Еволюційні моделі фретинг-процесу у номінально-нерухомому фрикційному контакті - Автореферат

Це пояснюється тим, що при малих зміщеннях поверхонь і навіть достатньо великій кількості осциляцій, важко визначити ступінь пошкодження контакту. Без таких критеріїв, приймаючи до уваги латентність таких контактних явищ, важко буде відрізнити процес незворотної деградації поверхні від процесу самоорганізації, спрогнозувати й продіагностувати працездатність контактної пари. Дисертаційна робота виконана у Науково-експериментальному центрі Хмельницького національного університету у тісному звязку та координації із Законом України “Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки”, згідно пріоритетних напрямків розвитку науки і техніки (постанови Кабінету Міністрів України № 1716 від 24.12.2001 “Про затвердження переліку державних наукових і науково-технічних програм з пріоритетних напрямків розвитку науки і техніки на 2002-2006 роки” та № 516 від 18.04.2006 “Про затвердження Державної програми розвитку машинобудування на 2006-2011 роки”) та середньостроковим пріоритетним напрямом “Машинобудування і приладобудування як основа високотехнологічного відновлення усіх галузей виробництва” (стаття 8 Закону України “Про пріоритетні напрями інноваційної діяльності в Україні”), затвердженої програми наукової діяльності Хмельницького національного університету, в закінчених наукових розробках, у яких автор був відповідальним виконавцем: “Конструкторсько-технологічне обґрунтування рішень по поліпшенню експлуатаційних характеристик з урахуванням економічних чинників нових виробів, впроваджених на Городоцькому верстатобудівному заводі” - НДР №01910020472 (1993 р.), “Експлуатаційна цілісність зєднань елементів конструкцій при динамічному навантаженні в умовах розвитку фретинг-корозії контактних поверхонь” - НДР № 0103U001205 (2004 р.); “Підвищення зносостійкості та працездатності обладнання паливно-енергетичного та машинобудівного комплексів” - НДР № 0105U000721 (2007 р.), а також у реалізації наукової діяльності згідно договорів про співпрацю між Хмельницьким національним університетом та Технічним університетом “Краківська Політехніка” від 14.10.2004 та 05.05.2008 та планами держбюджетних робіт кафедри машинознавства. спеціальними методами математичної обробки часових рядів виявити приховані особливості у динамічному русі поверхонь, ідентифікувати динамічні режими у контактній парі та дослідити роль початкових умов контактування на перебіг довготривалого фретинг-процесу; На основі експериментальних вихідних даних, у глобальну еволюційну модель впроваджувались параметри еволюції змінних у часі відповідних чинників фретингу і визначався вірогідний динамічний стан контактної пари після відповідного напрацювання.Досвід експлуатації таких спряжень показав, що циклічні мікрозміщення з амплітудою до 15 мкм викликають значні фретинг-пошкодження, які є одним з головних чинників тих рушійних процесів, які призводять до втрати номінальної цілісності контакту. Аналіз попереднього наукового доробку показав, що для розуміння природи малоамплітудного фретингу, умов його ініціювання та подальшої еволюції контакту необхідно врахувати наступні ключові моменти: зміну знака та залежність сили тертя від відносної швидкості ковзання (швидкісна характеристика тертя); Цінністю даного підходу є те, що вагомість будь-якого механізму контактного руйнування поверхонь визначається його впливом на характер відносного руху елементів контактної пари. Під час цієї стадії відбувається поступовий перерозподіл контактних напружень, руйнування за механізмом багатоциклової втоми центральної зони контакту, окиснення та зношування периферійної зони контакту. Експериментально було визначені критичні відношення розмірів зон зчеплення та проковзування, при яких відбувається перехід до проковзування по всій плямі контакту.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Костогриз С. Г. Теоретичні аспекти використання легкоплавких сплавів для пригнічення фреттинг-корозії / С. Г. Костогриз, Ю. І. Шалапко, А. Л. Ганзюк // Вісник Технологічного університету Поділля. - 1998. - № 4, Ч. 2. - С. 80-83.

Кузьменко А. Г. Фреттинг-усталость стали 45Х с диффузионными покрытиями / А. Г. Кузьменко, П. В. Каплун, Ю. И. Шалапко // Проблеми трибології. - 2000. - № 2. - С. 16-20.

Shalapko Y. I. Fretting-wear of constructional steel 1045 after laser modification of surface / Y. I. Shalapko, V. G. Kaplun // Applied mechanics and engineering. - 2002. - Vol. 7. - Р. 425-431.

Шалапко Ю. И. Лазерная обработка электроискровых покрытий для обеспечения фреттингостойкости / Ю. И. Шалапко, В. Г. Каплун, В. В. Гончар // Вестник двигателестроения. - 2002. - № 1. - С. 135-140.

Шалапко Ю. І. Перехідні процеси в системах з сухим тертям і диференційних рівняннях / Ю. І. Шалапко // Вісник Технологічного університету. - 2003. - Ч. 1, Т. 2. - № 6. - С. 258-262.

Шалапко Ю. І. Контроль параметрів протікання фретинг-процесів / Ю. І. Шалапко, В. В. Гончар, К. Л. Горященко // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 2003. - № 1. - С. 153-156.

Shalapko J. The vibration and interaction into nominally-fixed joint modelling by a finite element method. / J. Shalapko, S. Kostogryz // Czasopismo Techniczne. Mechanika. - 2004. - Vol. 10. - Р. 345-353.

Шалапко Ю. Поведінка “третього тіла” в умовах середньоамплітудного фретингу / Ю. Шалапко, В. Гончар // Машинознавство. - 2004. - № 6 (84). - С. 39-42.

Shalapko J. Formation of local melting zone by laser alloying of surface and wear resistance under fretting conditions / J. Shalapko, S. Kostogryz, V. Gonchar // Archiwum Odlewnictwa, PL ISSN 1642-5308. - 2004. - Vol. 4, Book 12. - Р. 223-233.

Гончар В. В. Номінальний контактний тиск як критерій фретингостійкості азотованих титанових сплавів / В. В. Гончар, Н. С. Машовець, Ю. І. Шалапко // Надійність і довговічність машин і споруд. - 2005. - Вип. 24. - С. 150-156.

Марчук Р. А. Розрахунок кінематики трьох взаємозвязаних тіл та сил тертя, що виникають між ними та рухомою основою / Р. А. Марчук, Ю. І. Шалапко // Вісник Хмельницького національного університету. - 2005. - № 6, Т. 1. - С. 43-48.

Шалапко Ю. І. Фрикційна поведінка та деформація номінально-нерухомого контакту при вібраційному тангенціальному навантаженні / Ю. І. Шалапко //_Вісник двигунобудування. - 2005. - № 1. - С. 47-52.

Шалапко Ю. І. Вплив Штрибек-ефекту на нелінійний осцилятор з сухим тертям при кінематичному збудженні / Ю. І. Шалапко // Вісник Хмельницького національного університету. - 2005. - № 1. - С. 35-43.

Антошевский Б. Исследование поверхностных слоев гибких элементов муфт, поврежденных фреттинг-коррозией / Б. Антошевский, М. П. Братущак, Ю. И. Шалапко // Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія “Механізація та автоматизація виробничих процесів”. - 2005. - Випуск 11 (14). - С. 107-110.

Шалапко Ю. І. Параметричне дослідження умов зчеплення-проковзування поверхонь при гармонічних коливаннях / Ю. І. Шалапко // Вісник Хмельницького національного університету. - 2005. - № 5. - С. 39-44.

Шалапко Ю. І. Динамічні та фрикційні чинники зчеплення поверхонь в умовах вібраційного навантаження / Ю. І. Шалапко // Вісник Хмельницького національного університету. - 2006. - № 1. - С. 80-84.

Radek N. Wlasnosci tribologiczne powlok molibdenowych nanoszonych elektroiskrowo obrobionych laserem / N. Radek, J. Szalapko // Проблеми трибології.-2006.- № 1. - С. 76-81.

Шалапко Ю. І. Вейвлет-аналіз еволюційних задач динаміки систем з сухим тертям та фретинг-корозією / Ю. І. Шалапко // Вісник двигунобудування. - 2006. - № 1. - С. 22-28.

Шалапко Ю. І. Еволюційна модель фрикційної взаємодії поверхневих шарів при фретингу / Ю. І. Шалапко // Вісник двигунобудування. - 2006. - № 4. - С. 44-49.

Radek N. Manufacture of heterogeneous surfaces by electro-spark deposition and laser beam / N. Radek, J. Szalapko // Вісник двигунобудування. -2006. - № 2. - С. 208-210.

Мікропереміщення та цілісність елементів ендопротезування кульшового суглобу / [Ю. І Шалапко, В. Лабяк, Ю. Б. Міхайловський, Я. М. Васильчишин] // Вісник Хмельницького національного університету. - 2006. - Т. 2, № 2. - С. 171-179.

Костогриз С. Г. Постійне тертя та встановлення в динамічних моделях номінально-нерухомих фрикційних зєднань / С. Г. Костогриз, Ю. І. Шалапко // Вісник Хмельницького національного університету. - 2006. - № 6. - С. 150-155.

Шалапко Ю. І. Малоамплітудний фретинг на поверхні азотованого титанового сплаву / Ю. І. Шалапко, Н. С. Машовець, Г. Шетела // Проблеми трибології. - 2006. - № 4. - С. 117-123.

Radek N. Powloki elektroiskrowe WC-Co modyfikowane wiazka laserowa / N. Radek, J. Szalapko // Проблеми трибології. - 2006. - № 3. - С. 88-92.

Behaviour of nitriding layers for condition of small amplitude fretting / [G. M. Drapak, Y. I. Shalapko, N. S. Mashovets, N. Radek] // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. - 2007. - Vol. 20, Issues 1-2. - Р. 243-246.

Шалапко Ю. І. Моделювання та особливості тертя при переході від зчеплення до проковзування / Ю. І. Шалапко // Вісник Хмельницького національного університету. - 2007. - № 1. - С. 234-241.

Шалапко Ю. І. Реологічні властивості контактної поверхні при тангенціальному навантаженні і переході до ковзання / Ю. І. Шалапко // Проблеми трибології. - 2007. - № 4. - С. 133-138.

Тарельник В. Б. К вопросу применения гальванических покрытий для защиты деталей гибких муфт от фреттинг-корозии / В. Б. Тарельник, Ю. И. Шалапко, М. П. Братущак // Вісник Сумського національного аграрного університету. - 2007. - Випуск 1(16). - С. 106-109.

Шалапко Ю. І. Теория механического подобия в исследованиях виброперемещений вызванных сухим трением / Ю. І. Шалапко, К. Фурманик, С. Г. Костогрыз // Проблемы легкой и тектильной промышленности Украины. - 2007. - №1(13). - С. 76-79.

Shalapko Y. Stick-slip regime of fretting for nominally-fixed joints / Y. Shalapko //_Вісник Хмельницького національного університету. - 2007. - № 5. - С. 62-66.

Методи математичного орієнтування та динамічного планування в n-мірному просторі чинників еволюції фретинг-процесів / [Ю. І. Шалапко, Ю. Б. Міхайловський, М. Є. Скиба, С. Г. Костогриз] // Вісник Хмельницького національного університету. - 2007. - № 5 - С. 52-58.

Шалапко Ю. І. Моделювання динамічного руху в інтерфейсі контактних поверхонь при мікропереміщеннях / Ю. І. Шалапко, В. С. Курской // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 2008. - № 1. - С. 26-31.

Шалапко Ю. І. Активація фретинг-процесів в області дії мікрозміщень контактних поверхонь / Ю. І. Шалапко, В. С. Курской // Вісник Хмельницького національного університету. ? 2008. - № 2. - С. 168-173.

Шалапко Ю. І. Визначення динамічних особливостей у вібраційному русі контактних пар методом вейлет-перетворення часових рядів / Ю. І. Шалапко // Вісник Хмельницького національного університету. ? 2009. - № 1. - С. 107-113.

Shalapko Y. I. Research process of fretting-corrosion in nominal joint by modeling variation pressure / Y. I. Shalapko, S. G. Kostogryz // Proceedings of Tribological problems in exposed friction systems. - 2002. - P. 292-296

Шалапко Ю. І. Процеси фретинг-зношування та фретинг-втоми в номінально-нерухомих зєднаннях деталей машин / Ю. І. Шалапко // Трибофатика. - 2003. - С. 279-283.

Костогрыз С. Г. Частичное проскальзывание плоских поверхностей / С. Г. Костогрыз, Ю. И. Шалапко // Праці II Польсько-Української наук. конф. “Технічно-економічне сприяння розвитку підприємництва”. - Краков, 2005. - С. 121-130.

Шалапко Ю. І. Аналіз сучасних технологічних методів захисту деталей муфт від фретинг-корозії / Ю. І. Шалапко, М. П. Братущак, С. В. Ладенко // Технологии ХХІ века : Сб. науч. статей по материалам 13-й междунар. науч.-метод. конф. - Сумы : СНАУ, 2006. - С. 110-116.

Шалапко Ю. И. Механика микроперемещений с трением в приложении вейвлет-анализа / Ю. И. Шалапко, В. Г. Гамбург // Труды междунар. симпозиума “Надежность и качество 2006”, Пенза. - 2006. - Т. 2. - С. 293-297.

Shalapko J. Evolution of stick-slip regime and chaos for fretting-process / J. Shalapko, S. Kostogryz // Proc. 8-th Conf. Active noise and vibration control methods. - Krakow. - 2007. - Р. 432-443.

Патент 59812А Україна, G01N3/00. Установка для дослідження триботехнічних властивостей матеріалів та покриттів / Ю. І. Шалапко, В. В. Гончар, В. О. Павлик. Заявник і патентовласник Технологічний університет Поділля. - № 2003087504 ; заявл. 11.08.2003 ; опубл. 15.09.2004, Бюл. № 9.

Патент 69559А Україна, G01N3/00. Установка для дослідження матеріалів та покриттів в умовах фретинг-процесів / Ю. І. Шалапко, В. В. Гончар, В. Г. Каплун. Заявник і патентовласник Технологічний університет Поділля. - № 20021210343 ; заявл. 20.12.2002; опубл. 15.09.2003, Бюл. № 9.