CC BY
23
Вони можуть бути ютотним резервом економп традицшних енергетичних ре-сурсiв. Такi вдаоди можуть бути використанi для отримання технолопчно! пари та топкових газiв для сушильного господарства i тепла для опалювання примiщень на власному шдприемста або реалiзованi заводам з виготовлення деревинних плит.
Зроблений анашз дае змогу практично застосувати результати дослщ-жень вiдповiдно до конкретних умов шдприемства, геометричних параметрiв сировини та якiсного 11 складу.
Лгтература
1. Бехта П.А. Виробництво 1 оброблення лущеного та струганого шпону: Навч. по-с1бник. - К.: 1СДО, 1995. - 296 с.
2. Манзш С.О., Панов В.В. Практикум з технологи клеених матер1ашв. - Льв1в: УкрДЛТУ, 2001. - 81 с.
3. ДСТУ 4020-2-2001. Люоматер1али кругш та пиляш. Методи обм1рювання та визна-чення об'ем1в. Частина 2. Люоматер1али кругш.
УДК 620.178.16 Доц. О. Б. Гасш, канд. техн. наук;
проф. В.М. Голубець, д-р техн. наук - НЛТУ Украти
ЗНОСОСТШК1СТЬ ЙОННО-ПЛАЗМОВИХ ПОКРИТТ1В В УМОВАХ ТЕРТЯ КОВЗАННЯ
Наведено результати дослщжень зносостшкосп йонно-плазмових вакуумних покритпв в умовах граничного тертя ковзання. Встановлено залежносп моменту тертя вщ швидкостi ковзання i навантаження та характер тертя залежно вщ хiмiчно-го складу покриттiв. Найвищу зносостiйкiсть на нетермооброблених сталях забезпе-чують покриття Ti-N i Ti-Ni-N.
Ключов1 слова: вакуумнi йонно-плазмовi покриття, зносостiйкiсть, момент тертя, швидкiсть ковзання.
Doc. O.B. Hasiy, prof. V.M. Holubets - NUFWT of Ukraine Ion-plasma coatings wear durability in sliding friction condition
The results of researches of ion-plasma vacuum coatings wear durability in boundary sliding friction condition are shown. Friction moment to sliding speed and load relations and friction character to chemical analysis of coatings relation were established. The best wear durability on nonheat-treatable steels are supplied by Ti-N and Ti-Ni-N coatings.
Keywords: vacuum ion-plasma coatings, wear durability, friction moment, sliding speed.
Поряд is високою ефектившстю застосовування вакуумних йонно-плазмових покритпв, що наносяться методом К1Б, для шдвищення стшкосп металор1зального шструменту певний штерес представляе застосування 1х для змщнення деталей вузл1в тертя ковзання.
В данш робот наведено результати лабораторних дослщжень по вияв-ленню поведшки деяких характерних покритпв при терт ковзання за схемою "кшьце-вкладка". Покриття наносили на установщ "Булат-ЗТ" на поверхню кшьця д1аметром 40 мм i шириною 10 мм з1 стал1 45 нормал1зовано1". Матерь алом контртша (вкладки) слугувала сталь 45 шсля гартування (Т = 830°С) у воду i вщпуску при 200 °С впродовж 0,5 год. Дослщжували стшюсть покритпв
196
Збiрник науково-техшчних праць
у середовищд масла мIндустрiальне И-20" при навантаженнях N = 600Н (Р = 3МПа) i швидкостi ковзання V = 1 м/с за час 2 год. Додатково шсля припрацювання зразюв з покриттями дослщжували залежностi моменту тер-тя вщ швидкостi ковзання (при навантаженнях 600, 1000 i 1200 Н), а також залежност Мтр вiд навантаження (при V = 1,0 м/с). Дослщження залежнос-тей Мтр = ДУ) i Мтр = А^К) проводили при тертi впродовж 20 хв. Режими осадження вакуумних покритпв наведено в табл. 1.
Табл. 1. Компоненти покритт'ш i режими Их нанесення
№ покриття Компоненти покриття Матер1ал випаровувача 1 струм дуги, А Робо-чий газ Тиск газу, Па Опорна напруга, В Температура тдклад-ки, °С Товщи-на покриття, мкм
I випаро-вувач II випаро-вувач
3 Т^ Т1/100 — N2 0,4...0,5 150 450 4
9 ^/100 №/150*)* N2 0,4...0,5 200 400 4.5
10 ^/100 №/70 ^ N2 0,4.0,5 200 400 4
11 ^/100 Ni/100 N2 0,4.0,5 160 400 5.6
12 Ti-Ni-N ^/100 №/100*)* N2 0,4.0,5 200 400 4.5
13 Ti-Ni-N ^/100 Ni/70 N2 0,4.0,5 160 400 4.5
15 Ti-Ni-N ^/100 №/150**)* N2 0,4.0,5 200 400 4.5
22 Мо-М Мо/180 — N2 0,4.0,5 170 450 4.5
26 Mo-Ni-N Мо/180 №/150*)* N2 0,07.0,08 170 450 4.5
Дослщження показали, що деяк покриття схоплюються за першi хви-лини випробувань (табл. 2).
Табл. 2. Характер тертя досл'кджуваних покритт'ш
Номер покриття Характер тертя
Т^ (№3) (№10) Миттеве схоплювання покриття ! матер!алу контртша за перш! секунди роботи при вс1х навантаженнях
(№9) (№12) (№15) Схоплювання з контртшом через 1.5 хв. тертя при навантаженнях 200.300 Н. При вищих навантаженнях схоплювання майже миттеве
(№11) (№13) Схоплювання не виявлено. Швидке зношування покритпв
Мо^ (№22) Мо-№^ (№26) При навантаженнях до 300 Н схоплювання не вщбуваеться. Покриття схоплюеться при високих навантаженнях (600 Н) через 1-3 хв.
Таке схоплювання е характерним для тертя всiх покриттiв на основi сполук титану по контртшу з вуглецевих сталей (загартованих i нетермооброб-лених) та iнших матерiалiв (титан, нержавiючi сталi) як при терт в умовах змашування, так i при сухому тертi, а також в середовишд 3 % №С1. Це викли-кано наявшстю велико! кiлькостi виступiв крапельно! фази, що е мжроутво-реннями. На початковi стади тертя за рахунок високих локальних навантажень (при низьких iнтегральних навантаженнях) на мiкронерiвностях мае мюце швидке локальне нагрiвання i вiдбуваеться схоплювання поверхонь тертя.
З метою виключення можливостi виникнення високих локальних навантажень на початковш стади процесу тертя напилення з шкелевого катода проводили з суцшьним *) i щiлинним **) сепаратором (див. табл. 1) з метою вщокремлення мжрокрапельних фаз при осадженш покриття, а також перед
дослiдженнями проводили додаткове зачищення поверхонь покриттiв шшф-шкуркою 64С16-П (ГОСТ 10054-82) до повного зникнення мiкронерiвностей. Така оброблення дозволила повшстю виключити процес схоплювання для бiльшостi покриттiв.
Результати дослщжень триботехшчно! мповедiнким зачищених пок-ритлв в умовах граничного тертя наведено на рис. 1-3.
Рис. 1. Залежшсть моментiв тертя пари "сталь 45 загартована -сталь 45 з покриттями " вiд навантажень: 1- Т1-Ш (№3); 2 - ТШ-Ш (№15, 7 % N1);
3 - ТШ-Ш (№12, 1,9 % N1);
4 - Т\-Ы\-Ы (№13, 45 % N1); 5 -Ыо-Ш-Ы (№26, 5...7 % N1)
Рис. 2. Залежшсть моменту тертя вiд швидкост1 ковзання:
1-3 - покриття Т-Ш (№3); 4-6 - ТШШ (№12); 7-9 - ТШ-Ш (№15); 1,4,7 - навантаження 600 Н;
2.5.8-1000 Н;
3.6.9-1200 Н
Для вЫх дослщжуваних покритпв характерними е збшьшення моменту тертя при шдвищенш навантаження. Значення моментв тертя для покрит-тв Т1-№-Ы (№ 12, № 13, № 15) ютотно не вiдрiзняються, не дивлячись на змь ну складу конденсатв. Покриття з чистого (№ 3) мають найнижчий ко-ефщент тертя при рiзних навантаженнях i швидкостях ковзання. Як видно, для бшьшоси режимiв випробування покритлв швидкiсть тертя 1,0 м/с е найбшьш оптимальною.
Дослiдження величини зносу гравiметричним методом показало, що найкращою стiйкiстю володiе покриття ТьЫ (№ 3), а також ТьМ-Ы (№ 12)
198
Збiрник науково-технiчних праць
(рис. 3). Покриття № 12 зношуеться дещо бiльше, однак iнтенсивнiсть вели-чини зносу у нього значно нижча, шж у покриття №3. Необхщно зауважити, що пiдвищення вмюту нiкелю до 7 % (покриття Ti-Ni-N (№ 15)) i 45 % (покриття Ti-Ni-N (№ 13)) приводить до iстотного шдвищення стiйкостi покрит-тiв, при цьому значно менше зношуеться i контртшо.
Рис. 3. Зношення ктъця (а) i вкладки (б — заштрихован стовбчики) при mepmi з покриттями: 1 - Ti-N (№3);
2 - Ti-Ni-N (№12);
3 - Ti-Ni-N (№15);
4 - Ti-Ni-N (№13); 5 - Мо-N (№22)
Таким чином, застосування вакуумних йонно-плазмових покритпв може ютотно шдвищити зносостшюсть деталей машин з вуглецевих нетер-мооброблених сталей. Залежно вщ режимiв роботи вузлiв тертя можна засто-сувати покриття ТьЫ (№3) i Ti-Ni-N (№12) при умовi необхщност забезпе-чення високо! стiйкостi тшьки одше! деталi спряження або покриття Ть№-№ (№ 15, № 13) для забезпечення необхщно! стiйкостi вше! пари тертя.
Застосування цих покритпв е незамiнним для деталей машин, змщ-нення термiчною обробкою яких з тих чи шших причин неможливе.
УДК 674.02 Доц. В.О. Маеесъкий, канд. техн. наук;
магктр Ю.В. Бенях - НЛТУ Украти
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ФОРМОСТ1ЙКОСТ1 КЛЕСНИХ ЩИТ1В З МАСИВНО1 ДЕРЕВИНИ ДУБА
Розглянуто рiзнi варiанти клеених щитiв, якi склееш з дiлянок масивно'1 дереви-ни та особливосп розмiщення тахлi в пазах рамки. Виконано експериментальш дос-лiдження, встановлено регресiйнi залежностi для визначення величин розбухання i стрши прогину клеених щит1в тсля розбухання та всихання залежно вщ ширини заготовок та кута нахилу р1чних шар1в та проведено ix оптим1зац1ю. Розраховано собь вартють виготовлення клеених щит1в 1з заготовок шириною 40 та 65 мм.
Doc. V.O. Mayevskyy; master Yu.V. Benyah - NUFWT of Ukraine Investigations of stability of shape of Composite boards from oak solid wood
It was considered the different variants of composite boards, which were glued from wood parts, and features of panel arrangement in groove of frame. It was performed the experimental investigations about establishment of regression dependence for determination
