Дисертації з теми "Температурна обробка"

На сьогоднішній день в складних економічних умовах постала потреба у використанні якомога доступних пристроїв збору та обробки даних для наукових досліджень, наприклад, для збору даних температури у середині приміщень для з‘ясування законів розподілення теплової енергії у багатоповерхових будівлях [1]. Основним елементом запропонованої технології є використання у якості пристрою збору автономний мікропроцесорний логгер даних.

Актуальність: оксид графену – це одношаровий графіен, у якому вуглецеві зв’язки на поверхні більшою мірою зв’язані з киснем. Такий матеріал просто отримати у водневому розчині і осадити на будь-яку підкладку. Відновлений оксид графену є двовимірним матеріалом, який перспективний для виготовлення на його основі різних типів сенсорів – від сенсорів інфрачервоного випромінювання до хімічних газових сенсорів. Тому отримання відновленого оксиду графена з високою електричною провідністю за низьких температур відпалу дозволяє мати базовий дешевий двовимірний матеріал для різних типів сенсорів на гнучких підкладках, що необхідно для медичної галузі, робототехніки і гнучкої мікро- та фотоелектроніки. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри: тема роботи відповідає пріорітетному науковому напрямку кафедри загальної фізики та фізики твердого тіла – «Фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науково-технічного, соціально-економічного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави». Об’єкт дослідження: дослідження оптичних та електрофізичних властивостей плівок оксиду графену після різних низькотемпературних методів відпалу. Предмет дослідження: оксид графену, відновлений за низької температури в ВЧ плазмовому розряді. Мета роботи: дослідження впливу плазмової обробки на фізикохімічні і електрофізичні властивості оксиду графену, порівняння їх з низькотемпературним термічним відновлення. Отримання базового матеріалу для газових та температурних сенсорів. Методи дослідження: інфрачервона спектроскопія, XPS спектроскопія, вольт-амперні характеристики, температурна і частотна залежності електричної провідності. Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних: звіт складається з переліку умовних позначень, символів, скорочень і термінів, вступу, основної частини (три розділі), висновків, переліку джерел посилання (72); містить 30 рисунків та 10 таблиць. Повний обсяг звіту – 88 сторінок. Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати: метою індивідуального завдання є дослідження хімічних зв’язків та електрофізичних властивостей у плівках оксиду графену відновленого у ВЧ плазмовому розряді в атмосфері водню: провідність на змінному струмі, температурні залежності оксиду графену, визначення механізму провідності, температурного коефіцієнту питомого опору. Було показано, що низькотемпературна плазмова обробка оксиду графена в суміші азота і водню терміном 5 секунд призводить до значного зменшення електричного опору двовимірної плівки (до 8 порядків величини) значно більшого (до 2 порядків) ніж термічний відпал при 350ºС в вакуумі терміном 15 хвилин, що свідчить про вплив на плівку нетермічних факторів, які мають місце під час ВЧ плазмової обробки. Було встановлено, що механізм провідності плівки може бути описаний механізмом Мотта (стрибковою провідністю по пасткам, локалізованим біля рівня Фермі) на двох ділянках частотної і температурної залежностях провідності з різними параметрами, що свідчать про неоднорідність отриманої плівки. Плівки відновленого оксиду графена демонструють значний температурний коефіцієнт опору, значно кращий ніж золото і срібло, що дозволяє його пропанувати в якості сенсора температури в діапазоні від -50 до +100С. Новизна: вперше показано, що плівки оксиду графена можуть бути значно відновлені за допомогою низькотемпературного прямого впливу ВЧ плазмового розряду в атмосфері азотно-водневої суміші. Значний температурний коефіцієнт опору свідчить, що плівки відновленого графену можуть бути використані, як температурний сенсор на гнучкій пластиковій підкладці. Висновок: дослідження хімічних зв’язків у плівках оксиду графену методом ІЧ спектроскопії показують ефективне введення водневих і азотних зв’язків в графенову структуру під час обробки ВЧ плазмовим розрядом у формінг газі. Відпал при плазмовій обробці проводився при нижчих значеннях температури і тривалості, ніж термічний відпал однак провідність зразків після плазмової обробки є вищою на порядок, що свідчить про значний вплив на параметри матеріалу нетермічних факторів, що мають місце при плазмовій обробці матеріалу. Температурний коефіцієнт опору плазмово-відновленного оксиду графена значно вище, ніж у плівок золота, срібла та вуглецевих нанотрубок. Представлені результати свідчать, що відновлений за низьких температур оксид графену є дуже перспективним матеріалом для створення сенсорів температури на гнучких підкладках.
Topicality: oxide graphene - a single layer of graphite where carbon bonds on the surface are more connected with oxygen. This material just get in the hydrogen solution and precipitate any substrate. Reduced graphene oxide is a two dimensional material that is promising for the manufacture of various types of sensors - from infrared sensors to chemical gas sensors. Therefore, obtaining reduced graphene oxide with high electrical conductivity at low annealing temperatures allows to have a basic cheap two-dimensional material for different types of sensors on flexible substrates, which is necessary for the medical industry, robotics and flexible micro- and photoelectronics. Relationship of work with scientific programs, plans, themes cathedra: оbject of research: The theme of the work corresponds to the priority scientific direction of the Department of General Physics and Solid State Physics - "Fundamental research of the most important issues of scientific, technical, socioeconomic, human potential to ensure Ukraine's competitiveness in the world and sustainable development of society and state." The goal of the work: research the effect of plasma treatment on the physicochemical and electrophysical properties of graphene oxide, comparing them with low-temperature thermal reduction. Obtaining basic material for gas and temperature sensors. Object of research: research optical and electrophysical properties of graphene oxide films after various low-temperature annealing methods. Subject of research: graphene oxide reduced at low temperatures in the RF plasma discharge. Research methods: infrared spectroscopy, XPS spectroscopy, volt-ampere characteristics, temperature and frequency dependence of electrical conductivity. Information about the volume of the report, the number of illustrations, tables, applications and literary names in the list of used ones: the report consists of a list of symbols, symbols, abbreviations and terms, introduction, main part (three sections), conclusions, list of reference sources (72); contains 29 figures and tables. Full report – 85 pages. The purpose of the individual task, the methods used and the results obtained: the purpose of the individual task is to study the chemical bonds and electrophysical properties in films of graphene oxide reduced in RF plasma discharge in a hydrogen atmosphere: conductivity on alternating current, temperature dependences of graphene oxide, determination of the conductivity mechanism, temperature resistivity. It was shown that low-temperature plasma treatment of graphene oxide in a mixture of nitrogen and hydrogen for 5 seconds leads to a significant reduction in electrical resistance of the two-dimensional film (up to 8 orders of magnitude) much greater (up to 2 orders of magnitude) than thermal annealing at 350 ° C in vacuum for 15 minutes. indicates the effect on the film of non-thermal factors that occur during RF plasma treatment. It was found that the mechanism of film conductivity can be described by the Mott mechanism (hopping conductivity on traps located near the Fermi level) in two sections of frequency and temperature dependences of conductivity with different parameters indicating the heterogeneity of the obtained film. The reduced graphene oxide films show a significant temperature coefficient of resistance, much better than gold and silver, which allows it to be propagated as a temperature sensor in the range from - 50 to + 100C. Novelty: for the first time it was shown that graphene oxide films can be significantly reduced by low-temperature direct exposure to RF plasma discharge in an atmosphere of nitrogen-hydrogen mixture. The significant temperature coefficient of resistance indicates that the films of reduced graphene can be used as a temperature sensor on a flexible plastic substrate. Conclusion: research of chemical bonds in graphene oxide films by IR spectroscopy show the effective introduction of hydrogen and nitrogen bonds into the graphene structure during the treatment of RF plasma discharge in the forming gas. Annealing in plasma modification was performed at lower values of temperature and duration than thermal annealing, but the conductivity of the samples after plasma treatment is higher by an order of magnitude, indicating a significant effect on material parameters of non-thermal factors occurring in plasma modification of material. The temperature coefficient of resistance of plasma-reduced graphene oxide is much higher than that of gold, silver and carbon nanotube films. The presented results show that graphene oxide reduced at low temperatures is a very promising material for creating temperature sensors on flexible substrates.

В ходе экспериментальных исследований было выполнено сверление цилиндрических отверстий диаметром 10 мм в пакете углепластик / титановый сплав (высота пакета – 10 мм) с использованием режимов обработки, отличающихся значениями скорости резания V (15 – 65 м/мин) и подачи S (0,02 – 0,08 мм/об). Обработка каждого из ряда отверстий выполнялась с использованием новых значений режимов резания и нового сверла (материал режущей части – однокарбидный твердый сплав VHM с износостойким покрытием), что позволило исключить влияние износа инструмента на измеряемые параметры. Измерение температуры резания выполнялось на вращающемся сверле методом искусственной термопары K-типа.

У роботі було проведено аналіз літературних джерел. На основі аналізу експериментальних даних було зроблене припущення, що перший пік пов'язаний з розпадом пересичного твердого розчину. Другий – з процесами які відбуваються у другій фазі на границях зерен мідної матриці. У ході проведення досліджень і виконання магістерської кваліфікаційної роботи було досліджено процеси дисперсійного твердіння в різних температурно-часових інтервалах. Було визначено, що найбільш впливовими технологічними параметрами є температура відпалу та концентрація легуючих елементів.

Розроблено інформаційно-вимірювальну систему збору, обробки та передачі інформації по вимірюванню температури на ділянці трубопроводу між котлом і турбіною. В даному дипломі було проведено вдосконалення методів контролю параметрів вимірювання температури. Були вибрані давачі та обґрунтовані їх параметри і характеристики. Проведено розрахунок елементів конструкції приладу, Зроблено математичне дослідження розрахунку надійності електронного обладнання із визначенням характеристик, що характеризують їх надійність і стійкість. Також у даній роботі наведено структурну схему, систему передачі даних на ЕОМ і в мережу, система автоматичного збору, обробки і передачі інформації було обрано комплекс технічних засобів на базі серійних приладів.
An information-measuring system for collecting, processing and transmitting information on temperature measurement in the section of the pipeline between the boiler and the turbine has been developed. In this diploma the improvement of methods of control of parameters of temperature measurement was carried out. Sensors were selected and their parameters and characteristics were substantiated. The calculation of the design elements of the device is carried out. The mathematical research of calculation of reliability of the electronic equipment with definition of the characteristics characterizing their reliability and stability is made. Also in this work the block diagram, system of data transmission on the computer and in a network, system of automatic collection, processing and transfer of the information of a complex of technical means on the basis of serial devices were chosen.
ВСТУП ... 1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА ... 1.1 Характеристика об’єкта керування ... 1.2 Характеристики основного енергетичного обладнання ... 1.5 Аналіз технічних характеристик давачів та первинних перетворювачів для контролю енергетичних параметрів ... 1.5.1 Визначення основних енергетичних параметрів: температури, тиску, витрати .... 1.5.2 Порівняльна характеристика систем і засобів контролю енергетичних параметрів ... 1.5.3 Аналіз та технічні характеристики давачів для контролю енергетичних параметрів .... 2 ОСНОВНА ЧАСТИНА ... 2.1 Оцінка технічного рівня і якості системи діагностування, що проектується ... 2.2 Вибір і обґрунтування аналогів ... 2.3 Визначення комплексного показника якості приладу, що проектується .... 2.4 Визначення економічного ефекту в сфері виготовлення спроектованого приладу ... 3 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА ... 4 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА ... 4.1 Аналіз принципової теплової схеми блоку потужністю 200 МВт .. 4.2 Розробка структурної схеми збору, обробки та передачі інформації по найважливіших технологічних параметрах на проміжку котел – турбіна ... 4.3 Вивчення будови та принципу роботи АЦП ADuC824 ... 4.5 Під’єднання мікроконвертора до мережі зо допомогою CAN- контролера .... 4.5.1 CAN – стандарти .... 4.5.2 Підключення мікроконвертора до CAN-шини .... 4.5.3 Схема підключення, кодування дантих і рівні напруг в лініях CAN-шини... 5 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ .... 5.1 Охорона праці .... 5.2 Аналіз потенційно небезпечних та шкідливих виробничих факторів .... 5.2 Безпека в надзвичвйних ситуаціях ... 5.2.1 Аварійна вентиляція .... 5.2.2 Надзвичайні ситуації техногенного характеру .... 5.2.3 Поглиблення протиріч та посилення небезпеки виникнення надзвичайних ситуацій ... 5.2.4 Характеристика і причини виникнення надзвичайних ситуацій .... ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ДО КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ ... ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ НА ДЖЕРЕЛА ... ДОДАТКИ

Анализ методов фильтрации зашумленных термосигналов выявил, что, например, попытка применить популярный трешолдинг не к индексу, а к логарифму от него приводит к более весомым результатам. Предлагаемый в данной статье заключается в применении фильтра Калмана для обработки последовательностей wavelet спектра вместо трешолдинга.

Сьогодні з тертям пов'язана одна з найгостріших проблем сучасності — знос машин і механізмів. Витрати на відновлення машин в результаті зносу величезні, при чому щорічно вони збільшуються. Міцність, надійність і довговічність деталей машин та матеріалів триботехнічного призначення в значній мірі визначаються фізико- механічними властивостями робочих поверхонь. Тому важливу роль в технології машинобудування відіграють процеси поверхневого зміцнення деталей. [1]

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – інформаційні технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Мета дисертаційного дослідження – підвищення ефективності процесу визначення теплофізичних параметрів на основі розробки моделей і методів цифрової обробки зображень та інформаційної технології ідентифікації фізичних параметрів температурних процесів. Основні результати: уперше запропоновано розв'язання зворотної задачі конвективного теплообміну на основі використання інструментів алгебри скінченних предикатів і теорії цифрової обробки зображень, що дозволяє визначити характеристики об'єкта, який випромінює, за його цифровим зображенням; отримав подальший розвиток метод визначення температурних полів за цифровим зображенням процесу, що дозволяє вирішити задачу визначення фізичних параметрів оребрених структур; удосконалено метод визначення теплофізичних параметрів і побудови температурних полів теплового процесу на основі тривимірної моделі кольорового зору людини та розробленої дискретної моделі передачі тепла в оребрених трубах, що дозволяє визначити оптимальні значення параметрів оребрення в процесі передачі тепла від нагрітих газів у робоче середовище; удосконалено інформаційну технологію визначення фізичних параметрів і побудови температурних полів теплового процесу, яка дозволяє автоматизувати процес обробки теплотехнічної інформації та вдосконалити процес моніторингу стану об'єкта за рахунок визначення зон накладення температурних полів.
Thesis for a candidate degree in technical science, specialty 05.13.06 – Information Technologies. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". – Kharkiv, 2017. The aim of the research lies in the improvement of the effectiveness of the determination process of thermal parameters based on the development models and methods of digital imaging and information technologies identification of the physical parameters of temperature processes. The main results: for the first time it is offered the solution to the inverse problem of convective heat transfer based on the us-age of algebra and theory of finite predicates tools and the theory of digital imaging that allows to determine the characteristics of the object that emits according to its digital image; the method of determining the temperature fields according to the digital image process got its further development and that helps to solve the problem of physical parameters ribbed structures; it was also improved the method of deter-mining the thermal parameters and temperature fields of building thermal process based on three-dimensional model of human color vision and developed discrete model of heat transfer in ribbed tubes that enabled to determine the optimal values of ribs in the process of heat transfer from hot gases into the working environment; it was improved the information technology of determining the physical parameters and temperature fields of building thermal process that automates the process of heating the processing of information and improve the process of monitoring the state of the object on the account of the determination of the imposition temperature fields areas.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – інформаційні технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Мета дисертаційного дослідження – підвищення ефективності процесу визначення теплофізичних параметрів на основі розробки моделей і методів цифрової обробки зображень та інформаційної технології ідентифікації фізичних параметрів температурних процесів. Основні результати: уперше запропоновано розв'язання зворотної задачі конвективного теплообміну на основі використання інструментів алгебри скінченних предикатів і теорії цифрової обробки зображень, що дозволяє визначити характеристики об'єкта, який випромінює, за його цифровим зображенням; отримав подальший розвиток метод визначення температурних полів за цифровим зображенням процесу, що дозволяє вирішити задачу визначення фізичних параметрів оребрених структур; удосконалено метод визначення теплофізичних параметрів і побудови температурних полів теплового процесу на основі тривимірної моделі кольорового зору людини та розробленої дискретної моделі передачі тепла в оребрених трубах, що дозволяє визначити оптимальні значення параметрів оребрення в процесі передачі тепла від нагрітих газів у робоче середовище; удосконалено інформаційну технологію визначення фізичних параметрів і побудови температурних полів теплового процесу, яка дозволяє автоматизувати процес обробки теплотехнічної інформації та вдосконалити процес моніторингу стану об'єкта за рахунок визначення зон накладення температурних полів.
Thesis for a candidate degree in technical science, specialty 05.13.06 – Information Technologies. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". – Kharkiv, 2017. The aim of the research lies in the improvement of the effectiveness of the determination process of thermal parameters based on the development models and methods of digital imaging and information technologies identification of the physical parameters of temperature processes. The main results: for the first time it is offered the solution to the inverse problem of convective heat transfer based on the us-age of algebra and theory of finite predicates tools and the theory of digital imaging that allows to determine the characteristics of the object that emits according to its digital image; the method of determining the temperature fields according to the digital image process got its further development and that helps to solve the problem of physical parameters ribbed structures; it was also improved the method of deter-mining the thermal parameters and temperature fields of building thermal process based on three-dimensional model of human color vision and developed discrete model of heat transfer in ribbed tubes that enabled to determine the optimal values of ribs in the process of heat transfer from hot gases into the working environment; it was improved the information technology of determining the physical parameters and temperature fields of building thermal process that automates the process of heating the processing of information and improve the process of monitoring the state of the object on the account of the determination of the imposition temperature fields areas.

Морочко, В. В. Підвищення ефективності шліфування циліндричних поверхонь орієнтованим кругом заправленим з різними подачами на робочій та калібрувальній ділянках : дис. ... д-ра філософії : 133 / В. В. Морочко. - Чернігів, 2021. - 129 с.
Дисертаційна робота написана з метою підвищення ефективності абразивної обробки циліндричних поверхонь деталей периферією круга за рахунок орієнтації інструменту та правки його з різними подачами на робочій та калібрувальній ділянках. У першому розділі проаналізовано існуючі способи абразивної обробки циліндричних поверхонь деталей при паралельних та схрещених вісях інструмента та деталі, тривимірні моделі формоутворюючих систем верстатів, зняття припуску, поверхонь інструментів та поверхонь, що оброблюються. Було встановлено, що розробка нових способів шліфування зі схрещеними вісями інструмента і деталі є потужним резервом інтенсифікації процесу шліфування, який дасть змогу суттєво підвищити точність і продуктивність обробки та забезпечити необхідну якість оброблюваних циліндричних поверхонь. Значний внесок у розвиток абразивної обробки внесли численні наукові інститути, центри та колективи вітчизняних вчених серед яких: Р.Р. Агасарян [2], А.К. Байкалов [4], С.М. Братан [8], Ю.М. Внуков [12], А.П. Гавриш [13], А.І. Грабченко [14], В.І. Дикушин [27], В.Л. Доброскок [28], Н.В. Зубкова [33], Л.П. Калафатова [35], В.В. Кальченко [36], В.І. Кальченко [45], В.В. Коломієць [63], С.М. Корчак [64], Д.В. Криворучко [65], В.І. Лавриненко [71], Ф.В. Новіков [86], Ю.К. Новосьолов [89], Б.А. Перепелиця [96], О.А. Пермяков [97], Ю.В. Петраков [98], М.Ф. Семко [111], Ю.А. Сизий [113], М.С. Степанов [119], М.Д. Узунян [120], .О. Федорович [123], А.Н. Шелковой [130], А.В. Якімов [133], П.І. Ящерицин [135], та інші. В роботах цих та інших авторів досліджуються процеси шліфування периферією і торцем круга з паралельними і схрещеними осями інструмента та деталі, управління рельєфом круга, процеси технологічного забезпечення якості оброблюваних поверхонь, вплив режимів обробки на рівень вібрацій, просторове моделювання алмазно-абразивних інструментів, формоутворюючих систем верстатів, процесів шліфування, управління ріжучою здатністю шліфувальних кругів, вплив ріжучої здатності круга на температуру і сили при шліфуванні, способи підвищення продуктивності і точності при шліфуванні зі схрещеними осями інструмента і деталі, визначення складових сил різання, товщини шару, який зрізається при шліфуванні орієнтованим інструментом, тощо. На основі проведеного аналізу літературних джерел визначено мету та основні завдання дослідження. У другому розділі описана методика проведення експериментальних досліджень процесу шліфування циліндричної поверхні вала периферією орієнтованого абразивного круга заправленого з різними подачами на робочій та калібрувальній ділянках. Наводиться перелік необхідного обладнання та його технічні характеристики. Шліфування проводиться на універсально-заточувальному верстаті з ЧПК ВЗ208-Ф3. Необхідний профіль абразивного круга отримується там же та контролюється за допомогою прилада з оптиковолоконним датчиком. Визначення температури по поверхні деталі під час обробки здійснюється тепловізором моделі ULIRVISION ТІ-384, а безпосередньо в зоні шліфування температура вимірюється за допомогою термопари. Потужність шліфування по координаті обробки вимірюється аналізатором потужності С.А 8220. Шорсткість обробленої поверхні вала за параметром Rа визначалася портативним профілометром Pocket Surf та профілографом-профілометром моделі 201. У третьому розділі наведено модульне тривимірне моделювання процесу формоутворення циліндричної поверхні деталі при шліфуванні периферією орієнтованого круга в режимі затуплення. Розроблені тривимірні геометричні модульні моделі поверхні абразивного круга та деталі. На базі отриманої просторової моделі проведено проведено дослідження розподілу припуску повздовж різальної ділянки абразивного інструмента в процесі шліфування орієнтованим кругом. Проведено дослідження складових сил шліфування із врахуванням різальних та деформуючих зерен. Розроблено модульну тривимірну модель правки периферійної ділянки абразивного інструменту однокристальним алмазним інструментом в процесі шліфування зі схрещеними осями інструмента та деталі. Проведено динамічний розрахунок шпиндельного вузла. Четвертий розділ присвячений проведенню експериментальних досліджень процесу чистової однопрохідної абразивної обробки циліндричної поверхні деталі периферійною частиною орієнтованого абразивного круга, заправленого з різними подачами на чорновій і калібрувальній ділянках, в режимі затуплення. Відповідно до запропонованої схеми обробки, максимальний припуск зрізаться частиною периферії інструменту, що врізатється в заготовку першою, рівномірно зменшуючись до калібрувальної ділянки, яка формує остаточну точність і не бере участь в чорновому зрізанні припуска та має за рахунок цього високу стійкість. Величина температури в зоні шліфування та розподіл температури під час обробки показали, що структурні перетворення в поверхневому шарі деталі не відбуваються. Ці перетворення могли б негативно впливати на якість деталі, що обробляється. Також було виміряно величину активної потужності та параметри точності і шорсткості обробленої поверхні деталі. При проведенні досліджень впливу технологічних параметрів обробки на точність використовувався повний факторний експеримент типу 23 при обліку взаємодій між факторами. На підставі теоретичних досліджень, розроблених 3D моделей і складених робочих програм, визначено основні фактори. Здійснено планування повного факторного експерименту з трьома факторами. Також була здійснена перевірка значимості коефіцієнтів регресії. Проаналізувавши рівняння регресії, було визначено, що найбільший вплив на точність та продуктивність обробки мають повздовжня подача, кут орієнтації абразивного інструменту, величина припуску та їх взаємодія. Було встановлено, що взаємодія кута орієнтації інструменту з величиною повздовжньої подачі - не впливають. Наукова новизна одержаних результатів: 1. В роботі вперше представлені розроблені модульні тривимірні моделі абразивного круга, процесів зняття припуску периферійною частиною інструменту за координатою обробки, формоутворення калібрувальною ділянкою, що розташована на осі повороту інструменту при фінішній обробці деталей з циліндричнми поверхнями абразивним орієнтованим кругом в режимі затуплення. Проаналізувавши вищезгадані моделі, отримали залежності впливу орієнтації інструменту на процеси зняття припуску, формоутворення, якість і точність циліндричної деталі, яка оброблялась. 2. Отримано розвиток залежності визначення кутів орієнтації абразивного інструменту в процесі фінішньої обробки периферійною частиною абразивного круга циліндричних поверхонь в режимі затуплення, які створені на основі проведеного аналізу створених модульних тривимірних моделей інструмента, формоутворення та процесів зняття припуску при фінішній обробці орієнтованим кругом. 3. Створена модульна просторова модель правки абразивних кругів однокристальним правлячим інструментом із різною подачею, дослідженням якої встановлено закономірності формоутворення шліфувальних інструментів та процесів зняття припуску. 4. Уточнено залежності визначення теплонапруженості процесу фінішньої обробки циліндричних поверхонь оброблюваних деталей орієнтованим інструментом під час його роботи в режимі затуплення. Практичне значення одержаних результатів: 1. Отримані модульні тривимірні моделі деталі, інструмента, формоутворення та процесів зняття припуску, а також методики, створюють теоретичну базу нового більш ефективного способу фінішної обробки деталей з циліндричними поверхнями абразивним орієнтованим кругом під час його роботи в режимі затуплення. 2. Були визначені параметри орієнтації абразивного круга, що забезпечили зняття припуску периферійною частиною круга, розроблено спосіб фінішнньої обробки деталей з циліндричнми поверхнями орієнтованим інструментом при його роботі в режимі затуплення. Вищезгадані результати отримані завдяки проведенню аналізу модульних тривимірних моделей формоутворення, процесів зняття припуску, інструмента та деталі, що оброблялась. 3. Запропонована методика зняття припуску, при якій припуск розподіляється вздовж чорнової, напівчистової, чистової та калібрувальної ділянок шліфувального круга. 4. Опираючись на результати аналізу модульних тривимірних моделей процесів зняття припуску, формоутворення, деталі та інструменту було розроблено модульну просторову модель правки абразивних кругів однокристальним правлячим інструментом із різною подачею. 5. Здобувач є співавтором отриманих патентів на корисну модель за темою дисертаційного дослідження: спосіб круглого чистового шліфування периферією орієнтованого круга (№134080 від 25.04.2019), спосіб шліфування циліндричних поверхонь зі схрещеними осями круга і деталі (№145383 від 10.12.2020), спосіб шліфування кулачків розподільчого валу (№145532 від 28.12.2020). 6. Практичні рекомендації з використання наукових розробок впроваджені у виробництво на ТОВ «МГК-Черкаси» (м. Черкаси). Від впровадження результатів роботи очікується економічний ефект, який складає 25 тис. грн. 7. Методики та результати дисертаціної роботи впроваджено в навчальний процес Національного університету «Чернігівська політехніка».
The dissertation is devoted to increasing the efficiency of grinding of cylindrical surfaces of details by periphery of a circle due to orientation of the tool and its editing with the various supplies on working and calibration sections. The first section analyzes the existing methods of abrasive treatment of cylindrical surfaces of parts with parallel and crossed tool axes and parts, three-dimensional models of forming systems of machines, tool and machined surfaces, removal of allowance. It has been found that the development of new methods of grinding with crossed axes of tools and parts is a powerful reserve to intensify the grinding process, which will significantly improve the accuracy and productivity of processing and ensure the required quality of cylindrical surfaces. A lot of scientific institutes, centers and teams of domestic scientists have made a significant contribution to the development of abrasive treatment, including: R.R. Agassaryan [2], A.K. Baikalov [4], S.M. Bratan [8], Yu. M. Vnukov [12], A.P. Gavrish [13], A.I. Grabchenko [14], V.I. Dikushin [27], V.L. Dobroskok [28], N.V. Zubkova [33], L.P. Kalafatova [35], V.V. Kalchenko [36], V.I. Kalchenko [45], V.V. Kolomiets [63], S.M. Korczak [64], D.W. Krivoruchko [65], V.I. Lavrinenko [71], F.V. Novikov [86], Y.K. Novoselov [89], B.A. Perepelytsya [96], O.A. Permyakov [97], Y.V. Petrakov [98], M.F. Semko [111], Y.A. Siziy [113], M.S. Stepanov [119], M.D. Uzunyan [120], V.O. Fedorovich [123], A.N. Shelkovoy [130], A.V. Yakimov [133], P.I. Yascherytsyn [135] and others. In the scientific works of these and other authors the processes of grinding the periphery and end of the circle with parallel and crossed tool axes and parts, control of the circle relief, processes of technological quality assurance of machined surfaces, influence of processing modes on vibration level, spatial modeling of diamond-abrasive tools, forming systems, grinding processes, control of cutting ability of grinding wheels, influence of cutting ability of wheel on temperature and forces at grinding, ways of increase of productivity and accuracy at grinding with the crossed axes of the tool and details, definition of components of cutting forces, thickness of a layer which is cut at grinding, etc. Based on the analysis of literature sources, the purpose and main objectives of the study have been determined. The second section describes the method of conducting experimental studies of the process of grinding the cylindrical surface of the shaft by the periphery of the oriented circle, filled with different feeds on the working and calibration sections. The list of necessary equipment and its technical characteristics is given. Grinding is carried out on a universal sharpening machine with CNC VZ208-F3. The required abrasive wheel profile is obtained there and monitored by a device with a fiber optic sensor. Determination of the temperature on the surface of the part during processing is carried out with a thermal imager model ULIRVISION TI-384, and directly in the grinding zone, the temperature is measured using a thermocouple. The grinding power according to the processing coordinate is measured by the power analyzer SA 8220. The roughness of the treated shaft surface on the parameter Ra was determined by the portable profilometer Pocket Surf and profilograph-profilometer model 201. The third section presents modular three-dimensional modeling of the process of forming the cylindrical surface of the part when grinding the periphery of the oriented circle in the blunting mode. Three-dimensional geometric modular models of the abrasive wheel surface and details have been developed. Based on the obtained spatial model, the distribution of the allowance along the cutting section of the tool during grinding with an oriented circle has been worked out. The research of the components of grinding forces taking into account the cutting and deforming grains has been conducted. A modular three-dimensional model of straightening the peripheral section of a grinding wheel with a single-crystal diamond tool for grinding with crossed tool axes and parts has been developed. The dynamic calculation of the spindle assembly has been performed. The fourth section is devoted to experimental studies of the process of finishing single-pass grinding of the cylindrical surface of the shaft by the periphery of the oriented circle, filled with different feeds on the roughing and calibration sections, in the blunting mode. According to the proposed treatment scheme, the maximum allowance will be removed by the part of the periphery of the circle that will first cut into the workpiece, evenly decreasing to the calibration area, which forms the final accuracy and does not participate in rough cutting allowance and therefore has high stability. The value of the temperature in the grinding zone and the temperature distribution during processing showed that in the surface layer of the part there are no structural changes that could adversely affect the quality of the part. The amount of active power and the parameters of accuracy and roughness of the machined surface of the part were also measured. When conducting studies of the influence of technological parameters of processing on accuracy, a full factorial experiment of type 23 has been used, taking into account the interactions between factors. On the basis of theoretical researches, developed 3D models and the made working programs, the basic factors have been defined. The planning of a complete factorial experiment with three factors has been carried out and the significance of regression coefficients has been checked. Analysis of the regression equation showed that the greatest influence on productivity and accuracy of processing have longitudinal feed, grinding wheel orientation angle, allowance and their interaction, but the interaction of grinding wheel orientation angle with longitudinal feed is not affected. Thus, increasing the efficiency of the grinding process can be achieved by increasing the longitudinal feed and the number of revolutions of the part while maintaining the quality of its surface layer. Scientific novelty of the obtained results: 1. For the first time the modular three-dimensional models of the tool, processes of removal of allowance by periphery of a circle on coordinate of processing, shaping by the calibration site located on an axis of rotation of a circle at grinding of cylindrical surfaces by the removal of overmeasure, shaping, accuracy and quality of the machined part have been developed. 2. The dependence of determining the orientation angles of the abrasive tool when grinding the periphery of the circle of cylindrical surfaces in the blunting mode, which are based on the analysis of the developed modular three-dimensional models of the tool, processes of allowance removal and shaping when grinding oriented circle have been received further development. 3. For the first time a modular spatial model of abrasive wheel straightening with a single-crystal control tool with different feed was developed, the study of which established the regularities of the processes of allowance removal and shaping of grinding tools has been worked out. 4. The dependences of determination of heat tension of the process of grinding of cylindrical surfaces by the oriented circle at its work in the mode of blunting have been specified. Practical significance of the obtained results: 1. The modular three-dimensional models of the tool, details, the processes of the removal of allowance and shaping and methods, which have been received in the dissertation, are the theoretical basis of a new effective way of grinding of cylindrical surfaces by the oriented circle at its work in the blunting mode. 2. Based on the analysis of modular three-dimensional models of tools, parts, processes of allowance removal and shaping, a method of grinding cylindrical surfaces with an oriented circle during its operation in blunting mode and parameters of abrasive wheel orientation have been determined. 3. Based on the developed method of grinding cylindrical surfaces with an oriented circle during its operation in the blunting mode, a method of removing the allowance has been proposed, in which the allowance is distributed along the rough, semi-finished, finishing and calibration sections of the grinding wheel. 4. Based on the analysis of modular three-dimensional models of the tool, parts, the processes of allowance removal and shaping, a modular spatial model of editing abrasive wheels with a single-crystal control tool with different feed has been developed. 5. The authorship of the applicant's scientific developments is confirmed by the utility model patents obtained: the method of round finishing grinding by the periphery of the oriented circle (№134080 from 25.04.2019), the method of grinding cylindrical surfaces with crossed axes and parts (№145383 from 10.12.2020), the way of grinding camshafts (№145532 from 28.12.2020). 6. Developed and implemented in practice practical recommendations for the use of scientific developments at LLC "MGK-Cherkasy" (Cherkasy). The total expected economic effect from the implementation of the results of work is 25 thousand UAH. 7. The results and methods of dissertation work are used in the educational process of the Department of Road Transport and Mechanical Engineering of the Chernihiv Polytechnic National University.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017 р. Дисертація присвячена вдосконаленню процесу плоского торцевого шліфування за рахунок управління параметрами зони контакту круга з деталлю, які безпосередньо впливають на зниження теплонапруженості в зоні обробки. Для цього зроблено: - аналіз лінійних параметрів та площі зони контакту РПК з деталлю та отримано залежності для їх визначення із застосуванням підходів аналітичної геометрії та геометричного комп'ютерного моделювання, що дало можливість запропонувати способи шліфування, засновані на управлінні величиною кута нахилу шпинделя з метою регламентування значень таких параметрів процесу шліфування, як увігнутість, висота залишкових гребінців та площа контакту РПК з деталлю; - 3Б моделювання систем стосовно процесів правки абразивних кругів алмазними олівцями та вібраційного шліфування й доказана можливість забезпечення працездатності олівців з СПА на рівні природних алмазів та інтенсифікації самозаточування алмазних зерен, що значною мірою прияє управлінню параметрами зони контакту круга з деталлю; - на основі аналізу отриманих особливостей та закономірностей управління параметрами зони контакту РПК з деталлю запропоновані оригінальні технічні рішення щодо підвищення ефективності процесу плоского торцевого шліфування шляхом удосконалення факторів, що впливають на зниження його температури в зоні обробки.
The thesis for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.03.01 – machining processes, machines and tools. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2017. The dissertation is devoted to improvements in flat face grinding process due to controlling the parameters of contact zone between grinding wheel and workpiece that directly affect thermal stress reduction in the processing zone. For this purpose: Using the approach of analytic geometry and geometric computer-aided modelling and simulation, the linear parameters and the area of contact zone between wheel working surface and workpiece are analysed and the dependences for their determination are obtained. This has made it possible to propose methods of grinding, based on controlling of spindle axis inclination for the purpose of regulation of values of such parameters of grinding process as concavity, height of residual ridges and area of the contact between wheel working surface and workpiece. Through 3D modelling and simulation of the systems regarding the process of dressing abrasive wheels with diamond dressers and vibration grinding, the possibility of providing the workability of diamond dressers made of synthetic polycrystalline diamond at the level of natural diamonds and the intensification of self-sharpening diamond grains is proved that contributes significantly to the control of the parameters of contact zone between grinding wheel and workpiece. On the basis of the analysis of obtained features and dependences of controlling of parameters of the contact zone between wheel working surface and workpiece, the original technical solutions in order to enhance the efficiency of flat face grinding process by means of improving the factors affecting its temperature decrease in grinding zone are proposed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017 р. Дисертація присвячена вдосконаленню процесу плоского торцевого шліфування за рахунок управління параметрами зони контакту круга з деталлю, які безпосередньо впливають на зниження теплонапруженості в зоні обробки. Для цього зроблено: - аналіз лінійних параметрів та площі зони контакту РПК з деталлю та отримано залежності для їх визначення із застосуванням підходів аналітичної геометрії та геометричного комп'ютерного моделювання, що дало можливість запропонувати способи шліфування, засновані на управлінні величиною кута нахилу шпинделя з метою регламентування значень таких параметрів процесу шліфування, як увігнутість, висота залишкових гребінців та площа контакту РПК з деталлю; - 3Б моделювання систем стосовно процесів правки абразивних кругів алмазними олівцями та вібраційного шліфування й доказана можливість забезпечення працездатності олівців з СПА на рівні природних алмазів та інтенсифікації самозаточування алмазних зерен, що значною мірою прияє управлінню параметрами зони контакту круга з деталлю; - на основі аналізу отриманих особливостей та закономірностей управління параметрами зони контакту РПК з деталлю запропоновані оригінальні технічні рішення щодо підвищення ефективності процесу плоского торцевого шліфування шляхом удосконалення факторів, що впливають на зниження його температури в зоні обробки.
The thesis for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.03.01 – machining processes, machines and tools. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2017. The dissertation is devoted to improvements in flat face grinding process due to controlling the parameters of contact zone between grinding wheel and workpiece that directly affect thermal stress reduction in the processing zone. For this purpose: Using the approach of analytic geometry and geometric computer-aided modelling and simulation, the linear parameters and the area of contact zone between wheel working surface and workpiece are analysed and the dependences for their determination are obtained. This has made it possible to propose methods of grinding, based on controlling of spindle axis inclination for the purpose of regulation of values of such parameters of grinding process as concavity, height of residual ridges and area of the contact between wheel working surface and workpiece. Through 3D modelling and simulation of the systems regarding the process of dressing abrasive wheels with diamond dressers and vibration grinding, the possibility of providing the workability of diamond dressers made of synthetic polycrystalline diamond at the level of natural diamonds and the intensification of self-sharpening diamond grains is proved that contributes significantly to the control of the parameters of contact zone between grinding wheel and workpiece. On the basis of the analysis of obtained features and dependences of controlling of parameters of the contact zone between wheel working surface and workpiece, the original technical solutions in order to enhance the efficiency of flat face grinding process by means of improving the factors affecting its temperature decrease in grinding zone are proposed.

Дисертаційна робота присвячена розробленню принципів зносостійкості, що ґрунтуються на закономірностях зв’язку структуроутворення з геометрією трибологічного контакту. Зазначені принципи реалізовано при цілеспрямованому регулюванні фазового складу конструкційних та інструментальних сталей, що пов’язує елементи мікроструктури зі схемою контактної взаємодії поверхонь твердих тіл при терті та забезпечує високий опір зношуванню та мінімізацію пошкоджуваності поверхонь контакту. Виявлено, що морфологія карбідної фази сталей 40Х та 40ХНМ є одним з основних факторів, який впливає на рівноважну шорсткість, структурно-геометричні параметри та несучу спроможність поверхні контакту, які формуються при терті та позначаються на їхніх трибологічних характеристиках. Показано, що отримання в структурі сталей Х6ВФ, 9ХФ і 7ХНМФБ на місці крупних тугоплавких легованих карбідів дисперсного мартенситу із залишками цих карбідів сприяє суттєвому підвищенню зносостійкості зазначених сталей завдяки зникненню міжфазних меж «карбід-матриця». За результатами нейромережевого моделювання сертифікованих структурно-геометричних параметрів поверхні залежно від її шорсткості проведено аналіз несучої спроможності поверхні контакту сталі 40Х під час тертя.
Диссертационная работа посвящена разработке принципов износостойкости, основанных на закономерностях связи структурообразования с геометрией трибологического контакта и их реализация в управлении работоспособностью низколегированных конструкционных и инструментальных сталей при обосновании оптимальных режимов термической обработки. Предложены основные закономерности и требования к организации структуры, а также пути целенаправленного регулирования фазового состава конструкционных и инструментальных сталей, связывающих элементы микроструктуры со схемой контактного взаимодействия поверхностей твердых тел при трении, обеспечивающих высокое сопротивление износу и минимизацию повреждаемости поверхности контактного взаимодействия. На основании сравнительного анализа размерных параметров и характера распределения интерметаллидов SnSb в структуре баббитов Б83 и БТ относительно размеров и распределения пятен контакта при взаимодействии твердых тел при трении сформулированы основные закономерности и требования к организации износостойких антифрикционных структур. Установлено, что растущая неравномерность распределения углерода в сталях 40Х и 40ХНМ с повышением температуры закалки до 1050 С способствует увеличению размеров и количества высокоуглеродистых кристаллов игольчатого мартенсита и выделению в середине них на микродвойниковых границах при высоком отпуске более крупных в сравнении с пакетным мартенситом карбидов, стабильных к распаду при пластической деформации, образуя микрообъемы материала, обладающие более высокими относительно окружающей микроструктуры механическими характеристиками и устойчивостью к разрушению при фрикционном контакте. Показано, что создание гетерогенной по прочностным характеристикам структуры в указанных сталях, близкой к схеме контактного взаимодействия, является одним из решающих факторов уменьшения интенсивности износа как образцов, так и контртела. Дальнейшее увеличение температуры закалки до 1160 С хотя и приводит к образованию еще большей неравномерности распределения углерода с еще большими кристаллами игольчатого мартенсита, но при этом значительно увеличивается расстояние между микрообъёмами материала с повышенными механическими характеристиками и уменьшается их количество на поверхности трения, уменьшая стойкость к износу по сравнению с образцами, закаленными от 1050 С. Выявлено, что морфология карбидной фазы является одним из основных факторов, влияющих на равновесную шероховатость, структурно-геометрические параметры и несущую способность поверхности контакта, формирующиеся при трении и сказывающиеся на их трибологических характеристиках. На примере стали 08Г2С, направленной на гребень вагонного колеса, установлено, что формирование в литом материале гетерогенной по строению и механическим характеристикам структуры приводит к существенному уменьшению ее износа по сравнению с гомогенной. Увеличение дисперсности структуры первичных кристаллитов при их перпендикулярной ориентации к поверхности трения приближает структуру к схеме контактного взаимодействия и способствует повышению износостойкости металла в литом состоянии. Изучено влияние температурно-временных условий закалки инструментальных сталей Х6ВФ, 9ХФ и 7ХНМФБ, содержащих в своей структуре крупные тугоплавкие карбиды, которые могут выполнять роль пятен контакта. Показано, что замена потенциальных пятен контакта в виде тугоплавких легированных карбидов после стандартной термической обработки на опорные микроучастки со структурой дисперсного мартенсита с остатками этих карбидов способствует существенному повышению износостойкости указанных сталей благодаря исчезновению межфазных границ «карбид-матрица», уменьшению вероятности выкрашивания крупных карбидов и увеличению стойкости к разрушению при контактном взаимодействии микрообъёмов с повышенными механическими характеристиками. Осуществлена адаптация выбранной архитектуры искусственной нейронной сети – функционала множества табличных функций. Спрогнозировано изменение физико-механических свойств поверхности контакта стали 40Х и связанную с ней динамику изменения сопротивления износу в зависимости от температуры закалки. По результатам моделирования сертифицированных структурно-геометрических параметров поверхности в зависимости от ее шероховатости проведен анализ несущей способности поверхности контакта образцов стали 40Х при трении.
The thesis is devoted to the development of wear resistance principles, which based on connection regularities of structure formation with tribological contact geometry. These principles by targeted regulation of phase composition of constructural and tool steels by connection of microstructure elements with the contact interaction scheme of solid surfaces during friction was realized and provides high wear resistance and minimizes damages of contact surfaces. It was revealed that the carbide phase morphology of 40X and 40XHM is one of the main factors affecting the equilibrium roughness, structural-geometric parameters, and the bearing capacity of the contact surface formed upon friction and affect their tribological characteristics. It is shown that obtaining in the structure of X6ВФ, 9XФ and 7ХНМФБ tool steels in the place of large refractory alloyed carbides of disperse martensite with the residues of these carbides contributes to a significant increase in the wear resistance of these steels due to the disappearance of the carbide matrix interfacial boundaries. According to the results of neural network modeling of certified structural-geometric parameters of the surface, depending on its roughness, the bearing capacity of the 40X steel contact surface during friction was analyzed.

Чуніхін М. Є. Дослідження теплових ефектів матеріалів в позапічній обробці сталі : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 136 «Металургія» / наук. керівник Ю. В. Мосейко. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 120 с.
UA : Виконано дослідження дослідження теплових ефектів феросплавів при розкисленні та легуванні сталі з використанням ентальпійної теплової моделі, що є невід’ємною частиною термодинамічної моделі системи «метал-шлак-газ». Для вирішення даної задачі використовували метод хімічних потенціалів Гіббса, який дозволяє описувати хімічні процеси у будь-яких системах без попереднього їх представлення у вигляді стехіометричних реакцій і дає можливість найпростіше пояснити суть будь-якого завдання в термінах безпосередньо вимірюваних величин, таких як температура, тиск, хімічний склад, об'єм, маса та ін., тобто величин, якими технолог керується у своїй роботі.
EN : A study of the thermal effects of ferroalloys in the deoxidation and alloying of steel using the enthalpy thermal model, which is an integral part of the thermodynamic model of the system "metal-slag-gas". To solve this problem we used the method of chemical potentials of Gibbs, which allows us to describe chemical processes in any system without their prior presentation in the form of stoichiometric reactions and makes it possible to explain the essence of any problem in terms of directly measurable quantities such as temperature, pressure, chemical composition, volume, mass, etc., ie the quantities by which the technologist is guided in his work.