Проблеми тертя та зношування

ПОЛІПШЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОДНООПОРНОЇ СИСТЕМИ АЕРОСТАТИЧНОГО ПІДШИПНИКА З ЛАБІРИНТОВИМИ УЩІЛЬНЕННЯМИ

Олексій Брешев, Олександр Башта, Павло Носко, Анастасія Башта, Ольга Герасимова — Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

Запропоновані нові рішення модернізації аеростатичних одноопорних систем, які спрямовані на покращення їх технічних характеристик. Досліджено позитивний вплив дроселювання газового мастила на виході із зазору шляхом встановлення лабіринтових ущільнень поза зазором, що полягає у збільшенні вантажопідйомності та жорсткості опори за одночасного зниження витрати повітря. Проведено порівняльний аналіз основних параметрів одноопорної системи та аналогічної їй двоопорної за однакової геометрії опорних поверхонь, показані переваги одноопорної системи за підйомною силою з огляду на вищий тиск мастила за об'ємом зазору

КЕРУВАННЯ ЕНЕРГОНАВАНТАЖЕНІСТЮ ПАР ТЕРТЯ ГАЛЬМ

Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

Теоретичні дослідження та обчислювальний експеримент присвячені оптимальному керуванню тепловими процесами пар тертя при фрикційній взаємодії у гальмових пристроях дозволили встановити та запропонувати наступне. Керування тепловими процесами здійснено математичним шляхом на основі рівняння теплопровідності з початковими та граничними умовами із залученням керуючої функції, а також методу термопружних потенціалів, переміщуючих локальних джерел теплоти в парах тертя гальма. Підбір матеріалу за механічними властивостями гальмових шківів бурових лебідок за допомогою обчислювального експерименту. На підставі виконаних досліджень сформульовано формулу відкриття «Встановлено невідомі закономірності виникнення та розвитку мікротріщин на робочих поверхнях металевих фрикційних елементів гальм».

ПАРАМЕТРИЧНИЙ ВПЛИВ СТАЦІОНАРНОГО ТА НЕСТАЦІОНАРНОГО ТЕРТЯ НА ЗАРОДЖЕННЯ ТА ПЕРВИННЕ ПОШИРЕННЯ УДАРНОГО ІМПУЛЬСУ

Павло Лук’янов — Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

Явище нестаціонарного течії поширене у техніці. Як відомо, воно призводить до формування ударного імпульсу (ударної хвилі). Природа цього явища є нелінійною і залежить від кількох факторів: стаціонарного тертя, нестаціонарного тертя, конвекції полів швидкості та тиску, об'ємної в'язкості, а також умов виникнення ударного імпульсу. Але, як би там не було, для використання моделей у сучасному програмному забезпеченні необхідно як найточніше представляти фізику зародження та первинного поширення ударного імпульсу – нелінійного процесу, що дозволяє, за певних умов, існування більш однієї моди течії рідини. Тому параметричне дослідження отриманих раніше аналітичних розв’язків становить практичний інтерес. Подані в даній роботі результати вказують на важливість параметрів, що відповідають стаціонарному та нестаціонарному тертю. Якщо стаціонарне тертя впливає на розміри області ударного імпульсу (розмір зменшується зі збільшенням тертя), то нестаціонарне тертя впливає зовсім інакше. При зростанні параметра, що відповідає за нестаціонарне тертя, виникає можливість існування двох ударних імпульсів – слабшого та сильнішого. При цьому гідравлічні уявлення, засновані на рівнянні Бернуллі, виявляються непридатними: сильнішим значенням тиску відповідають вищі значення швидкості поширення ударного імпульсу. І це цілком логічно: чим сильніша нестаціонарність (і швидкість поширення ударного імпульсу), тим сильніші стрибки тиску.

ОЦІНКА НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ВЗАЄМОДІЮЧИХ ПОВЕРХНЕВИХ ШАРІВ МЕТОДАМИ ТЕОРІЇ ПРУЖНОСТІ ЗА УМОВ ТЕРТЯ ТА ЗНОШУВАННЯ

Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

У процесі виконання досліджень в рамках теорії тертя і зношування однією з робочих гіпотез прийнято, що під впливом дотичних навантажень зовнішні шари взаємодіючих деталей змінюють свою плоску форму на хвилеподібну. Тобто плоскі перерізи зовнішнього шару спотворюються і втрачають свою поздовжню стійкість [1]. Тому дана задача стає анізотропною задачею теорії пружності з урахуванням властивостей зовнішнього контактного шару. Інакше задача має особливість в межах граничної (контактної) умови, тому її рішення в такій постановці ускладнюється. Однак у ряді розрахункових випадків можна припустити, що в момент взаємодії деталей по спотворених площинах деформовані мікронерівності на обох деталях отримали взаємне руйнування за рахунок деформації зрізу або зминання до таких значень висот мікронерівностей, при яких можна вважати зовнішні шари - шарами, що відновили свою первісну плоску форму (без урахування зношених мікропорцій матеріалу).

В результаті зрізання деформаційних мікронерівностей під штампом і перед штампом, зовнішні шари взаємодіючих деталей в результаті крихкого і пластичного зношування відновлюють свою первісну плоску (до деформації) форму.Тому, при оцінці напружено-деформованого стану взаємодіючих деталей можна вважати, що працюють два пружних півпростори під впливом системи вертикальних і дотичних зусиль. Таким чином, розглянута задача може бути зведена до плоскої задачі теорії пружності під впливом вагового вертикального навантаження Р і дотичного навантаження fP, викликаного опором зрізу або зминанню деформаційних (хвильових) мікронерівностей. Іншими словами, в даній задачі ми нехтуємо впливом деформаційних хвиль, що утворилися в результаті втрати поздовжньої стійкості, на напружено-деформаційний стан зовнішнього шару деталі. При цьому вплив деформаційних хвиль однієї деталі на навантажений напівпростір другої деталі замінюємо системою імпульсних (періодичних) сил.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ДРОСЕЛЬНИХ ГЕНЕРАТОРІВ КАВІТАЦІЇ ДЛЯ ЕРОЗІЙНИХ ВИПРОБУВАНЬ КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

Тарас Тарасенко — Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

Практичний інтерес для науковців і інженерів гідромашинобудування становить розроблення ефективних методів прискорених ерозійних випробувань конструкційних матеріалів в умовах, максимально наближених до реальних режимів гідродинамічної кавітації. У роботі досліджено характеристики дросельних гідродинамічних генераторів кавітаційних коливань тиску та їх придатність для проведення ерозійних випробувань конструкційних матеріалів.

Метою дослідження є встановлення ефективних режимів роботи дросельних генераторів кавітації, та оцінка впливу режимів роботи генераторів на інтенсивність і локалізацію кавітаційної ерозії.

Експериментальні дослідження виконано на гідравлічному стенді при тисках до 25 МПа з використанням дросельних пристроїв різних типів (циліндричний насадок, конфузорно-дифузорний насадок, насадок Борда, прямокутний канал, діафрагма). Як модельні матеріали застосовано сплави Д16АТВ та АМцМ, що характеризуються підвищеною чутливістю до кавітаційного руйнування. Вимірювання швидкозмінних кавітаційних коливань тиску здійснювались у широкому частотному діапазоні з одночасною оцінкою втрати маси зразків.

Встановлено, що дросельні генератори кавітації формують стохастичні кавітаційні коливання тиску з широкою смугою частот від сотень герц до десятків кілогерц, амплітуда яких співрозмірна з тиском живлення. Показано, що зі збільшенням безрозмірного протитиску розмах кавітаційних коливань зменшується, а енергетичні максимуми спектра зміщуються у високочастотну область, що пов’язано з домінуванням колапсу дрібних каверн. Визначено оптимальні відстані від дросельного генератора до поверхні зразка та режими роботи, за яких досягається максимальна інтенсивність кавітаційної ерозії. Показано, що циліндричні та конфузорно-дифузорні насадки забезпечують найефективніше перетворення енергії потоку в енергію кавітаційних коливань тиску.

Отримані результати підтверджують доцільність використання дросельних гідродинамічних генераторів кавітації для ерозійних випробувань конструкційних матеріалів і дозволяють наблизити лабораторні дослідження до реальних умов експлуатації елементів гідравлічних систем.

ЛОКАЛЬНІ ЕКВІВАЛЕНТНІ НАПРУЖЕННЯ У МЕТАЛЕВИХ ФРИКЦІЙНИХ ЕЛЕМЕНТАХ ГАЛЬМОВИХ ПРИСТРОЇВ

Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

Теоретичні дослідження і обчислювальний експеримент стосовно локальних еквівалентних напружень металевих фрикційних елементів гальмових пристроїв дозволили встановити і запропонувати блок-схему оцінки енергонавантаженості пар тертя, в якій на останньому місці представлено оцінку еквівалентних напружень. Математичним описом є взаємозв'язок між локальними-зонами температури і еквівалентними напруженнями в парах тертя. Обчислювальний та експеримент з визначення еквівалентних напружень на робочій поверхні металевих фрикційних елементів. Формулу на патент «Спосіб виникнення та прогнозування сітки мікротріщин на робочій поверхні металевих елементів з різним темпом». Метод: звичайно-елементного моделювання за допомогою програми «Ansys Workbench» напруженого стану металевих фрикційних елементів.

КЛАСИФІКАЦІЯ ТА МАТЕРІАЛИ КОМПОЗИТНИХ БАЛОНІВ ВИСОКОГО ТИСКУ ДЛЯ АВІАЦІЙНИХ ЗАСТОСУВАНЬ

Катерина Чава, Оксана Мікосянчик — Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

Представлено розширений теоретичний аналіз конструктивних типів композитних балонів високого тиску (COPV) та матеріалів, що застосовуються для їх виготовлення в авіаційних і аерокосмічних системах. Розглянуто класифікацію балонів типів 1–5 залежно від співвідношення металевих і композиційних компонентів, проаналізовано їх конструктивні особливості, функціональне призначення та експлуатаційні обмеження. Проведена порівняльна характеристика матеріалів для лейнерів з урахуванням їх густини, міцнісних властивостей, корозійної стійкості та ролі в забезпеченні герметичності конструкції. Проаналізовано армуючі складові для композиційних оболонок балонів: вуглецеве, скло- E-glass, арамідне волокна, а також альтернативні армуючі компоненти (базальтове, льняне та перероблене вуглецеве волокно). Проведено порівняльний аналіз їх фізико-механічних характеристик (густина, межа міцності при розтягу, модуль пружності, видовження при розриві) та визначено їх вплив на масову ефективність, здатність витримувати високий тиск і довговічність балонів. Проаналізовано, що застосування вуглецевого волокна забезпечує максимальну питому міцність і дозволяє знизити масу конструкції до 45–70% порівняно з повністю металевими балонами; скловолокно є економічно доцільним для середніх рівнів тиску. Визначено, що для авіаційних стаціонарних систем найбільш раціональними є балони типів 2 та 3. Тип 2 (металевий лейнер зі скловолоконним обмотуванням) забезпечує зниження маси на 30–40% при збереженні прийнятної вартості, тип 3 (алюмінієвий лейнер з повним вуглецевим обмотуванням) характеризується підвищеною питомою міцністю та здатністю працювати при високих тисках, що робить його оптимальним для відповідальних авіаційних застосувань. Визначено перспективність впровадження безлейнерних конструкцій типу V. Результати роботи можуть бути використані при проектуванні та модернізації систем зберігання газів у сучасній авіаційній техніці.

ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ТА ОЦІНКА УМОВ РЕАЛІЗАЦІЇ ПРОЦЕСІВ ВИГЛАДЖУВАННЯ ДЕТАЛЕЙ З ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ

Володимир Герасимов, В’ячеслав Марчук — Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

На основі аналізу наукових публікацій розглянуто перспективи використання процесу алмазного вигладжування деталей з титанових сплавів. Показано, що ефективною фінішною обробкою для підвищення ресурсу виробів є вигладжування поверхні деталей за рахунок створення поверхні з низькою шорсткістю та залишковими напруженнями стиску у приповерхневому шарі товщиною до 140 – 200 мкм. Досягти такого рівня параметрів якості для титанових сплавів практично неможливо через високі адгезійні властивості титану. Чисельними методами розрахунку показано, що в інтервалі значень коефіцієнту тертя від 0,05 до 0,25 на активній стадії при навантаженні величина нормальних напружень в напрямку вигладжування, практично, не залежить від коефіцієнту тертя. При цьому максимальна величина напружень зсуву на поверхні деталі збільшується в міру збільшення коефіцієнту тертя більше ніж у 3 рази. Це призводить до зменшення залишкових нормальних напружень після вигладжування при збільшенні коефіцієнту тертя та до зменшення межі витривалості матеріалу, а відповідно і ресурсу деталі. Встановлено, що для підвищення ефективності вигладжування сплавів на основі титану необхідно створювати умови зниження коефіцієнту тертя. В роботі запропоновано найбільш ефективні напрямки зменшення коефіцієнту тертя при вигладжуванні титанових сплавів: нанесення фізико-хімічних покриттів на поверхню деталі та керування технологічними режимами процесу вигладжування.

ЗМІЦНЕННЯ ВНУТРІШНІХ ПОВЕРХОНЬ ОТВОРІВ ІЗ ВІДНОСНО МАЛИМ ДІАМЕТРОМ

Денис Здоренко, Мирослав Стечишин, Володимир Люховець; Микола Лук’янюк — Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

Встановлено основні закономірності та умови азотування в тліючому розряді отворів відносно малого діаметра. Проаналізована можливість головних процесів азотування таких отворів при різних типах існування газового розряду. Запропоновані рекомендації стосовно параметрів енергетичного розряду в газі для забезпечення ефективності процесу модифікації внутрішніх поверхонь отворів відносно малого діаметра. Наведені основні закономірності, які характеризують технологічні особливості азотування внутрішньої поверхні отворів.

ЗНОСОСТІЙКІСТЬ ЕЛЕКТРОІСКРОВИХ ПОКРИТТІВ, СТВОРЕНИХ ПЕРЕХІДНИМИ МЕТАЛАМИ З ЗАЛІЗНИМ ПРОШАРКОМ

Галина Лобачова, Євген Іващенко — Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

Досліджено вплив оброблення Fe-анодом в процесі електроіскрового легування (ЕІЛ) поверхні зразка Fe-армко перехідними металами, що наносилися за схемою Ме-Fe-Me, де Ме – Cr, Cu, Ni, Ti, W, Zr, на стійкість до зношування одержаних покриттів. Випробування зразків з покриттями в умовах сухого тертя-ковзання «площина по площині» протягом 10 годин показали підвищення зносостійкості у 4,92– 12,64 разів у порівнянні із вихідним зразком, що не піддавався легуванню.

ВПЛИВ АЛЮМІНІЄВОГО ТА ВИСОКОЕНТРОПІЙНОГО СПЛАВУ FeNiCoB0,7Si0,3BeNb НА ПОКАЗНИК АБРАЗИВНОГО СТИРАННЯ НАДВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛІЕТИЛЕНУ

Анна-Марія Томіна, Захар Зубрицький, Тетяна Калініна, Наталія Бондарь — Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

У статті досліджено вплив промислового алюмінієвого сплаву В95 та високоентропійного сплаву FeNiCoB_0,7Si_0,3BeNb на показник абразивного стирання надвисокомолекулярного поліетилену. Встановлено, що введення обох металевих наповнювачів забезпечує підвищення зносостійкості надвисокомолекулярного поліетиленову до дії жорскозакріплених часток абразиву приблизно на 50%. Покращення зазначеного показника обумовлено зміцненням поверхневого шару полімерної матриці внаслідок введення твердих часток наповнювача. Це підтверджується збільшенням твердості матеріалу за шкалою Роквелла (HRR) приблизно на 35% та зменшенням шорсткості поверхні на 40%. Встановлено, що більший виражений вплив на зниження показника абразивного стирання полімерної матриці чинить високоентропійний сплав. В обох випадках оптимальним комплексом функціональних властивостей характеризуються композиційні матеріали із вмістом 25 мас.% сплавів В95 та FeNiCoB_0,7Si_0,3BeNb. Подальше збільшення концентрації наповнювача в об’ємі поліетилену призводить до зниження абразивної зносостійкості та твердості матеріалу. Це пояснюється зростанням кількості структурних дефектів у полімерній матриці, які погіршують її механічну цілісність і здатність ефективно протистояти зовнішнім навантаженням.

МАТЕРІАЛОЗНАВЧІ АСПЕКТИ ПІДВИЩЕННЯ РЕСУРСУ ЦИКЛІЧНО-НАВАНТАЖЕНИХ ДЕТАЛЕЙ ВУЗЛІВ ТЕРТЯ З ГАЗОТЕРМІЧНИМИ ПОКРИТТТЯМИ

Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

У роботі розглянуті технологічні особливості підвищення ресурсу циклічно-навантажених деталей вузлів тертя з газотермічними покриттями. Представлено результати досліджень та їх аналіз щодо впливу окремих технологічних варіантів формування зносостійких покриттів, отриманих методом детонаційно-газового напилювання (ДГН), на циклічну міцність матеріалу основи – титановий сплав ВТ8. Використання у програмі досліджень варіантів хімічного Ni-підшарку забезпечило більш плавнішу зміну пружних властивостей від матеріалу основи до покриття. Проаналізовано вплив структури, фазового складу, пористості та адгезійної міцності газотермічних покриттів на опір втоми, зносостійкість і тріщиностійкість деталей в умовах змінних навантажень та тертя. Показано роль залишкових напружень, механізмів зародження і розвитку втомних тріщин у системі «основа – покриття», а також вплив технологічних параметрів напилення і післянапилювальної обробки на експлуатаційні характеристики. Обґрунтовано напрями оптимізації складу та структури покриттів з метою підвищення довговічності та надійності роботи вузлів тертя в умовах циклічного навантаження.

ВПЛИВ ТЕМПЕРАТУРИ НА ЗНОСОСТІЙКІСТЬ КОНТАКТУ TI6AL4V-СFRP/GFRP В УМОВАХ ВІБРАЦІЇ

Андрій Хімко, Олександр Попов, Маргарита Хімко — Thu, 09 Apr 2026 00:00:00 +0300

Сучасні літаки в свої конструкціях масово використовують композиційні матеріали для того щоб зробити планер як можна легшим і як наслідок підвищити льотно-технічні характеристики. До таких матеріалів відносяться вуглепластики СFRP та склопластики GFRP. Деталі та вузли передових повітряних суден виготовляють із сплавів магнію, алюмінію та титану. Титановий сплав TI6AL4V займає особливе місце в авіабудуванні та використовується масово в конструкції силових деталей планерів літаків. Аналіз показує що контакт матеріалів TI6AL4V-СFRP/GFRP доволі розповсюджений а робота цих матеріалів під дією вібрації, яка є невід’ємною частиною всіх літаків, та температурних коливань призводить до пошкоджень цих з’єднань.

Представлено дослідження впливу температур від мінус 50 до плюс 50 ºС на контакт матеріалів TI6AL4V-СFRP/GFRP під дією вібраційного фактору. Визначено, що при температурах мінус 50 ºС зносостійкість композиційних матеріалів підвищилась на 20-25 %. При зниженні температури, епоксидні смоли з яких складається матриця, змінюють свої механічні характеристики у бік підвищення твердості, механічної міцності, повзучості та ін. що позитивно впливає на зносостійкість. Наявність армованих волокон як вуглецевих так і скляних лише зміцнює механічні показники епоксидної матриці. Встановлено, що GFRP із скляними волокнами показали менші результати по підвищенню зносостійкості при від’ємних температурах, оскільки скляні волокна більш чутливі до низьких температур ніж вуглецеві у CFRP. Підвищення крихкості скляних армуючих волокон дозволило в цілому композиційні матеріали підвищити зносостійкість на 20 %. В той час як матеріали із вуглецевими волокнами демонструють підвищення зносостійкості на 25 %.

Встановлено, що зносостійкість сплаву Ti6Al4V при випробуваннях майже не змінюється. Відбувається взаємозв’язок між процесами: підвищення механічних властивостей сплавів за рахунок зниження температури; процесами наводнення титанових сплавів за рахунок утворення кисню та водню в зоні тертя; процесами блокування окиснення газом азотом що подається в зону тертя; процесами окиснення титанових сплавів в процесі випробувань при вібраціях; ну і звичайно механічний та хімічний вплив продуктів руйнування композиційних матеріалів на процес тертя титанових сплавів. Всі ці процеси мабуть знаходяться в балансі між собою про що свідчить зміна зносу титанового сплаву до 3 %.

Дослідженнями встановлено сталість контакту та рівновагу зносу силових елементів конструкцій із композиційних матеріалів повітряних суден в контактах із титановими сплавами при вібраційної дії та зміни температурних умов випробувань від мінус 50 до 50 ºС. Відмічається збільшення зносостійкості до 25 % композиційних матеріалів на основі епоксидних смол та вуглецевих і скляних волокон за рахунок зміни фізико-механічних властивостей матриці при від’ємних температурах до мінус 50 ºС.

ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРИ І АДГЕЗІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕПОКСИДНИХ КОМПОЗИТІВ, НАПОВНЕНИХ БІОГЕННИМ МІКРОДИСПЕРНИМ НАПОВНЮВАЧЕМ

Людмила Сапронова, Анна Сапронова — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

У роботі досліджено вплив органічного біогенного лігноцелюлозного наповнювача, отриманого з відходів кавового виробництва, на адгезійні властивості та залишкові напруження епоксидних композитів. Актуальність дослідження зумовлена зростаючим інтересом до використання відновлюваної вторинної сировини як функціональних добавок для створення полімерних матеріалів. Адгезійну міцність при відриві та залишкові напруження визначали методом відриву згідно ASTM, а механізм міжфазової взаємодії аналізували на основі морфологічного аналізу поверхонь руйнування. Методом ІЧ-спектроскопії встановлено поліфункціональну природу наповнювача, обумовлену наявністю гідроксильних –OH (ν = 3425 см^–1), карбонільних C=O (ν = 1655 см⁻¹) та ефірних (ν = 1057 см^–1) C–O–C груп, що формують високу густину полярних центрів. Встановлено, що введення у епоксидний зв’язувач ЕД-20 наповнювача у кількості 0,50…1,00 мас.ч. забезпечує синергетичний ефект взаємодії інгредієнтів (водневих та дипольно-дипольних взаємодій), що приводить до переходу механізму руйнування з адгезійного в когезійний. За оптимального вмісту наповнювача (0,50…1,00 мас.ч.) адгезійна міцність підвищується з 24,4 МПа до 34,2 МПа, а залишкові напруження знижуються у два рази.

ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ СТВОРЕННЯ ЗНОСОСТІЙКИХ ПОКРИТТІВ

Лариса Лопата, Олександр Лопата, Ілля Рибак, Андрій Солових, Станіслав Катеринич — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

Розглянуто методи усунення недоліків у розробці покриттів – метод створення багатошарових покриттів і створення покриттів змінного складу за товщиною покриття. Визначено, що обидва методи значно здорожчують технологію отримання покриття та знижують надійність отримання покриття високої якості, оскільки пошкодження в одному з шарів призводить до зниження якості покриття. Запропоновано усунення недоліків покриттів шляхом використання багатошарових, багатофункціональних покриттів і інтегрованих технологій. В умовах дефіциту дорогих легуючих матеріалів, що входять до складу сталей, що вимагають високого комплексу властивостей міцності, перспективним є використання інтегрованих технологій поверхневого зміцнення. В інтегруванні технологій переважає емпірично-інтуїтивний підхід. Вирішальним фактором у виборі первинних технологій є інтегрувати їх у єдиний технологічний цикл. Із різноманіття варіантів поєднання первинних технологій cтворення покриттів випливає, що найбільше потребують підвищення властивостей наймасовіші технології покриттів, що застосовуються в машинобудуванні, насамперед – газотермічне напилення. Головні недоліки напилених покриттів – низька міцність зчеплення та висока пористість. Покращують ці властивості лазерною обробкою, електронно-променевим зміцненням, ультразвуковою обробкою, оплавленням та хіміко-термічною обробкою. Підвищують триботехнічні характеристики композиційних електролітичних покриттів лазерною обробкою, ультразвуковою обробкою, іонним азотуванням. Знаходять застосування інтегровані технології у комбінації лазерного легування та хіміко-термічної обробки. Проведені дослідження дозволили довести доцільність використання інтегрованих технологій створення зносостійких покриттів з високою міцністю і довговічність.

ПРОЕКТУВАННЯ ГІДРОСТАТИЧНОЇ ЛІНІЙНОЇ ОПОРИ

Олександр Жосан, Наталія Ладогубець — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

Розраховані геометричні параметри гідростатичних кишень в сталевих опорних елементах. Створена модель для аналізу розподілу гідростатичного тиску залежно від форми та розташування гідростатичних кишень. Встановлені значення шорсткості гранітної напрямної в залежності від зернистості абразиву. Виміряні значення прямолінійності та перпендикулярності несучої поверхні гранітної напрямної. Обрані попередні значення тиску та товщини несучої плівки лінійної опори. Досліджений розподіл тиску між напрямною та рухомою поверхнею в ANSYS Fluent, враховуючи значення шорсткості поверхні та геометричної форми гранітної напрямної. Одержано діаграми прогнозованих значень статичного тиску, жорсткості та несучої здатності гідростатичної лінійної опори відповідно до тиску насосу та в’язкості оливи. Результати досліджень актуальні при інтеграції конструкції у прецизійні верстати та прилади за рахунок доступності, економічної доцільності, простоти обробки, механічним властивостям поверхні граніту в порівнянні з металевими аналогами.

МОДЕЛЮВАННЯ В ПРОГРАМНОМУ ЗАБЕЗПЕЧЕННІ ДЛЯ ГІДРОДИНАМІЧНОГО АНАЛІЗУ ПОТОКУ РІДИНИ В РОБОЧОМУ КОЛЕСІ ЦЕНТРИФУГНОГО НАСОСУ

Володимир Брешев, Олексій Брешев, Павло Носко, Олександр Башта, Світлана Богдан — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

У цій статті представлено методологію та результати моделювання потоку рідини, яка перекачується, в робочому колесі відцентрового насоса, а також порівняння з результатами аналітичних розрахунків. Функціональні характеристики динамічних насосів, включаючи створюваний напір, продуктивність, осьові та радіальні сили, а також ККД, безпосередньо залежать від внутрішніх параметрів потоку рідини. Класичні аналітичні моделі часто базуються на спрощених припущеннях, які значно відрізняються від реальної фізичної поведінки потоку через теоретичну складність аналізу тривимірного, неоднорідного (турбулентного) потоку. Використання сучасних інструментів комп'ютерного проектування дозволяє проводити високоточне тривимірне моделювання, що дає дослідникам можливість значно зменшити або повністю усунути необхідність у фізичних прототипах і значно скоротити загальний цикл проектування. Структурована методологія моделювання симуляції розроблена і застосовується тут для аналізу потоку рідини в робочому колесі нової конструкції безвального відцентрового насоса. Відхилення між результатами, отриманими двома методами, не перевищують 15%, що є прийнятним для проектування насосів та інших турбомашин. На основі проведених досліджень запропоновано загальну схему комп'ютерного проектування (CAD) насосів.

ТРИБОЛОГІЧНІ ВИПРОБУВАННЯ ТА СТРУКТУРНА АДАПТАЦІЯ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИТІВ

Роман Марчук, Рудольф Мнацаканов — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

У роботі представлено результати дослідження мікротвердості композиційних полімерних матеріалів після триботестування за різних умов ковзання. Дослідження є продовженням попереднього етапу, в якому було виявлено явище структурної адаптації полімеру в зоні контакту. У поточній роботі проаналізовано поведінку промислових та експериментально виготовлених композитів, зокрема матеріалів на основі PEEK, PTFE, графіту, полістиролу та епоксидної смоли. Випробування проводилися за аналогічних умов навантаження, що дозволило порівняти результати та оцінити вплив складу матеріалу на його здатність до зміцнення або знеміцнення в процесі тертя. Отримані дані сприяють визначенню перспективних полімерних композитів для використання у вузлах тертя, зокрема підшипниках ковзання, що працюють у складних експлуатаційних умовах.

ОЦІНКА ЕНЕРГОНАВАНТАЖЕНОСТІ ПАР ТЕРТЯ ДИСКОВО-КОЛОДКОВИХ ГАЛЬМОВИХ ПРИСТРОЇВ

Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

У матеріалах статті виконані дослідження енергонавантаженості стосовно дискових гальм транспортних засобів, які дозволили встановити наступне: питомі втрати теплоти в поясі тертя диска змінюються в часі за законом простого гармонійного коливання з таким же періодом коливання як і період коливання температури навколишнього середовища, але зі зсувом по фазі; підтверджено розрахунковим шляхом, що тонкий поверхневий шар пояса тертя диска піддається циклічному тепловому навантаженню імпульсного та тривалого характеру на режимах гальмування транспортного засобу та після чого теплові хвилі проникають углиб товщини гальмового диска; основним параметром енергонавантаженості пар тертя є локальний температурний градієнт у зоні локальної фрикційної взаємодії їх плям контактів мікровиступів, що суттєво впливає на експлуатаційні параметри гальма зі своїми флуктуаційними властивостями; локальний потенціал виступає як функція флуктуючої температури і температури пар тертя гальма, що встановилася.

ОЦІНКА МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГІБРИДНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ ПРИ РОЗТЯГУ

Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

Розглянуто поведінку міжшарових гібридних полімерних композитів (ГПК) на основі вугле- та склотканин при статичному розтягу з урахуванням особливостей їх деформування. Досліджено гібридні композити на основі вугле- та склотканин з різною схемою укладання шарів методом вакуумного формування. Встановлено, що деформація ГПК при розтягу в поздовжньому напрямку носить складний характер та супроводжується протіканням різних процесів, які домінують на певних стадіях подовження досліджуваного зразка під дією навантаження. Одержано діаграми деформування зразків ГПК, обґрунтовано їх нелінійний характер в діапазоні деформування 0,25-0,8%, що обумовлено зростанням концентрації напружень у полімерній матриці, інтенсифікацією пластичних деформацій та деформування матриці, що спричинює утворення мікротріщин в ній, відшарування міжфазної поверхні та передачу навантаження на армуючі волокна. Визначено дві точки розриву зразків при одноосьовому розтягу: перший розрив спричинений крихким руйнуванням вуглецевих волокон, другий розрив пов'язаний з руйнуванням скловолокон за механізмом витягування. Формування 8-ми шарового ГПК з двома зовнішніми шарами на основі склотканини конструкційної ровінгової та двома шарами односпрямованої вуглетканини паралельно прикладеному навантаженню та чотирма внутрішньо розташованими шарами склотканини з атласним плетінням забезпечує максимальну границю міцності 660,7 МПа (перший розрив), границю міцності на розрив 275,5 МПа (другий розрив) при максимальному відносному подовженні композиту 1,88%. Результати досліджень актуальні при розробці міжшарових ГКМ шляхом поєднання вугле- та скловолокон з метою досягнення високої міцності ГПК за рахунок вуглецевого волокна та покращення процесів поглинання енергії за рахунок пластичної деформації скловолокон в структурі гібридного композиту.

ВПЛИВ КОРОЗІЙНОГО ТА АГРЕСИВНОГО СЕРЕДОВИЩ НА КОНТАКТ АЛЮМІНІЄВИХ ТА ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ ІЗ CFRP В УМОВАХ ВІБРАЦІЙНОГО НАВАНТАЖЕННЯ

Андрій Хімко — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

Корозійні та агресивні середовища які виникають на поверхнях повітряних суден, що експлуатуються біля узбережжя морів та океанів негативно впливає на ресурс планеру та особливо на деталі силової конструкції елементів літака які знаходяться в умовно нерухомому контакті та мають вплив вібраційних навантажень під час польоту. В роботі представлено аналіз пошкоджень деталей на літаках Антонов які працюють біля океанів.

Представлено дослідження впливу корозійного середовища морської води та агресивного лужного середовища на контакт алюмінієвого сплаву Д16Т та титанового сплаву Ti6Al4V в парі із композиційним матеріалом CFRP під дією вібраційного фактору. Встановлено катастрофічне руйнування контакту Al-CFRP в умовах лужного середовища КОН із pH 11. Результати порівнюються із подібними дослідами без агресивних середовищ. Визначено, що сплав Д16Т дуже чутливий до зміни середовища. При випробуваннях в розчині NaCl його знос збільшився в 1,4 рази. Більш стійкіший титановий сплав Ti6Al4V взагалі не зреагував на солоне середовище. Навпаки, знос титанового зразка зменшився завдяки наявності води та вологого середовища в зоні тертя, що в деяких місцях змащувало поверхні тертя. Невеликі температури випробувань в 20 ºС не дозволяли відбуватись процесам наводнення поверхні титанового сплаву і в результаті ми фіксуємо зменшення зносу в 1,09 рази в порівнянні з дослідженням на повітрі.

Встановлено, що зношування в солоній воді матеріалу Д16Т є складним явищем, що поєднує хімічну корозію і механічне стирання, що часто називають трикомпонентною або комбінованою корозією. У середовищі солоної води ключову роль відіграють іони хлору, що провокують локалізовані процеси корозії (піттингу), що призводить до порушення цілісності захисних плівок на поверхні матеріалу. Механічні навантаження, зумовлені вібрацією додатково прискорюють процес руйнування, оскільки зношена поверхня стає ще сприйнятливішою до агресивного впливу солей. Титанові сплаві є набагато стійкішими до морського середовища.

Визначено що, високе значення pH активно впливає на матеріали Д16Т та Ti6Al4V, іноді призводячи до руйнування пасивуючих оксидних плівок, які, природним чином формуються на матеріалах. За наявності абразивних частинок які утворюються під час тертя та додаткового механічного стирання, цей захист руйнується, що у свою чергу прискорює процеси деградації матеріалів. Катастрофічне руйнування сплаву Д16Т показує хімічну деградацію та розчинення в лужному середовищі, що збільшує знос матеріалу більше чим в 4 рази.

СТВОРЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ПОКРИТТІВ НА СТАЛІ ЕЛЕКТРОІСКРОВИМ ЛЕГУВАННЯМ У КОМБІНОВАНИХ МІЖЕЛЕКТРОДНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

Галина Лобачова, Євген Іващенко — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

Виявлено вплив складу комбінованого міжелектродного середовища в процесі електроіскрового легування (ЕІЛ) титаном та хромом на структуру, мікротвердість та стійкість до зношування поверхневих шарів сталі Ст3. Встановлено зростання мікротвердості титанових покриттів до 6 – 7 ГПа, а хромових – до 5 – 5,2 ГПа завдяки наявності в них нітридів (TiN, CrN) та карбідів (TiC, Cr₇C₃). Стійкість до зношування зразків з покриттями в умовах тертя-ковзання без мастила впродовж 5 годин у 6,14 – 10,32 разів більше значення необробленої сталі Ст.3.

ОСОБЛИВОСТІ ПОВЕДІНКИ МАСТИЛЬНОГО МАТЕРІАЛУ В ТЕКСТУРОВАНИХ ЗАГЛИБИНАХ ПРИ ГРАНИЧНОМУ ТЕРТІ

Володимир Марчук, Оксана Мікосянчик, В’ячеслав Марчук — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

Проаналізовано перспективи формування текстурованої поверхні на елементах трибоспряження. Метою роботи є побудова математичної моделі розташування краплини мастильного матеріалу в лунках текстурованої поверхні та поза її межами залежно від кінематичних чинників, конструктивних характеристик поверхні та властивостей мастильного матеріалу. Математична модель руху краплини оливи в одній лунці текстурованої поверхні ґрунтується на впливі на краплину відцентрової сили, сили земного тяжіння та сили поверхневого натягу оливи при терті. Встановлено граничну умову при частоті обертання зразка більше 27 об/хв, при якій краплина оливи «покидає» лунку у верхньому положенні зразка і залишається у просторі між зразком і поверхнею контртіла, забезпечуючи регенерацію граничної мастильної плівки на поверхні трибоконтакту при її руйнуванні. При зменшенні частоти обертання зразка 26,8 об/хв краплина оливи залишається в лунці і не впливає на процеси регенерації мастильної плівки. Результати моделювання дозволять прогнозувати маслоємність лунок текстурованої поверхні, що сприятиме підвищенню зносостійкості контактних поверхонь при регенерації граничного мастильного шару.

МАСЛЯНА ДІЯ ІНДИВІДУАЛЬНИХ ВУГЛЕВОДНІВ ТА ЇХ ВПЛИВ НА УТВОРЕННЯ ТРИБОПЛІВОК ПРИ ТЕРТІ ПОВЕРХОНЬ З ЛОКАЛЬНИМ КОНТАКТОМ

Володимир Мельник, Дар'я Леусенко, Анатолій Савчук, Дмитро Гриб, Назарій Кобзар — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

Досліджено вплив об'ємної температури індивідуальних ВГВ парафінового, нафтенового та ароматичного класів на процес утворення СОП у діапазоні температур від точок їх плавлення до точок кипіння. Аналіз результатів дозволяє встановити закономірність утворення СОП, що полягає в існуванні для кожного ВГВ характерної температури, яка залежить від молекулярної ваги і перебуває між температурою плавлення і кипіння ВГВ, при нагріванні до якої інтенсивність утворення СОП збільшується, а момент тертя зменшується. При випробуванні нафтенових ВГВ встановлено, що вони, подібно до парафінових ВГВ, утворюють на поверхнях тертя самогенеруючі органічні плівки — СОП у певному діапазоні температур. Зі збільшенням молекулярної ваги ВГВ збільшується температура максимальної інтенсивності утворення СОП та її кінцева товщина. Закономірність утворення СОП залежно від температури при випробуванні ВГВ ароматичного класу залишається такою самою, як для парафінових та нафтенових ВГВ, проте при значно меншій інтенсивності її утворення та кінцевої товщини.

УСТАНОВКА ДЛЯ ВИПРОБУВАНЬ НА ВТОМУ ПРИ ОБЕРТОВОМУ ЗГИНІ

Михайло Карускевич, Олег Карускевич, Владислав Корчук, Іван Лозовський — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

В авіації сталеві канати використовується у бортових кранах, лебідках, підйомниках, системах механічного керування та вантажно-кріпильних пристроях. Механічні характеристики сталевих канатів визначаються властивостями їх складових елементів. Сталевий дріт є основною структурною одиницею канатів. Під час експлуатації канати зазнають циклічного навантаження при підйомі, переміщенні та обробці вантажів, а також додаткових динамічних навантажень, спричинених прискореннями. У багатьох випадках вони працюють в несприятливих і агресивних середовищах. Сукупність зовнішніх факторів призводить до втоми, зношування та корозії, що істотно впливає на строк служби та надійність канатів. У роботі представлено розробку компактної машини для випробувань на втому при обертовому згині, призначеної для дослідження втомної поведінки сталевих дротів. Базовий варіант установки передбачений для лабораторних випробувань в середовищі повітря, проте подальша модернізація забезпечить можливість тестування зразків у агресивних корозійних середовищах, різних поверхнево-активних речовинах, мастилах і антикорозійних сполуках для вивчення адсорбційно-індукованого послаблення металу, зокрема ефекту Ребіндера. Аналітичні розрахунки напружень в дроті, виконані на основі класичного підходу були підтверджені методом скінченних елементів, що показало високу відповідність результатів. Розроблена машина забезпечує ефективний і надійний засіб дослідження механізмів втоми сталевих дротових матеріалів в умовах, наближених до реальних експлуатаційних.

ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ РЕЖИМІВ ЕКСПЛУАТАЦІЇ З МЕТОЮ ЗБІЛЬШЕННЯ РОБОЧОГО РЕСУРСУ ГРАФІТОПЛАСТУ

Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

У статті представлені результати наукових досліджень щодо процесів експлуатації графітопласту в трибологічному з’єднанні. Було визначено вплив швидкості ковзання та навантаження на інтенсивність зношування та коефіцієнт тертя графітопласту, а також розроблено математичні моделі, що описують триботехнічну поведінку графітопласту залежно від навантаження та швидкості ковзання вузла тертя. Проведені у роботі дослідження дозволили виявити вплив технологічних параметрів процесу експлуатації на інтенсивність лінійного зношування та коефіцієнт тертя графітопласту. Отримані математичні залежності дозволяють надійно прогнозувати тривалість роботи розробленого графітопласту у трибологічних з’єднаннях сучасної техніки, що є важливим для забезпечення ефективності й надійності машин та механізмів.

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ФОРМУВАННЯ НА ТРИБОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КОМПОЗИТУ НА ОСНОВІ НАДВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛІЕТИЛЕНУ

Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

У статті представлено результати дослідження впливу технологічних параметрів формування на показник абразивного стирання полімерного композиту на основі надвисокомолекулярного поліетилену, що містить як наповнювач 25 мас.% дисперсного бінарного сплаву системи Al–Co, із відсотковим вмістом останнього 10 мас.%. Для скорочення обсягу експериментальних випробувань і встановлення кількісних залежностей між технологічними параметрами формування та трибологічними характеристиками матеріалу застосовано метод повного факторного експерименту типу 2³. Отримано адекватну математичну модель, що відображає вплив температури переробки, часу витримки під навантаженням і величини навантаження на показник абразивного стирання. Встановлено оптимальні умови пресування, за яких зносостійкість композиту досягає максимального значення.

ПРАЦЕЗДАТНІСТЬ ПАР ТЕРТЯ ДИСКОВО-КОЛОДКОВИХ ГАЛЬМ (У ВОЛОГОМУ СЕРЕДОВИЩІ)

Олександр Cеменій — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

Приділено увагу впливу змочування водою матових та полірованих поверхонь гальмівних дисків під час руху транспортних засобів мокрою дорогою.

Термокінетичні процеси, що відбуваються в середовищі води та вологого повітря, які омивають пари тертя дисково-колодкового гальма, виконані у вигляді диска та колодочки, досліджувалися на машині тертя та зносу СМЦ-2. Встановлено закономірності зміни експлуатаційних параметрів (динамічного коефіцієнта тертя, гальмівного моменту та вагового зносу) колодочки при обертанні диска з частотою 300 хв-1 при питомих навантаженнях 1,0 та 1,3 МПа та поверхневих температурах до 400°С. Дано аналіз інтенсивності зміни перелічених вище експлуатаційних параметрів.

Поліровані та матові поверхні гальмівних дисків з гарячими та холодними зонами мають різні площі. Вода на цих ділянках знаходиться в рідкому та газоподібному станах. Все це сприяє протіканню електрохімічних та хімічних реакцій на поверхні пояса тертя диска. Волога, що сконденсувалася на поясі тертя диска, виступає в ролі електроліту, що сприяє зниженню зносо-фрикційних властивостей пар тертя і утворенню корозійних вогнищ на межах полірованих і матових поверхонь диска. Виконано математичний опис при натурних випробуваннях дисково-колодкового гальма транспортного засобу моделі MAN марки TGA 26.430 при змінних термодинамічних параметрах його пари тертя.

Кисень і водень, що виділяються під час розкладання води в процесі реакцій, сприяють окислювальним процесам на поясі тертя диска та інтенсифікують водневий знос його поверхні.

ВПЛИВ КОНВЕКЦІЇ ТИСКУ ТА НЕСТАЦІОНАРНОГО ТЕРТЯ НА СТРУКТУРУ УДАРНОГО ІМПУЛЬСУ

Павло Лук’янов — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

Нестаціонарна течія рідини відноситься до таких, що генерує ударний імпульс, який прийнято називати ударною хвилею. Не зважаючи на те, що цьому питанню присвячено багато робіт, все ж таки відсутні роботи, де були б розглянуті такі цікаві властивості течії, як її автомодельність у початкові моменти часу, коли відбувається формування ударного імпульсу – із урахуванням зазначених у назві роботи фізичних явищ. Це особливо важливо для коректного фізичного опису явища за допомогою сучасних засобів 3-Д моделювання та розрахунку, оскільки нелінійність системи може стати джерелом суттєвих відхилень чисельного розв’язку від точного. В даній роботі увагу приділено впливу нестаціонарного тертя рідини о стінку труби (модель Бруно-Вітковського) та конвекції поля збурень тиску, а також їх сумісної дії. Серед основних результатів роботи слід зазначити такі: ані впливом конвекції ані впливом нестаціонарного тертя нехтувати неможна; кожний із щойно зазначених фізичних механізмів та обидва разом призводять до суттєвого просторового розширення області збурень від ударного імпульсу. Ще одним результатом є те, що безрозмірні розподіли поля швидкості поширення ударного імпульсу та збурень тиску асимптотично збігаються один до одного, а без урахування конвекції поля тиску ці (безрозмірні) розв’язки рівні скрізь.

НЕРУЙНІВНИЙ КОНТРОЛЬ ТА ЯКІСТЬ ВИРОБІВ МАШИНОБУДУВАННЯ

Володимир Повгородній, Олександр Бабняк — Thu, 22 Jan 2026 00:00:00 +0200

У статті розглянуто види неруйнівного контролю, втомного руйнування, якості та ефективності методів неруйнівного контролю. Вказано, що найбільш повне виявлення дефектів забезпечується, як правило, при використанні декількох методів. Комплексні системи неруйнівного контролю, складаються з декількох фізичних методів, звичайно, використовують тоді, коли можливість виявити дефекти за допомогою окремих методів (тобто, тип, розміри, розташування) відрізняються, неоднакові. Ефективність прийнятих рішень при конструюванні різного промислового обладнання залежить від достовірності знань про теплофізичні процеси під час його експлуатації. В основу методів моделювання та ідентифікації процесів теплообміну можуть бути покладені розв’язання обернених задач теплопровідності (ОЗТ) та термопружності (ОЗТП). У ряді випадків визначення теплофізичних характеристик (ТФХ) матеріалу або параметрів теплообміну методом ОЗТ є практично єдиним способом отримання необхідної інформації про об'єкт, що досліджується. Основними принципами методичних рекомендацій з визначення економічної ефективності НК є підхід до визначення ефекту та формування єдиного методичного підходу до визначення ефективності НК як при виготовленні, так і при експлуатації. За допомогою НК можна одержати інформацію про окремі властивості продукції, тобто про окремі одиничні показники якості. Розвиток та широке розповсюдження методів НК зумовили розвиток прикладної кваліметрії та теорії обернених задач.

КЛАСИФІКАЦІЯ, МЕТОДИ РОЗРАХУНКУ ТА НАПРЯМИ ТЕХНІЧНОГО УДОСКОНАЛЕННЯ ОПОР З ГАЗОВИМ ЗМАЩЕННЯМ

Thu, 06 Nov 2025 00:00:00 +0200

У статті проведена класифікація та розглянуті методи розрахунку й напрями технічного удосконалення опор з газовим змащенням. Класифікація проведена з урахуванням характеру навантажень, конструкції, способу створення підйомної сили й особливостей синтезу опор. Показано, що методи розрахунку та конструювання опор із газовим змащенням у складі приводу засновані на спільному ітераційному розв’язанні ряду завдань, класичній теорії стійкості руху А.М. Ляпунова та рішенні узагальненого нестаціонарного рівняння Рейнольдса. Визначено, що основними напрямами удосконалення (модернізації) безконтактних приводів є застосування аеростатичних опор із конічними опорними поверхнями різної геометрії (довжина, кут конуса), забезпечення регульованості жорсткості та несучої здатності, власних частот конічних аеростатичних опор зміною величини їхнього середнього зазору з газовим мастилом, тощо.

ОЦІНКА ТРИБОТЕХНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТРАНСМІСІЙНОЇ ОЛИВИ З КОМПЛЕКСАМИ МІКРО- ТА НАНОДОБАВОК

Ігор Малярчук, Оксана Мікосянчик — Thu, 06 Nov 2025 00:00:00 +0200

Наведено результати дослідження триботехнічних характеристик трансмісійної оливи у граничному режимі мащення в локальному контакті. Досліджено ефективність модифікування мінеральної оливи ТАД-17і антифрикційними та протизношувальними добавками. Показано, що товарна олива забезпечує незначне зниження коефіцієнта тертя в нестаціонарних режимах мащення, тоді як нанодисперсні добавки Liqui Moly Getriebeoil-Additiv з MoS та XENUM MG GEAR формують стабільні граничні плівки, які зменшують коефіцієнт тертя до 52–56 % і знижують зношування у 2–3 рази. Доведено, що ефективність добавок до мастильних матеріалів у динамічних умовах визначається термостійкістю захисних шарів та здатністю присадок запобігати адгезійному й абразивному зношуванню.

ПОРИСТІСТЬ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ, ПРИРОДА ТА ШЛЯХИ ЇЇ МІНІМІЗАЦІЇ

Сергій Шатило — Thu, 06 Nov 2025 00:00:00 +0200

В статті розглянуто пористість та супутну гігроскопічність полімерних композиційних матеріалів (ПКМ) з вуглецевого та скловолокна, їх вплив на міцнісні показники. Наведено шляхи мінімізації впливу цих явищ на кінцеві характеристики виробів з цих матеріалів. Проблематика пористості та гігроскопічності конструкцій з ПКМ набуває актуальності з пошуками інженерних рішень із впровадження подібних матеріалів у рідинні системи машин. Розкрито вплив вище названих явищ на характеристики ПКМ на основі скловолокна та вуглецевого волокна, як основних тканин для вироблення композитних деталей у авіаційній промисловості. Наведено ряд технологій для виготовлення деталей з таких матеріалів, описані показники пористості, що вони забезпечують.

ДИНАМІКА ПАР ТЕРТЯ СТРІЧКОВО-КОЛОДКОВОГО ГАЛЬМА

Thu, 06 Nov 2025 00:00:00 +0200

На основі обчислювального експерименту, який стосується динаміки фрикційної взаємодії обода шківа з системою накладок, розташованих за різними компонувальними схемами на гілках стрічки в стрічково-колодковому гальмі бурової лебідки отримані наступні результати досліджень. Встановлено умову динамічної рівноваги гнучкої гальмової стрічки з накладками контактуючими з ободом шківа при різних схемах їх розміщення на стрічці. Доведено, що при рівномірному розташуванні накладок імпульсні питомі навантаження у бік набігаючої гілки стрічки збільшуються в 1,5 – 3,0 рази ніж у бік збігаючої гілки стрічки. З метою забезпечення рівномірного розподілу імпульсних питомих навантажень уздовж дуги контакту мікровиступів пар тертя запропоновано метод визначення значень кутів розташування накладок та їх робочих площ на гілках стрічки. Отримано рекурентні залежності для обчислення кутів розташування накладок та їх площі, а отже, і кількості. Це дозволило на гілках стрічки квазівирівняти імпульсні питомі навантаження в парах тертя, і як наслідок, зношування робочих поверхонь накладок.

ЗНОСОСТІЙКІСТЬ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ ІЗ КОМПОЗИТНИМИ МАТЕРІАЛАМИ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ТЕХНОЛОГІЇ ЇХ ВИГОТОВЛЕННЯ В УМОВНО НЕРУХОМОМУ КОНТАКТІ

Андрій Хімко, Оксана Мікосянчик, Маргарита Хімко, Олександр Філоненко — Thu, 06 Nov 2025 00:00:00 +0200

Титанові сплави та композитні матеріали (вуглецеве волокно та скловолокно) останнім часом широко використовуються в сучасних літаках та гелікоптерах. Контакт титанових матеріалів з полімерними силовими композитними матеріалами в умовах вібраційного навантаження супроводжується пошкодженням як титану, так і композитних матеріалів. У статті представлено вплив на зносостійкість контактуючих матеріалів залежно від способу їх виготовлення та складу композитного матеріалу. Встановлено, що при контакті титанових сплавів із полімерними композиційними матеріалами зносостійкість титанових сплавів нижче в 3-6 разів ніж вуглепластиків та склопластиків в умовах вібраційних навантажень та мікропереміщень, що пояснюється специфічними властивостями титанових сплавів в контакті із матеріалами GFRP та СFRP.

Визначено, що зносостійкість скловолокна в 1,7-1,8 рази нижча, ніж у вуглецевого волокна при випробуваннях із титановими сплавами при вібраційних навантаженнях. Встановлено, що загальна зносостійкість контакту Ti-CFRP збільшується на 10 % при формуванні тканини композиційного матеріалу в різних напрямках порівняно з односпрямованим формуванням. Також було встановлено, що зносостійкість сплаву Ti5Al5V5Мо1Cr1Fe більше до 20 % порівняно зі сплавом Ti6Al4V при випробуваннях з композитними матеріалами, що пояснюється підвищеним вмістом легуючих елементів та як наслідок фізико-механічних характеристик.

КОРОЗІЙНІ ПРОЦЕСИ В ПАРАХ ТЕРТЯ ГАЛЬМ

Олександр Вудвуд — Thu, 06 Nov 2025 00:00:00 +0200

У матеріалах статті розглянуто теоретичні дослідження корозійних процесів у спряженнях пар тертя гальм, що застосовуються в підйомно-транспортній техніці у замкненому та розімкненому стані, Електрохімічна корозія - гетерогенний і багатостадійний процес, спричинений термодинамічною нестійкістю робочих поверхонь пар тертя в даному корозійному середовищі. Основними розрахунковими параметрами корозійних процесів у спряженнях пар тертя гальмівових пристроїв є: локальна зона дії; максимально допустима швидкість; допустима глибина впливу; зношування плям контактів мікровиступів за одиницю часу; втрати маси мікровиступів. Встановлено, що джерелом контактної корозії є: енергетичні рівні матеріалів (трибоефект), повітря і вода, утворення електроліту на робочій поверхні накладки під час деструкції її матеріалів. Пара тертя "метал - полімер" є катодом (-) і анодом (+). Процес електрохімічної корозії являє собою сукупність двох пов'язаних протікаючих реакцій: анодної (окиснення) і катодної (відновлення). Представлено принципову схему електрохімічного руйнування робочої поверхні накладки. Електрохімічна корозія на неоднорідній (гетерогенній) поверхні накладки - аналогічна роботі коротко-замкнутого гальванічного елемента. Виділено такі особливості електрохімічного способу корозії, уявляємо його як два одночасно протікаючі, але значною мірою незалежні електродні процеси: анодний (іонізація накладки) і катодний. Кінетика анодного та катодного процесів, а відтак і швидкість корозії залежать від величини електродного потенціалу металу; електродні процеси локалізуються на різних зонах робочої поверхні накладки, де їх протікання полегшене; встановити матеріальні втрати можливо переважно на анодних зонах поверхні накладки.

ВПЛИВ МІКРОДОБАВОК НА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИТІВ ДЛЯ ЗАСОБІВ ВОДНОГО ТРАНСПОРТУ

Андрій Букетов, Владислав Стрельченко — Thu, 06 Nov 2025 00:00:00 +0200

У роботі досліджено вплив мікродисперсної титано-алюмінієвої шихти, синтезованої високовольтним електроіскровим методом, на адгезійні та механічні властивості епоксидних композитів. Встановлено оптимальні концентрації наповнювача, що забезпечують значне покращення експлуатаційних характеристик матеріалів.

Встановлено, що введення 0,04 мас.% мікродисперсної шихти забезпечує максимальне покращення властивостей композиту: адгезійна міцність при відриві зростає на 53%, адгезійна міцність при зсуві підвищується на 27%, рівень залишкових напружень збільшується на 33%. Такі показники свідчать про формування міцних міжфазних зв’язків між наповнювачем і матрицею, що суттєво підвищує міцність зчеплення композиту з металевою основою.

Також виявлено покращення механічних характеристик епоксикомпозиту при уведенні наповнювача за вмісту 0,2…0,5 мас.%. Виявлено зростання руйнівних напружень на 40…56%, підвищення ударної в’язкості на 33…40% і стабільність модуля пружності (без суттєвих змін). Це свідчить про те, що даний діапазон концентрацій дозволяє досягти оптимального співвідношення міцності, ударної стійкості та пружних характеристик отриманих матеріалів.

Отримані результати підтверджують ефективність використання мікродисперсної шихти для модифікації епоксидних композитів. Встановлено, що точне дозування наповнювача дозволяє керувати властивостями матеріалу, забезпечуючи високі експлуатаційні показники.

Отримані результати мають важливе значення для промислового застосування модифікованих епоксидних композитів. Особливу увагу варто звернути на наступні аспекти. Процес введення мікродисперсної шихти не вимагає складного обладнання, а метод формування дозволяє точно контролювати концентрацію наповнювача. З економічної точки зору слід констатувати, що використання оптимальних концентрацій (0,04…0,5 мас.%) мінімізує витрати на наповнювач, а це передбачає зниження витрат на експлуатацію та обслуговування засобів транспорту.

ПОШКОДЖЕННЯ ВУГЛЕПЛАСТИКІВ ВІД НИЗЬКОШВИДКІСНОГО УДАРУ ТА ЇХ РЕЛАКСАЦІЯ

Олег Шевченко, Олександр Андрієць, Ніна Рогожина — Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

Проведена оцінка пошкоджень вуглепластиків з різними структуарами наповнювача на основі однакової епоксидної матриці HexPly M 21 від низькошвидкісного удару. Мета досліджень полягала у визначенні різниці між глибинами вм’ятин та діаметрами пошкоджень вуглепластиків, які мали два різних наповнювача, а саме двоспрямовану тканину та односпрямовану вуглецеву стрічку. Випробування на низькошвидкісний удар проводились з однаковою енергією 6,7 Дж на 1 мм товщини зразка. Відразу після нанесення удару вимірювались параметри пошкоджень, такі як глибина вм’ятини та максимальний розмір (діаметр), причому останній визначався як з передньої, так і зворотної сторони. Глибина вм’ятини вимірювалась відразу після нанесення удару та після 7 суток, щоб визначити ступінь релаксації пошкоджень, яка досягала 17%. Результати досліджень надані у вигляді гістограм глибин вм’ятин та діаметрів пошкоджень з обох сторін зразків. Встановлено, що діаметри пошкоджень для вуглепластиків обох виконань із зворотної сторони є значно більшими, ніж на передній, причому для вуглепластика на основі односпрямованої стрічки різниця більше ніж 7 разів.

ВПЛИВ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМУ НА СТРУКТУРНО-ФАЗОВИЙ СТАН ПОКРИТТІВ НА ОСНОВІ СТАЛИ 11Р3АМФ2

Олександр Тамаргазін, Людмила Приймак; Ілля Морщ — Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

Розглянуто результати залежності розподілу зміцнювальних частинок від температурного режиму в карбідній підсистемі, отриманої при наплавленні шару на основі сталі 11Р3АМФ2. Проаналізовано зміни об'ємної частки вторинного карбіду і залишкового аустеніту матриці в покритті, що наплавляється в залежності від термічного циклу наплавлення. Досліджено склад вторинних карбідів у порівнянні з евтектичними карбідами. Визначено, що зі збільшенням кількості залишкового аустеніту в досліджуваному покритті, що наплавляється, їх зносостійкість підвищується за рахунок γ→α'-мартенситного перетворення, а також за рахунок наявності дисперсних вторинних карбідів в об'ємі зерен матриці. Найбільше дисперсних вторинних карбідів спостерігалося в зміцненому шарі, який нагрівався до температури в діапазоні 600-700 °С. Проведено дослідження отриманих покриттів на зносостійкість з використанням кварцового піску та електрокорунду.

АНАЛІЗ ВОЛОКОННОЗМІЦНЕНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ІЗ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

Світлана Богдан, Дмитро Богдан — Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

Досліджено граничний стан двох полімерних шаруватих композиційних елементів чисельно-аналітичним способом із використанням метода скінченних елементів при їх деформуванні, пошкодженні та руйнуванні. Визначено коефіцієнти інтенсивності напружень нормального відриву для розроблених моделей складної форми з початковими недосконалостями у вигляді тріщин, що моделюють порушення структури композиту. Виконано порівняльний аналіз отриманих розрахункових величин критичного навантаження з експериментальними дослідженнями та адаптацію розробленої методики.

ПЕРЕДУМОВИ ДО РУЙНУВАННЯ ПОВЕРХНЕВИХ ШАРІВ ДЕТАЛЕЙ ПІД ЧАС ЇХ ТЕРТЯ ТА ЗНОШУВАННЯ

Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

В процесі виконання розрахунків на тертя і знос поверхневих шарів значне місце займають розрахунки на місцеве розтягнення в зоні контакту і поздовжню стійкість шарів матеріалу. Зазвичай розрахунки виконуються виходячи з дії класичних законів Гука і Ейлера. Так, при розрахунках на розтягнення використовують закони Гука, де напруження пропорційне деформації , при цьому . Крім того, при розрахунках зовнішніх шарів матеріалу на стійкість використовують формулу Ейлера. Якщо , то матеріал зовнішнього шару, пов'язаного з основою матеріалу деталі, втрачає свою первинну форму, то елементи такого шару, підперті більш глибинними пластичними шарами, можуть отримувати крихке тріщиноутворення і втратити поздовжню стійкість. У більшості випадків навантаження нормальні напруження в зоні під штампом слідують закону Гука, при цьому розривні напруження, в основному, не виникають. В області перед штампом, часто, при тих же навантаженнях, виникає втрата місцевої стійкості шару, з утворенням гофрованої поверхні. Зміна форми шару свідчить про те, що мають місце залишкові непружні деформації. Розрізнені літературні джерела, що містять дані по різним видам поверхневих шарів, що працюють, як правило, на розтягнення і стискання, свідчать про те, що матеріал в зоні стискання перед штампом, поводиться як пружно-пластичний матеріал і тому депланація (плоских до деформації зовнішніх перерізів) і хвилеподібність (гофри), які за своїм виглядом аналогічні первинним геометричним мікронерівностям після їх взаємного зрізання в результаті механічної взаємодії. Таке неоднозначне поводження матеріалу при деформації говорить про те, що замість законів Гука і Ейлера виявляються їх непружні аналоги. А також тонкий поверхневий шар в результаті наклепу і перенаклепу при зміцненні пружною основою поводиться як стрижень з невисоким коефіцієнтом гнучкості . У цьому випадку місцева втрата стійкості поверхневого шару може не настати, а відбудеться крихке втомне руйнування шару. Цей процес може завершитися утворенням місцевої тріщинуватості. Дані джерел по різним видам параметрів поверхневих шарів - пластичні, пружні, пружно-пластичні свідчать про те, що отримані висновки були підтверджені шляхом складання математичної моделі задачі, де знайшло відображення виявлення нелінійних властивостей матеріалу деталей, після врахування геометричної і фізичної нелінійності деформованого шару. У математичній моделі задачі може бути встановлено вплив крихкого руйнування зовнішнього шару, його тріщиноутворення і відколювання на деформаційних гребенях. Результати роботи можуть бути уточнені при введенні в диференційне рівняння задачі доданка, що описує крихке руйнування зовнішніх шарів.

ОПТИМІЗАЦІЯ КОНСТРУКТИВНИХ І РЕЖИМНИХ ПАРАМЕТРІВ ПРИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ПАР ТЕРТЯ ГАЛЬМ

Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

Теоретичні та експериментальні дослідження оптимізації конструктивних та режимних параметрів при експлуатації пар тертя стрічково-колодкових гальм дозволили встановити таке. Запропоновано комплексну оцінку конструктивних та експлуатаційних параметрів пар тертя гальм на стадії оптимізаційного проєктування. При нестаціонарному процесі електротермомеханічного тертя яким зазвичай є фрикційна взаємодія спряжених ділянок поверхонь пар тертя «метал – полімер» у часі за зміни параметрів при дотриманні черговості є взаємопов’язаними і взаємообумовленими. Проведено експериментальні дослідження енергонавантаженості пар тертя під навантаженням та визначено нерівномірне лінійне зношування фрикційних накладок по гілках гальмової стрічки. За нерівномірним лінійним зносом набігаючих поверхонь накладок стрічки визначено динамічний коефіцієнт взаємного перекриття пар тертя гальма, який склав 0,42.

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ УДАРНОЇ ДІЇ ГРАДУ НА МІЦНІСТЬ ВУГЛЕПЛАСТИКІВ АВІАЦІЙНИХ КОНСТРУКЦІЙ

Інна Семак, Григорій Борозенець — Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

Проведені дослідження впливу ударної дії граду на залишкову міцність обшивних вуглепластикових матеріалів. Розроблена методика утворення льодяних гранул і нанесення ударних пошкоджень на зразки. Отримані результати впливу ударної дії граду на міцність зразків при різних схемах армування матеріалу.

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ВАКУУМНОГО ТЕРМОЦИКЛІЧНОГО АЗОТУВАННЯ У ПЛАЗМІ ПУЛЬСУЮЧОГО ТЛІЮЧОГО РОЗРЯДУ

Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

У результаті проведених досліджень встановлено закономірності впливу режимів процесу вакуумного термоциклічного азотування у плазмі пульсуючого тліючого розряду на властивостей поверхневих шарів зміцнюємих зразків - мікротвердість, глибину дифузійного насичення, величину та розподіл залишкових напружень у зміцнених шарах сталевих поверхонь, циклічну міцність. Визначено, що завдяки використанню вакуумного термоциклічного азотування у плазмі пульсуючого тліючого розряду, товщина дифузійного шару складає 40…300 мкм; мікротвердість поверхневого шару досягає 7600 МПа; виникають залишкові напруження стиску порядку 445…950 МПа, корозійна стійкість підвищується в 3,1 рази, а межа витривалості сталевих конструкцій при температурах до 640⁰С - на 15...20%. На підставі проведених експериментальних досліджень встановлено, що основними механізмами підвищення межі витривалості матеріалів внаслідок застосування процесу дифузійного насичення поверхні азотом у пульсуючому тліючому розряді у термоциклічному режимі є: створення сприятливої схеми залишкових напружень; зміна закономірностей деформування поверхневих шарів, їх хімічних та адгезійних властивостей.

ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ КОНСТРУКЦІЙНИХ СТАЛЕЙ ЕЛЕКТРОІСКРОВИМ ЛЕГУВАННЯМ

Оксана Мікосянчик, Олександр Скворцов, Анатолій Корнієнко — Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

Проаналізовано переваги методу електроіскрового легування при формуванні зносостійких покриттів на сталевих деталях та визначені основні вимоги до матеріалів електродів для формування покриттів з високою твердістю, стійкістю до зносу, відсутністю тріщиноутворення. Мета роботи полягала в оцінці зносостійкості електроіскрових покриттів високовуглецевої сталі У10 та швидкоріжуючої сталі Р18 на конструкційних сталях в абразивному середовищі. Встановлено, що для конструкційних сталей без покриття ваговий знос в абразивному середовищі зменшується по мірі зростання твердості матеріалу, що спричинено зростанням стійкості до абразивного зношування сталі 45 за рахунок збільшення частки карбідів заліза, а для середньолегованої сталі 30ХГСА за рахунок легуючих карбідоутворюючих елементів марганцю та хрому. Обґрунтовано підвищення зносостійкості конструкційних сталей при нанесенні електроіскрових покриттів за рахунок більш ефективного опору поверхневих зміцнених шарів за умов впливу абразивних часток, що обумовлено формуванням покриттів з високою часткою карбідів Fe (електроіскрові покриття з сталі У10 та Р18), W, Cr, V (електроіскрове покриття з сталі Р18). Показана можливість управління структурними ефектами та фазовим складом поверхневих модифікованих шарів конструкційних сталей нанесенням електроіскрових покриттів з необхідним рівнем триботехнічних властивостей.

ПАРАМЕТРИ І ХАРАКТЕРИСТИКИ ОДНООПОРНОЇ СИСТЕМИ ПРИВОДУ З КОНІЧНИМИ АЕРОСТАТИЧНИМИ ПІДШИПНИКАМИ

Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

У роботі представлено теоретичний аналіз одноточкової приводної системи з аеростатичними підшипниками з акцентом на виборі та моделюванні пристроїв керування потоком, зокрема, кільцевих діафрагм. Виведено безрозмірний робочий параметр, який пов'язує перепади тиску між змащувальною плівкою і пристроєм регулювання потоку з урахуванням властивостей газу і геометрії підшипника. Для визначення коефіцієнтів жорсткості та підйомної сили для докритичних ламінарних умов течії використовується набір стандартизованих формул. Модель враховує вплив конічних опорних поверхонь, що дозволяє розраховувати радіальну та осьову вантажопідйомність, а також граничні моментні навантаження. Результати демонструють значну залежність продуктивності від середнього повітряного зазору і тиску нагнітання. Таким чином, одночасне регулювання цих параметрів може збільшити несучу здатність підшипника до 24 разів, в той час як практична функціональність зберігається в більш обмеженому діапазоні приблизно втричі більшої варіабельності.

РОЗРОБКА КОНСТРУКТИВНОЇ СХЕМИ ОДНООПОРНОЇ ПРИВОДНОЇ СИСТЕМИ З АЕРОСТАТИЧНИМИ ПІДШИПНИКАМИ

Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

У статті розглянуто удосконалену розрахункову схему для однопідтримної безконтактної шпиндельної системи верстата для напівавтоматичного різання монокристалів. Особливу увагу приділено геометричним та режимним характеристикам аеростатичних опор, зокрема малому значенню відносної довжини підшипника (λ < 0,5) та конічній формі опорних поверхонь. Виявлено, що наявні методи розрахунку не враховують вплив цих особливостей, що призводить до неточностей у визначенні несучої здатності. Запропоновано адаптовану модель, яка дозволяє трансформувати конічну опору у площинну для використання існуючих методик. Уточнено фізико-механічні параметри повітряної змазки, а також визначено діапазони змін вхідних параметрів для досягнення максимальної підйомної сили. Результати дослідження підкреслюють важливість врахування ексцентриситету та жорсткості при моделюванні поведінки підшипника у нерухомому стані. Запропонована схема покращує точність розрахунків і підвищує ефективність роботи шпиндельного вузла. Це сприяє підвищенню надійності та стабільності функціонування верстатів з безконтактним приводом.

ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ МЕТОДАМИ ГАЗОТЕРМІЧНОГО НАПИЛЮВАННЯ

Мирослав Кіндрачук, Володимир Харченко, Аліна Юрчук, Наталія Стебелецька — Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

Метою дослідження є підвищення зносостійкості титанових сплавів шляхом нанесення покриттів за допомогою газотермічних методів, зокрема плазмового та детонаційного напилення. Структурні характеристики та фазовий склад покриттів досліджено методом рентгеноструктурного аналізу та хімічного аналізу. Мікроструктуру, розмір частинок і мікротвердість визначали за допомогою мікротвердометрії та мікрозондового рентгеноспектрального аналізу. Встановлено, що покриття, утворені шляхом плазмового та детонаційного напилення порошків карбіду титану, плакованих нікелем і міддю, мають неоднорідну мікроструктуру. Частинки карбіду рівномірно розподілені в металевій матриці з включеннями оксидів. Мікротвердість частинок залежить від матеріалу плакування та початкового розміру порошку. Детонаційні покриття характеризуються більш рівномірним розподілом та меншими розмірами частинок (10–15 мкм) порівняно з плазмовими (20–60 мкм). У складі покриттів підтверджено наявність фосфідів нікелю (Ni₂P) та різних інтерметалідних сполук. Для детонаційного методу характерний вищий вміст фосфору в матриці через менші втрати під час напилення. Незважаючи на схожість фазового складу, детонаційні покриття мають кращу структурну однорідність і меншу пористість. Титанові сплави мають низькі антифрикційні властивості, які можна істотно покращити шляхом нанесення газотермічних покриттів. Методи плазмового та детонаційного напилення ефективно підвищують зносостійкість, причому детонаційне напилення забезпечує вищу однорідність структури та розподілу фаз.

МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕННЯ СТАДІЙ ЗАРОДЖЕННЯ І РОЗПОВСЮДЖЕННЯ ТРІЩИН В АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВАХ В УМОВАХ ДІЇ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ РЕЧОВИН

Михайло Карускевич, Олена Корчук, Олег Карускевич, Владислав Корчук — Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

В статті розглянуто основи методик дослідження інкубаційної стадії втоми і стадії руйнування алюмінієвих сплавів в умовах їх контакту з поверхнево-активними речовинами, зокрема плівкоутворюючими антикорозійними сполуками. Проблема зумовлена зростаючою кількістю речовин, що взаємодіють з елементами літальних апаратів. Підкреслено актуальність вивчення поверхнево-активних речовин у зв’язку з їх потенційним негативним впливом на довговічність конструкцій при циклічному навантаженні. Розроблено методики дослідження інкубаційної стадії втоми шляхом аналізу деформаційного рельєфу поверхні з використанням комп’ютерної обробки зображень. Для вивчення стадії розповсюдження тріщин застосовано підходи механіки руйнування, зокрема визначення швидкості росту тріщин за рівнянням Періса. Встановлено доцільність роздільного вивчення обох стадій втоми для оцінки впливу поверхнево-активних сполук. Методики можуть бути використані при виборі поверхнево-активних речовин, зокрема антикорозійних сполук, мастил, олив, перетворювачів корозії, тощо. Метою роботи є обґрунтування критеріїв впливу поверхнево-активних речовин на обидві стадії втоми: інкубаційну і розповсюдження тріщин.

АНАЛІЗ ПОШКОДЖЕНЬ АВІАЦІЙНИХ ДЕТАЛЕЙ З ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ ТА ПІДВИЩЕННЯ ЇХ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ГАЗОТЕРМІЧНИМИ ПОКРИТТЯМИ

Tue, 17 Jun 2025 00:00:00 +0300

Представлені авіаційні деталі з титанових сплавів які зазнали пошкодження в процесі експлуатації. Аналіз показав, що одним із найвпливовіших факторів який спричиняє пошкодження є вібраційні навантаження. Визначено що одним із найпопулярніших методів захисту та відновлення титанових деталей є газотермічні покриття. Визначено та проаналізовано зносостійкість деяких покриттів, що були нанесені плазмовим методом. Проведено їх випробування на зносостійкість в умовах фретинг-зношування. Результати порівнювали з літературними даними. Встановлено, що найбільш стійкими до фретингу є покриття серії ВК, а також молібден. Визначено, що при виборі покриття потрібно враховувати декілька факторів, а не тільки зносостійкість. Це залежить від пошкодженої деталі та умов її експлуатації та навантажуваності. Теоретично встановлено, що з підвищенням температури в зоні тертя логарифмічний декремент молібденового покриття збільшується більше, ніж газотермічні покриття на основі нікелю та заліза. Визначено, що для деталей які працюють на вигін, кручення, та ін. разом із фретинг-зношуванням краще підходить покриття молібдену, а для більш жорстких деталей підходить покриття на базі керамічних складових – як найбільш зносостійких.

Проблеми тертя та зношування

ПОЛІПШЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОДНООПОРНОЇ СИСТЕМИ АЕРОСТАТИЧНОГО ПІДШИПНИКА З ЛАБІРИНТОВИМИ УЩІЛЬНЕННЯМИ

КЕРУВАННЯ ЕНЕРГОНАВАНТАЖЕНІСТЮ ПАР ТЕРТЯ ГАЛЬМ

ПАРАМЕТРИЧНИЙ ВПЛИВ СТАЦІОНАРНОГО ТА НЕСТАЦІОНАРНОГО ТЕРТЯ НА ЗАРОДЖЕННЯ ТА ПЕРВИННЕ ПОШИРЕННЯ УДАРНОГО ІМПУЛЬСУ

ОЦІНКА НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ВЗАЄМОДІЮЧИХ ПОВЕРХНЕВИХ ШАРІВ МЕТОДАМИ ТЕОРІЇ ПРУЖНОСТІ ЗА УМОВ ТЕРТЯ ТА ЗНОШУВАННЯ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ДРОСЕЛЬНИХ ГЕНЕРАТОРІВ КАВІТАЦІЇ ДЛЯ ЕРОЗІЙНИХ ВИПРОБУВАНЬ КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

ЛОКАЛЬНІ ЕКВІВАЛЕНТНІ НАПРУЖЕННЯ У МЕТАЛЕВИХ ФРИКЦІЙНИХ ЕЛЕМЕНТАХ ГАЛЬМОВИХ ПРИСТРОЇВ

КЛАСИФІКАЦІЯ ТА МАТЕРІАЛИ КОМПОЗИТНИХ БАЛОНІВ ВИСОКОГО ТИСКУ ДЛЯ АВІАЦІЙНИХ ЗАСТОСУВАНЬ

ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ТА ОЦІНКА УМОВ РЕАЛІЗАЦІЇ ПРОЦЕСІВ ВИГЛАДЖУВАННЯ ДЕТАЛЕЙ З ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ

ЗМІЦНЕННЯ ВНУТРІШНІХ ПОВЕРХОНЬ ОТВОРІВ ІЗ ВІДНОСНО МАЛИМ ДІАМЕТРОМ

ЗНОСОСТІЙКІСТЬ ЕЛЕКТРОІСКРОВИХ ПОКРИТТІВ, СТВОРЕНИХ ПЕРЕХІДНИМИ МЕТАЛАМИ З ЗАЛІЗНИМ ПРОШАРКОМ

ВПЛИВ АЛЮМІНІЄВОГО ТА ВИСОКОЕНТРОПІЙНОГО СПЛАВУ FeNiCoB0,7Si0,3BeNb НА ПОКАЗНИК АБРАЗИВНОГО СТИРАННЯ НАДВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛІЕТИЛЕНУ

МАТЕРІАЛОЗНАВЧІ АСПЕКТИ ПІДВИЩЕННЯ РЕСУРСУ ЦИКЛІЧНО-НАВАНТАЖЕНИХ ДЕТАЛЕЙ ВУЗЛІВ ТЕРТЯ З ГАЗОТЕРМІЧНИМИ ПОКРИТТТЯМИ

ВПЛИВ ТЕМПЕРАТУРИ НА ЗНОСОСТІЙКІСТЬ КОНТАКТУ TI6AL4V-СFRP/GFRP В УМОВАХ ВІБРАЦІЇ

ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРИ І АДГЕЗІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕПОКСИДНИХ КОМПОЗИТІВ, НАПОВНЕНИХ БІОГЕННИМ МІКРОДИСПЕРНИМ НАПОВНЮВАЧЕМ

ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ СТВОРЕННЯ ЗНОСОСТІЙКИХ ПОКРИТТІВ

ПРОЕКТУВАННЯ ГІДРОСТАТИЧНОЇ ЛІНІЙНОЇ ОПОРИ

МОДЕЛЮВАННЯ В ПРОГРАМНОМУ ЗАБЕЗПЕЧЕННІ ДЛЯ ГІДРОДИНАМІЧНОГО АНАЛІЗУ ПОТОКУ РІДИНИ В РОБОЧОМУ КОЛЕСІ ЦЕНТРИФУГНОГО НАСОСУ

ТРИБОЛОГІЧНІ ВИПРОБУВАННЯ ТА СТРУКТУРНА АДАПТАЦІЯ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИТІВ

ОЦІНКА ЕНЕРГОНАВАНТАЖЕНОСТІ ПАР ТЕРТЯ ДИСКОВО-КОЛОДКОВИХ ГАЛЬМОВИХ ПРИСТРОЇВ

ОЦІНКА МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГІБРИДНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ ПРИ РОЗТЯГУ

ВПЛИВ КОРОЗІЙНОГО ТА АГРЕСИВНОГО СЕРЕДОВИЩ НА КОНТАКТ АЛЮМІНІЄВИХ ТА ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ ІЗ CFRP В УМОВАХ ВІБРАЦІЙНОГО НАВАНТАЖЕННЯ

СТВОРЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ПОКРИТТІВ НА СТАЛІ ЕЛЕКТРОІСКРОВИМ ЛЕГУВАННЯМ У КОМБІНОВАНИХ МІЖЕЛЕКТРОДНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

ОСОБЛИВОСТІ ПОВЕДІНКИ МАСТИЛЬНОГО МАТЕРІАЛУ В ТЕКСТУРОВАНИХ ЗАГЛИБИНАХ ПРИ ГРАНИЧНОМУ ТЕРТІ

МАСЛЯНА ДІЯ ІНДИВІДУАЛЬНИХ ВУГЛЕВОДНІВ ТА ЇХ ВПЛИВ НА УТВОРЕННЯ ТРИБОПЛІВОК ПРИ ТЕРТІ ПОВЕРХОНЬ З ЛОКАЛЬНИМ КОНТАКТОМ

УСТАНОВКА ДЛЯ ВИПРОБУВАНЬ НА ВТОМУ ПРИ ОБЕРТОВОМУ ЗГИНІ

ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ РЕЖИМІВ ЕКСПЛУАТАЦІЇ З МЕТОЮ ЗБІЛЬШЕННЯ РОБОЧОГО РЕСУРСУ ГРАФІТОПЛАСТУ

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ФОРМУВАННЯ НА ТРИБОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КОМПОЗИТУ НА ОСНОВІ НАДВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛІЕТИЛЕНУ

ПРАЦЕЗДАТНІСТЬ ПАР ТЕРТЯ ДИСКОВО-КОЛОДКОВИХ ГАЛЬМ (У ВОЛОГОМУ СЕРЕДОВИЩІ)

ВПЛИВ КОНВЕКЦІЇ ТИСКУ ТА НЕСТАЦІОНАРНОГО ТЕРТЯ НА СТРУКТУРУ УДАРНОГО ІМПУЛЬСУ

НЕРУЙНІВНИЙ КОНТРОЛЬ ТА ЯКІСТЬ ВИРОБІВ МАШИНОБУДУВАННЯ

КЛАСИФІКАЦІЯ, МЕТОДИ РОЗРАХУНКУ ТА НАПРЯМИ ТЕХНІЧНОГО УДОСКОНАЛЕННЯ ОПОР З ГАЗОВИМ ЗМАЩЕННЯМ

ОЦІНКА ТРИБОТЕХНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТРАНСМІСІЙНОЇ ОЛИВИ З КОМПЛЕКСАМИ МІКРО- ТА НАНОДОБАВОК

ПОРИСТІСТЬ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ, ПРИРОДА ТА ШЛЯХИ ЇЇ МІНІМІЗАЦІЇ

ДИНАМІКА ПАР ТЕРТЯ СТРІЧКОВО-КОЛОДКОВОГО ГАЛЬМА

ЗНОСОСТІЙКІСТЬ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ ІЗ КОМПОЗИТНИМИ МАТЕРІАЛАМИ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ТЕХНОЛОГІЇ ЇХ ВИГОТОВЛЕННЯ В УМОВНО НЕРУХОМОМУ КОНТАКТІ

КОРОЗІЙНІ ПРОЦЕСИ В ПАРАХ ТЕРТЯ ГАЛЬМ

ВПЛИВ МІКРОДОБАВОК НА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИТІВ ДЛЯ ЗАСОБІВ ВОДНОГО ТРАНСПОРТУ

ПОШКОДЖЕННЯ ВУГЛЕПЛАСТИКІВ ВІД НИЗЬКОШВИДКІСНОГО УДАРУ ТА ЇХ РЕЛАКСАЦІЯ

ВПЛИВ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМУ НА СТРУКТУРНО-ФАЗОВИЙ СТАН ПОКРИТТІВ НА ОСНОВІ СТАЛИ 11Р3АМФ2

АНАЛІЗ ВОЛОКОННО­ЗМІЦНЕНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ІЗ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

ПЕРЕДУМОВИ ДО РУЙНУВАННЯ ПОВЕРХНЕВИХ ШАРІВ ДЕТАЛЕЙ ПІД ЧАС ЇХ ТЕРТЯ ТА ЗНОШУВАННЯ

ОПТИМІЗАЦІЯ КОНСТРУКТИВНИХ І РЕЖИМНИХ ПАРАМЕТРІВ ПРИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ПАР ТЕРТЯ ГАЛЬМ

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ УДАРНОЇ ДІЇ ГРАДУ НА МІЦНІСТЬ ВУГЛЕПЛАСТИКІВ АВІАЦІЙНИХ КОНСТРУКЦІЙ

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ВАКУУМНОГО ТЕРМОЦИКЛІЧНОГО АЗОТУВАННЯ У ПЛАЗМІ ПУЛЬСУЮЧОГО ТЛІЮЧОГО РОЗРЯДУ

ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ КОНСТРУКЦІЙНИХ СТАЛЕЙ ЕЛЕКТРОІСКРОВИМ ЛЕГУВАННЯМ

ПАРАМЕТРИ І ХАРАКТЕРИСТИКИ ОДНООПОРНОЇ СИСТЕМИ ПРИВОДУ З КОНІЧНИМИ АЕРОСТАТИЧНИМИ ПІДШИПНИКАМИ

РОЗРОБКА КОНСТРУКТИВНОЇ СХЕМИ ОДНООПОРНОЇ ПРИВОДНОЇ СИСТЕМИ З АЕРОСТАТИЧНИМИ ПІДШИПНИКАМИ

ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ МЕТОДАМИ ГАЗОТЕРМІЧНОГО НАПИЛЮВАННЯ

МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕННЯ СТАДІЙ ЗАРОДЖЕННЯ І РОЗПОВСЮДЖЕННЯ ТРІЩИН В АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВАХ В УМОВАХ ДІЇ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ РЕЧОВИН

АНАЛІЗ ПОШКОДЖЕНЬ АВІАЦІЙНИХ ДЕТАЛЕЙ З ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ ТА ПІДВИЩЕННЯ ЇХ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ГАЗОТЕРМІЧНИМИ ПОКРИТТЯМИ

АНАЛІЗ ВОЛОКОННОЗМІЦНЕНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ІЗ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ