Search academic texts

Information × Registration Number 0825U000196, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 08-11-2024 popup.evolution o Title Technological provision of protection of parts of machines operating in conditions of hydroabrasive wear by highly effective complementary combined methods Author Mykola Maifat, popup.head Vyacheslav B. Tarelnik popup.opponent Pavlo M. Prysiazhniuk popup.opponent Nadiia A. Kharchenko popup.review Vladyslav O. Gerasimenko popup.review Olha Vasylenko Description Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної проблеми в області галузевого машинобудування: розробка інноваційних, короткотривалих, енергоощадних та екологічно безпечних технологій поверхневого зміцнення та відновлення деталей машин, працюючих в умовах інтенсивного гідроабразивного зношування. Рішення цієї проблеми допоможе підвищити надійність і довговічність машин шляхом зростання строку служби їх відповідальних деталей, та знизити енерговитрати, що є дуже важливим для сучасної України. Об'єкт дослідження – технологічний процес формування функціональних покриттів на поверхні деталей машин та їх елементів, працюючих в умовах гідроабразивного зношування. Предмет дослідження – закономірності технологічного процесу формування поверхневого шару із заданими експлуатаційними властивостями, що забезпечують необхідну якість (довговічність, екологічну безпеку, зносостійкість, працездатність) деталей машин та їх елементів, працюючих в умовах гідроабразивного зношування. Мета та завдання досліджень Метою роботи є підвищення зносостійкості поверхневих шарів деталей машин і їх елементів, працюючих в умовах інтенсивного гідроабразивного зношування, шляхом екологічно безпечного нанесення на їх поверхні композиційних зносостійких покриттів, сформованих методом електроіскрового легування, з наступною обробкою металополімерними матеріалами, армованими порошками з карбіду вольфраму, нітриду цирконію, або їх сумішшю. Наукова новизна одержаних результатів: 1. Вперше встановлено функціональний взаємозв'язок між закономірностями технологічного процесу формоутворення поверхні деталі з заданими експлуатаційними властивостями і інтегральними показниками економічної ефективності та екологічної безпеки, що дозволило кількісно оцінити вплив кожної складової технологічного процесу ремонту на екологічну безпеку виробництва в цілому. 2. Вперше експериментальними дослідженнями встановлено кореляційний зв'язок між ваговим і лінійним зносом сталевих та чавунних зразків з електроіскровими покриттями та величиною енергії, витраченої на руйнування поверхневого шару, який в першому наближенні нагадує експоненціально зростаючу залежність. Отримано рівняння вагового та лінійного зносу захисних електроіскрових покриттів сталевих та чавунних зразків і запропонований алгоритм для визначення їх констант (максимального вагового зносу ∆mн, максимального лінійного зносу ∆hн і енергії активації процесу зносу ЕА). 3. Вперше науково обґрунтовано та узгоджено параметри розробленої системи спрямованого вибору більш надійної і екологічно безпечної технології виготовлення і ремонту відповідальних деталей машин, які працюють у важких умовах гідроабразивного зносу. 4. Вперше на підставі встановлених кореляційних залежностей між енергією витраченою на руйнування поверхневого шару ЕТ та ваговим ΔmЕЗ.+ГЗ та лінійним ΔhЕЗ+ГЗ зносом композиційних електроіскрових покриттів (КЕП) зразків, фізично обґрунтовано функціональні зв’язки між основними параметрами процесу зносу (рівняння зносу), що дозволяє по енергії, затраченій на руйнування поверхневого шару, визначати лінійний та ваговий знос КЕП покриття, а також вирішувати зворотну задачу - знаходити величину енергії руйнування поверхневого шару, необхідної для здійснення зносу певної кількості речовини або отримання необхідного лінійного зносу. 5. Вперше для різних матеріалів зразків (сталь 45, сталь Р6М5 і високоміцний кулястий чавун ВЧ50) обґрунтовано розроблену методику визначення констант рівняння зносу: найбільшого вагового та лінійного зносу, відповідно ΔmЕЗ+ГЗ max) та ΔhЕЗ+ГЗ max), а також енергію активації процесу зношування ЕА, які можуть бути критеріями вибору найбільш раціональної та екологічно безпечної технології виготовлення і ремонту відповідальних деталей машин, які працюють у важких умовах гідроабразивного зносу. 6. Вперше експериментальними дослідженнями доведена економічна, технологічна, експлуатаційна і екологічна доцільність нанесення на металеві поверхні композиційних ЕІП компактними електродами з використанням СТНС в порівнянні з ЕІ, виготовленими шляхом спікання ПМ. 7. Вперше експериментальними і порівняльними дослідженнями доведена перевага армування металополімерних матеріалів порошком нітриду цирконію при формуванні комбінованих зносостійких покриттів, нанесених в послідовності ЕІЛ Al → ЕІЛ (90%ВК6+ 10%1М) → МПМ (80% ZrN) на чавунні поверхні і з попередньою ЦЕІЛ на поверхні зі сталі для захисту від гідроабразивного зносу. Практичне значення одержаних результатів полягає в розробці ряду технологічних рекомендацій нанесення захисних покриттів на деталі, працюючі в умовах гідроабразивного і ерозійного зносу, вживання яких допоможе підвищити їх зносостійкість і довговічність. Отриманні в роботі технологічні рішення, захищені 2 патентами і впроваджені на ПАТ «НВАТ ВНДІКОМПРЕСОРМАШ», АТ «СМНВО ІНЖИНІРИНГ» та ТОВ «ТРІЗ ЛТД», м. Суми з загальним очікуваним економічним ефектом 405000 (чотириста п’ять тисяч) гривен. Registration Date 2025-01-13 popup.nrat_date 2025-01-13 Close