Search academic texts

Registration Number

0825U003662, PhD dissertation

Status

Доктор філософії

Date

16-10-2025

popup.evolution

.

Title

Increasing the Service Life of the Cylinder–Piston Pair of Drilling Pumps

Author

Shovkoplias Maksym Volodymyrovych,

popup.head Liubomyr Y. Ropiak
popup.head Andrii I. Bandura
popup.opponent Mykola A. Dolhov
popup.opponent Ihor V. Hurey
popup.review Kopei Volodymyr B.
popup.review Oleh R. Onysko

Description

Шовкопляс М.В. Підвищення ресурсу роботи циліндро-поршневої пари бурових насосів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 131 – Прикладна механіка (13 – Механічна інженерія) – Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2025. Дисертаційна робота виконана на кафедрі комп’ютеризованого машинобудування Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу. Мета дисертаційної роботи – розробити технологію комбінованого зміцнення, забезпечення точності та якості виготовлення або відновлення робочих поверхонь змінних деталей поршневих насосів двосторонньої дії задля підвищення ресурсу їх роботи. У вступі обґрунтовано актуальність роботи, сформульовано мету і задачі досліджень, відображено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, приведено відомості про апробацію, публікації, структуру і обсяг дисертації. У першому розділі проаналізовано роботу деталей поршневих насосів та обґрунтовано метод підвищення їх довговічності через твердість, точність, шорсткість і вирівнювання електрохімічних неоднорідностей. У другому розділі створено інженерну модель штока бурового насоса під нештатним навантаженням через знос чи похибки. Проаналізовано додаткові сили та напруження, запропоновано модель ділянки зі змінними властивостями, верифіковану FEM. Результати використані для вибору режимів випробувань і оцінки допустимих напружень у хромових покриттях. У третьому розділі обрано матеріали та обладнання й розроблено комбінований процес зміцнення сталевих деталей: поверхневе гартування, формування «білого шару» і нанесення хромового покриття в проточному електроліті. Модернізовано установку та комірки, описано методики оцінки шорсткості, мікротвердості, зчеплення, залишкових напружень, проникнення водню та мікроструктури, запропоновано електрохімічні вимірювання допустимих напружень. У четвертому розділі досліджено вплив параметрів електрохімічного хромування на шорсткість, мікротвердість і знос покриття. Проведено електрохімічні та мікроскопічні дослідження, вивчено алмазне шліфування. Результати підтвердили високу корозійну стійкість і надійність хромового покриття під навантаженням. У п’ятому розділі наведено практичне застосування результатів: розроблено методику розрахунку припусків для шліфування деталей із хромовим покриттям, аналітичну модель нарізного з’єднання та автоматизовану систему очищення електроліту. Впровадження технології підвищило ресурс деталей у 1,6 раза та знизило витрати на ремонт. У висновках наведено основні результати дисертаційної роботи при розв’язанні поставлених завдань. У дисертації застосовано системний підхід до вивчення зношування деталей двостороннього поршневого насоса та розроблено комбінований метод зміцнення сталі: поверхневе гартування, фрикційна обробка та електрохімічне хромування. Розроблено багатофакторні моделі мікротвердості, зношування та шорсткості, встановлено вплив режимів шліфування на поверхню та досліджено напружено-деформований стан штока для забезпечення його надійності. Практичне значення: розроблено технологію комбінованого зміцнення сталевих деталей і алмазного шліфування для підвищення якості поверхонь; результати впроваджено у виробництво та навчання ІФНТУНГ.

Registration Date

2025-09-02

popup.nrat_date

2025-09-02