Реєстраційний номер
0524U000076, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор технічних наук
Дата захисту
12-04-2024
Статус
Захищена
Назва роботи
Науково-прикладні засади підвищення ефективності мащення і зносостійкості вузлів тертя в екстремальних умовах роботи
Здобувач
Міланенко Олександр Анатолійович, Кандидат технічних наук
Консультант Дмитриченко Микола Федорович
Опонент Воронін Сергій Володимирович
Опонент Войтов Віктор Анатолійович
Опонент Диха Олександр Володимирович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Хмельницький національний університет
Опис
В дисертаційній роботі вирішується науково-технічна проблема реалізації стійкого мащення в умовах змішаного тертя та створення в зоні фрикційного контакту неконформних і конформних вузлів тертя модифікованих шарів з оптимальною мастильною здатністю та структурною пристосовуваністю до екстремальних умов роботи, спрямоване на підвищення ефективності мащення та зносостійкості пар тертя за контактно-механічними, реологічними і фізико-хімічними аспектами.
Запропоновано концепцію методології підвищення зносостійкості і ефективності мащення для вузлів з позиції змішаного режиму тертя. Встановленні необхідні умови розриву мікро-ЕГД мастильного шару, що досягається комплексом заходів щодо поліпшення триботехнічних показників за наступними критеріями: реалізації стійкого мащення за критерієм режиму мащення, підбором оптимальної форми контакту за критерієм еліптичності; збільшенню долі гідродинамічного тиску мастильних шарів відносно контактного тиску на виступах мікронерівностей за критерієм тиску; врахуванню реологічних параметрів щодо зміни п’єзокоефіцієнту в’язкості при збільшенні тиску за реологічним критерієм; оцінки появи пластично-деформованого стану за критерієм пластичності; модифікуванню і корегуванню якісного та кількісного хімічного складу компонентів в мастильному середовищі за рахунок збільшення середньої локальної температури поверхонь тертя за температурним критерієм.
Розроблено двоетапну методику підвищення ефективності мащення і зносостійкості пар тертя для підшипникових вузлів та деталей ДВЗ щодо встановлення оптимального якісного та кількісного хімічного складу мастильних середовищ (сумішей та модифікованих олив) із досліджуваними хімічно-активними компонентами.
Визначені необхідні умови реалізації стійкого мікро-ЕГД мащення у підшипникових вузлах тертя в зоні мікро-ЕГД контакту для більшості моторних, трансмісійних і універсальних олив.
Для забезпечення реалізації стійкого мащення в умовах змішаного тертя підшипникових вузлів та вузлів ДВЗ, що працюють в нестаціонарних умовах тертя при низькотемпературному запуску, визначена технологія модифікування щодо виявлених модифікованих сумішей та олив з оптимальним якісним та кількісним складом хімічних компонентів, що забезпечують структурну пристосовуваність до екстремальних умов роботи.
Встановлена кореляція між температурою в зоні локального контакту і об’ємною температурою модифікованої оливи при збільшенні максимального контактного напруження.
Побудовано математичну модель напружено-деформованого стану за фактичною формою контакту тертя при збільшенні контактного навантаження та при зміні форми контакту.
Побудовано математичну модель оцінки мінімальної товщини і товщини мастильного шару в центральній зоні мікро-ЕГД контакту для підшипникових вузлів тертя з урахуванням зміни форми контакту та типу мастильного матеріалу, в результаті чого, визначені оптимальні математичні описання відповідних товщин у вигляді емпіричних рівнянь. На її основі, розроблена номограма підбору оптимального мастильного матеріалу за класом в’язкості (динамічної в’язкості) до конкретного підшипнику кочення з відповідною формою контакту і з можливістю зворотного вибору кулькового підшипнику з оптимальною формою контакту за класом в’язкості мастильного матеріалу.
Побудовано математичну модель оцінки товщини мастильного шару в зоні фрикційного контакту між верхнім компресійним кільцем та гільзою циліндру ДВЗ з урахуванням зміни ходу поршня та типу мастильного матеріалу, в результаті чого, визначені оптимальні математичні описання відповідної товщини у вигляді емпіричного рівняння для вузлів ДВЗ. Проведена оцінка інтенсивності зношування пар тертя в зоні контакту між верхнім компресійним кільцем і гільзою циліндру ДВЗ при зміні ходу поршня та типу мастильного матеріалу.
За результатами кваліфікаційних досліджень, розроблені і впроваджені у виробництво нові модифіковані оливи за позитивними результатами довготривалих стендових та експлуатаційних випробувань.
Дата реєстрації
2024-03-13
Додано/оновлено в НРАТ
2024-03-13 / 2026-07-01
