ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ РЕЖИМІВ ЕКСПЛУАТАЦІЇ НА ТРИБОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ БАЗАЛЬТОПЛАСТИКУ НА ОСНОВІ ПОЛІТЕТАФТОРЕТИЛЕНУ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(48)2023.280072Ключові слова:
базальтопластик, інтенсивність зношування, коефіцієнт тертя, математичне планування експерименту, вузли тертяАнотація
Запропонована стаття присвячена важливому науковому завданню — збереженню показників якості вузлів тертя протягом всього періоду експлуатації останніх. Важливість зазначеного завдання пояснюється потребами промисловості у зменшенні простою обладнання та економії часу на технічне обслуговування. В даній статті поставлене завдання вирішують на прикладі використання базальтопластику у вузлах тертя робочих органів машин і механізмів сучасної техніки із застосуванням математичного планування експерименту, а саме ортогонального центрального композиційного планування 2-го порядку. В статті наведено результати експериментальних даних та, отримані за ними, математичні моделі дослідження впливу параметрів оптимізації на триботехнічні характеристики базальтопластику на основі політетрафторетилену, що містить 30 мас.% дискретного базальтового волокна. Досліджувані процеси описували функціональними залежностями: у(Ih) = f (х1, х2), у(f) = f (х1, х2), де варійованими незалежними факторами виступали: швидкість ковзання (х1) та навантаження (х2) на дослідний зразок. Отримані математичні моделі, у вигляді поліномів другого порядку, адекватно описують залежність параметрів оптимізації (коефіцієнту тертя та інтенсивності лінійного зношування) базальтопластику від незалежних факторів — швидкості ковзання та навантаження зразка (похибка при розрахунках не перевищує похибки експерименту). Використання зазначених математичних моделей на етапі заміни серійних підшипників ковзання та кочення на виготовлені із запропонованого базальтопластику дозволить оптимізувати роботу трибологічних з’єднань та ефективно прогнозувати довговічність роботи вузла тертя, що дозволить своєчасно проводити заміну елементів вузлів тертя та призведе не лише до економії часу на технічний огляд, а й зменшить простій технологічних систем.
Посилання
Rudkovsky, A.V., Markovych, S.I., & Myhajlyta, S.S. (2018). Metodyka planuvannia eksperymentu ta pobudovy matematychnoi modeli protsesu zmitsnennia porshniv avtotraktornykh dvyhuniv vakuumnym azotuvanniam u pulsuiuchomu puchku plazmy [Method of planning of experiment and construction of mathematical model of process of strengthening of pistons of auto of tractor engines a vacuum nitriding in the pulsating bunch of plasma]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia silskohospodarskykh mashyn – Design, production and operation of agricultural machines, 48, 45–43 [in Ukrainian].
Voitov, A.V. (2019). Modeliuvannia protsesiv tertia ta znoshuvannia pry vykorystanni zvorot-nykh konstruktsii trybosystem [Modeling of friction and wear processes when using inverse constructions of tribosystems]. Problemy tertia ta znoshuvannia – Problems of Friction and Wear, 3, 102–107. https://doi.org/10.18372/0370-2197.3(84).13860 [in Ukrainian].
Dykha, O.V., & Gedzuk, T.V. (2014). Rated and experimental modeling of tribological properties of constructional and lubri-cating materials. Problems of Tribology, 1, 84–87.
Voitov, V.A., & Tsymbal, B.M. (2016). Eksperymentalna otsinka vplyvu faktoriv na znoshuvannia ta sumisnist materialiv detalei ekstrudera [Experimental assessment of the influence of factors on wear and compatibility of materials of extruder parts]. Problemy trybolohii – Problems of tribology, 1, 90–99 [in Ukrainian].
Dvoruk, V.I., & Borak, K.V. (2015). Fizyko-matematychne modeliuvannia trybosystemy “ro-bochyi orhan – grunt” [Physico-mathematical modeling of the tribosystem “working body – soil”]. Problemy trybolohii – Problems of tribology, 3, 78–82 [in Ukrainian].
Zagrebelnyi, V.V., Labunets, V.F., & Bogach Y.V. (2017). Doslidzhennia trybotekhnichnykh kharakterystyk shvydkori-zalnoi stali R6M5 z kombinovanym pokryttiam [Investigation of tribotechnical characteristics of high-speed steel R6M5 with a combined coating]. Problemy tertia ta znoshuvannia – Problems of Friction and Wear, 4, 80–84 [in Ukrainian].
Kashytskyy, V.P., Sadova, O.L., & Savchuk P.P. (2013). Optymizatsiia skladu epoksykompozytnoho materialu trybotekhnichnoho pryznachennia [The composition optimisation of tribothechnical purpose epoxycomposite material]. Problemy tertia ta znoshuvannia – Problems of Friction and Wear, 2, 101–104 [in Ukrainian].
Rezaei, A., Paepegem, V., Baets, P.D., Degrieck, W., & Ost J. (2012). Adaptive finite element simulation of wear evolution in radial sliding bearings. Wear, 296, 660–671.
Erol Kilickap, Ahmet Yardimeden, & Yahya Hisman Celik (2017). Mathematical Modelling and Optimization of Cutting Force, Tool Wear and Surface Roughness by Using Artificial Neural Network and Response Surface Methodology in Milling of Ti-6242Sb. Applied Sciences, 7, 1–12.
Sukhenko, Y.G., Palamarchuk, I.P., Sivak, R.I., & Zheplinska, M.M. (2018). Nadiinist obladnannia haluzi: pererobni ta kharchovi vyrobnytstva [Reliability of industry equipment: processing and food production], K.: CPU “COMPRINT” [in Ukrainian].
Yeromenko, O.V., Tomina, A.-M.V, & Rula, I.V. (2022). Effect of discrete basalt fiber on operational properties of polytetrafluoroethylene. Problems of tribology, 4, 74–79.
Burya, O.I., & Tomina, A.-M.V. (2019). Research on tribological properties of compositions based on phenylone. Functional Materials, 3, 525–529.
Kalinichenko, S.V., Yeriomina, Ye.A., Burya, A.I., & Dasic, P. (2020). Optimization of Polych-lorotrifluoroethylene Processing Technology by the Response Surface Methodology. Lecture Notes in Networks and Systems, 128 LNNS, 322–330.
Рудковський А.В., Маркович С.І., Михайлюта С.С. Методика планування експерименту та побудови математичної моделі процесу зміцнення поршнів автотракторних двигунів ваку-умним азотуванням у пульсуючому пучку плазми. Конструювання, виробництво та екс-плуатація сільськогосподарських машин, 2018. № 20. С. 267–274.
Войтов А.В. Моделювання процесів тертя та зношування при використанні зворотних конструкцій трибосистем. Проблеми тертя та зношування, 2019. Т.84, № 3. С. 102–107.
Dykha O.V., Gedzuk T.V. Rated and experimental modeling of tribological properties of constructional and lubri-cating materials. Problems of Tribology, 2014. №1. Р. 84–87.
Войтов В.А., Цимбал Б.М. Експериментальна оцінка впливу факторів на зношування та сумісність матеріалів деталей екструдера. Проблеми трибології, 2016. №1. С. 90–99.
Дворук В.І., Борак К.В. Фізико-математичне моделювання трибосистеми «робочий орган – ґрунт». Проблеми трибології, 2015. № 3. С. 78–82.
Загребельний В.В., Лабунець В.Ф., Богач Я.В. Дослідження триботехнічних характеристик швидкорізальної сталі Р6М5 з комбінованим покриттям. Проблеми тертя та зношування. 2017. Т.77, № 4. С. 80–84.
Кашицький В.П., Садова О.Л., Савчук П.П. Оптимізація складу епоксикомпозитного мате-ріалу триботехнічного призначення. Проблеми тертя та зношування, 2013. Т.61, №2.
С. 101–104.
Rezaei A., Paepegem V., Baets P. D., Degrieck W. Ost J. Adaptive finite element simulation of wear evolution in radial sliding bearings. Wear, 2012. Vol. 296. P. 660–671.
Erol Kilickap, Ahmet Yardimeden, Yahya Hisman Celik. Mathematical Modelling and Optimization of Cutting Force, Tool Wear and Surface Roughness by Using Artificial Neural Network and Response Surface Methodology in Milling of Ti-6242Sb. Applied Sciences, 2017. Vol. 7. P. 1–12.
Надійність обладнання галузі: переробні та харчові виробництва / Ю.Г. Сухенко, І.П. Па-ламарчук, Р.І. Сивак, М.М. Жеплінська. – Київ: ЦП «КОМПРИНТ», 2018. 485 с.
Yeromenko, O.V., Tomina, A.-M.V, Rula, I.V. Effect of discrete basalt fiber on operational properties of polytetrafluoroethylene. Problems of tribology, 2022. Vol.27. №4. Р. 74–79
Burya O.I., Tomina A.-M.V. Research on tribological properties of compositions based on phenylone. Functional Materials, 2019. Vol. 26. №3. P. 525–529.
Kalinichenko S.V., Yeriomina Ye.A., Burya A.I., Dasic P. Optimization of Polychlorotrifluoroethylene Processing Technology by the Response Surface Methodology. Lecture Notes in Networks and Systems, 2020. 128 LNNS, P. 322–330.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
