамічних задач для тонкостінних елементів (стрижня, пластини, циліндричної панелі, замкнутої циліндричної оболонки). Особливу увагу приділено полігармонічному деформуванню, викликаному коченням циліндра по жорсткій основі. З урахуванням залежності властивостей матеріалу від температури розв'язано плоскі задачі про теплову нестійкість циліндра та шару. Досліджено вплив геометричних характеристик тіл, ширини області навантаження, швидкості руху навантаження, теплових граничних умов та інших даних на термомеханічну поведінку вказаних в'язкопружних тіл.

  Скачати повний текст

Визначено особливості мастильного процесу, закономірності зміни динаміки триботехнічних параметрів, кількісні та якісні показники мастильного шару, а також основні закономірності динаміки зношування контактних поверхонь відповідно до процесів, які визначають руйнування, відновлення та динамічну рівновагу граничного мастильного шару на перехідних режимах роботи. Комплексно розглянуто швидкоплинні фізико-механічні поцеси у локальних зонах фрикційного контакту і мастильному шарі в умовах граничного змащування. Розкрито характер мастильної дії під час масляного голодування для умов ковзання, кочення з ковзанням, особливості зміни динаміки товщини мастильного шару щодо твердості робочих поверхонь тертя і реологічних характеристик. Виявлено основні показники працездатності, які обумовлені ступенем зношеності пар тертя, визначено допустимі величини зміни даних показників, що є необхідною умовою у прогнозуванні технічного стану трибоспряжень та розробки методів їх прискорених іспитів на зносостійкість. Подано метод оцінки триботехнічних характеристик мастильних матеріалів широкого класу за параметрами, які реєструються в умовах впливу зовнішніх змінних факторів для локальних контактів у неусталеному режимі роботи трибоспряжень. Розроблено нелінійну математичну модель, яка описує залежність товщини мастильного шару в умовах впливу зовнішніх змінних факторів від ряду незалежних параметрів в умовах граничного змащування.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі коливальних процесів поширених видів роторних систем, які дозволяють удосконалити методи й інструментарій комп'ютерного моделювання з метою ефективної організації досліджень, випробувань і вібродіагностування а також підвищення надійності роботи роторних систем. Створено нові та вдосконалено існуючі математичні моделі, застосовані для підготовки вихідних даних процесу розробки динамічних моделей, опису динамічних процесів роторів різних видів, а також методи обробки інформаційних масивів, одержаних завдяки проведенню вібродіагностування й оцінювання похибок циліндричних і конічних поверхонь, зокрема у разі аналізування бігових доріжок кілець підшипників кочення з використанням швидких перетворень Фур'є та розкладу в ряд за системою ортогональних перетворень Уолша - Адамара, Уолша - Пелі й Урлша - Качмажа. Розвинуто математичні моделі для визначення власних частот коливань багатомасових крутильних систем і коливань вала - ротора шпиндельного вузла металорізального станка. Розроблено та досліджено уточнену математичну модель роторної системи зубчастої передачі завдяки жорсткості зачеплення й опор з використанням порожнистих тіл кочення у опорних підшипниках. Спрощено математичну модель, яка використовується для визначення міцнісних характеристик електродвигуна з урахуванням опор ротора, статора та їх електромагнітної взаємодії. Розроблено математичну модель керування автномного електродвигуна й електродвигуна у складі приводу металорізального станка у процесі різання.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено єдиний теоретико-методологічний підхід щодо побудови та аналізу динаміки сучасних віброзахисних систем з котково-демпфірувальними пристроями типового ряду конструкцій, в якому аналітично враховано специфіку функціонування останніх. На основі розробленого підходу побудовано нові математичні моделі, що описують вимушені коливання віброзахисних систем з котковими гасниками зі сферичними та циклоїдальними виїмками для двох типів збудження: силового та кінематичного. Запропоновано аналітично-числовий метод визначення амплітудно-частотних характеристик для досліджуваного класу нелінійних віброзахисних систем за умови обмеження відносних амплітуд їх робочих тіл та без даних обмежень. Вперше аналітично одержано частоти та періоди вільних коливань робочих тіл коткових гасників нових конструкцій зі сферичними та з циклоїдальними виїмками за умови реалізації їх чистого кочення. Визначено фізичні умови реалізації кочення робочих тіл гасників без проковзування, на основі яких визначено та обгрунтовано частотний діапазон застосування останніх. Розроблено нову графічно-числову методику знаходження оптимальних величин параметрів настроювання коткових гасників, що впливають на динамічний стан несучих тіл. Створено нову математичну модель, що описує поздовжні вимушені коливання транспортної віброзахисної системи, обладнаної турнікетами з роликовими амортизаторами, під час її кінематичного збудження (типу зіткнення). Розроблено нову методику числового аналізу рівня вібронавантажень елементів транспортної системи. На її основі вперше встановлено конструктивний параметр роликових амортизаторів, величина якого визначає динамічний стан елементів транспортної віброзахисної системи за умов великих амортизаційних переміщень вантажів. Одержано залежності, що встановлюють взаємозв'язок між величиною зазначеного параметра роликових амортизаторів та рівнем динамічних навантажень на елементи транспортної віброзахисної системи.

  Скачати повний текст

Сформульовано та розв'язано задачі визначення напружено-деформованого стану (НДС) за умов деформування пневматичної оболонки з урахуванням можливості порушення контакту між оболонкою та основою. На підставі виконаних розрахунків одержано результати оцінки НДС оболонки шини та основи, які не можуть бути одержані за допомогою існуючих моделей. Розв'язано задачу термонапруженого стану шини з урахуванням її пружної усадки. Модифіковано математичну модель з лінійних скінченних елементів шляхом урахування довільної довжини кожного скінченного елемента. Розроблено комплекс програм для розв'язання задачі про динамічну контактну взаємодію пластин та оболонок, який може бути використаний для розрахунку задачі кочення шини.

  Скачати повний текст

Розроблено метод комплексного теоретичного та експериментального досліджень, що базується на визначенні амплітуд резонансних коливань і вивченні похибки обертання шпинделя в зонах локальних резонансів на частотах вимушених коливань, що генеруються підшипниками опор. Запропоновано математичну модель початкового контакту неідеального радіально-упорного кульшового підшипника, яка виявляє взаємозв'язок між просторовим положенням його кілець та похибками геометрії його контактних груп, що є базою для моделювання процесів формування внутрішнього кінематичного збурення підшипників. Під час проведення розробки пружно-деформаційної моделі цього підшипника враховано наявність початкового (до деформаційного) зміщення його внутрішнього кільця відносно номінального положення та проведено розмежування наслідків дії навантажень та похибок виготовлення й монтажу підшипника на формування траєкторії руху центру внутрішнього кільця, що є основою для моделювання процесів трансформації внутрішнього кінематичного збурення підшипників у складі опор шпиндельних вузлів (ШВ). Розроблено математичну модель формування точності швидкохідних прецизійних ШВ на опорах кочення, що являє собою комбінацію функціонально пов'язаних пружно-деформаційних моделей опори шпинделя та власне системи "ШВ" з механізмом кріплення інструменту/заготовки та дає змогу враховувати похибки виготовлення та збирання ШВ і наслідки дії зовнішнього навантаження будь-якого фізичного походження.

  Скачати повний текст

Розроблено методи аналізу k-параметричних сімей стаціонарних станів багатоланкових систем з коченням. Подаються нелінійні постановки задач динаміки систем з коченням, які дозволяють врахувати вплив конструктивної схеми, існуючих дефектів її симетрії та зовнішніх силових збурень на одну з найбільш суттєвих в експлуатаційній практиці характеристик - множину стаціонарних станів та умови їх стійкості. Простежено розвиток аналітичних та чисельних алгоритмів побудови межі статичної стійкості в просторі двох та трьох параметрів, визначається характер безпеки межі та механізм його зміни на основі аналізу перебудови особливостей поверхонь стаціонарних станів (катастроф).

  Скачати повний текст

Наведено багатомасову нелінійну модель просторових коливань пасажирського вагона та колії за умов руху на прямих ділянках. Запропоновано рівняння, що описують рух на ділянках змінної кривизни, пружно-в'язкою основою у горизонтальному та вертикальному напрямку з зосередженими масами та можливістю задавати нерівності колії для оцінки основних показників руху екіпажу у взаємозв'язку з кривизною колії, що дає змогу одержати та проаналізувати загальні координати та швидкості тіл системи, сили в з'єднувальних елементах системи екіпаж - колія, переміщення та швидкості переміщень силових елементів, деформації, просковзування та сили за поверхнею кочення та гребені в зоні контакту колеса та рейки. Розроблено математичну модель комплексного аналізу показників силової взаємодії поїзда та колії, зносу рейок, комфортабельності та безпеки руху, а також для факторного аналізу основних показників руху екіпажа у взаємодії з колієй залежно від різних факторів: швидкості, виду нерівності, параметрів кривої. Виявлено та проаналізовано закономірності виникнення додаткових горизонтальних коливань, викликаних набіганням колінних пар на зовнішню рейку перехідної кривої, та їх вплив на величину відповідних поперечних прискорень кузова пасажирського вагона залежно від будови конкретної кривої, швидкості руху, порушень в утриманні перехідних кривих та інших чинників, а також умови, за яких показники взаємодії - коефіцієнти горизонтальної та вертикальної динаміки, поперечні прискорення та коефіцієнти стійкості проти вкочування гребеня колеса на головку рейки - досягають граничних припустимих значень. Одержано нові аналітичні вирази для визначення швидкості руху вагона в перехідній кривій з незбігом відводів кривизни та підвищення з урахуванням додаткових коливань кузова, що спричинені цими незбігами.

  Скачати повний текст

Наведено результати досліджень впливу поперечного профілю проїзної частини транспортних комунікацій кар'єрів на ширину берм, а також кута відкосу борта кар'єру й енергетичних показників транспортування гірських порід. Вивчено параметри кочення колеса за поперечно профільованою поверхнею та розроблено програму розрахунку напружень у ньому, а також вплив динамічних навантажень від самоскидів на стійкість відкосів берм і запропоновано методику розрахунку їх надійності з урахуванням віброреологічних факторів. Розроблено техніко-економічні критерії оптимізації параметрів авторанспортних комунікацій на кар'єрах і обгрунтування складу комплексу технологічного устаткування для формування профільних берм. Запропоновано пристрій для автоматичного вимірювання маси вантажу на кар'єрних самоскидах, що дозволяє оптимізувати завантаження та підвищити ефективність їх експлуатації. Сконструйовано автодорогу з увігнутим поперчним профілем, подано компонування елементів транспортних берм, а також технологію його формування.

  Скачати повний текст

Встановлено, що в суднових відцентрових насосах є невелика кількість деталей, яка втрачає працездатність з різних причин (вали, ущільнення, підшипники кочення). Наведено підхід для вирішення питань з підвищення експлуатаційної надійності всіх деталей суднових відцентрових насосів з розробкою оригігальних технологій, які можна доцільно використовувати в ремонтному виробництві. Розглянуто перспективні напрями, що підвищують зносостійкість і втомну міцність підшипників кочення, які є купувальними деталями, неналежними покращанню або заміні деталей.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання покращення динамічності розгону та тягових властивостей легкового автомобіля шляхом визначення оптимальної форми швидкісної характеристики та параметрів двигуна. Наведено класифікацію та математичний опис різних за формою швидкісних зовнішньої та часткових характеристик сучасних двигунів, розроблено методику їх застосування для оцінки тягово-швидкісних властивостей автомобіля. За удосконаленою розрахунковою схемою системи складено диференціальне рівняння прямолінійного прискореного руху автомобіля, математичну модель і комп'ютерну програму для дослідження показників розгону та тяглових. Створено експериментальну установку на стенді з біговими барабанами. В результаті проведеного випробування автомобіля одержано дані, що підтверджують достовірність математичної моделі та методику розрахунку показників його динамічності, а також встановлено значення радіуса кочення ведучих коліс. Аналіз проведено за повного та часткового використання потужності двигуна. Запропоновано методику вибору оптимальної форми швидкісної зовнішньої характеристики двигуна для поліпшення показників розгону легкового автомобіля малого класу. Здійснено порівняння розрахункових графіків прискорень та динамічного фактора автомобіля за різної форми кривої крутного моменту двигуна. Для можливих модифікацій базового автомобіля ЗАЗ обгрунтовано рекомендації щодо поліпшення показників розгону шляхом зміни форми характеристики двигуна, збільшення робочого об'єму та раціональних прийомів управління.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено комплексний критерій для оцінки тягово-динамічних якостей локомотива, що враховує розподіл діючих сил тяги, вертикальних навантажень і динамічних сил поміж вісями локомотиву. Проведено оцінку взаємодії між візками з радіальним установленням колісних пар і рейками з урахуванням фрикційної взаємодії кожної колісної пари з рейками. Одержано аналітичний опис закономірностей зміни сили зчеплення залежно від відносного ковзання та напряму вектора ковзання колеса по рейці, фрикційного стану поверхонь контакту, вертикального навантаження, швидкості руху, розташування колеса відносно рейки, кута набігу. Запропоновано методи моделювання сили зчеплення. Розроблено теоретичні положення визначення фактора зношення колісної пари рейкового екіпажу, що дають змогу урахувати знос поверхні кочення бандажу на кривих і прямих ділянках шляху у вертикальній і горизонтальній площинах.

  Скачати повний текст

Базуючись на механіці матеріалів, сформульовано розрахункову модель з метою дослідження процесів руйнування та прогнозування довговічності твердих тіл за їх циклічного контактування. Наведена модель дозволяє здійснювати розрахунок траєкторій розвитку тріщин на базі розв'язків сингулярних інтегральних рівнянь двовимірних контактних задач теорії пружності для тіл з криволінійними тріщинами та критеріїв локального руйнування за складного напруженого стану з урахуванням характеристик циклічної тріщиностійкості матеріалів і експлуатаційних параметрів трибоспряжень. Алгоритми побудови траєкторій розвитку тріщин у зоні контакту враховують зміну напружено-деформованого стану, спричиненого збільшенням тріщини та переміщенням контртіла (зміною навантаження) у циклі контактування, а також можливу зміну механізму руйнування у процесі поширення тріщини та тертя між її берегами. Побудовано та розв'язано сингулярні інтегральні рівняння (СІР) нових контактних задач теорії пружності для півплощини, послабленої системою криволінійних тріщин, зокрема задач з урахуванням тертя між контактуючими тілами та берегами тріщин. Запропоновану модель застосовано до двох видів втомної контактної взаємодії твердих тіл, а саме: кочення (кочення з проковзуванням) і фретинг-втоми. Розроблено розрахункові алгоритми, які дають змогу будувати траєкторії розвитку тріщин і оцінювати залишкову довговічність елементів відповідних спряжень залежно від найважливіших експлуатаційних параметрів і особливостей цих взаємодій у циклі контактування. Досліджено процеси руйнування (еволюцію системи крайових паралельних і розгалужених тріщин і підповерхневої тріщини) у тілах кочення за умов сухого тертя, зволоження, межового змащування. На підставі зіставлення одержаних теоретичних результатів і відомих експериментальних даних установлено причини та закономірності формування типових пошкоджень тіл кочення, а саме: ямкування (pitting), відшарування (spallling), "нора" (squat), поверхневе розкришування (cracking, cheks). Вивчено процеси руйнування у зоні циклічного контакту двох тіл за умов фретинг-втоми, зокрема залежно від коефіцієнта тертя й умов зчеплення/проковзування між тілами, форми основи контртіла (характеру модельного контактного навантаження). Наведено приклади розрахунку залишкової контактної довговічності за різних стадій розвитку (за механізмом поперечного зсуву і/або нормального відриву) приповерхневих тріщин за експлуатаційних умов кочення для деяких підшипникових, рейкових і валкових сталей, а за умов фретинг-втоми - для титанових сплавів. Сформульовано умови для визначення розмірів частинок викришування з урахуванням експлуатаційних параметрів трибоспряження та характеристик циклічної тріщиностійкості матеріалу за зсуву та відриву.

  Скачати повний текст

Розроблено методики контролю та засоби діагностування технічного стану автомобільних шин за умов експлуатації з метою оцінки їх залишкового ресурсу та півищення безпеки руху. Визначено характерні дефекти шин радіальної конструкції та розроблено засоби оцінки їх технічного стану. Обгрунтовано ефективні способи прогнозування довготривалості шин в експлуатації. Проаналізовано методи математичного моделювання процесів, які відбуваються під час кочення пневматичної шини та розроблено математичні моделі для рішення контактної задачі і визначення напружено-деформованого та теплового стану шин. Виготовлено експериментальні комплекти шин і розроблено комплекс обладнання та методики апробації одержаних зразків. На підставі результатів експериментальної перевірки визначених теоретичних залежностей встановлено критерії оцінки технічного стану шин. Розроблено методику діагностування прихованих дефектів шин за значенням температурних полів на зовнішній поверхні, впроваджену в Білоцерківському тролейбусному управлінні та в загоні технічної служби ГУ МНС України в Харківській області. Обгрунтовано рекомендації та технічні рішення для оптимізації проектування шин, які впроваджено у практичну діяльність відкритого акціонерного товариства "РОСАВА".

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст