№ 12.4

МЕХАНІКА ТА МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО

MECHANICS AND MATERIALS SCIENCE

УДК 670.191.33

П. Ясній, докт. техн. наук; В. Гладьо, канд. техн. наук;
П. Марущак, канд. техн. наук

Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

СТІЙКІСТЬ ТЕПЛОСТІЙКИХ СТАЛЕЙ ДО ДИНАМІЧНОГО РУЙНУВАННЯ ЗА НАЯВНОСТІ КОНЦЕНТРАТОРІВ НАПРУЖЕНЬ

Запропоновано методику оцінки чутливості матеріалу до динамічного навантажування за наявності концентраторів напружень на основі даних твердості та використання “правила сумішей”. Одержані результати дозволять прискорити порівняльний аналіз властивостей матеріалів роликів за динамічного навантажування. Пропонується проводити додатковий контроль якості вихідних поковок для виготовлення роликів машин безперервного лиття заготовок на наявність концентраторів напружень.

P. Yasniy,
V. Hlado,
P. Maruschak

HEAT – RESISTANT STEELS STRENGTH AS TO THE DYNAMIC TOUGHNESS UNDER STRESS CONCENTRATORS

The estimation method of the material sensibility as to the dynamic loading under stress concentrators basing on the hardness data and application of the “mixture rules”, has been proposed. The obtained results make possible to speed up comparative analyses of the roll material properties under dynamic loading. Additional control of the out coming forgings for producing CCM rolls for identification of the stress concentrators is suggested to be carried out.

УДК 667.64:678.026

І. Добротвор, канд. фіз.-мат. наук; П. Стухляк, докт. техн. наук;
А. Букетов, канд. техн. наук

Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

Дослідження динаміки зміни миттєвого модуля пружності епоксипластів на основі моделі зовнішніх поверхневих шарів

У роботі досліджено залежність миттєвого модуля пружності від часу тверднення епоксикомпозитів з волокнами і дисперсними частками різної фізичної природи. Встановлено існування точки перегину на кривій залежності модуля пружності від часу тверднення композитних матеріалів, розташування якої залежить від фізико-хімічних процесів формування зовнішніх поверхневих шарів навколо волокон. Апроксимація результатів досліджень забезпечила на графіках залежностей миттєвого модуля пружності від тривалості візуалізацію часових проміжків формування зовнішніх поверхневих шарів.

I. Dobrotvor,
P. Stuhljak,
A. Buketov

Іnvestigation of  dynamical changing of the epoxycomposites elasticity module based on the external layers modeling

In the article there was investigated dependance of the elastticity module changing  from solidifiability time of epoxycomposites with the fibers of different physical nature. It was settinng up the existence of the inflection point on the crooked dependence of the module from the composite materials solidifiability time. It’s location is defined by the stages of sewing together the composit fractions and  characterize forming outward fibers layers physical and chemical processes. Approximation results of investigations make able visualization on the graphs the dependences of elasticity module change from time of solidifiability composites of sentinels intervals forming external layers.

УДК 519.711

А. Головатий

Національний університет “Львівська політехніка”

РОЗРАХУНОК І КОНСТРУЮВАННЯ РОБОЧИХ ОРГАНІВ МІКРОМЕХАНІЧНИХ ГІРОСКОПІВ (ДАВАЧІВ КУТОВИХ ШВИДКОСТЕЙ)

Запропоновано математичну модель мікромеханічного вібраційного гіроскопа камертонного типу. Для підвищення ефективності проектування МЕМС гіроскопа створено алгоритм визначення параметрів робочого органа мікромеханічного гіроскопа. Сформульовано задачі системного рівня проектування і запропоновано шляхи їх розв’язання. Досліджено взаємозв’язок конструктивних параметрів і встановлено, що їх оптимальні значення залежать від необхідних технічних характеристик гіроскопа.

A. Holovatyy

MODELING AND DESIGN OF WORKING ELEMENTS OF MICROMECHANICAL GYROSCOPES (ANGULAR RATE (VELOCITY) SENSORS)

The mathematical model of micromechanical vibratory tuning-fork gyroscope is proposed. For increasing the efficiency of the MEMS gyroscope design, the algorithm for calculation of working elements of the micromechanical gyroscope has been created. The system-level problems of designing are defined and their solutions are proposed. The interdependence of the constructional elements have been researched, and it was established that their optimal values depend on the required technical characteristics (performance) of the gyroscope.

УДК 620.171.3

О. Шкодзінський, канд. техн. наук;
Г. Козбур

Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

МЕТОДИКА  ДОСЛІДЖЕННЯ СТІЙКОСТІ ПРОЦЕСУ ПЛАСТИЧНОГО  ДЕФОРМУВАННЯ ІЗОТРОПНИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ПЛОСКОГО НАПРУЖЕНОГО СТАНУ

В роботі запропоновано методику дослідження стійкості процесу пластичного деформування металевих ізотропних пластин, що піддаються двовісному розтягу із різним співвідношенням головних напружень. Умови втрати стійкості процесу пластичного деформування (моменту утворення шийки) отримано в аналітичній формі. Факт найменшого рівня граничних залишкових деформацій при співвідношенні головних напружень 2:1 доведено розрахунками.

O. Shkodzinsky,
G. Kozbur

INVESTIGATION METHOD OF THE PLASTIC DEFORMATION PROCESS STABILITY OF THE ISOTROPIC MATERIALS FOR THE PLANE STRESS STATE

New method of the stable process of the metal isotropic plates plastic deformation under beaxial tension with the variety of loading pathes is proposed. Conditions of stable process failor are obtained analytically. The effect of the smallest level of the limiting residual strains under stress ratio 2:1 is proved theoretically by calculations.

УДК 621.791.92:620.178.3

А. Марков1,канд. техн. наук;
Л. Бабій1;
М. Греділь1;
К. Любінська2,доктор (PhD);
А. Загурський2, доктор (PhD);
О. Цирульник1,канд. техн. наук

1Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України

2Технічний університет “Варшавська політехніка” (Польща)

ЗАКОНОМІРНОСТІ ВПЛИВУ НАВОДНЮВАННЯ НА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ БІМЕТАЛІВ “МАЛОЛЕГОВАНА СТАЛЬ – АНТИКОРОЗІЙНИЙ НАПЛАВЛЕНИЙ ШАР”

Досліджено вплив попереднього термоциклування зразків у газоподібному водні як експрес-методу високотемпературної деградації матеріалів, з наступним електролітичним наводнюванням під час оцінювання міцності біметалевих зразків низьколегованих сталей з антикорозійними наплавленими шарами. Показано, що за випроб зрізом попереднє електролітичне наводнювання зразків знижує їх міцність сильніше, ніж термоциклування у газоподібному водні, що зумовлено жорсткішими умовами наводнювання. Виявлено, що зі збільшенням кількості термоциклів у водні механічні властивості за розтягу зразків з біметалевими з’єднаннями знижуються. Деградація двошарових зразків під час термоциклування у водні проявляється зниженням границі міцності за одночасного підвищення межі текучості під впливом електролітичного наводнювання зразків під час випроб розтягом порівняно з випробами на повітрі. Крім того, попереднє термоциклування біметалевих зразків у водні неоднозначно впливає на їх границю текучості, визначену за електролітичного наводнювання під час розтягування. Зафіксовано позитивний вплив наводнювання на границю текучості біметалевих зразків після 30 термоциклів у водні і негативний – після 100. Описано фрактографічні особливості руйнування біметалевих зразків.

A. Markov, L. Babiy, M. Hredil, K. Lubińska, A. Zagórski, O. Tsyrulnyk

Peculiarities of the hydrogen effect on the mechanical properties of the clad metals “low-alloyed steel – anticorrosive clad layer”

The effect preliminary thermal cycling in gaseous hydrogen as express-method of high temperature materials degradation, with the next electrolyte hydrogenation during strength tests, on the strength of the clad specimens of low-alloyed steels with anticorrosive clad layer has been investigated. It was shown that preliminary electrolyte hydrogenation of the specimens decreases its strength faster at shear tests than after thermal cycling in gaseous hydrogen what is caused more strong conditions of hydrogenation in the first case. It was revealed that the tension mechanical properties of the clad specimens become more worsen with an increase of number of thermal cycling. Degradation of the two layers specimens during thermal cycling in hydrogen becomes apparent by a decrease of ultimate strength at a rise of yield strength under effect of electrolyte hydrogenation comparatively with the tension tests in air. Besides, preliminary thermal cycling in hydrogen of the clad specimens effects ambiguously on its yield strength determined at tension tests with electrolyte hydrogenation: the positive influence of hydrogen on yield strength of clad specimens was registered after 30 thermal cycles and the negative one – after 100 thermal cycles. The fractography peculiarities of the clad specimens are described.

МАШИНОБУДУВАННЯ, АВТОМАТИЗАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА ТА ПРОЦЕСИ МЕХАНІЧНОЇ ОБРОБКИ

MANUFACTURING ENGINEERING
AND AUTOMATED PROCESSES

УДК 621.952

Р. Рогатинський, докт. техн. наук;
І. Брощак, канд. техн. наук;
Іг. Гевко, канд. техн. наук

Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ОСОБЛИВОСТІ РОЗТОЧУВАННЯ КІЛЬЦЕВИХ КАНАВОК ПІД СТОПОРНІ КІЛЬЦЯ Й УЩІЛЬНЕННЯ

Наведено методику розрахунку розточної головки з приводом байонетний паз – еліпс з вибором режимів різання. Уточнено значення коефіцієнта співвідношення подач для даного пристрою. Представлено конструкцію пристрою для розточування кільцевих канавок в отворах корпусних деталей з використанням кінематичних зв’язків оправка-різець. Подано детальний опис конструкції даного пристрою та принципу його роботи. Представлено схему виконання конструктивних елементів розточної головки байонетний паз-еліпс.

R. Rogatinsky,
I. Broshchak,
Ig. Gevko

FEATURES OF BORING OF CIRCULAR DITCHES ARE UNDER STOP RINGS AND COMPRESSIONS

The method of calculation of boring head is resulted with an occasion a bayonet slot is an ellipse with the choice of the cutting modes. The value of coefficient of correlation of serves is specified for this device. The construction of device is presented for boring of circular ditches in openings of corps details with the use of kinematics connections mounting-cuttingtool. The detailed description of construction of this device and principle of his work is given. The chart of implementation of structural elements of boring head bayonet slot-ellipse is presented.

УДК 621.865

Я. Проць,канд. техн. наук;
В. Савків,канд. техн. наук;
О. Фендьо

Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

МЕХАНІЗМИ ПОДАЧІ СТРІЧКОВОГО МАТЕРІАЛУ В ЛИСТОШТАМПУВАЛЬНОМУ ВИРОБНИЦТВІ

У статті розглянуто способи подачі стрічкового матеріалу великої довжини на технологічне обладнання за допомогою ряду механізмів подачі, таких як: пристрої валкової подачі, фрикційні, струменево-фрикційні та стрічково-сіткові живильники. Представлено конструктивні схеми механізмів подачі, наведено основні розрахункові формули, які дають змогу визначити найбільш оптимальний варіант для транспортування та подачі стрічок, полос та іншого рулонного матеріалу в залежності від їх форм та розмірів.

Ya. Prots,
V. Savkiv,
О. Fendyo

MECHANISMS OF SERVES BAND MATERIAL IN PUNCHING PRODUCTION

In the article the methods of serve of band material of large length are considered on a technological equipment by the row of mechanisms of serve. The structural charts of mechanisms of serve are presented, basic calculation formulas which enable to define the most optimum variant for transporting and serve of ribbons and other roll material.

УДК 621.87

О. Ляшук,канд. техн. наук;
О. Колесник

Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

РОЗРАХУНОК МІЦНОСТІ ГВИНТОВИХ ОПОР ПІДНІМАЛЬНО – ТРАНСПОРТНИХ ЛЕБІДОК

Наведено методику розрахунку міцності гвинтових опор піднімально-транспортних лебідок прямокутного поперечного січення і січення у вигляді пустотілого трикутника. Виведено аналітичні залежності для їх розрахунків на міцність, у результаті яких встановлено, що міцність гвинтової опори трикутного пустотілого профілю значно перевищує міцність гвинтової опори звичайного прямокутного профілю прямокутного поперечного січення. Дано практичні рекомендації щодо проектування.

O. Lyashyk,
O. Kolesnyk

CALCULATION OF DURABILITY OF SPIRAL SUPPORT LIFTS–TRANSPORTING SWAN

A method of strength analysis of helical bearings for rising and transporting winches of rectangular cross section and triangular hollow cross is given. Analytical dependences for their strength calculation have been derived. It was determined strength of helical bearings for triangular hollow cross ranks over rectangular cross section. Practical design recommendations are made.

УДК 621.941

О. Кочубинська

Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ТЕОРЕТИЧНІ ПЕРЕДУМОВИ РОБОТИ ГВИНТОВИХЗАТИСКНИХ ПРИСТРОЇВ

Приведено методику розрахунку і проектування затискних гвинтових пристроїв технологічного оснащення з широким діапазоном затиску заготовок. Виведені аналітичні залежності для визначення конструктивних і силових параметрів патронів і різних типів технологічного оснащення. Дано практичні рекомендації виробництву з проектування відповідних пристроїв.

O. Kochubynska

THEORETICAL PRE-CONDITIONS OF WORK OF SPIRAL CLAMPING DEVICES

Resulted method of calculation and planning of clamping spiral devices of the technological rigging with the wide range of clamp of semis. Shown analytical dependences out for determination of structural and power parameters of cartridges and different types of the technological rigging. Practical recommendations of manufacturing about design according devises are given.

УДК 621.793.927.7

О.Шаблій , докт. фіз.-мат. наук;
Ч.Пулька, докт. техн. наук

Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

Методики експериментальних досліджень технологічних процесів індукційного наплавлення тонких елементів конструкцій

Розроблено методики для вимірювання температурного поля в зоні наплавлення, дослідження стійкості проти спрацювання, товщини шару наплавлюваного металу, а також прогинів тонких дисків, які дозволяють зменшити трудові і матеріальні затрати та оцінити якісні показники при розробці нових технологічних процесів індукційного наплавлення тонких елементів конструкцій в залежності від типу нагрівальних систем та режимів нагрівання.

O.Shabliy,
Ch.Pulka

Development of methods for experimental investigation of the manufacturing processes of the induction welding of thin construction elements

The methods for measuring temperature field in the welding area are developed. Wear resistance of the welded metal layer thickness as well as thin dishes deflection which allow to decrease labour and cost expenditures, are investigated. Estimation data for the development of new technological processes of the induction welding of thin elements of the construction depending on the type of the heating systems and regimes are analyzed.

УДК 631.358

Ю. Гладьо1, канд. техн. наук;
В. Солтисюк2

1Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

2Бережанський  агротехнічний інститут Національного аграрного університету

ТЕОРЕТИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ПРОЦЕСУ СЕПАРАЦІЇ КОРЕНЕПЛОДІВ РОТОРНИМИ ОЧИСНИКАМИ

Розроблена математична модель процесу збирання і очищення коренеплодів цукрових буряків роторними очисниками. Наведено результати теоретичних досліджень сепарації коренеплодів роторним очиником. Виведені аналітичні залежності для визначення кінематичних і конструктивних параметрів роторних очисників коренезбиральних машин і дані практичні рекомендації щодо їх проектування.

Y. Gladyo,
V. Soltusyuk

THEORETICAL GROUND OF PROCESS SEPARATION OF ROOTS BY ROTOR CLEANERS

The mathematical model of process of collection and cleaning of root crops of sugar beets is developed by the purifiers of rotors. The results of theoretical researches of separation of root crops are resulted rotor cleaner. Analytical dependences are shown out for determination of kinematics and structural parameters of purifiers of rotors of root harvester machines and practical recommendations are given in relation to their planning.

УДК 621.86

І. Стойко1, канд. техн. наук;
П. Гнатьо2

1Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

2Бережанський агротехнічний інститут Національного аграрного університету

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СТІЙКОСТІ ДИСКОВИХ ФРЕЗ ДЛЯ КОНТУРНОГО ФРЕЗЕРУВАННЯ ГЛИБОКИХ ПАЗІВ

Подано застосування методики оптимального планування експерименту для дослідження стійкості дискових фрез у процесі контурного фрезерування глибоких пазів у ділильному диску висівного апарата, що характеризується прискоренням та здешевленням проведення багатофакторного експерименту, наведено результати дослідження, встановлено математичні закономірності залежно від режимів різання з відповідними їх обґрунтуваннями.

I. Stojko,
P. Gnatjo

EXPERIMENTAL RESEARCH OF STABILITE OF DISK MILLS FOR PLANIMETRIK MILLING DEEP GROOVES

Application of method of the optimum planning of experiment for research of firmness of milling cutters of disks is considered in the process of the contour milling of deep slots of disk of sowing vehicle, which is characteristic an acceleration and reduction of prices of conducting of multifactor experiment, research results are pointed, mathematical conformities to the law are set depending on the modes of cutting with conformable grounds.

УДК 622.24.051

Ю. Петрина, докт. техн. наук;
Р. Яким, канд. техн. наук;
Т. Пасинович

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

Підвищення точності та чистоти обробки отворів для посадки зубків у шарошці бурового долота

Встановлено вплив технологічних чинників на розбивку і чистоту обробки отворів у шарошці бурового долота для посадки зубків. Відносно стабільна шорсткість і мінімальна розбивка отворів забезпечується використанням прогресивного різального інструменту. Порівняльні експерименти показали перспективність заміни розверток з твердосплавними пластинами на монолітні твердосплавні.

Ключові слова: розбивка, шарошка, зубок, отвір, розвертка, шорсткість.

Y. Petruna,
P. Yakym,
T. Pasynovuch

The influence of holes treatment exactitude and cleanness for teeth fit in a rock bit cone

At was determined the influence of technological factors on lay-out and cleanness of holes treatment in a rock bit cone for teeth fit. Relatively stable roughness and minimum lay-out of holes is provided by progressive cutting tools use. Comparative experiments showed that is was perspective