Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34807

Назва: Mathematical model of dynamic processes during frictional hardening of the cylindrical surfaces of parts
Інші назви: Математична модель динамічних процесів під час фрикційного зміцнення циліндричних поверхонь деталей
Автори: Гурей, Володимир Ігорович
Кузьо, Ігор
Gurey, Volodymyr
Kuzio, Ihor
Приналежність: Національний університет «Львівська політехніка», Львів, Україна
Lviv Polytechnic National University, Lviv, Ukraine
Бібліографічний опис: Gurey V. Mathematical model of dynamic processes during frictional hardening of the cylindrical surfaces of parts / Volodymyr Gurey, Ihor Kuzio // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2020. — Vol 4. — No 100. — P. 29–39.
Bibliographic description: Gurey V., Kuzio I. (2020) Mathematical model of dynamic processes during frictional hardening of the cylindrical surfaces of parts. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 4, no 100, pp. 29-39.
Є частиною видання: Вісник Тернопільського національного технічного університету, 100 (4), 2020
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 100 (4), 2020
Журнал/збірник: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Випуск/№ : 100
Том: 4
Дата публікації: 22-гру-2020
Дата подання: 2-сер-2020
Дата внесення: 1-кві-2021
Видавництво: ТНТУ
TNTU
Місце видання, проведення: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.04.029
УДК: 621.7
Теми: фрикційна обробка
нанокристалічний шар
математична модель
поверхневе зміцнення
friction treatment
nanocrystalline layer
mathematical model
surface hardening
Кількість сторінок: 11
Діапазон сторінок: 29-39
Початкова сторінка: 29
Кінцева сторінка: 39
Короткий огляд (реферат): Підвищення експлуатаційних властивостей можна досягти за рахунок формування у поверхневих шарах масивних деталей нанокристалічних структур. Формування зміцнених шарів можливе при використанні методів обробки з використанням висококонцентрованих джерел енергії. Фрикційна обробка відноситься до методів поверхневого зміцнення з використанням висококонцентрованих джерел енергії, у процесі якої у поверхневих шарах формується зміцнений шар з нанокристалічною структурою. Утворений шар має специфічні фізичні, механічні, хімічні, а також підвищені експлуатаційні властивості, які значно відрізняються від основного металу. Фрикційна обробка плоских деталей за кінематикою процесу подібна до шліфування. Для інтенсифікації процесу формування зміцненого шару з нанокристалічною структурою на робочій поверхні інструменту утворені поперечні пази. Вони формують у зоні контакту інструмент–оброблювана поверхня деталі, додаткові ударні навантаження. Дані ударні навантаження підвищують зсувне деформування металу оброблюваної поверхні деталі під час обробки, що впливає на формування параметрів якості оброблюваної поверхні та поверхневого шару. Розроблено математичну модель пружної системи верстата, яка описує динамічні процеси, що відбуваються під час фрикційного зміцнення циліндричних поверхонь деталей, використовуючи інструмент з поперечними пазами на його робочій частині, у процесі якої формується поверхневий зміцнений шар металу з нанокристалічною структурою. Поперечні пази на робочій частині інструменту збільшують інтенсивність деформування поверхневого шару у зоні контакту інструмент–деталь та коливні процеси системи. Диференціальні рівняння, які описують даний процес, побудовані на основі рівнянь Лагранжа другого роду. На основі розв’язку систем рівнянь моделі можна визначити швидкості та величини переміщення спеціального пристрою для автономного привода інструменту, інструменту та оброблювальної деталі під час обробки, реакції опор пристрою та шпиндельного вузла.
The mathematical model of the elastic machine system has been developed, and describes the dynamic processes that occur during the frictional hardening of cylindrical surfaces of parts using a tool with transverse grooves on its working part, which forms a surface hardened metal layer with nanocrystalline structure. Transverse grooves on the working part of the tool increase the intensity of deformation of the surface layer in the contact area of the tool-part and the oscillating processes of the system. Differential equations that describe this process are based on Lagrange equations of the second kind. Based on the solution of the model’s the systems of equations, it is possible to determine the velocity and magnitude of displacement of a special device with autonomous drive of the tool, tool and treatment part during machining, reaction of device supports and spindle unit
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34807
ISSN: 1727-7108
Власник авторського права: © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2020
URL-посилання пов’язаного матеріалу: https://doi.org/10.1007/b113932
https://doi.org/10.1017/CBO9780511618840
https://doi.org/10.5767/anurs.cmat.100101.en.019M
https://doi.org/10.35840/2631-5076/9208
https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2018.11.038
https://doi.org/10.1007/978-3-030-40724-7_7
https://doi.org/10.1007/978-3-030-50794-7_47
https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.086
https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2018.03.080
Перелік літератури: 1. Суслов А. Г. Инженерия поверхности деталей. М.: Машиностроение, 2008, 320 с.
2. Knauth P., Schoonman J. Nanocrystalline metals and oxides. Selected Properties and Applications. New York: Kluwer Academic Publisher, 2002, 242 p. DOI: https://doi.org/10.1007/b113932
3. Koch C. C., Ovidko I. A., Seal S., Veprek S. Structural Nanocrystalline Materials. Fundamentals and Applications. Cambridge: Cambridge University Press, 2007, 364 p. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511618840
4. Waugh D. G., Lawrence J. Laser Surface Engineering. Processes and Applications. Cambridge: Woodhead Publishing, 2014, 718 p.
5. Montealegre M. A., Castro G., Rey P., Arias J. L., Vázquez P., González M. Surface treatment by laser technology. Contemporary Materials (I-1), 2010. P. 19–30. DOI: https://doi.org/10.5767/anurs.cmat.100101.en.019M
6. Tian L. A Short Review on Mechanical Behavior of Nanocrystalline Materials. International Journal of Metallurgy and Metal Physics (2:008). 2017. P. 2–13. DOI: https://doi.org/10.35840/2631-5076/9208
7. Zhang Fangyuan, Duan Chunzheng, Sun Wei, Ju Kang Effects of cutting conditions on the microstructure and residual stress of white and dark layers in cutting hardened steel. Journal of Materials Processing Tech. (266). 2019. P. 599–611. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2018.11.038
8. Gurey V., Hurey I. The Effect of the Hardened Nanocrystalline Surface Layer on Durability of Guideways. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Advanced Manufacturing Processes. Selected Papers from the Grabchenko’s International Conference on Advanced Manufacturing Processes (InterPartner-2019), September 10–13, 2019. Odessa, Ukraine, P. 63–72. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-40724-7_7
9. Gurey V., Hurey I. Influence of Surface Hardened Nanocrystalline Layers on the Resistance of Contact Fatigue Destruction. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Advances in Design, Simulation and Manufacturing III. Proceedings of the 3rd International Conference on Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange, DSMIE-2020, June 9–12, 2020, Kharkiv, Ukraine. Volume 1: Manufacturing and Materials Engineering. P. 483–491. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-50794-7_47
10. Havryliuk V., Pulka Ch., Mykhailyshyn V., Senchyshyn V., Vitaly Lyakhov. Mathematical model of the molten metal drop’s motion on the surface of a steel rotating disk. Scientific Journal of the Ternopil National Technical University. 3 (99), 2020, 86–92 p. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.086
11. Lutsiv I., Voloshyn V., Buhovets V. Shape forming system model of lathes two-carriage tool systems. Scientific Journal of the Ternopil National Technical University. 3 (91), 2018, 80–87 p. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2018.03.080
12. Schmerr L. W. Engineering Dynamics 2.0. Cham: Springer Nature Switzerland, 2019. 707 р.
13. Пановко Я. Г. Введение в теорию механических колебаний. Москва: Наука, 1991. 256 с.
14. Бать И. М., Джанелидзе Г. Ю., Кельзон А. С. Теоретическая механика в примерах и задачах. СПб: Лань (изд. 10-е, Т. 2), 2013. 640 с.
References: 1. Suslov A. G. Inzheneriya poverkhnosti detaley. M.: Mashinostroyeniye, 2008, 320 р. [Іn Russian].
2. Knauth P., Schoonman J. Nanocrystalline metals and oxides. Selected Properties and Applications. New York: Kluwer Academic Publisher, 2002, 242 p. DOI: https://doi.org/10.1007/b113932
3. Koch C. C., Ovidko I. A., Seal S., Veprek S. Structural Nanocrystalline Materials. Fundamentals and Applications. Cambridge: Cambridge University Press, 2007, 364 p. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511618840
4. Waugh D. G., Lawrence J. Laser Surface Engineering. Processes and Applications. Cambridge: Woodhead Publishing, 2014, 718 p.
5. Montealegre M. A., Castro G., Rey P., Arias J. L., Vázquez P., González M. Surface treatment by laser technology. Contemporary Materials (I -1), 2010, 19–30 p. DOI: https://doi.org/10.5767/anurs.cmat.100101.en.019M
6. Tian L. A Short Review on Mechanical Behavior of Nanocrystalline Materials. International Journal of Metallurgy and Metal Physics (2:008), 2017, 2–13 p. DOI: https://doi.org/10.35840/2631-5076/9208
7. Zhang Fangyuan, Duan Chunzheng, Sun Wei, Ju Kang. Effects of cutting conditions on the microstructure and residual stress of white and dark layers in cutting hardened steel. Journal of Materials Processing Tech. (266), 2019, 599–611 p. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2018.11.038
8. Gurey V., Hurey I. The Effect of the Hardened Nanocrystalline Surface Layer on Durability of Guideways. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Advanced Manufacturing Processes. Selected Papers from the Grabchenko’s International Conference on Advanced Manufacturing Processes (InterPartner-2019), September 10–13, 2019 (1), 2020, 63–72 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-40724-7_7
9. Gurey V., Hurey I. Influence of Surface Hardened Nanocrystalline Layers on the Resistance of Contact Fatigue Destruction. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Advances in Design, Simulation and Manufacturing III. Proceedings of the 3rd International Conference on Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange, DSMIE-2020, June 9–12, 2020 (1), 2020, 483–491 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-50794-7_47
10. Havryliuk V., Pulka Ch., Mykhailyshyn V., Senchyshyn V., Vitaly Lyakhov. Mathematical model of the molten metal drop’s motion on the surface of a steel rotating disk. Scientific Journal of the Ternopil National Technical University. 3 (99), 2020, 86–92 p. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.086
11. Lutsiv I., Voloshyn V., Buhovets V. Shape forming system model of lathes two-carriage tool systems. Scientific Journal of the Ternopil National Technical Uni versity. 3 (91), 2018, 80–87 p. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2018.03.080
12. Schmerr L. W. Engineering Dynamics 2.0. Cham: Springer Nature Switzerland, 2019, 707 p.
13. Panovko Ya. G. Vvedeniye v teoriyu mekhanicheskikh kolebaniy. Moskva: Nauka., 1991. [In Russian].
14. Bat' I.M., Dzhanelidze G.Y., Kel'zon A.S. Teoreticheskaya mekhanika v primerakh i zadachakh (izd. 10-ye, T. 2). SPb: Lan', 2013. [In Russian]
Тип вмісту: Article
Розташовується у зібраннях:Вісник ТНТУ, 2020, № 4 (100)



Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.