БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ФОРМУВАННЯ ГРАДІЄНТНОГО ЗНОСОСТІЙКОГО ПОКРИТТЯ
DOI:
https://doi.org/10.18372/0370-2197.4(89).15008Ключові слова:
градієнтне покриття, математична модель, багатокритеріальна оптимізація, інтенсивність зношування, коефіцієнт тертяАнотація
Застосовуючи енергетичний підхід до оцінювання зносостійкості поверхневих шарів за умов їх руйнування при терті розроблено технологічний процес формування градієнтного покриття з високою пропрацьованістю і зносостійкістю. Високі триботехнічні властивості покриття досягаються співвідношенням діаметра і вмісту гранул наповнювача у верхньому підшарі, за рахунок чого забезпечується правило додатного градієнта механічних властивостей завдяки меншій твердості і підвищеній пластичності порівняно з нижнім підшаром. Проведений статистичний аналіз і досліджені регресійні моделі залежностей критеріїв оптимізації величини зносу і коефіцієнта тертя від конструктивних, технологічних і експлуатаційних факторів. В якості критеріїв оптимізації обрано інтенсивність зношування та коефіцієнт тертя. Визначено провідні керовані і невзаємозамінні фактори, які найбільшке впливають на процес нанесення покриттів, а саме: діаметр гранул наповнювача, їх об’ємний вміст у покритті, товщина покриття, швидкість ковзання під час тертя та експлуатаційне навантаження в контакті трибоспряження. На основі цих результатів розроблено структуру та технологічний процес формування багатокомпонентного електролітичного покриття з високою припрацьовуваністю з додатнім градієнтом механічних властивостей. Завдяки використанню гранул карбіду вольфраму (твердішого та дисперснішого за карбід кремнію в матеріалі-прототипі) і більш точному розподілу наповнювача в покритті вдалося одночасно підвищити його твердість і пластичність. Виконано триботехнічні дослідження градієнтних покриттів, якими підтверджено їх високі експлуатаційні властивості. На основі триботехнічних випробувань покриттів отримано математичні моделі, що описують залежність величин зношування і коефіцієнта тертя від конструктивних, технологічних та експлуатаційних факторів.
Посилання
Kindrachuk M.V. Rol lokalizatsii napruzhen i deformatsii v perekhidnii zoni «matrytsia-napovniuvach» v kinetytsi ruinuvannia kompozytsiinykh pok-ryttiv pid chas tertia / M.V. Kindrachuk, M.V. Luchka, V.Ia. Loburak, I.A. Humeniuk // Problemy tertia ta znoshuvannia, 2014, № 2 (63), c. 18-29.
Pat. 125389 Ukrainy. Hradiientne pokryttia z vysokoiu prypratsovuvanis-tiu i znosostiikistiu / Kindrachuk M. V., Mnatsakanov R. H., Humeniuk I. A., Dukhota O. I., Kharchenko V. V.; Zaiavl. 21.11.2017; opubl. 10.05.2018; Biul. № 9, 4s.
Evdokimov Iu. A. Planirovanie i analiz eksperimenta pri reshenii zadach treniia i iznosa / Iu. A. Evdokimov, V. I. Kolesnikov, A. I. Teterin // M.: Nauka, 1980, 228 s
Lapach S. N., Pasechnik M. F., CHubenko A. V. Statisticheskie metody v farmakologii i marketinge farmatsevticheskogo rynka // K.: Ukrspetsmontazhproekt, 1999, 312 s.
Znosostiikist vyrobiv. Tertia, znoshuvannia ta mashchennia. Terminy ta vyznachennia : DSTU 2823–94. - [Chynnyi vid 1994-10-31]. - K. : Derzhstandart Ukrainy, 1994. - 32 s. - (Natsionalnyi standart Ukrainy).
Kostetskii B. I., Nosovskii I. G., Bershadskii L. I. Nadezhnost i dolgovechnost mashin K.: Tekhnika, 1975, 408 s.
Medeliaev I. A. Vliianie mekhanicheskikh svoistv pary stal bronza na koeffitsient treniia pri granichnoi smazke / I. A. Medeliaev // Vestnik mashinostroeniia, 2006, 2, s. 41-44
Humeniuk I. A. Matematychne modeliuvannia formuvannia znosostiikykh hradiientnykh pokryttiv na stali 12Kh18N10T / I. A. Humeniuk // Tezy dopovidei Odynadtsiatoi mizhnarodnoi konferentsii studentiv, aspirantiv ta molodykh vche-nykh «Perspektyvni tekhnolohii na osnovi novitnikh fizyko - materialoznavchykh doslidzhen ta kompiuternoho konstruiuvannia materialiv, 19-20 kvitnia 2018 r., Kyiv, Ukraina, c. 242-244.
Nalimov V. V., Golikova T. I. Logicheskie osnovaniia planirovaniia eksperimenta // M.: Nauka, 1976, 128 s.
Rumshinskii L. Z. Matematicheskaia obrabotka rezultatov eksperimenta // M Nauka 1971 192 s
Fedorov V. V. Teoriia optimalnogo eksperimenta // M Nauka 1971 312 s
Pashechko M. Gradient composite coating for working surfaces of braking devices / M. Pashechko, M. Kindachuk, I. Humeniuk. // Science and Technology Research Journal, 2018, №1, p. 1–8.