Моделювання зносостійкості композиційного покриття для поверхонь поршнів двз авіаційної наземної техніки - Тамаргазін, Олександр Анатолійович; Довгаль, Андрій Григорович; Приймак, Людмила Борисівна (НТУ "ХПІ", 2018)
Проведено математичне моделювання окремих триботехнічних характеристик інтрузійних покриттів, призначених для поверхонь поршнів двигунів внутрішнього згоряння, виготовлених з ливарних алюмінієвих сплавів. Проблема зносостійкості поршнів є однією з найбільших наукових проблем застосування двигунів та у двигунобудівный галузі. Наукове дослідження зносостійкості алюмінієвих сплавів поршнів є важливою для розробки технології поверхневого зміцнення. В якості компонентів для композиційних покриттів використовувалися карбід кремнію та оксид алюмінію різного гранулометричного складу. Було обрано основні фактори нанесення покриттів для визначення критичних для зносостійкості та якості покриття. Покриття наносили методом інтрузій в струмені піску піскострумінної машини та фіксували остаточною термічною обробкою. Середовище покриття змішували зі струменем піску в процесі нанесення покриття. Таким чином найменші частинки наносились на підкладку в потоці струменю піску, а основне середовище – пісок - відторгалося з поверхні. Результати отриманих триботехнічних характеристик використовували для побудови регресійних поліномінальних залежностей та визначення їх коефіцієнтів. Порядок полінома було обрано рівним двом відповідно до кількості факторів. Вищий ступінь поліному не має користі, оскільки не впливає на точність розрахункових даних. Для визначення точності розрахунків було оцінено адекватність моделі. Так, було розраховано критерій Фішера для розробленої поліноміальної моделі та порівняно з табличним для визначення адекватності моделі, а також для визначення статистичної значущості коефіцієнтів поліноміальної моделі. У якості факторів оптимізації було обрано розмір частинки покриття та температуру остаточної термічної обробки. У якості функції відгуку було обрано зносостійкість покриття, що характеризує ресурс та коефіцієнт тертя, що вказує на можливе схоплювання в робочих умовах. Були визначені коефіцієнти поліноміальних моделей, визначена їх статистична значущість та побудовані двовимірні графічні залежності. Отримані моделі було перевірено на адекватність за допомогою статистичних критеріїв Стʼюдента та Фішера в кожній точці моделі. На основі візуальної оптимізації отриманих моделей було сформовано рекомендації щодо технологічних режимів нанесення покриттів на поверхні поршнів ДВЗ АНТ.

Mathematical modeling of some tribotechnical description of intrusive coating intended for piston surfaces of internal combustion engines made of cast alluminium alloys has been held. The problem of piston wear resistance is one of the biggest scientific problem of the engine applicators and engine building industry. The scientific research of the alluminium alloy wear resistance of pistons is vital for development of superficial strengthening technology. As the components of composition coatings the silicon carbide and aluminium axide of different granulometric content has been selected. The main factors of the coating deposition have been chosen for detection of the most crucial for the wear resisatnace and coatings quality. The coating had been deposited by the intrusion method in the sand stream of sandblast machine and finally fixed by eventual thermal treatment.The coating media had been mixed with the sand blast stream in the process of coating depositions. Thus the smallest particles have been deposited on the substrate in the sand blast stream and the main media of the sand had been rejected from the coating surface. Results of acquired tribotechnical descriptions had been used for development of regression polynomial expressions and determination of their factors. The order of the polinom had been chosen being equal to the two complying the number of the factor. The higher number degree of the polynom is useless as is not influencing the precision of the calcilated results. In order to determine the calculation precisions the model adequacy has been estimated. Thus the Fisher’s criteria hav been calculated for the polinomial models developed comparing with the tabular ones in order to detect the models adequacy, as well as estimation of the statistical significance of the polinomial models factors. As the optimization factors the size of the coating particles and the temperature of eventual treatment have been selected. As the response function the wear resistance of the coating, that describes the life time and friction factor, that indicates the possible seizure in the working conditions. The factors of polinomial models have been determined, their statistical significance has been determined and two-dimensional diagrams have been plotted. Acquired models have been checked for adequacy using the statictical Fisher’s and Student’s criteria in each piont of the model. On the ground of visual optimization of the acquired models, recommendations have been composed on deposition modes of coating application on the piston surfaces of AGSE ICE.
Modelling of wear resistance of composition coating for piston surfaces of ICE aircraft ground support equipment
Keywords: моделювання математичне; двигун внутрішнього згоряння; сплав алюмінієвий; покриття електроіскрове; трибовипробування; фреттинг високотемпературний