Досліджено структурні зміни під час відпуску і фрикційного нагрівання загартованої лазером сталі У10 та їх вплив на триботехнічні властивості.

Обгрунтовано й експериментально перевірено педагогічні умови формування дослідницьких умінь студентів агротехнічних інститутів у процесі вивчення дисциплін природничо-математичного циклу, якими є: впровадження модульно-рейтингової технології навчання, використання дослідницьких завдань професійного спрямування, організація самостійної роботи студентів. Розроблено й апробовано модель формування дослідницьких умінь студентів агротехнічних інститутів з дисциплін природничо-математичного циклу. Виявлено й охарактеризовано чотири типи дослідницьких умінь: визначення проблеми, виконання простих дослідницьких й експериментальних задач, формування змісту нових завдань. Встановлено чотири рівні сформованості умінь розв'язувати дослідницькі задачі: низький, середній, достатній і високий; запропоновано критерії та показники їх визначення.

Розглянуто питання формування дослідницьких умінь на заняттях з хімії за умов особистісно-орієнтованого навчання. Досліджено вплив особистісно-орієнтованого підходу на рівні сформованості дослідницьких умінь у майбутніх аграрників. Зауважено, що для того, щоб сформувати дослідницькі вміння на заняттях з хімії потрібно розпочати роботу з експериментальних умінь за рівнями, що відповідають особистим досягненням студентів.

Рассмотрены вопросы формирования исследовательских умений на занятиях по химии в условиях личностно-ориентированного обучения. Исследовано влияние личностно-ориентированного подхода на уровне сформированности исследовательских умений у будущих аграриев. Отмечено, что для того, чтобы сформировать исследовательские умения на занятиях по химии нужно начать работу с экспериментальных умений по уровням, соответствующим личным достижениям студентов.

The paper considers the formation of research skills in the classroom for chemistry in student-centered learning. Classification experimental skills in chemistry, their characteristics and relationship with research skills are posted. Prospects of forming such tasks using abilities-drawings are provided.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л43-106

Рубрики:

Скло і скловироби

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджений процес нанесення зносостійких евтектичних покриттів на внутрішню поверхню циліндричних тіл обертання з використанням нагрівання струмами високої частоти. Проаналізовано перебіг фізичних і хімічних процесів при кристалізації та структуроутворення і покриттів.

Розглянуто питання залежності інтенсивності зношування матеріалів пар тертя від схеми і розміру контакту елементів трибопари, а також від амплітудно-навантажувальних параметрів фретингу. Дослідження проведено за схемою контакту "площина-циліндр" та площинного кільцевого контакту суцільного і приривчастого кільця з торцевою поверхнею циліндра, на зразках із титанових сплавів ВТ20, ВТ8, ВТ22 та алюмінієвого сплаву Д16Т. Аналіз результатів порівняльних випробувань за схемою "площина-циліндр" зразків із сплавів ВТ20, ВТ8 і Д16Т показав, що зі збільшенням параметра відносного зміцнення поверхонь, інтенсивність зношування зростає. За допомогою електронно-мікроскопічного та рентгеноспектрального аналізу досліджено механізм формування на поверхні тертя захисних вторинних структур. Критична амплітуда фретингу вище якої інтенсивність зношування різко зростає, буде меншою для такого типу контакту, який забезпечує кращі можливості відведення із зоні тертя продуктів зношування.

На прикладі деформування елемента шорсткості у трибоспряженні представлена методика дослідження його пружного деформування відносно опорної поверхні при одночасній дії статичних розподілених і зосереджених навантажень з подальшою оптимізацією параметрів. Для цього коротко розглянуто математична модель, що описує рівновагу та пружне деформування просторово викривленого елемента, його зовнішню та внутрішню геометрію. Представлено метод оптимізації параметрів трибоспряження за умовою деформівності при наявності різноманітних нелінійних обмежень-нерівностей на внутрішні зусилля, переміщення і геометричні характеристики подовжньої осі з використанням методів оптимального управління і нелінійного програмування.

Наведено результати дослідження процесів руйнування при терті на прикладі композиційних електролітичних покриттів. Методами аналізу теоретичних та експериментальних результатів дослідження в рамках енергетичної моделі утворення частинок зносу в приповерхневих зонах пари тертя зроблено оцінку процесу руйнування поверхні шарів. Встановлено наявність залежності розмірів частинок зносу від механічних властивостей матеріалу. Виконаний аналіз результатів зносостійкості покриттів.

Наведено аналіз стану проблеми з розробкою методів розрахунку зношування і довговічності зубчастих передач з металевими колесами, металополімерних передач та полімерних передач. Охарактеризовано відомі у літературі методи для зубчастих передач з металевими колесами. Надано базовий авторський метод розрахунку циліндричних передач. Описано чинники впливу, за якими на основі базового методу сформовано модифіковані методи розрахунку зубчастих передач. Це, відповідно, наступні чинники: експлуатаційний - зміна кривин евольвентних профілів зубів внаслідок їх зношування, конструкційний - парність зачеплення зубів, технологічний - корекція зубів, трибологічний - зносостійкість матеріалів. Зазначено, що за розробленими методами проведено прогнозну оцінку колесом з поліаміду, армованого скляними чи вуглецевими волокнами. Модифікований метод використано для розрахунку циліндричної прямозубої металополімерної передачі (гібридної передачі) зі стальною шестернею і контактних тисків, зношування і довговічності циліндричних та конічних прямо- і косозубих передач, а також черв'ячних передач з металевих конструкційних матеріалів.

Приведены наножидкости, которые применяются в жидкостных системах охлаждения тормозных шкивов и дисков и изучения в них процессов теплопередачи. Проиллюстрированы теплообменные процессы в системах с наножидкостями. Возникновение в дисперсных системах пространственных структур, образуемых макромолекулами, вызывает резкое повышение вязкости. Динамическая вязкость жидкости обусловлена, в первую очередь, молекулярным взаимодействием, ограничивающим подвижность молекул. В жидкости молекула может проникнуть в соседний слой лишь при возникновении в нем трещины, достаточной для внедрения в нее молекулы. Жидкость приходит в движение под действием объемных и поверхностных сил. Первые возникают в результате градиента плотности жидкости. Вторые обусловлены локальным изменением поверхностного натяжения жидкости, что связано, в основном, с возникновением неравномерного распределения объемной температуры или концентрации наночастиц на поверхности, что является, как правило, следствием изменения их термодинамического состояния в объеме жидкости, что влияет на увеличение интенсивности теплообмена. При этом необходимо иметь в виду, что максимальный эффект по увеличению интенсивности теплообмена достигается за счет роста угловой скорости металлических элементов трения, снабженных камерами различных объемов, заполненных нанотеплоносителями. При вращении составного тормозного шкива поверхностные силы преобладают над объемными силами, возникающими в нанотеплоносителях. Такое условие свойственно тонким горизонтальным слоям и пленкам жидкости, вблизи поверхности капель и пузырьков воздуха в жидкости. В свою очередь, отсутствие систематизированных теоретических и экспериментальных данных относительно коэффициентов теплоотдачи и термического сопротивления наножидкостей и их противоречивость при чрезвычайной практической востребованности способствует интенсификации усилий для получения таких данных. Сложность состоит в том, что определение коэффициентов теплопередачи является комплексной задачей, поскольку при этом необходимы значения динамической вязкости наножидкостей и их теплопроводности. Наряду с фундаментальными проблемами описание процессов, явлений и эффектов, сопровождающих охлаждение наножидкостями, возможно широкое их применение в машиностроении.

Наведено результати екологічного моніторингу грунту на прискладській території з забороненими та непридатними до використання хімічними засобами захисту рослин (ХЗЗР) с. Вишнівчик Тернопільської області. Мета дослідження - провести екологічний моніторинг стану грунту навколо складу як об'єкту захоронення заборонених та непридатних до використання ХЗЗР. Багато сховищ, де вони зберігаються, перебувають у незадовільному стані та загрожують довкіллю, є небезпечними для здоров'я населення. Умови, які не відповідають чинним стандартам зберігання, призводять до того, що токсичні залишки непридатних та невикористаних ХЗЗР потрапляють у грунт, водні джерел і повітря, в результаті чого виникає ризик отруєння людей і тварин. Окрему увагу приділено захороненню отрутохімікатів у с. Вишнівчик Теребовлянського району Тернопільської області (територія ФГ "Денис К"). Могильник отрутохімікатів біля Вишнівчика існує вже понад 30 років. Побудований він 1978 р. за тодішніми нормами. У кар'єр скидали як сипучі, так і рідкі хімікати. Проблему ускладнює й те, що у могильника немає власника. Наразі невідомо, які саме отрутохімікати знаходяться в законсервованому могильнику. Якщо вірити супровідним документам, то лише дихлордифенілтрихлорметану (дуст) там накопичено близько 465 т, гексахлорану - понад 200 т, а також 7 т речовин, що містять ртуть і миш'як. За результатами агрохімічного обстеження грунт характеризується слабко кислою реакцією (тип грунту - чорнозем вилугуваний, грубопилуватий, легкосуглинковий, pH сольове = 5,9; гумус - 3,6 %). За рахунок вітрової та водної дифузій агрохімікатів (виявлено розсіяння забруднення до 30 м від складу) біля складу вміст 2,4-Д-амінна сіль (0,35), симтриазин - 0,01 - 0,05 мг/кг, ГХЦГ - 0,02 - 0,14; ДДТ - 0,03 - 0,10; метафос - не виявлено, є у складі (0,19); хлорофос - не виявлено, є у складі (0,10) мг/кг. З ділянки складу на досліджувальній віддалі до 50 метрів істотно порушується продуктивність і стійкість екосистем, що негативно впливає на біогеохімічний колообіг речовин. Отже, незначний вміст залишків ХЗЗР біля складу с. Вишнівчик пояснюється тим, що ХЗЗР спочатку складувались у пристосованому приміщенні, проте з часом (склад створений 1978 р., контейнери протерміновані) шляхом міграції потрапляють у грунт за межі сховища.

Надано методику модельних трибоекспериментальних досліджень матеріалів при терті ковзання за силовою схемою торцевого тертя. З її використанням визначено кількісні відносні індикатори зносостійкості поліаміду, зміцненого дисперсними скло- і вуглеволокнами, який може використовуватися у металополімерних підшипниках ковзання. Визначено характеристики зносостійкості вказаних композитів, як базові характеристики математичної моделі дослідження кінетики зношування матеріалів при терті ковзання. Також за даними проведених досліджень побудовано їх діаграми зносостійкості, як графічні індикатори зносостійкості у прийнятому діапазоні питомих сил тертя. Наведено залежності, які повязують характеристичні функції зносостійкості матеріалів розробленої математичної трибокінетичної моделі зношування з лінійними зношуваннями та ресурсом підшипника ковзання.

Наведено аналіз стану проблеми з розробкою методів розрахунку зношування і довговічності зубчастих передач з металевими колесами, металополімерних передач та полімерних передач. Охарактеризовано відомі у літературі методи для зубчастих передач з металевими колесами. Надано базовий авторський метод розрахунку циліндричних передач. Описано чинники впливу, за якими на основі базового методу сформовано модифіковані методи розрахунку зубчастих передач. Це, відповідно, наступні чинники: експлуатаційний - зміна кривин евольвентних профілів зубів внаслідок їх зношування, конструкційний - парність зачеплення зубів, технологічний - корекція зубів, трибологічний - зносостійкість матеріалів. Зазначено, що за розробленими методами проведено прогнозну оцінку колесом з поліаміду, армованого скляними чи вуглецевими волокнами. Модифікований метод використано для розрахунку циліндричної прямозубої металополімерної передачі (гібридної передачі) зі стальною шестернею і контактних тисків, зношування і довговічності циліндричних та конічних прямо- і косозубих передач, а також черв'ячних передач з металевих конструкційних матеріалів.

Приведены наножидкости, которые применяются в жидкостных системах охлаждения тормозных шкивов и дисков и изучения в них процессов теплопередачи. Проиллюстрированы теплообменные процессы в системах с наножидкостями. Возникновение в дисперсных системах пространственных структур, образуемых макромолекулами, вызывает резкое повышение вязкости. Динамическая вязкость жидкости обусловлена, в первую очередь, молекулярным взаимодействием, ограничивающим подвижность молекул. В жидкости молекула может проникнуть в соседний слой лишь при возникновении в нем трещины, достаточной для внедрения в нее молекулы. Жидкость приходит в движение под действием объемных и поверхностных сил. Первые возникают в результате градиента плотности жидкости. Вторые обусловлены локальным изменением поверхностного натяжения жидкости, что связано, в основном, с возникновением неравномерного распределения объемной температуры или концентрации наночастиц на поверхности, что является, как правило, следствием изменения их термодинамического состояния в объеме жидкости, что влияет на увеличение интенсивности теплообмена. При этом необходимо иметь в виду, что максимальный эффект по увеличению интенсивности теплообмена достигается за счет роста угловой скорости металлических элементов трения, снабженных камерами различных объемов, заполненных нанотеплоносителями. При вращении составного тормозного шкива поверхностные силы преобладают над объемными силами, возникающими в нанотеплоносителях. Такое условие свойственно тонким горизонтальным слоям и пленкам жидкости, вблизи поверхности капель и пузырьков воздуха в жидкости. В свою очередь, отсутствие систематизированных теоретических и экспериментальных данных относительно коэффициентов теплоотдачи и термического сопротивления наножидкостей и их противоречивость при чрезвычайной практической востребованности способствует интенсификации усилий для получения таких данных. Сложность состоит в том, что определение коэффициентов теплопередачи является комплексной задачей, поскольку при этом необходимы значения динамической вязкости наножидкостей и их теплопроводности. Наряду с фундаментальными проблемами описание процессов, явлений и эффектов, сопровождающих охлаждение наножидкостями, возможно широкое их применение в машиностроении.

Наведено результати екологічного моніторингу грунту на прискладській території з забороненими та непридатними до використання хімічними засобами захисту рослин (ХЗЗР) с. Вишнівчик Тернопільської області. Мета дослідження - провести екологічний моніторинг стану грунту навколо складу як об'єкту захоронення заборонених та непридатних до використання ХЗЗР. Багато сховищ, де вони зберігаються, перебувають у незадовільному стані та загрожують довкіллю, є небезпечними для здоров'я населення. Умови, які не відповідають чинним стандартам зберігання, призводять до того, що токсичні залишки непридатних та невикористаних ХЗЗР потрапляють у грунт, водні джерел і повітря, в результаті чого виникає ризик отруєння людей і тварин. Окрему увагу приділено захороненню отрутохімікатів у с. Вишнівчик Теребовлянського району Тернопільської області (територія ФГ "Денис К"). Могильник отрутохімікатів біля Вишнівчика існує вже понад 30 років. Побудований він 1978 р. за тодішніми нормами. У кар'єр скидали як сипучі, так і рідкі хімікати. Проблему ускладнює й те, що у могильника немає власника. Наразі невідомо, які саме отрутохімікати знаходяться в законсервованому могильнику. Якщо вірити супровідним документам, то лише дихлордифенілтрихлорметану (дуст) там накопичено близько 465 т, гексахлорану - понад 200 т, а також 7 т речовин, що містять ртуть і миш'як. За результатами агрохімічного обстеження грунт характеризується слабко кислою реакцією (тип грунту - чорнозем вилугуваний, грубопилуватий, легкосуглинковий, pH сольове = 5,9; гумус - 3,6 %). За рахунок вітрової та водної дифузій агрохімікатів (виявлено розсіяння забруднення до 30 м від складу) біля складу вміст 2,4-Д-амінна сіль (0,35), симтриазин - 0,01 - 0,05 мг/кг, ГХЦГ - 0,02 - 0,14; ДДТ - 0,03 - 0,10; метафос - не виявлено, є у складі (0,19); хлорофос - не виявлено, є у складі (0,10) мг/кг. З ділянки складу на досліджувальній віддалі до 50 метрів істотно порушується продуктивність і стійкість екосистем, що негативно впливає на біогеохімічний колообіг речовин. Отже, незначний вміст залишків ХЗЗР біля складу с. Вишнівчик пояснюється тим, що ХЗЗР спочатку складувались у пристосованому приміщенні, проте з часом (склад створений 1978 р., контейнери протерміновані) шляхом міграції потрапляють у грунт за межі сховища.

Надано методику модельних трибоекспериментальних досліджень матеріалів при терті ковзання за силовою схемою торцевого тертя. З її використанням визначено кількісні відносні індикатори зносостійкості поліаміду, зміцненого дисперсними скло- і вуглеволокнами, який може використовуватися у металополімерних підшипниках ковзання. Визначено характеристики зносостійкості вказаних композитів, як базові характеристики математичної моделі дослідження кінетики зношування матеріалів при терті ковзання. Також за даними проведених досліджень побудовано їх діаграми зносостійкості, як графічні індикатори зносостійкості у прийнятому діапазоні питомих сил тертя. Наведено залежності, які повязують характеристичні функції зносостійкості матеріалів розробленої математичної трибокінетичної моделі зношування з лінійними зношуваннями та ресурсом підшипника ковзання.

Застосовуючи енергетичний підхід до оцінювання зносостійкості поверхневих шарів за умов їх руйнування при терті розроблено технологічний процес формування градієнтного покриття з високою пропрацьованістю і зносостійкістю. Високі триботехнічні властивості покриття досягаються співвідношенням діаметра і вмісту гранул наповнювача у верхньому підшарі, за рахунок чого забезпечується правило додатного градієнта механічних властивостей завдяки меншій твердості і підвищеній пластичності порівняно з нижнім підшаром. Проведений статистичний аналіз і досліджені регресійні моделі залежностей критеріїв оптимізації величини зносу і коефіцієнта тертя від конструктивних, технологічних і експлуатаційних факторів. В якості критеріїв оптимізації обрано інтенсивність зношування та коефіцієнт тертя. Визначено провідні керовані і невзаємозамінні фактори, які найбільше впливають на процес нанесення покриттів, а саме: діаметр гранул наповнювача, їх об'ємний вміст у покритті, товщина покриття, швидкість ковзання під час тертя та експлуатаційне навантаження в контакті трибоспряження. На основі цих результатів розроблено структуру та технологічний процес формування багатокомпонентного електролітичного покриття з високою припрацьовуваністю з додатнім градієнтом механічних властивостей. Завдяки використанню гранул карбіду вольфраму (твердішого та дисперснішого за карбід кремнію в матеріалі-прототипі) і більш точному розподілу наповнювача в покритті вдалося одночасно підвищити його твердість і пластичність. Виконано триботехнічні дослідження градієнтних покриттів, якими підтверджено їх високі експлуатаційні властивості. На основі триботехнічних випробувань покриттів отримано математичні моделі, що описують залежність величин зношування і коефіцієнта тертя від конструктивних, технологічних та експлуатаційних факторів.

Проведено дослідження напружено-деформованого стану композиційних покриттів з різним розміром наповнювача навантажених силами тертя. Показано, що розподіл напружень та їх розмір маж значний вплив на їх зносостійкість. Установлено оптимальний відносно зносостійкості об'ємний вміст зміцнювальної фази, який становить 25 - 40 %, що зумовлено співвідношеннями фізико-механічних властивостей наповнювача і матриці. Проведені дослідження композиційних покриттів, що містять декілька шарів з різним вмістом та розміром наповнювача. Установлено, що створення багатошарових композицій має позитивний вплив на зносостійкість таких покриттів.

Проведено комплексне дослідження структури та властивостей плазмових евтектичних покриттів, після термоциклічної обробки (ТЦО). Показано, що така обробка суттєво підвищує адгезійно-когезійну міцність покриттів. За результатами проведених досліджень встановлено, що стійкість проти спрацювання двошарових покриттів у всьому діапазоні температур вища, ніж для одношарових. Це в першу чергу зумовлене підвищенням адгезійних властивостей, зниженням градієнту твердості по глибині покриття, підвищенням термостабільності покриття завдяки бар'єрним властивостям легованого боридного прошарку. Керуючи величиною дисперсних кристалів фаз проникнення і одночасно станом металевої матриці, можна підібрати режими ТЦО, при яких покриття отримують оптимальні триботехнічні властивості.

Показано можливості методу чисельного розв'язку диференціальних рівнянь високого порядку для вирішення завдань трибології. Метод описує просторове нелінійне деформування пружного елемента довільної кривизни при довільному векторі діючих статичних або квазістатичних навантажень. Для ілюстрації методу наведено приклад розв'язку задачі з визначення напружено-деформівного стану колеса при коченні з урахуванням площини контакту з опорною поверхнею. Описані алгоритми дозволяють, на відміну від раніше відомих, вирішувати принципово нові типи завдань пружного деформування елементів трибоспряження, уніфікувати типи конструкцій, які досліджуються, ефективно переходити від однієї розрахункової схеми до іншої залежно від фізико-геометричних параметрів і умов навантаження, отримувати вихідні дані в зручному для користувача вигляді.