Науковий вісник НГУ

Вплив трибоелектричних процесів на фрикційні характеристики гальмівних вузлів технологічного транспорту

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнична механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 17 липня 2018

Опубліковано: 03 липня 2018

Перегляди: 3691

Authors:

С. І. Криштопа, д.т.н., доцент, orcid.org/0000-0001-7899-8817, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. О. Кожевников, д.т.н., проф., orcid.org/0000–0002–2708–8917, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет”, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

М. В. Панчук, к.т.н., доцент, orcid.org/0000-0002-4898-2707, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Л. І. Криштопа, к.т.н., доцент, orcid.org/0000-0002-5274-0217, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Встановлення закономірностей зміни фрикційних властивостей поверхневих шарів металополімерних пар тертя, що перебувають у процесі механічної, теплової та електричної взаємодії, у фрикційних вузлах гальмівних пристроїв з урахуванням трибоелектричних явищ.

Методика. Експериментальні дослідження трибоелектричних процесів були проведені на спеціально створеному лабораторному стенді, що моделював стрічково-колодкове гальмо технологічного транспорту та на серійному універсальному гальмівному стенді моделі КИ-8964, що дозволяв досліджувати металополімерні пари тертя барабанно-колодкових і дискових гальм. Вимірювання трибострумів здійснювалось за допомогою наноамперметра Ф-195, а різниця потенціалів – за допомогою аналого-цифрового перетворювача USB Oscilloscope ІІ. Кількість проведених експериментів була достатня для отримання результатів із довірчою ймовірністю 0,95.

Результати. У результаті проведених досліджень фрикційних властивостей метало­полімерних пар тертя гальмівних пристроїв у лабораторних і експлуатаційних умовах під час трибоелектричної взаємодії встановлені закономірності зміни: величини контактної різниці потенціалів пар тертя „сірий чавун – полімери“ барабанно-колодкових і стрічково-колодкових гальм від поверхневої температури накладок і питомих навантажень; динамічного коефіцієнта тертя від величини циркулюючих теплових та трибострумів; величини гальмівних моментів, що створюються окремими фрикційними накладками та сумарних гальмівних моментів від зміни генерованих трибострумів у контакті двошарових структур „метал ‒ полімер“.

Наукова новизна. Проведені дослідження трибоелектричних явищ у металополімерних парах тертя дозволяють розширити базу даних щодо трибоелектричних процесів у гальмівних пристроях. У результаті проведених досліджень знософрикційних властивостей металополімерних пар тертя на нано‑, мікро- й мілірівнях встановлені закономірності зміни термостимульованих розрядних струмів і електричних потенціалів у контакті фрикційних пар від часу фрикційної взаємодії, поверхневої температури накладок і питомих навантажень, динамічних коефіцієнтів тертя й гальмівних моментів від величин генерованих трибострумів.

Практична значимість. Одержані результати дозволяють оптимізувати керування знософрикційними властивостями та тепловим станом галь­мівних вузлів.

References.

1. Sorokatyi, R. V. and Dykha, A. V., 2015. Analysis of Processes of Tribodamages under the Conditions of High-Speed Friction. Journal of Friction and Wear, 5, рр. 422–428.

2.Shatskyi, I., Ropyak, L. and Makoviichuk, M., 2016. Strength Optimization of a Two-Layer Coating for the Particular Local Loading Conditions. Strength of Materials, 48(5), рр. 726–730.

3.Dreus, A. Yu., Kozhevnykov, A. A., Sudakov, A. K. and Vakhalin, Yu.N., 2016. Study on Thermal Strength Reduction of Rock Formation in the Diamond Core of Drilling Process Using Pulse Flushing Mode. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 3, рр. 5–10.

4. Pivnyak, G., Bondarenko, V., Kovalevs’ka, I. and Illiashov, M., 2013. Preface. Annual Scientific-Technical Colletion – Mining of Mineral Deposits 2013. London, United Kingdom: CRC Press, Taylor & Francis Group. DOI: 10.1201/b16354.

5. Dreus, A., Lysenko, K., Kozhevnykov, A. and Liu, B., 2017. Modeling hydrodynamics of the flushing fluid intermittent flow in the hydraulic system of the diamond bit. Mining of Mineral Deposits, 11(2), рр. 84–90. DOI:10.15407/mining11.02.084.

6. Mikosyanchyk, O., Mnatsakanov, R., Zaporozhets, A. and Kostynik, R., 2016. Influence of the nature of boundary lubricating layers on adhesion component of friction coefficient under rolling conditions. Eastern European Journal of Enterprise Technologies, 4(1(82)), рр. 24–31.

7. Lutsak, D., Prysyazhnyuk, P., Karpash, M., Pylypiv, V. and Kotsyubynsky, V., 2016. Formation of structure and properties of composite coatings TiB2-TiC-Steel obtained by overlapping of electric-arc surfacing and self-propagating higherature synthesis. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 38(9), рр. 1265–1278.

8. Hang, Y., Yur, J. and Chou, H., 2006. Trib-electrification Mechanisms for Self Matedcarbon Steels in Dry Severe Wear Process. Wear [pdf], 260(11–12), pp. 1209–1216. Available at: <http://drr.lib.ksu.edu.tw/bitstream/987654321/16878/1/%C3%A9%E2%84%A2%E2%80%9E%C3%A9%C2%A0%20%C3%A7%C2%A2%C2%BC-wear4.pdf> [Accessed 11 July 2017].

9. Kryshtopa, S.,   Petryna,  D., Bogatchuk, I., Prunko, I. and Melnyk, V., 2017. Surface Hardening of 40KH Steel by Electric-Spark Alloying.  Materials Science, 53(3), pp. 351‒358.

10. Volchenko, А. I., Volchenko, N. А. and Dzhava­dov, M. Ya., 2014. Electro Mechanics Wear and Destruction of Brake Wheel Rims of Drilling Hoists (part 2). Problems of Friction and Wear: Collected Scientific Engineering Papers, 3, рр. 4–17.

11. Mamedov, R.K., 2013. Contacts of Metal-Semiconductor with Electric Field of Spots. Baku: State University.

12. Kryshtopa, S., Kryshtopa, L., Bogatchuk, I., Prun­ko,  I. and Melnyk, V., 2017. Examining the effect of triboelectric phenomena on wear-friction properties of metal-polymeric frictional couples. Eastern European Journal of Enterprise Technologies, 1(5(85)), рр. 40–45.

13. Kindrachuk, M. V., Volchenko, N. А. and Volchenko, D. А., 2013. Wear of Friction Protective Straps at Contact-Impulsive Co-operation of Metal Polymer Friction Pairs of Band-Block Brake. Problems of Friction and Wear: Collected Scientific Engineering Papers, 2, рр. 4–19.

14. Volchenko, А. І., Kindrachuk, M. V. and Volchenko, D. А., 2015. Tribology: Electrothermomechanic Bases, Analysis and Synthesis at Nano-, Mikro- and Millilevels and Technical Applications: textbook for higher education institutes. Kyiv-Krasnodar.

15. Janahmadov, A. K., Aliev, A. M., Volchenko, А. І. and Javadov, M.Y., 2013. Band-block brake with conductive cooling. In: SRI researcher notes “Geotechnological Problems of Oil, Gas and Chemistry”, Baku, рр. 113–119.

16. Pashayev, A. M., Janahmadov, A. K., Dyshin, O. A. and Javadov, M.Y., 2013. The Multi-Fractal Analysis of Fatigue Facture under Friction Process. Journal of science and applied engineering, 1, рр. 112–116.

17. Bondarenko, V., Kovalevs’ka, I. and Fomychov, V., 2012. Features of carrying out experiment using finite-element methodat multivariate calculation of mine massif – combined support system. Geomechanical Processes During Underground Mining, рр. 7–13. DOI:10.1201/b13157-3.

 повний текст / full article

• < Попередня
• Наступна >