Вісники НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2494
З 1961 р. у ХПІ видається збірник наукових праць "Вісник Харківського політехнічного інституту".
Згідно до наказу ректора № 158-1 від 07.05.2001 року "Про упорядкування видання вісника НТУ "ХПІ", збірник був перейменований у Вісник Національного Технічного Університету "ХПІ".
Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" включено до переліку спеціалізованих видань ВАК України і виходить по серіях, що відображають наукові напрямки діяльності вчених університету та потенційних здобувачів вчених ступенів та звань.
Зараз налічується 30 діючих тематичних редколегій. Вісник друкує статті як співробітників НТУ "ХПІ", так і статті авторів інших наукових закладів України та зарубіжжя, які представлені у даному розділі.
Переглянути
10 результатів
Результати пошуку
Документ Вплив стратегії різання на геометрію недеформованої стружки на етапі врізання при обробці зовнішнього зубчастого колеса методом Power skiving(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Сліпчук, Андрій Миколайович; Джура, Данило ОлеговичОписано кінематику зубонарізання та алгоритм моделювання під час врізання різального інструменту в заготовку. Цей важливий етап процесу різання є одним з найнебезпечнішим не тільки у зуботочінні, але і при будь-якому методі обробки, а тому потребує ретельного дослідження. Аналізуючи результати дослідження у цьому напрямі та враховуючи стрімкий розвиток відносно нового методу нарізання зубчастих коліс можна зробити висновки про ще велику кількість не вирішених проблем під час обробки. Перш за все це пов’язано із складною кінематикою процесу і відповідно ускладненнями при відтворенні різання. В описі кінематики зубонарізання були представлені методи створення моделі симуляції зубонарізання, а також системи координат необхідні для перетворення системи координат профілю інструмента в систему координат профілю заготовки. Завдяки використанню середовища САПР, твердотільні моделі, які беруть участь у процесі, з найкращою доступною точністю відтворюють процес різання. Для кожного такого положення було встановлено точне розташування різака та проміжне положення заготовки в цей момент часу. Для конкретного прикладу, на основі алгоритму було побудовано профілі зрізів недеформованої стружки для зовнішніх прямозубих коліс при різних стратегіях врізання. Крім того, було застосовано аналітичний метод розрахунку положення перехідної поверхні та визначено максимальну товщину та площу стружки та підтверджено симуляцією для різних технологічних параметрів, а саме глибини врізання та кількості робочих переходів. Порівняння між аналітично розрахованою максимальною товщиною стружки та змодельованою максимальною товщиною стружки показує хороший збіг результатів. Отримані товщини і площі зрізів стружки можуть бути використані як індикатори для регулювання процесу різання, так і для оптимізації процесу. Встановлено характер зміни геометрії стружки для різних стратегій та переходів. Маючи повну інформацію про геометричні величини недеформованої стружки можна також встановити якісні характеристики процесу.Документ Моделювання недеформованої стружки утвореної під час нарізання внутрішнього зубчастого вінця методом "POWER SKIVING"(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Сліпчук, Андрій МиколайовичСьогодні на провідних світових підприємствах, які займаються виготовленням зубчастих коліс, все частіше можна зустріти нарізання зубчастого вінця на колесі методом Power Skiving. Цей сучасний спосіб дозволяє обробляти колеса із зовнішнім та внутрішнім вінцем, як прямозубого так і косозубого, а також нарізати шліци на валах чи втулках. Така технологія поєднує в собі елементи обточування та фрезерування, забезпечуючи дуже короткий час виготовлення. Проте, з кожним роком такий метод все більше удосконалюється, хоча по своїй кінематиці є дуже складним та потребує прецизійних розрахунків. Визначення точного положення інструменту та заготовки в кожний момент часу потрібні для синхронізації рухів при нарізанні. Показано принцип побудови недеформованої стружки при нарізанні внутрішнього прямозубого вінця методом Power Skiving. Отримано параметри перерізів зрізів стружки, яка утворилася під час роботи різального інструменту. Це служить основою для моделювання та розрахунку величин сил різання, тертя, необхідної роботи, яка потрібна для усунення припуску, теплових потоків, які виникають під час різання, інтенсивності нагрівання інструменту, температури та зношування інструменту, моделювання коливань і динамічних процесів. Повна інформація про розміри та форми зрізаних шарів, їх величини у різних ділянках зубця у кожний момент часу нарізання, а також встановлені закономірності їх неперервної циклічної зміни за оберт різального інструмента, служать основою для всебічного відтворення та опису різноманітних взаємопов’язаних і взаємозалежних деформаційних і контактних процесів, які відбуваються під час процесу нарізання зубчастого вінця. Для такої задачі розроблено комплексну систему графоаналітичного, математичного і комп’ютерного моделювання цього процесу. Враховано його кінематику і достовірно відтворено закономірності процесів різання-формоутворення. Представлено застосування графоаналітичної методики побудови перерізів недеформованої стружки, яка дала можливість встановити її геометрію та основні характеристики, а також отримати 3D модель. Отримано адекватні моделі стружкоутворення та проаналізовано кількісні оцінки параметрів зрізів стружки, яка утворюється при Power Skiving.Документ Дослідження покращеного з’єднання «зубок-шарошка» шляхом введення додаткового елемента для бурових доліт(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Сліпчук, Андрій Миколайович; Яким, Роман Степанович; Кук, Андрій МихайловичРозроблено нову конструкцію породоруйнівної вставки, що дала змогу підвищити надійність з’єднання зубка з тілом шарошки долота. Це дозволило забезпечити сприятливі умови для раціонального розподілу контактних напружень у спряжених поверхнях «твердосплавний зубок – втулка – тіло шарошки долота». Поставлене завдання вирішувалось за рахунок вдосконалення обґрунтованого вибраного прототипу, яким є конструкція породоруйнівної вставки бурового долота. Конструкція включає твердосплавний зубок, який виконаний із двоступеневим хвостовиком із рівними по висоті ступенями. Розроблена конструкція породоруйнівної вставки створює можливості для підвищення міцності з’єднання «породоруйнівний зубок – тіло шарошки долота» завдяки надійному приляганню спряжених контактуючих поверхонь та унеможливлює випадання твердосплавного зубка з втулки, підвищення опірності крихкому руйнуванню твердосплавного зубка в небезпечному перерізі. Запропоноване з’єднання дозволяє покращити щільність прилягання спряжених поверхонь «хвостовик зубка – втулка» при технологічних операціях складання породоруйнівної вставки. Отримані результати моделювання напруженого стану свідчать про те, що як і очікувалось при однакових зусиллях, які діють на зубок від 50кН до 68кН, найбільш напруженим місцем на шарошці буде «комірець» біля зубка. Напруження у цьому місці для шарошок з серійним породоруйнівним оснащенням буде складати до 1070МПа. У той час для шарошок із розробленим породоруйнівним оснащенням таке напруження буде складати до 912МПа, що є менше на 17%. Отже, розроблена конструкція породоруйнівної вставки відкриває нові можливості не тільки для підвищення міцності з’єднання з тілом шарошки, а й забезпечення умов протидії розтріскуванню твердосплавних зубків при різкому зростанні напружень в пресовому з’єднанні при перевантаженні під час руйнування гірських порід підвищеної міцності. Встановлено, що параметри конструкції породоруйнівної вставки, за рахунок балансу в спряженнях і застосуванні проміжної втулки, дають змогу якісно змінити жорсткість кріплення твердосплавного зубка, що забезпечує запобіганню руйнуванню твердосплавного зубка при перевантаженні під час руйнування гірських порід підвищеної міцності. Також створюються можливості для застосування твердих сплавів з вищими показниками міцності та запобіганню утворень тріщин в тілі шарошки під час пресування вставок та в процесі руйнування породи. Розроблена конструкція породоруйнівної вставки дає змогу не тільки організовувати селективне складання, а й успішно усувати брак допущений при формоутворенні отворів.Документ Механізми структурно-фазових перетворень при кристалізації розплаву припою в умовах магнітно-динамічних впливів для твердосплавних інструментів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Кузей, Анатолій Михайлович; Лебедєв, Володимир Якович; Цикунов, Павло Юрійович; Сліпчук, Андрій МиколайовичМетодами оптичної та електронної скануючої мікроскопії вивчені процеси утворення розплавів при контактній взаємодії легкоплавкого (сплав системи Cu-Zn) і тугоплавкого (Fe-Ni) компонентів припоїв у процесі індукційної пайки твердого слава до сталевого тримача. Показано, що у результаті термічного і магнітно-динамічного впливу високочастотного електромагнітного поля на компоненти композиційного припою формується паяний шов підвищеної міцності, структура якого забезпечується за механізмом дисперсного зміцнення. Дослідження процесів контактної взаємодії легкоплавких і тугоплавких компонентів припоїв під час процесу паяння інструменту показало, що формування припою в паяних швах протікає через ряд стадій і не призводить до формування мікроструктур, що характерні для сплавів на основі систем мідь-залізо-фосфор, мідь-цинк-нікель, мідь-цинк-залізо. Таким чином, застосування композиційних припоїв дозволяє знизити температуру пайки на 40-50К, збільшити концентрацію легуючих елементів у припої та змінити його структуру. Зазначені переваги композиційних припоїв забезпечують зниження термічного впливу на контактні матеріали, підвищують міцності шва і дозволяють контролювати товщину паяного шва, а це важливо при паянні твердих сплавів систем WC-TiC (TaC). Високі початкові швидкості розчинення частинок нікелю в мідно-цинкових розплаву і розчинність міді, цинку в нікелі призводять до утворення в розплаві квазірідких частинок нікелевого сплаву. При охолодженні розплаву формуються частинки іншого, ніж навколишній сплав складу. Вони морфологічно пов’язані із зерновою структурою припою. Утворений сплав (припій) має структуру композиційного матеріалу, в якому частки металу, збагачені нікелем, і відіграють роль армуючого елемента.Документ Вплив технологічних параметрів складання з’єднання «зубок-шарошка» на якість вставного твердосплавного оснащення шарошок бурових доліт(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Сліпчук, Андрій Миколайович; Яким, Роман СтепановичПредставлено результати досліджень одного із ключових аспектів, що стосуються забезпечення якості виготовлення шарошок тришарошкових бурових доліт, оснащених твердосплавними вставними зубками. Досліджено вплив технологічних параметрів на формоутворення отворів під посадку твердосплавних зубків та операції складання з’єднання «зубок-шарошка». Аналізом встановлено, що на етапах операцій розвірчування отворів виникає найбільше проблем щодо забезпечення якості. Основна ідея полягає у встановлення раціональних технологічних параметрів на закріплення породоруйнівних елементів в тіло шарошки. На основі численних експериментів на різних типорозмірах твердосплавних зубків встановлено, що швидкість процесу пресування має надзвичайно важливе значення. Аналізом розрізаних і розібраних таких з’єднань встановлено, що стінки отвору мають значну пластичну деформацію, мікротріщини, подекуди утворилася стружка на дні отвору. Досліджено параметри відхилення по шорсткості таких поверхонь. Скориставшись рекомендаціями, виявили, що змочування зубків у окислений парафін зменшує пластичну деформацію стінок отворі вдвічі. Це дає можливість підвищувати значення натягу і з’єднання. Для підвищення точності технологічної операції пресування розроблено спеціальний пристрій, який дав змогу точно орієнтувати перед пресуванням вставні зубки, а також суттєво зменшити брак. Аналізом стінок отворів на сталі 14ХН3МА виявлено, що при натягах до 0,068 мм мала місце пружна деформація, далі до 0,148 мм, в подальшому при збільшені натягу було отримано значну пластичну деформацію. Теоретично та експериментально обґрунтовано розроблені шляхи вдосконалення технології виготовлення бурових доліт, що мінімізує деформацію шарошок та зубків. З цією метою встановлено емпіричну залежність, що дозволяє встановити залежність між параметрами шорсткості та величиною натягу з’єднанні «зубок-шарошка» доліт.Документ Оцінка надійності та критерії підвищення якості вставного породоруйнівного оснащення тришарошкових бурових доліт для буріння особливо міцних порід(НТУ "ХПІ", 2019) Яким, Роман Степанович; Сліпчук, Андрій МиколайовичУ роботі запропоновано один із напрямів вирішення задачі - комплексного підвищення якості долота. Проаналізовано найбільш поширені пошкодження, які викликають передчасний вихід з ладу породоруйнівного оснащення тришарошкових бурових доліт при бурінні особливо міцних гірських порід. Основна ідея цієї роботи полягає в розробці східчасто-логічної моделі. Така модель створюється на основі причин, що призводять до відмови тришарошкове бурових доліт з шарошками, які оснащені твердосплавними породоруйнівними вставними зубками. Встановлено, що відмова породоруйнівного оснащення долота є причиною логічної послідовності ймовірних подій, а критерієм відмови є мінімальні перерізи в моделі відмов. В даній статті показано ступенево-логічний аналіз, який дає можливість встановити характер взаємозв'язків між базовими факторами, які враховуються при прийнятті рішень. Дослідження проводилися на основі математичного планування експериментів в умовах реального виробництва бурових доліт. Показаний один із прикладів застосування модулів, що описують одну з можливих причин виходу з ладу вставного породоруйнівного оснащення долота. Аналізом встановлено, що у всіх випадках в моделях відмов елементів долота, базовими подіями виступають три основні фактори: вихідні властивості матеріалу і параметри конструкції, які задаються на стадії проектування і конструювання, а також технологічні фактори, які формуються на стадіях проектування і реалізації технологічних процесів виготовлення. Ступенево-логічний аналіз виходу з ладу тришарошкових доліт дозволяє показати взаємозв'язок між підконтрольними факторами і відмовами з позиції параметрів технічного стану елементів долота. Запропонована схема визначення параметрів елементів технологічної системи, на якій можна встановити якісні показники вставного породоруйнівного оснащення тришарошкових бурових доліт. Вибір оптимального варіанту параметрів здійснюється відповідно до критерію максимальної ефективності. Таким чином, застосування ступенево-логічних моделей дає можливість не тільки виявляти причини відмов породоруйнівного оснащення бурових доліт, а й приймати коректні і обґрунтовані рішення щодо забезпечення якості процесів на основних етапах життєвого циклу виготовлення доліт.Документ Дослідження міцності спряження "комбінований зубок – шарошка" бурових доліт на прикладі 3-D моделі(НТУ "ХПІ", 2018) Сліпчук, Андрій Миколайович; Яким, Роман СтепановичАналітично встановлено характер та величину напруженого стану в спряжені "комбінований зубок – шарошка". На основі отриманих результатів обґрунтовано ефективність застосування запропонованої конструкцій вставного породоруйнівного оснащення, що реалізовує ефект раціонального розподілу значень натягів по всій довжині спряженої поверхні. Удосконалена конструкція кріплення "комбінованого зубка" у шарошку забезпечує високу надійність такого оснащення, і крім того істотно спрощує технологію виготовлення отворів у шарошках. За результатами моделювання встановлено величину напруження у зубку, вставці та шарошці під час експлуатації такого долота. Результати моделювання напруженого стану в спряжені підтвердили дані, які отримали експерементальним шляхом, а саме: підвищено жорсткість з’єднання "комбінований зубок – шарошка" за рахунок зменшення запасу міцності кріплення та кращими умовами спряження в контакті, за рахунок однорідності матеріалів (у даному випадку "сталь – сталь").Документ Підвищення якості технології пресування твердосплавних породоруйнівних зубків у шарошки бурових доліт(НТУ "ХПІ", 2017) Яким, Роман Степанович; Сліпчук, Андрій МиколайовичВстановлено, що за забезпечення існуючою технологією нормального розподілу розмірів отворів у вінцях шарошок під вставні твердосплавні зубки типорозміром 14 мм створюються сприятливі умови для групування селективних груп по розмірах отворів та вставних зубків. Запропоновано підхід для встановлення раціональних параметрів натягів для проектування з’єднання „зубок – шарошка” у дев’яти селективних групах. Такий підхід уможливлює забезпечити стале середнє значення натягу на рівні 0,103 мм. Формування селективних груп зубків і отворів під них забезпечує отримання заданої точності при складанні з’єднання „зубок – шарошка” за умов заданої точності оброблення отворів у вінцях шарошок. Це усуває виникнення нераціональних значень натягів, які знижують надійність з’єднання „зубок – шарошка”.Документ Конструкторсько-технологічні підходи у визначенні оптимального розміщення зубків на вінцях шарошок тришарошкових бурових доліт(НТУ "ХПІ", 2016) Яким, Роман Степанович; Сліпчук, Андрій МиколайовичДослідження має на меті вирішення проблеми підвищення якісних показників вставного породоруйнівного оснащення шарошок тришарошкових бурових доліт. Дослідження проводились в умовах реального виробництва бурових доліт, за умов математичного планування експериментів, комплексним застосуванням експериментальних лабораторних, стендових і натурних експлуатаційних випробовувань. Теоретично і експериментально обґрунтовано розроблені підходи у вдосконаленні комплексного підвищення якісних показників вставного породоруйнівного оснащення шарошок бурових доліт на етапах проектування, конструювання і виготовлення. Розв’язано задачу визначення напруженого стану у шарошці при роботі та встановлення граничного значення кількості зубків, що враховується умовами експлуатації та конструкторсько-технологічні параметри спряжених поверхонь.Документ Проектно-конструкторські основи вдосконалення технології виготовлення шарошок із вставним твердосплавним породоруйнівним оснащенням тришар ошкових бурових доліт(НТУ "ХПІ", 2015) Яким, Роман Степанович; Сліпчук, Андрій МиколайовичУ даній статті розглядаються типові конструкції кріплення твердосплавних зубців до корпусу шарошки у трьохшарошкових долотах. Дослі джено конструкція посадки породоруйнуючого елемента у шарошку, яка покращує якість закріплення зубка при менших напруженнях у з’єднанні. Запропоновані конструкторські рішення щодо вдосконалення технології виготовлення шарошок із вставним твердосплавним породоруйнівним оснащенням тришарошкових бурових доліт, які дозволяють суттєво підвищити експлуатаційні показники вітчизняних бурових доліт. Проаналізовано напружно-деформівний стан запресованого зубка та шарошки у типовій конструкції та модернізованій за до помогою CAD / CAE системи.