Побудовано математичну модель процесу деформації комбінованого зубка: твердий сплав - сталь. Досліджено напружений стан комбінованих зубків і оцінено вплив товщини сталевої підкладки, а також модулів пружності матеріалів на залишкові технологічні напруження. Надано рекомендації з конструювання комбінованих зубків.

Розглянуто вплив конструкції твердосплавного зубка на величину натягу по краю отвору в корпусі шарошки і на зусилля випресування. Встановлено оптимальний кут нахилу конічної поверхні зубка.

Досліджено вплив режимів електролізу у процесі нанесення цинкових, нікелевих і хромових гальванічних покриттів із водних електролітів на їх мікроелектрохімічну неоднорідність. Встановлено, що густина катодного струму впливає на різницю електродних потенціалів у хромовому покритті більш істотно, ніж в нікелевому та цинковому покриттях. Показано можливість використання величини електродного потенціалу для вимірювання товщини покриттів, а також оцінки рівня допустимих напружень в сталі з покриттям під час розтягу та кручення.

Розглянуто основи автоматизованого проектування (АПР) різальних інструментів, яке базується на тривимірному параметричному моделюванні й інтерфейсах прикладного програмування системи АПР. Подано приклади розробки системи АПР різальних інструментів в SolidWorks та AutoCAD.

Досліджено вплив зміщення повзуна поршневого насоса двосторонньої дії внаслідок зношування на зміну кінематичних і силових параметрів. Одержано аналітичні залежності для визначення швидкості, прискорення та реакції від величини зміщення повзуна. Ці залежності необхідні для вибору режимів проведення випробовувань матеріалів на знос.

Досліджено напружено-деформований стан зміцненої двошаровим покриттям ділянки штока бурового насоса двосторонньої дії. Покриття сформовано на сталевій основі напиленням шару алюмінію з подальшим оксидуванням частини його верхнього шару у режимі мікродугових розрядів. Для розрахунків застосовано стрижневу модель із неоднорідного матеріалу, поперечина якої є багатозв'язною областю, де параметри пружності та міцності змінюються від шару до шару. Поведінку такої моделі спершу розглянуто за звичайного експлуатаційного навантаження штока, а потім за виникнення позаштатної ситуації, яка спричинена зносом деталей пари тертя "крейцкопф - напрямні станини насоса". Одержано розподіл нормальних, дотичних та еквівалентних напружень в неоднорідному матеріалі зміцненої ділянки штока. Здійснено оцінку міцності такої ділянки як за звичайних експлуатаційних навантажень, так і з урахуванням позаштатних напружень.

Розглянуто проблему підвищення якості кріплення зубців у корпусі шарошки. Розвинуто аналітичні підходи до побудови раціональних проектів з'єднань з натягом у шарошках, оснащених зубцями зі сталевим хвостовиком. Досліджено напружено-деформований стан дво- та трикомпонентного з'єднань композиційного зубця з шарошкою із заданими натягами на поверхнях спряження та під осьовим експлуатаційним навантаженням. Сформульовано та розв'язано задачі оптимізації, які полягають у підборі оптимальних натягів, котрі би забезпечували найвище значення допустимого навантаження під час виконання умов міцності компонент та вимог непроковзування і нерозкриття стиків. Проведено порівняння раціональних проектів дво- та трикомпонентного з'єднань для зубців із абсолютно жорстким та сталевим хвостовиком. Задля значної економії твердого сплаву рекомендовано використання мінімально армованих хвостовиків у з'єднаннях з підвищеним геометричним натягом без зниження допустимого навантаження. Надано оцінку виграшу від використання у з'єднаннях додаткової проміжної втулки з регульованими натягами.

Запропоновано моделі штока поршневого насоса двосторонньої дії як пружної системи. Визначено зусилля, що виникають у штоці у разі його зміщення внаслідок зносу пари тертя "крейцкопф - напрямні". Проаналізовано зміну зусиль залежно від величини зносу цієї пари тертя та для різних положень штока (ліве крайнє, проміжне та праве крайнє). Досліджено розподіл позаштатних дотичних і нормальних напружень у штоці. Встановлено, що позаштатні напруження досягають досить великих значень і їх необхідно враховувати під час оцінкиі міцності штока. Одержано вирази для визначення переміщень довільного поперечного перерізу штока у разі зносу крейцкопфа та напрямних станини і показано розподіл прогинів і кутів повороту поперечних перерізів штока вздовж його поздовжньої вісі.

Розглянуто задачу раціонального проектування натягу у з'єднанні пружного зубця та шарошки бурового долота з урахуванням вісьового експлуатаційного зусилля. Запропоновано аналітичну методику визначення оптимального натягу та максимального припустимого навантаження конструкції за різними теоріями міцності за умов відсутності фрикційного проковзування стику. Вивчено залежності оптимальних параметрів від пружних і міцнісних характеристик матеріалів та від коефіцієнта тертя контактуючої пари. Обгрунтовано доцільність використання зубців з низькою концентрацією твердого сплаву у хвостовику без зниження несучої здатності озброєння.

Індекс рубрикатора НБУВ: К391.91-1

Рубрики:

Виробництво композитних металокерамічних матеріалів і виробів

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано методи поверхневого й об'ємного армування для підвищення зносостійкості деталей. Обгрунтовано переваги застосування методу відцентрового армування заготовок деталей з двома взаємно перпендикулярними осями обертання керамічної ливарної форми для забезпечення одержання зміцненої зони з заданими властивостями. Досліджено вплив технологічних параметрів відцентрового армування сталевих деталей частинками карбіду вольфраму в процесі литва на концентрацію та зношення робочої зони з використанням математичного планування експерименту.

Надано результати дослідження технологічного процесу відцентрового армування робочої зони сталевих деталей типу тіл обертання частинками карбіду вольфраму з питомою густиною, більшою від такої у сталі методом математичного планування експерименту. Одержано регресійні моделі другого порядку залежності концентрації частинок карбіду вольфраму та зносостійкості зразків від технологічних параметрів процесу відцентрового армування з двома взаємноперпендикулярними осями обертання ливарної форми: числа обертів ливарної форми навколо горизонтальної та вертикальної осей, температури нагрівання керамічної форми і армуючих частинок. Визначено оптимальні значення технологічних параметрів і встановлено, що на величину концентрації частинок карбіду вольфраму та зносостійкість зразків більшою мірою впливають кінематичні параметри процесу відцентрового армування, ніж температурні.

Обгрунтовано застосування електрохімічного хромування в проточному електроліті для одержання покриття на сталі. Досліджено вплив технологічних параметрів процесу: масового співвідношення концентрацій компонентів, густини струму, швидкості потоку електроліту і його температури на мікротвердість, зношування, шорсткість і конусоподібність. Визначено оптимальні параметри для забезпечення мінімального зношування, а необхідну шорсткість і конусоподібність поверхні деталі запропоновано одержувати на подальших операціях механічної обробки.

Розроблено інженерну методику розрахунку напружено-деформованого стану двошарових покриттів під дією довільно орієнтованого локального навантаження. Методику використано під час побудови раціональної структури шаруватого покриття. Установлено оптимальну товщину підкладки, яка забезпечує найбільшу величину допустимого навантаження.

Розроблено математичну модель і досліджено втрату стійкості алюмінієвою бурильною трубою з зовнішнім протекторним потовщенням (ПП) на середній ділянці під дією крутного моменту та осьової стискаючої сили. За результатами числового аналізу визначено величини критичних навантажень, за яких труба втрачає стійкість залежно від форми ПП. Запропоновано оптимальну обтічну форму ПП. Розроблено нову конструкцію алюмінієвої бурильної труби з ПП.

Розроблено інженерну методику розрахунку напруженого стану та міцності двошарових кераміко-алюмінієвих покриттів, навантажених цупким індентором. Досліджено вплив товщини оксидного шару на величину допустимого довільно орієнтованого навантаження. Розраховано оптимальну товщину оксидного шару, яка забезпечує найбільший спротив покриття індентуванню.

Розроблено інженерну методику для аналітичної оцінки міцності системи "деталь - тонке покриття" за умов абразивного зношування. Для розрахунків прийнято модель тонкої пластини, що взаємодіє з пружною основою Вінклера. Досліджено розподіл еквівалентних напружень у покритті та у підкладці за локальної дії закріпленого та незакріпленого абразиву.

Розвинуто інженерну методику розрахунку утримувальної здатності твердих тіл з поверхневими тріщиноподібними дефектами, залікованими шляхом наплавлення неконтрастного шару. У аналітичній формі встановлено кількісні залежності ефективності наплавлення від товщини нанесеного шару, від глибини заповнення тріщини та від тріщинотривкості використовуваного матеріалу.

Розроблено та досліджено мікроструктуру дисперсно-зміцнених зносостійких покриттів для роботи в умовах інтенсивного абразивного впливу. Досліджено вплив суміщення самопоширюваного високотемпературного синтезу з електродуговим наплавленням на структуру та зносостійкість нанесених покриттів. Розроблено технологію наплавлення швидкозношуваних деталей технологічного обладнання з виготовлення будівельної кераміки та паливних брикетів.

Розвинуто інженерну методику розрахунку утримувальної здатності твердих тіл з поверхневими тріщиноподібними дефектами, залікованими шляхом наплавлення неконтрастного шару. У аналітичній формі встановлено кількісні залежності ефективності наплавлення від товщини нанесеного шару, від глибини заповнення тріщини та від тріщинотривкості використовуваного матеріалу.