№ 1

МЕХАНІКА ТА МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО

УДК 539.25

П. Ясній, докт.техн.наук; В. Гладьо, канд.техн.наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

МІКРОМЕХАНІЗМИ ДЕФОРМУВАННЯ І РУЙНУВАННЯ СТАЛІ 15Х2МФА
Досліджено мікромеханізми деформування і руйнування сталі 15Х2МФА в умовах статичного розтягу і циклічного пружно-пластичного деформування. Досліджено дислокаційну структуру сталі 15Х2МФА після статичного розтягу і циклічного пружно-пластичного деформування. Виявлено, що із зростанням пластичної деформації розтягу, а в умовах циклічного пружно-пластичного деформування із збільшенням амплітуди деформації і кількості циклів, зростає густина дислокацій в малокутових границях. Досліджено мікромеханізми утворення мікротріщин і пор на поверхні і об’ємі сталі 15Х2МФА в умовах циклічного пружно-пластичного деформування. Електронно-мікроскопічні дослідження виявили, що мікротріщини в об’ємі матеріалу утворюються в основному вздовж смугової дислокаційної структури всередині зерен, а також на границях структурних елементів, де є включення дисперсних фаз. Оскільки в процесі циклічного пружно-пластичного деформування зростає густина дислокацій в субграницях, в локальних об’ємах густина дислокацій досягає граничного значення, що приводить до вичерпання пластичності матеріалу і утворення мікротріщин. Зі зростанням густини дислокацій в малокутових границях збільшується густина поверхневих мікротріщин в сталі 15Х2МФА.


УДК 539.3:4

М. Чаусов, докт. техн. наук; А. Пилипенко
Національний аграрний університет

ВПЛИВ ДИНАМІЧНИХ ПЕРЕВАНТАЖЕНЬ НА КІНЕТИКУ НАКОПИЧЕННЯ ПОШКОДЖЕНЬ І СТАТИЧНУ ТРІЩИНОСТІЙКІСТЬ МАТЕРІАЛІВ
Показано ефективність використання методу повних діаграм деформування при вивченні впливу динамічних перевантажень на кінетику накопичення пошкодженості і статичну тріщиностійкість сталей. Для проведення досліджень на кафедрі опору матеріалів Національного аграрного університету України створено випробувальну установку, яка дозволяє реалізувати складні режими навантаження (статичний розтяг – динамічне перевантаження – статичний розтяг) із записом повних діаграм деформування. Випробування проводились на гладких зразках з реакторної і мартенситно-старіючої сталей. На базі нових експериментальних даних запропоновано фізично несуперечливу модель накопичення пошкоджень в матеріалах при складних режимах навантаження.


В.Івасів; В.Артим; Т.Смоляк; О.Козак; В.Нікітюк
Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

МЕТОДИКА ОЦІНКИ ВТОМНОЇ ДОВГОВІЧНОСТІ ТА ЗАЛИШКОВОГО РЕСУРСУ ВЕЛИКОГАБАРИТНИХ ДЕТАЛЕЙ З ДОПОМОГОЮ ЛОКАЛЬНИХ МОДЕЛЕЙ
Для більш точної оцінки довговічності та залишкового ресурсу великогабаритних конструкцій запропоновано використовувати модель у вигляді “вирізки” із небезпечної зони чи вузла конструкції, яка повинна повністю імітувати конструкцію і технологію виготовлення небезпечної зони. Схема навантажування і напружений стан моделі має відповідати схемі і стану небезпечної зони. Для більш точної оцінки залишкового ресурсу деталі чи конструкції запропоновано використовувати моделі з реальними корозійними та механічними пошкодженнями, одержаними в процесі експлуатації чи їм рівними. Розроблено конструкцію стенду для випробувань таких моделей, яка дозволяє проводити випробування в широкому діапазоні геометричних параметрів жорстким навантажуванням на консольний згин з регулюванням асиметрії циклу та амплітуди деформації. Для вирішення задачі узгодження напруженого стану моделі та реальної конструкції використано метод скінченних елементів (МСЕ) та програмні засоби параметричної оптимізації в середовищі Ansys. Подальші дослідження буде спрямовано на експериментальну перевірку та вдосконалення даної методики на відповідальних великогабаритних елементах конструкцій особливо з критичним терміном експлуатації, де проблема оцінки залишкового ресурсу та його прогнозу є першочерговою.


УДК 620.171.3

О. Шкодзінський, канд. техн. наук; Г. Козбур; С. Костишин
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

МЕТОДИКА УЗАГАЛЬНЕННЯ ДІАГРАМИ ДЕФОРМУВАННЯ ІЗОТРОПНИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ СКЛАДНОГО НАПРУЖЕНОГО СТАНУ
Запропоновано нову методику пошуку єдиної, незалежної від виду напруженого стану, кривої деформування ізотропних пластичних матеріалів. Отримано аналітичний опис кривої в параметричній формі. Приведено алгоритм знаходження параметра p як єдиної узагальненої константи матеріалу.


УДК. 539.3

Г. Габрусєв
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ОСЕСИМЕТРИЧНА КОНТАКТНА ЗАДАЧА ТЕРМОПРУЖНОСТІ ПРО ТИСК КІЛЬЦЕВОГО ШТАМПУ НА ТРАНСВЕРСАЛЬНО ІЗОТРОПНИЙ ШАР
Проведено дослідження осесиметричної контактної задачі термопружності про тиск кільцевого нагрітого штампа на трансверсально ізотропний шар. В процесі розв’язання задачі розроблено методику побудови чисельного розв’язку потрійних інтегральних рівнянь. Розглянуто числові приклади відшукання силової та температурної складових контактних напружень під штампом при конкретних значеннях параметрів задачі.


УДК 621.539.375

М. Когут, докт. техн. наук; Н. Лебідь, канд. техн. наук;
Львівський державний аграрний університет
Я. Громко
ВАТ „Центренерго”, м.Київ

ДО ВИЗНАЧЕННЯ ТРІЩИНОСТІЙКОСТІ НЕОДНОРІДНИХ БАГАТОШАРОВИХ НАПЛАВЛЕНЬ БАНДАЖІВ ВАЛЬЦІВ
В роботі запропоновано інженерну методику визначення фундаментальної характеристики тріщиностійкості К1с багатошарових наплавлень обґрунтованих розмірів по товщині і нанесених на спрацьовану поверхню бандажів вальців середньоходових млинів, що використовують на операції подрібнення вугілля до порохоподібного стану на теплових електричних станціях.


УДК 621.785.539

М. Кіндрачук, докт. техн. наук; А. Корнієнко
Національний авіаційний університет;
С. Чернега, канд. техн. наук;
Національний технічний університет України „КПІ”
В. Постернак;
Тернопільська регіональна комп’ютерна школа
А.Гловин
Бережанський агротехнічний інститут

ЗАКОНОМІРНОСТІ КАВІТАЦІЙНОГО ЗНОШУВАННЯ СФОРМОВАНИХ КОНЦЕНТРОВАНИМИ ДЖЕРЕЛАМИ ЕНЕРГІЇ ЕВТЕКТИЧНИХ ПОКРИТТІВ
Проаналізовано вплив структури і основних фізико-механічних властивостей евтектичних покриттів, одержаних з використанням концентрованих джерел енергії, на механізм і кінетику їх кавітаційного зношування. Встановлена кореляція між швидкістю кавітаційного зносу, розміром структурних складових і механічними характеристиками покриття.


УДК 621.787

І. Гурей, докт.техн.наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ВПЛИВ ВОДНЮ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ ПРИ ФРИКЦІЙНОМУ ОБРОБЛЕННІ
Показано, що підвищення метастабільності структури металу, збільшення вмісту вуглецю у сталі й легування нікелем, хромом, марганцем та іншими карбідоутворюючими елементами та використання водню, який виділяється з технологічного середовища при фрикційному обробленні, покращують умови утворення білих шарів.


УДК 621.793

Б.Ляшенко, докт. техн. наук; О.Сорока; А.Рутковський
Інститут проблем міцності ім. Г.С.Писаренко НАН України

В.Антонюк;
Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”

РОЗРОБКА НОВИХ ЗНОСОСТІЙКИХ ПОКРИТТІВ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕТАЛЕЙ МЕХАНІЗМІВ
Запропоновано комплексний підхід формування покриттів дискретної структури. Він базується на принципі забезпечення когезійної міцності покриття. Цей підхід дозволяє обирати параметри і розташування ділянок покриттів дискретної структури, що забезпечує зносостійкість деталей в реальних умовах експлуатації і підвищує їх надійність і довговічність.


УДК 667.64:678.026

А. Букетов, канд.техн.наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

АДГЕЗІЙНА МІЦНІСТЬ ПОКРИТТІВ З ЕПОКСИКОМПОЗИТІВ, ЩО ОБРОБЛЯЛИСЬ КОМПЛЕКСОМ ЗОВНІШНІХ ПОЛІВ
Досліджено властивості епоксикомпозитних матеріалів після попередньої обробки олігомерних композицій магнітним та ультрафіолетовим полями. Встановлено, що модифікація гетерогенних композицій вказаними полями підвищує характеристики матеріалів за рахунок зміни кінетики структуроутворення у композитах, яка визначається взаємодією на межі поділу системи “наповнювач-полімер”. Додаткове покращення експлуатаційних характеристик досягали введенням у матеріал дисперсних добавок різної хімічної та магнітної природи. Це приводить до покращення умов зшивання матриці за рахунок додаткової взаємодії макромолекул з кінетично-активними центрами на поверхні наповнювачів. Експериментально доведено, що використання попередньої обробки матеріалу зовнішніми полями дозволяє суттєво покращити експлуатаційні характеристики захисних покриттів внаслідок структуруючих ефектів у поверхневих шарах на межі поділу фаз “матриця – наповнювач”.


МАШИНОБУДУВАННЯ ТА АВТОМАТИЗАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА ТА ПРОЦЕСИ МЕХАНІЧНОЇ ОБРОБКИ


УДК 693.546

В. Ловейкін, докт. техн. наук; К. Почка
Київський національний університет будівництва і архітектури

ДИНАМІЧНИЙ АНАЛІЗ РОЛИКОВОЇ ФОРМУВАЛЬНОЇ УСТАНОВКИ З РЕКУПЕРАЦІЙНИМ ПРИВОДОМ
Запропоновано нову конструкцію роликової формовочної установки, яка складається з двох спарених візків, що приводяться в рух від одного приводу, до складу якого входять два однакових кривошипно-повзунних механізми, кривошипи яких зміщені між собою на кут . Динамічний аналіз роликової формовочної установки проведено з метою визначення оптимального зміщення кута між кривошипами двох візків, що забезпечує зменшення максимального сумарного значення кінетичної енергії візків до їх середнього рівня і значне зменшення енергетичних витрат при зворотно-поступальному русі візків, а також покращення динаміки руху всієї системи.


УДК 621.01:632.981.2

М. Дмитриченко, докт. техн. наук;
Національний транспортний університет
І. Вікович, докт. техн. наук; Б. Дівеєв, канд. техн. наук;
Національний університет “Львівська політехніка”
І. Бутитер
Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С.Підстригача НАН України

ДИНАМІКА НАЧІПНИХ ШТАНГ МАШИН ДЛЯ ХІМІЧНОГО ЗАХИСТУ РОСЛИН
На основі комплексного підходу з використанням загальних механічних принципів і сучасних методів обчислень розроблено ефективні аналітичні і числові методи розрахунку вібраційних процесів в штангових оприскувачах з начіпними функціональними елементами. Проведено розрахунок і оптимізацію основних елементів мобільних машин для хімічного захисту рослин.


УДК 621.867

В. Ловейкін, докт. техн. наук;
Київський національний університет будівництва і архітектури
О. Рогатинська
Тернопільський держаний технічний університет імені Івана Пулюя

МОДЕЛЮВАННЯ НАВАНТАЖЕННЯ ГВИНТОВИХ КОНВЕЄРІВ
Побудовано модель гвинтового конвеєра та приведено її аналіз. Уточнені умови мінімуму енергоємності гвинтового конвеєра. Отримано аналітичні залежності для розрахунку швидкохідного гвинтового конвеєра за визначеними безрозмірними параметрами транспортування.


УДК 531:624.048

В. Ковтун, док. техн. наук; О. Дорофєєв, О. Колесникова
Хмельницький національний університет

ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕМЕНТІВ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ МАШИН ШЛЯХОМ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ
Розглянуто питання математичного описання технологічного процесу роботи машин сільськогосподарського призначення, в першу чергу взаємодії робочих, опорних і рушійних елементів машин з грунтовим середовищем. Розроблення математичних моделей і комп’ютерних програм для їхньої реалізації дозволить на сучасному теоретичному рівні визначати необхідні для проектування машин параметри: потужність, сили опору грунтів різанню чи переміщенням, деформації середовища та ін. Вони можуть також розглядатися як фрагменти системи автоматизованого проектування (САПР), розробка якої є складною комплексною науково-технічною проблемою, що ще потребує свого вирішення.


УДК 631.372.012.5.001

П. Фірман, канд.техн.наук;
Чернівецький факультет Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”
Ю. Фірман
Подільський державний аграрно-технічний університет

ТЕОРЕТИЧНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНОГО РОЗПОДІЛУ ВЕРТИКАЛЬНИХ НАВАНТАЖЕНЬ НА КОЛЕСА ТРАКТОРА
Теоретично обґрунтовано розподіл вертикальних навантажень між осями трактора залежно від розмірів і деформаційних властивостей шини для забезпечення мінімального ущільнення ґрунту в результаті послідовного проходу коліс по одному сліду.


УДК 622.331

В. Дідух, докт. техн. наук, Ю. Булік
Луцький державний технічний університет

МОДЕЛЮВАННЯ КАНАТНО-СКРЕПЕРНОЇ УСТАНОВКИ
В статті наведено результати моделювання дослідного зразка канатно-скреперної установки (КСУ) для добування сапропелю. Обґрунтовано доцільність застосування комп’ютерних програм для побудови тримірної моделі КСУ, яка дає можливість визначити параметр необхідні для виготовлення фізичної моделі КСУ для проведення експериментальних досліджень черпання сапропелю природної вологості.


УДК 621.87

І. Гевко, канд. техн. наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

РОЗРАХУНОК СИЛОВИХ І КОНСТРУКТИВНИХ ПАРАМЕТРІВ РОЛИКОВО-КУЛЬКОВОЇ ЗАПОБІЖНО-КОМПЕНСУЮЧОЇ МУФТИ
Приведено теоретичні залежності для розрахунку конструктивно-силових параметрів роликово-кулькової запобіжно-компенсуючої муфти і пар тертя при розрахунку їх на контактну міцність при спрацюванні в режимі перевантаження, а також конструктивних і кінематичних параметрів пар контакту ролик-паз.


УДК 621.81

Іг. Гевко
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ РОБОТИ РОЗТОЧНИХ ГОЛОВОК КІЛЬЦЕВИХ КАНАВОК
Встановлено параметри технологічних процесів і розточних голівок при розточуванні кільцевих канавок розточними механізмами байонетний паз-еліпс і зубчастої передачі зубчасте колесо-рейка. Дано практичні рекомендації для виробництва.


УДК 539.4:620.390

І. Піняк
Інститут проблем міцності ім. Г.С.Писаренко НАН УкраїниПулюя

ОЦІНКА ГРАНИЧНОГО СТАНУ БОКОВИН ТРАКТОРІВ НА ОСНОВІ ДВОХПАРАМЕТРИЧНОГО ПІДХОДУ ДО ЇХ РОЗРАХУНКУ НА МІЦНІСТЬ
Тензометрування ходової частини промислового трактора Т-330, за розтинання та переміщення ним мерзлого грунту в умовах Півночі, дозволило визначити найбільш небезпечно напружену зону А, що розташована на боковині ходової частини. Виявлена зона характеризується головними напруженнями sА, які за розвитку або розміщення в зоні тріщини (тріщиноподібного дефекту) локалізують її і за даної кінематичної схеми навантаження утворюють осередок руйнування боковини трактора. Довговічність ходової частини визначається довговічністю її боковини оскільки вона являється найслабшою ланкою. Приведені формули визначення довговічності за поширення нано- (“атом за атомом”, що називають накопиченням пошкоджень), мікро- та макротріщин. Надана достовірна оцінка граничного стану боковини тракторів, яка за кліматичних температур описується граничною кривою. Критичні характеристики тріщиностійкості, що розташовані на кривій визначають умови надійної роботи ходової частини трактора.


УДК 631.362.3:631.562

М. Петренко, канд.техн.наук; Д. Богатирьов
Кіровоградський національний технічний університет

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПНЕВМОІМПУЛЬСНОЇ МАШИНИ ДЛЯ СЕПАРАЦІЇ НАСІННЯ ЗА ГУСТИНОЮ
В статті наведено аналіз експериментальних досліджень впливу параметрів та режимів роботи пневмоімпульсної машини для сепарації насіння за густиною. Обґрунтовано отримані параметри та режими роботи, також подано статистичний аналіз рівнянь регресії.


ПРИЛАДОБУДУВАННЯ ТА ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНІ ТЕХНОЛОГІЇ


О. Войналович, канд. техн. наук; Ю. Гнучій, докт. техн. наук; М. Мотрич
Національний аграрний університет

ЙМОВІРНІСНИЙ ПІДХІД ЩОДО ОЦІНЮВАННЯ СТУПЕНЯ НЕБЕЗПЕКИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТРАКТОРІВ ЗА ДАНИМИ ДЕФЕКТОСКОПІЧНОГО КОНТРОЛЮ
У статті розвинено теорію ймовірнісного моделювання аварійних ситуацій складних технічних об’єктів за даними діагностичних досліджень. На основі сформованої бази даних щодо наявності тріщин небезпечного розміру в деталях вузлів тракторів різної тривалості експлуатації запропоновано методологію оцінення ймовірності настання аварійної ситуації після виявлення окремих тріщин у деталях систем трактора.


УДК 681.323:612.172.2

Є. Яворська
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ВЛАСТИВОСТІ КОРЕЛЯЦІЙНОЇ ФУНКЦІЇ ДИХАЛЬНОЇ ВАРІАБЕЛЬНОСТІ РИТМІКИ СЕРЦЯ
Розроблено та досліджено математичну модель варіабельності ритміки серця людини, яка виражає зміни функціонального стану її організму. Доведено, що зміни стаціонарних значень варіабельності ритміки мають стохастичний експоненціально-коливний характер. Встановлено, що коливанням перехідного процесу між різними значеннями ритміки адекватний періодично-корельований випадковий процес. Досліджено кореляційну функцію дихальної варіабельності ритміки серця.


УДК 519.173:004.92

Т. Басюк
Українська академія друкарства

МЕТОД ЗОБРАЖЕННЯ ЗВ’ЯЗКІВ МІЖ ВЕРШИНАМИ ГРАФА
В статті проаналізовано проблеми, які виникають в процесі моделювання зв’язків між вершинами графа та показано необхідність створення нового методу відтворення. Відповідно до сформованих критеріїв візуалізації запропоновано новий метод проведення зв’язків між вершинами графа та наведений приклад використання в процесі візуалізації.


МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ. МАТЕМАТИКА. ФІЗИКА


УДК 517.52/524:517.58.589

М. Ленюк, докт. фіз.-мат. наук;
Чернівецький національний університет імені Ю. Федьковича

М.Шелестовська, канд. техн. наук
Тернопільська академія народного господарства

ЗОБРАЖЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ РЯДІВ МЕТОДОМ ГІБРИДНОГО ІНТЕГРАЛЬНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ ТИПУ ЛЕЖАНДРА 1-ГО РОДУ – ГАНКЕЛЯ 2-ГО РОДУ – (КОНТОРОВИЧА-ЛЄБЄДЄВА)
Методом порівняння розв’язків, побудованих на полярній вісі з двома точками спряження для сепаратної системи з двох диференціальних рівнянь Бесселя з різним характером виродження та одного диференціального рівняння Лежандра методом функцій Коші і методом скінченого гібридного інтегрального перетворення, одержано зображення сім’ї поліпараметричних функціональних рядів.