Наукові напрямки досліджень і розробок
І - Підвищення ресурсу гірничого і металургійного устаткування на шляху подолання трибологічного бар'єру
Створено новий науковий напрям в області трибології, який заснований на фундаментальних дослідженнях механо-хімічних процесів, що протікають in situ в зоні робочих поверхонь деталей машин під дією комплексу природних матеріалів, подрібнених до нанорівня - геомодіфікаторов тертя. Вперше доведено, що в такому процесі тертя на контактних поверхнях формується специфічний захисний шар, що володіє унікальними триботехнічними характеристиками: антифрикційними, протизносними і протизадирними. Відбувається відновлення функціонального стану вузла тертя за рахунок ініціювання самоорганізованих трібопроцесів. Доказ ефекту низького тертя і зношування, відновлення (регенерації) поверхні тертя грунтується на дослідженні кінетики структурних, фазових і дифузійних перетворень, міцнісних та деформаційних властивостей активних мікрооб'ємів поверхні, елементарних актів деформації руйнування, пошуку числових критеріїв оптимального структурного стану, багатопараметричної оцінки якості поверхні, що стало фундаментальною базою для розробки технологічного процесу, що забезпечує відновлення і підвищення ресурсу важконавантажених вузлів металургійного та гірничого устаткування.
Еволюція формування поверхні в області граничного тертя
Знімки отримані за допомогою скануючої тунельної електронної мікроскопії
а б
Показники твердості робочої поверхні:
а – без застосування ГМТ
б – із застосуванням ГМТ
Вигляд прокатного і металургійного устаткування, що оброблене ГМТ
Результати дослідженьвпроваджені на найбільших гірничо-металургійних підприємствах України: АРСЕЛОР МИТАЛЛ, Трубопрокатний завод «Інтерпайп», Донецький металургійний завод, Марганецький ГОК та ін. Економічна ефективність склала більше 80 млн. грн.
II. Ударно-хвильове стимулювання легування конструкційних сталей
Вперше показано вплив ударно-хвильового навантаження на процес поверхневого насичення стали бором. Порівняння з існуючими способами хіміко-термічної обробки показали, що попередне ударно-хвильове навантаження слід розглядати як ефективний спосіб інтенсифікації процесів поверхневого зміцнення металів при значному скороченні технологічного часу легування і, як наслідок, зниження енергоспоживання в 2 - 2,5 рази.
III – Інформаційні технології та комп'ютерне моделювання в технології машинобудування
Розроблена інформаційна система автоматичного проектування технологічних процесів виробництва наукомістких виробів в машинобудуванні за тривимірними параметричними моделями. Проект включає дослідження в області створення алгоритмів аналізу тривимірної геометрії складних поверхонь виробів, алгоритмів програмування та оптимізації автоматизованої технології за заданими критеріями, розробку параметричних баз даних з устаткування, ріжучого, вимірювального інструменту, пристосувань і оснастки в машинобудівному виробництві.
