Умный поиск 


3_2022_s_8

Название статьи О ВЫБОРЕ СОВРЕМЕННОГО КОНСТРУКЦИОННОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОТВЕТСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ. ЧАСТЬ 1
Авторы

Л.А. СОСНОВСКИЙ, д-р техн. наук, проф., профессор кафедры «Локомотивы», Белорусский государственный университет транспорта, г. Гомель, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике МЕХАНИКА ТРИБОФАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Год 2022
Номер журнала 3(60)
Страницы 85–96
Тип статьи Научная статья
Индекс УДК 669.13.018; 669.131.7
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2022-3-60-85-96
Аннотация Показано, что при решении проблем обеспечения качества, надежности, конкурентоспособности механических систем ответственного назначения фундаментальное значение имеет металл, комплекс его механических и служебных свойств. Сталистый чугун МОНИКА (Mo–Ni–Cu) (патент BY 15617) обнаруживает нетрадиционную и уникальную способность терять хрупкость (повышать вязкость) с ростом прочности. По служебным свойствам он не уступает легированным термоупрочненным сталям. Это позволяет рекомендовать его для изготовления различных высоконагруженных деталей и узлов современной техники. В статье приведено несколько примеров эффективного применения МОНИКИ для изготовления литых ножей режуще-измельчающих аппаратов кормоуборочных комбайнов (Hi-Tech), крупногабаритных зубчатых колес диаметром 500 мм для бортовых редукторов сельскохозяйственных комбайнов (ноу-хау), а также опытных литых рельсов для железнодорожного транспорта (Hi-Tech). Комплексом лабораторных и натурных испытаний убедительно доказано, что одна марка нового конструкционного материала вполне обеспечивает требуемую эксплуатационную надежность разных трибофатических систем, работоспособность которых определяется многими критериями (усталость, износ, трение, трещиностойкость) при действии высоких повторно-переменных и ударно-циклических нагрузок. Это обусловливает безусловную экономичность и конкурентоспособность механических систем ответственного назначения (трибофатических систем) для современных машин и оборудования.
Ключевые слова металл; механические и служебные свойства; пределы прочности, усталости, трещиностойкости; износостойкость; напряженно-деформированное и предельное состояния; модифицирование; микроструктура; МОНИКА
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Расчеты на прочность в машиностроении: в 3 т. / С.Д. Пономарев [и др.]; под ред. С.Д. Пономарева. — М.: Машгиз, 1956–1959. — Т. 3 — 1115 с.
  2. Гребеник, В.М. Усталостная прочность и долговечность металлургического оборудования / В.М. Гребеник. — М.: Машиностроение, 1969. — 256 с.
  3. Конструкционная прочность материалов и деталей газотурбиновых двигателей / И.А. Биргер [и др.]; под ред. И.А. Биргера, Б.Ф. Балашова. — М.: Машиностроение, 1981. — 222 с.
  4. Кудрявцев, И.В. Усталость крупных деталей машин / И.В. Кудрявцев, Н.Е. Наумченков, Н.М. Саввина. — М.: Машиностроение, 1981. — 237 с.
  5. Махутов, Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность / Н.А. Махутов. — М.: Машиностроение, 1981. — 272 с.
  6. Одинг, И.А. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов / И.А. Одинг. — М.: Машгиз, 1962. — 260 с.
  7. Олейник, Н.В. Выносливость деталей машин / Н.В. Олейник. — Киев: Техника, 1979. — 199 с.
  8. Почтенный, Е.К. Прогнозирование долговечности и диагностика усталости деталей машин / Е.К. Почтенный. — Минск: Наука и техника, 1982. — 246 с.
  9. Трубин, Г.К. Контактная усталость материалов для зубчатых колес / Г.К. Трубин. — М.: Машгиз, 1962. — 404 с.
  10. Фролов, К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиностроения / К.В. Фролов. — М.: Машиностроение, 1984. — 233 с.
  11. Биргер, И.А. Расчет на прочность деталей машин / И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г.Б. Иосилевич. — М.: Машиностроение, 1979. — 702 с.
  12. Пути снижения коэффициентов запаса прочности и металлоемкости машин при одновременном повышении их надежности и долговечности / В.В. Бойцов [и др.] // Вестник машиностроения. — 1981. — № 11. — С. 46–49.
  13. Надежность механических частей конструкции летательных аппаратов / А.А. Кузнецов [и др.]. — М.: Машиностроение, 1974. — 144 с.
  14. Писаренко, Г.С. Современные проблемы прочности / Г.С. Писаренко // Современные проблемы теоретической и прикладной механики. — Киев, 1978. — С. 25–52.
  15. Решетов, Д.Н. Работоспособность и надежность деталей машин / Д.Н. Решетов. — М.: Высш. школа, 1974. — 206 с.
  16. Целиков, А.Я. Надежность конструкций и механизмов / А.Я. Целиков, Д.Н. Решетов, Б.А .Морозов // Вестн. АН СССР. — 1974. — № 12. — С. 37–42.
  17. Цитович, И.С., Безотказность и долговечность тракторов и сельскохозяйственных машин / И.С. Цитович, Н.Н. Дорожкин, В.А. Дьяченко; под ред. И.С. Цитовича. — Минск: Ураджай, 1977. — 151 с.
  18. Сосновский, Л.А. Механика усталостного разрушения: словарь-справ.: в 2 т. / Л.А. Сосновский. — Гомель: НПО «ТРИБОФАТИКА», 1994. — Т. 2
  19. Гаркунов, Д.Н. Триботехника / Д.Н. Гаркунов. –— М.: Машиностроение, 1985. — 424 с.
  20. Жуковский, Н.Е. Трение бандажей железнодорожных колес о рельсы: собр. соч.: в 16 т. / Н.Е. Жуковский. — Л.: Гостехиздат, 1950. — Т. 7. — С. 426–478.
  21. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ / И.В. Крагельский, М. В. Добычин, В. С. Комбалов. — М.: Машиностроение, 1977. — 526 с.
  22. Дроздов, Ю.Н. Трение и износ в экстремальных условиях / Ю.Н. Дроздов, В.Г. Павлов, В.Н. Пучков. — М.: Машиностроение, 1986. — 223 с.
  23. Джонсон, К. Механика контактного взаимодействия / К. Джонсон. — М.: Мир, 1989. — 510 с.
  24. Горячева, И.Г. Механика фрикционного взаимодействия / И.Г. Горячева. — М.: Наука, 2001. — 478 с.
  25. Боуден, Ф.Р. Трение и смазка / Ф.Р. Боуден, Д. Тейбор. — М.: Машгиз, 1960. — 101 с.
  26. Коновалов, Л.В. Нагруженность, усталость, надежность деталей металлургических машин / Л.В. Коновалов. — М.: Металлургия, 1981. — 280 с.
  27. Сосновский, Л.А. Статистическая механика усталостного разрушения / Л.А. Сосновский. — Минск: Наука и техника, 1987. — 288 с.
  28. Цитович, И.С. Пути повышения надежности машин / И.С. Цитович, О.В. Берестнев. — Минск: Наука и техника, 1979. — 81 с.
  29. Биргер, И.А. Вероятность разрушения, запасы прочности и диагностика / И.А. Биргер // Проблемы механики деформированного твердого тела: сб. науч. тр. — Л.: Судостроение, 1970. — С. 71–82.
  30. Болотин, В.В. Статистические методы в строительной механике / В.В. Болотин. — М.: Стройиздат, 1965. — 280 с.
  31. Кугель, Р.В. Надежность машин массового производства / Р.В. Кугель. — М.: Машиностроение, 1981. — 244 с.
  32. Степнов, М.Н. Усталость легких конструктивных сплавов / М.Н. Степнов, Е.В. Гиацинтов. — М.: Машиностроение, 1973. — 317 с.
  33. Трощенко, В.Т. Сопротивление усталости металлов и сплавов: справ.: в 2 т. / В.Т. Трощенко, Л.А. Сосновский. — Киев: Наук. думка, 1987. — Т. 2.
  34. Механические свойства конструкционных материалов при сложном напряжении состояния: справ. / А.А. Лебедев [и др.]; отв. ред. В.Т. Трощенко. — Киев: Наук. думка, 1983. — 366 с.
  35. Прочность материалов и элементов конструкций в экстремальных условиях: в 2 т. / Г.С. Писаренко [и др.]; под ред. Г.С. Писаренко. — Киев: Наук. думка, 1980. — Т. 2.
  36. Фридман, Я.Б. Механические свойства металлов. Механические испытания. Конструкционная прочность: монография в 2 ч. / Я.Б. Фридман. — М.: Машиностроение, 1974. — Ч. 2. — 368 с.
  37. Слово о трибофатике / В.И. Стражев [и др.], ред.-сост. А.В. Богданович. — Гомель–Минск–Москва–Киев: Rеmikа, 1996. — 132 с.
  38. Сосновский, Л.А. Механика износоусталостного повреждения / Л.А. Сосновский // Проблемы безопасности на транспорте: тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф., 18–20 окт. 2000 г. / БелГУТ; под ред. В.Я. Негрея. — Гомель, 2000. — С. 186.
  39. Щербаков, С.С. Механика трибофатических систем / С.С. Щербаков, Л.А. Сосновский. — Минск: БГУ, 2011. — 407 с.
  40. Сосновский, Л.А. Закон трения: от трибологии к трибофатике. Сообщение 1. Классический закон сухого трения и необходимость его корректировки / Л.А. Сосновский // Механика машин, механизмов и материалов. — 2019. — № 1(46). — С. 64–76.
  41. Сосновский, Л.А. Закон трения: от трибологии к трибофатике. Сообщение 2. Теоретические исследования / Л.А. Сосновский // Механика машин, механизмов и материалов. — 2019. — № 2(47). — С. 66–77.
  42. Сосновский, Л.А. Закон трения: от трибологии к трибофатике. Сообщение 3. Экспериментальные исследования / Л.А. Сосновский // Механика машин, механизмов и материалов. — 2019. — № 4(49). — С. 95–106.
  43. Сосновский, Л.А. Основы трибофатики: учеб. пособие / Л.А. Сосновский. — Гомель: БелГУТ, 2003. — Т. 1. — 246 с.; Т. 2. — 234 с.
  44. Сосновский, Л.А. Фундаментальные и прикладные задачи трибофатики: курс лекций / Л.А. Сосновский, М.А. Журавков, С.С. Щербаков. — Минск: БГУ, 2011. — 488 с.
  45. Люнген, X.Б. Развитие производства чугуна и стали / X.Б. Люнген, М. Петере, П. Шмеле // Черные металлы. — 2011. — № 9.
  46. Designing with Austempered Ductile Iron (ADI) / J.R. Keough, K.L. Hayrynen, G.L. Pioszak // AFS Proc. 2010. — American Foundry Society, Schaumburg. — 2010. — 15 p.
  47. Roedter, H. ADI – Austempered Ductile Iron / H. Roedter // Чугуны с шаровидным и вермикулярным графитом и аустенитно-бейнитной матрицей. Современные материалы для литых деталей: информационный сб. техн. материалов / Металлург; под ред. Н.Н. Александрова [и др.]. — М., 2004. — С. 249–258.
  48. Your Means to Improved Performance, Productivity and Cost: Proc. of the 1st International Conference on Austempered Ductile Iron, 2–4 April 1984 / Hyatt Regency O’Hare. — Rosemont, 1984. — 300 р.
  49. Your Means to Improved Performance, Productivity and Cost: Proc. of the 2nd International Conference on Austempered Ductile Iron, 17–19 March 1986 / Rackham School, University of Michigan. — Ann Arbour, 1986. — 463 р.
  50. Proceedings of the World Conference on Austempered Ductile Iron: 12–14 March 1991. — Bloomingdale, 1991. — 460 p.
  51. Gagne, M. Environmental Embrittlement of Ductile Iron / M. Gagne, K.L. Hayrynen / Proc. of the 8th International Symposium on Science and Processing of Cast Iron. — Beijing, 2006. — Pp. 452–457.
  52. Hayrynen, K.L. Determination of Mechanical Properties in Various Ductile Irons after Subjecting Them to Long-Term Elevated Temperatures / K.L. Hayrynen, J.R. Keough, B.V. Kovacs [Electronic resource]. — Mode of access: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi= 10.1.1.732.2661&rep=rep1&-type=pdf.
  53. Proceedings of the World Conference on Austempered Ductile Iron: 26–27 September 2002. — Louisville, 2002. — 524 p.
  54. Gapanovich, V.А. What must surface hardness of rail be? / V.А. Gapanovich, L.А. Sosnovskiy // Тр. VI Международного симпозиума по трибофатике, Минск, 25 окт.–1 нояб. 2010 г. / БГУ, редкол.: М.А. Журавков (пред.) [и др]. — Минск, 2010. — Т. 1. — С. 179–186.
  55. Georgiev, М.N. Fracture durability of railway rails / М.N. Georgiev. — Kemerovo: ООО “Master-flag” Ltd, 2006. — 212 p.
  56. Сосновский, Л.А. Чугун и сталь в трибофатических системах современных машин и оборудования / Л. А. Сосновский [и др.] // Механика машин, механизмов и материалов. — 2014. — № 4(29). — С. 5–20.
  57. Комиссаров, В.В. Крупногабаритные зубчатые колеса из высокопрочного чугуна / В.В. Комиссаров, В.О. Замятнин, Е.С. Таранова // Живучесть и конструкционное материаловедение: материалы конф., 22–24 окт. 2012 г. — М.: ИМАШ РАН им. А.А. Благонравова, 2012. — С. 26.
  58. Опытные крупногабаритные зубчатые колеса для бортовых редукторов сельскохозяйственных комбайнов из специального чугуна марки ВЧТГ / Н.В. Псырков [и др.] // Актуальные вопросы машиноведения: сб. науч. тр. / Объедин. ин-т машиностроения НАН Беларуси; редкол.: А.А. Дюжев [и др.]. — Минск, 2013. — Вып. 2. — С. 391–394.
  59. Сравнительная оценка работоспособности крупногабаритных зубчатых колес из специального чугуна марки ВЧТГ и стали / В. В. Комиссаров [и др.] // Живучесть и конструкционное материаловедение: тез. докл. 2-й Междунар. конф. SSMS-2014, Москва, 21–23 окт. 2014 г. — М.: ИМАШ РАН им. А.А. Благонравова, 2014. — С. 68.
  60. Об опыте изготовления и эксплуатации зубчатых колес из нового конструкционного материала «МОНИКА» / В.В. Комиссаров [и др.] // Вестник ИжГТУ им. М.Т. Калашникова. — 2017. — Т. 20, № 2. — С. 107–112.
  61. Сосновский, Л.А. О литых рельсах из нового конструкционного материала / Л.А. Сосновский, В.И. Матвецов, С.С. Щербаков // Наука и образование транспорту. — 2016. — № 2. — С. 200–204.
  62. Новый конструкционный материал для железнодорожных рельсов: механические и служебные свойства / Л.А. Сосновский [и др.] // Вестник БелГУТа: Наука и транспорт. — 2014. — № 2(29). — С. 77–82.
  63. Матвецов, В.И. Натурные испытания тяжелых железнодорожных рельсов из чугуна ВЧТГ / В.И. Матвецов, Н.Е. Мирошников, Л.А. Сосновский // Живучесть и конструкционное материаловедение: тез. докл. 2-й Междунар. конф. SSMS-2014, Москва, 21–23 окт. 2014 г. — М.: ИМАШ РАН им. А.А. Благонравова, 2014. — С. 41.
  64. Матвецов, В.И. Опыт изготовления и испытаний рельсов длиной 6,5 м из специального чугуна / В.И. Матвецов, Н.Е. Мирошников // Актуальные вопросы машиноведения: сб. науч. тр / Актуальные вопросы машиноведения: cб. науч. тр. / Объедин. ин-т машиностроения НАН Беларуси; редкол.: А.А. Дюжев [и др.]. — Минск, 2013. — Вып. 2. — С. 405–407.
  65. Сосновский, Л.А. Об изготовлении железнодорожных рельсов из высокопрочного чугуна / Л.А. Сосновский, В.И. Матвецов, Н.В. Псырков // Проблемы взаимодействия пути и подвижного состава: тр. Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 100-летию профессора М.А. Фришмана, Днепропетровск, 18–20 сент. 2013 г. — Днепропетровск: Изд-во Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта им. акад. В. Лазаряна, 2013. — С. 54–55.
  66. Трибофатика. Термины и определения: ГОСТ 30638–99. — Введ. 17.06.1999. — Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации: Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 1999. — 17 с.