Визначення поверхневих напружень під час відновлення автомобільних деталей твердим залізненням
Автор: Парфенюк Владислав Віталійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний транспорт
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: В даний час актуальним є вдосконалення існуючих та розроблення продуктивних способів відновлення автомобільних деталей. До таких належать методи гальванічного нарощування поверхонь зношених деталей різними металами, які міцно зчіплюються з виробами, що покриваються, й отримали назву гальваностегії [1]. Об’єкт дослідження – особливості технологічного процесу відновлення автомобільних деталей твердим залізненням. Предмет дослідження – закономірності взаємовпливу температури та кислотності електроліту й густини струму на поверхневі напруження у деталях, відновлених твердим залізненням. Мета роботи – визначити взаємовплив температури та кислотності електроліту й густини струму на поверхневі напруження у деталях, відновлених твердим залізненням. У розділі 1 розглянуті основні чинники, які впливають на процес електролітичного осадження заліза. Одним із таких чинників є кислотність електроліту, яка характеризується величиною рН, та є однією з важливих умов катодного процесу електроосадження заліза. Відповідний мінімум кислотності необхідний для попередження утворення в електроліті нерозчинних з’єднань: гідрату закису заліза Fe(OH)2 й гідрату окису заліза Fe(OH)3 [2]. В умовах високих (застосованих на практиці) густин струму швидкість відновлення іонів Н+ настільки велика, що їхнє зменшення із прикатодного шару не встигає поповнюватись за рахунок притоку із електроліту. В результаті кислотність електроліту поблизу катода стає значно меншою, ніж у загальному об’ємі електроліту. Таке явище називають залужненням прикатодного шару. В результаті залужнення в зоні електрокристалізації утворюються нерозчинні частинки гідроокису, які випадають в осадження й погіршують його якість. Гідратоуворення може призвести навіть до порушення всього гальванічного процесу [3]. Крім того, важливими параметрами описаного вище процесу є також густина струму та температура електроліту в гальванічній ванні. У розділі 2 розглянуті загальні поняття про комплексне оцінювання впливу різних чинників на процес електролізу. В даний час у машинознавстві впроваджений системний підхід. Він передбачає комплексному розгляд їхнього різноманіття зовнішніх і внутрішніх зв’язків у системах та цілеспрямованого функціювання. Тому для керування процесом електролізу технологу необхідно володіти методом, що дозволяє дослідити вплив чинників на процес, що протікає у гальванічній ванні. З огляду на це, ефективним є використання при дослідженні складних систем математичних методів «планування експерименту», або «теорії експерименту», які на противагу методам регресійного аналізу дають можливість проводити активний (керований, плановий) експеримент. Під плануванням експерименту в даному випадку мають на увазі вибір кількості та умов проведення експериментів, необхідних та достатніх для розв’язку поставленої задачі. Розділ 3 присвячений визначенню поверхневих напружень у відновлених деталях залізненням та їхнього взаємозв’язку з режимами процесу. В процесі даного дослідження були складені плани експерименту, в яких чинники змінюються на двох рівнях й позначаються планами типу 2k, де k – число чинників (повний чинниковий експеримент) [4]. В даному випадку, усі чинники, що входять в експеримент, розглядаються у певному інтервалі й під час експерименту застосовують два їхні значення, що відповідають межам інтервалу. Вони, як правило, називаються верхнім та нижнім рівнями. Отже, досліджувані чинники подають у кодованому вигляді, що значно спрощує статистичне опрацювання результатів експерименту. Складена матриця повного чинникового експерименту 23 для різних товщин покриття, де мова йде про два рівні з трьома чинниками (густина струму, кислотність та температура електроліту). Отримані регресійні рівняння, за допомогою яких розраховані теоретичні значень внутрішніх напружень у покриттях товщиною 2, 10 і 20 мкм. На підставі проведених математичних експериментів побудовані графічні залежності впливу чинників на напруження у покриттях твердим залізом. Ключові слова: автомобільні деталі, електроліз, густина струму, кислотність та температура електроліту, внутрішні напруження, повний чинниковий експеримент. Перелік використаних літературних джерел 1. Форнальчик Є. Ю. Технічна експлуатація та надійність автомобілів: навчальний посібник / Є. Ю. Форнальчик, М. С. Оліскевич та ін.- Львів: Афіша, 2004.- 492 с. 2. Полянський О. С. Технологія відновлення деталей та ремонту автомобілів: навчальний посібник / О. С. Полянський, Б. В. Савченков, Є. О. Дубінін та ін..- Харків: вид-во ХНАДУ, 2012.- 312 с. 3. Молодик М. В. Відновлення деталей машин / М. В. Молодик, Б. А. Лангерт, А. К. Бредун.- К.: Урожай, 1989.-256 с. 4. Системологія на транспорті: в 2-х кн. / [Е. В. Гаврилов, М. Ф. Дмитриченко, В. К. Доля та ін.]. - К.: Знання України, 2007. - Кн. ІІ: Технологія наукових досліджень і технічної творчості. - 2007. - 318 с.