Визначення оптимальних параметрів ФАБО кулачків розподільних валів
DOI:
https://doi.org/10.32515/2664-262X.2026.14(45).52-65Ключові слова:
антифрикційне покриття, розподільний вал, довговічність, багатокритеріальна оптимізація, технологічний параметр, зносостійкістьАнотація
У статті представлені результати дослідження, спрямованого на покращення якості отримання антифрикційних покриттів під час використання фінішної антифрикційної безабразивної обробки кулачків розподільних валів автомобільних та тракторних двигунів. За критерії оптимізації було обрано умови якості антифрикційного покриття (суцільність, відносна шорсткість поверхні) та експлуатаційний показник – інтенсивність зношування зразка. Функціями відгуку були обрані режими ФАБО за визначеною схемою нанесення антифрикційних покриттів на робочу поверхню кулачків розподільних валів. Після проведення багатофакторного експерименту, на основі результатів, було отримано серію математичних моделей у вигляді рівнянь регресії. Аналіз математичних моделей дозволив визначити оптимальні змінні значення режимних параметрів ФАБО.
Результати наданого дослідження дозволили визначити оптимальні режими ФАБО, а саме: тиск інструменту, швидкість ковзання інструменту та подача інструменту.
При заданих оптимальних параметрах було отримано прогнозовані значення вихідних змінних: суцільності покриттів, інтенсивності зношування та відносної шорсткості.
Встановлено, що зі збільшенням тиску до 60 МПа спостерігається зменшення інтенсивності зношування, проте подальше збільшення тиску має тенденцію до її зростання. При заданих швидкостях приблизно 2,0 м/с спостерігається збільшення суцільності покриття до досягнення максимальних значень, подальше збільшення швидкості ковзання негативно впливає на суцільність покриття через недостатнє заповнення мікрорельєфу та погане формування антифрикційного покриття. Збільшення подачі у всьому діапазоні негативно впливає на відносну шорсткість, тому під час обробки слід підтримувати мінімальні значення подачі.
Посилання
References
1. Panina, V.V., & Dashyvets, H.I. (2014). Increasing the wear resistance of engine cylinder liners. Proceedings of the TSATU, 1, 4, 115-119 [in Ukrainian].
2. Sereda, B.P., Kalinina, N.Ye., & Kruhliak, I.V. (2014). Surface hardening of materials . Zaporizhzhia: RVV ZDIA [in Ukrainian].
3. Savuliak, V.I. & Savuliak, V.V. (2016). Znosostiiki pokryttia z hradiientnymy vlastyvostiamy. Bulletin of Mechanical Engineering and Transport, 1, 82 -88 [in Ukrainian].
4. Kosarchuk, V.V. Kulbovskyi, I.I., & Aharkov, O.V. (2014). Suchasni metody zmitsnennia i pidvyshchennia znosostiikosti par tertia. Bulletin of the National Transport University. 31, 263-268 [in Ukrainian].
5. Shepelenko, I.V., & Cherkun, V.V. (2021). Pidvyshchennia efektyvnosti obrobky tsapf shesteren hidronasosiv/ I.V. Shepelenko, Materialy VII Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii «Suchasni tekhnolohii promyslovoho kompleksu - 2021» (07 – 10 veresnia 2021 r.), Vol. 7. Kherson: KhNTU,. P.109–112 [in Ukrainian].
6. Kosiiuk, M.M., Kostiuk, S.A., & Kostiuk, M.A. (2018). Technological support for applying antifriction coating on incomplete spherical surfaces by friction-mechanical method. Bulletin of Khmelnytsky National University, 4, 39 – 43 [in Ukrainian].
7. Shepelenko I. V., Krasota A. M., & Krasota M. V. (2025). Zmina napruzheno-deformovanoho stanu robochoi poverkhni detali z antyfryktsiinym pokryttiam. Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences: Collection of Scientific Papers. Vyp. 11(42), ch. I. P. 179-189. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).1.179-189 [in Ukrainian].
8. Shepelenko I.V., Krasota A.M., Hutsul V.I., & Krasota M.V. (2025). Substantiation of the Design of a Device for Machining Camshaft Cams by the Friction-Mechanical Method. Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences: Collection of Scientific Papers, №11 (42)_II, 169–176. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).2.169-176. [in Ukrainian].
9. Shepelenko, I. V., Chernovol, M. I., Leshchenko, S. M., Krasota, M. V., Nemyrovskyi, Ya. B., Shumliakivskyi, V. P. (2023). Search for optimal parameters for finishing antifriction non-abrasive treatment of cylinder liners of autotractor engines. Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences: Collection of Scientific Papers, 8(39), II, 11–23 [in Ukrainian].
10. Mykhailo Chernovol, Shepelenko Igor, & Budar Mohamed R.F. (2015). Effectiveness increase in application of FANT of the components of mobile agricultural machines. esign, Production and Exploitation of Agricultural Machines: National Interd. Sci.&Tech.l Coll., 45(1), 10–13. https://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/212810. [in Ukrainian].
11. Kubych, V. I., Yudytsenko, O. V., & Bloshchynska, N. V. (2016). Phenomenological approach to assessing the tribological condition of CPG joints of internal combustion engines. Internal combustion engines, 2, 44–50. DOI: 10.20998/0419-8719.2016.2.08 [in Ukrainian].
12. Shepelenko, I. (2021). Technological factors influence on the antifriction coatings quality. Problems of Tribology, 26(2/100), 50–57. https://doi.org/10.31891/2079-1372-2021-100-2-50-57.
13. Shepelenko, I. (2020). The study of surface roughness in the process of finishing anti-friction non-abrasive treatment. Problems of Tribology, 25(1/95), 34–40. https://doi.org/10.31891/2079-1372-2020-95-1-34-40.
14. Shepelenko, I., Nemyrovskyi, Y., Stepchyn, Y., Mahopets, S., & Melnyk, O. (2024). Creation of a Combined Technology for Processing Parts Based on the Application of an Antifriction Coating and Deforming Broaching. In: Tonkonogyi, V., Ivanov, V., Trojanowska, J., Oborskyi, G., Pavlenko, I. (eds) Advanced Manufacturing Processes V. InterPartner 2023. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-42778-7_19 . [in Switzerland]
15. Shepelenko, I.V., Nemyrovskyi, Ya.B., & Posviatenko, E.K. (2022). Improving the quality of antifriction coatings using plastic deformation. Mechanics and Advanced Technologies. T. 6, № 1. P.24–30. https://doi.org/10.20535/2521-1943.2022.6.1.255655 [in Ukrainian].
16. Shepelenko, I., Cherkun, V., & Warouma, A. (2014). Improvement of finishing antifriction treatment without abrasive of the rubbing parts surfaces of agricultural machineries. Int J Agric Res Innov Technol. № 4(1). Р. 98–101. https://ageconsearch.umn.edu/record/305359 [in Bangladesh].
17. Nemyrovskyi, Y., Shepelenko, I., Posviatenko, E., Chernovo,l M., & Zlatopolskiy, F. (2022). Creation of progressive hole processing processes based on the study of contact phenomena during deforming broaching and finishing antifriction non-abrasive treatment in various technological environments. Problems of Tribology, 27(1/103), Р. 14–25. https://doi.org/10.31891/2079-1372-2022-103-1-14-25
18. Krasota, A., Shepelenko, I., & Krasota, M. (2025). Physical and chemical processes in the application of antifriction coatings by the friction-mechanical method. Problems of Tribology, 30(1/115), 66–73. [in Ukrainian].
19. Kulieshkov, Yu. V. et al. (2002). Statystychni metody obrobky ta analizu eksperymentalnykh danykh; Yu. V. Kulieshkov (Ed.); Kirovohradskyi derzh. tekhnichnyi un-t. Kirovohrad : KDTU [in Ukrainian].
20. Cherkun, V.V. (2006). Optymizatsiia rezhymiv FABVO/V.V. Cherkun . Proceedings of the TSATU, 5, 1, 184 – 186. [in Ukrainian].
21. Fetisov, V. S. (2018). Paket statystychnoho analizu danykh . Nizhyn : NDU im. M. Hoholia [in Ukrainian].
22. Makhanets, L.L., Vinnychuk, O.Yu., & Hryhorkiv, M.V.(2023). Statystyka. Chernivtsi : Chernivets. nats. un-t im. Yu. Fedkovycha [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 А. М. Красота, І. В. Шепеленко, М. В. Красота, Р. А. Осін
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
