2. Результати прикладних досліджень, створення новітніх технологій та конкурентоспроможних розробок за пріоритетними напрямками розвитку науки і техніки

Пріоритетний напрямок розвитку науки і техніки

Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та агропромисловому комплексі

• Вперше теоретично обґрунтовано умови створення знакопостійного обертового моменту на виході планетарного імпульсного механізму, а також можливість трансформації обертового моменту без реактивної опори на виході приводу. Розроблено узагальнену модель просторового планетарного імпульсного механізму, яка дозволяє аналітично визначити вплив відцентрових сил відносно відповідних осей на формування динаміки приводу. Визначено умови зрівноваження обертового моменту при фазовому зміщенні дебалансів планетарного імпульсного механізму. На основі відомих та запропонованих технічних рішень розроблено класифікацію інерційних планетарних трансформаторів моменту за комплексом ознак, що дало можливість спростити вибір раціональних напрямів та компонувальних схем. Розробки можуть бути реалізовані автомобільними, тракторними та мотоциклетними заводами, підприємствами сільськогосподарського машинобудування (тема "Наукові основи створення високоефективних автоматичних інерційних планетарних передач для безступеневих трансмісій транспортних засобів та приводів машин загального призначення", науковий керівник доктор техн. наук, проф. С.Г.Нагорняк).

• Розроблені математичні моделі: термонапруженого стану металу у зоні контакту при імпульсному фрикційному зміщені деталей машин для оцінки температур та напружень, які визначають умови формувань зміщеного шару; визначення параметрів точності зміцнених циліндричних і плоских поверхонь, які базуються на розрахунку балансів точності використовуваного технологічного обладнання. Експериментально обґрунтовано вплив водню на формування напружено-деформованого стану поверхневих зміцнених шарів. Встановлені закономірності впливу зсувного деформування у зоні контакту інструмент-деталь на утворення зміцненого шару (товщина, твердість, шорсткість та структурно-фазовий стан). Показана перспективність використання поверхнево активної полімер-вмісної мастильно-охолоджувальної рідини МХО - 64а як технологічне середовище при імпульсному фрикційному зміщені робочих поверхонь деталей машин, що дало можливість зменшити силові параметри обробку у 1,5-1,6 разів та збільшити товщину шару у 1,4-1,7 разів. Розроблено багатофакторні математичні моделі для визначення товщини зміцненого шару та силових параметрів імпульсного фрикційного зміщення деталей машин з метою оптимізації процесу обробки. Встановлено підвищення зносостійкості зміцнених шарів у 2-8 разів (при терті без мащення, з граничним мащенням, у мастильно-абразивному середовищі, фретинг-процесі, потоці абразивних частинок на реверсивному терті), втомну (мало - та багато циклову і контактну) та корозійно-втомну міцність до 6 разів вуглецевих, низьколегованих сталей та чавунів. Розроблено технологічні процеси фрикційного зміцнення напрямних верстатів, деталей шарнірів ланцюгів конвеєрів та деталей технологічного оснащення. Науково обґрунтовані рекомендації та одержані математичні моделі оптимізації параметрів технологічного процесу використовуються для визначення оптимальних режимів зміцнення, фізико-хімічних та механічних параметрів поверхні та експлуатаційних властивостей виробів при проектуванні і розроблені технологій поверхневого фрикційного зміцнення деталей машин, а також для автоматизації проектування технологічних процесів та обладнання для реалізації процесу фрикційного зміцнення. Розроблено та впроваджено технології фрикційного зміцнення напрямних станин фрезерних верстатів на ВАТ "Львівський завод фрезерних верстатів", деталей шарнірів тягових та гусеничних ланцюгів на ВО "Конвеєр", деталей технологічного оснащення на Львівському заводі "Електоропобутприлад", та поворотно-слідкуючих механізмів антен далекого космічного зв'язку на Тернопільському заводі "Сатурн". (докт. техн.наук І.П.Гурей).

• Вдосконалена прикладна теорія пластичного формоутворення навивних заготовок деталей машин класу "тіла обертання. На основі цієї теорії: розроблено науково-технологічні передумови створення прогресивних технологічних процесів виготовлення нових типів навивних заготовок щільним навиванням профільних стрічок на оправу із відповідними технологічними і конструктивними параметрами; розвинуто методологію розрахунку гвинтових елементів на міцність із визначенням величини критичної сили для забезпечення стабільності технологічного процесу виготовлення заготовок зі зведеною висотою (відношенням висоти стрічки до її висоти) до 15 і зменшеними ресурсозатратами; синтезовано узагальнену багатокомпонентну кінематичну схему формоутворення гвинтових профілів, яка дозволила створити реальні науково-прикладні основи для проектування нових ресурсоощадних технологічних процесів. Створені нові конкурентноздатні гвинтові механізми машин різного службового призначення впроваджені ну ВАТ "Тернопільський комбайновий завод" (м. Тернопіль), ВАТ "Хмельницький механічний завод" (м. Хмельницький) (теми: "Моделювання технологічних процесів та транспортних систем сільськогосподарських машин"; Теоретичне обґрунтування технологічних процесів викопування і сепарації коренеплодів" , докт. техн.наук М.І.Пилипець).

Нові речовини та матеріали

• Запропоновано нові режими формування полімеркомпозиційних матеріалів (ПКМ), які дозволили поліпшити їхні фізико-механічні та теплофізичні властивості відповідно на 45-60%, та 60-80%, порівняно з вітчизняними та зарубіжними матеріалами аналогічного призначення. Розроблено технологію нанесення ПКМ на довговимірні деталі зі складним профілем поверхні. Розроблено нові полімер - композиційні матеріали на основі епоксидної смоли ЕД-20, армованої бездесперстним та волокнистим наповнювачами, а також установку для дослідження їхніх динамічних механічних харак-те-ристик у процесі затвердження. Отримані науково-обгрунтовані методи регулювання триботехнічних і міцностних властивостей на основі епоксидних в'яжучих шляхом зміни параметрів їх топологічної структури модифікацією смол термопластичними добавками і введенням мінеральних наповнювачів. Створені зносостійкі композиційні матеріали з покращеними фізико-механічними характеристиками і розроблені пристрої для нанесення покрить на робочі поверхні вузлів тертя газотранспортного обладнання. Розроблені нові конструкції та виготовлені дослідні зразки деталей для вузлів компресорних станцій магістральних газопроводів в ДП "Черкаситрансгаз" та "Прикарпаттрансгаз" та для рефлекторів параболічних антен. Нові матеріали та технологія нанесення покриттів пройшли дослідно-промислову перевірку на Гусятинській КС-38Б (Тернопільська область) та в НДВП "Промінь" (м. Тернопіль) (тема "Створення та дослідження полімерних конструкційних матеріалів на основі термо- та реактопластів для вузлів газотранспортного обладнання", науковий керівник доктор техн. наук, проф. П.Д.Стухляк).