Досліджено вплив структурного стану спеченого порошкового вольфраму та заліза на комплекс механічних властивостей і механізм руйнування. Вивчено вплив пористості на міцнісні характеристики, деформаційне зміцнення, температуру холодноламкості та пластичності матеріалів від пористості. У рамках моделі Іоффе отримано рівняння, в якому виведено залежність температури холодноламкості від пористості. Методом Оже-спектроскопії вивчено сегрегаційні процеси у пористому залізі. Особливості механізму деформації і руйнування спеченого пористого заліза вивчено за допомогою методу скануючої електронної мікроскопії "in situ" шляхом розтягування зразків спеченого заліза та методу акустичної емісії з визначенням координат активного перерізу й одночасним записом кривої деформації. На прикладі спеченого порошкового вольфраму вивчено вплив пластичної деформації та термічної обробки на структуру та механічні властивості спечених ОЦК-металів. Досліджено вплив виду термомеханічної обробки (ротаційне кування, гвинтове і чотиривалкове прокатування) на пористість, текстуру, структуру, мехнічні властивості прутків. Розроблено уявлення про оптимальний структурний стан для вольфрамового дроту під час термомеханічної обробки та спосіб контролю структури в процесі виробництва вольфрамового дроту.

  Скачати повний текст

Проведено математичне моделювання процесу пластичного деформування часток при ударі об основу в умовах газодинамічного напилення з урахуванням впливу деформаційного розігріву та реологічних властивостей металу при високих швидкостях деформації. Визначені залежності температури на контакті частка-основа, часу деформування та формозмінення часток при ударі від розмірів і властивостей матеріалу часток, початкової швидкості та температури часток. Розроблено загальну математичну модель, алгоритм і програму розрахунку технологічних параметрів процесу газодинамічного напилення. Отримані експериментальні дані про вплив режимів нанесення покриття на міцність зцеплення, пористість покрить і продуктивність процесу. Результати досліджень використані при проектуванні технології та дослідного зразка устаткування для нанесення захисних покрить на зовнішню поверхню труб.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив основних технологічних параметрів (тиску пресування, температури та часу спікання) на пористість, хімічну стійкість і міцність перкераміки з гідроксилапатиту. Проведено моделювання, розроблено методику і обладнання, виконано експериментальні дослідження хімічної стійкості та дефекту маси за умов статичного та гідродинамічного занурення мікрозразків у розчини з заданим pH. З використанням результатів проведених досліджень і моделювань створено технологію виготовлення перкераміки з оптимальними властивостями.

  Скачати повний текст

Запропоновано нове комплексне рішення задачі визначення загальної пористості вугілля і прогнозу часу утворення пожежонебезпечних і вибухонебезпечних концентрацій метану в пластових виробках. Встановлено, що вплив високого гідростатичного тиску до 2,1 ГПа на викопне вугілля не викликає необоротних змін у його кристалічній і поруватій структурі. Визначено закономірності руйнування викопного вугілля в умовах високого нерівнокомпонентного тиску до 1,4 ГПа. Виявлено, що руйнування викопного вугілля в таких умовах відбувається в кілька стадій, що характеризуються різними механізмами: перша - від 100 до 500 МПа, друга - від 500 до 750 МПа, третя - від 750 МПа до 1,25 ГПа; під дією тиску в 500 МПа відбувається перехід від крихкого руйнування до пластичного. Отримано закономірності впливу температури на процеси руйнування під дією високого нерівнокомпонентного тиску до 1,4 ГПа. Визначено, що вплив температури також має стадійний характер, впливаючи як на флюїди в поровому об'ємі, так і на аліфатичну складову структури. Виявлено, що закрита пористість викопного вугілля є джерелом газу, виділення з якого розтягнуто за часом, час утворення небезпечних концентрацій зростає зі збільшенням пористості. На основі отриманих закономірностей руйнування пористості запропоновано експрес-методику визначення загальної пористості викопного вугілля та удосконалений метод прогнозу часу утворення небезпечних концентрацій метану в гірничих виробках.

  Скачати повний текст

За результатами експериментальних досліджень доведено можливість керування просторовим положенням струменя низькотемпературної плазми в технологічних плазмотронах попередньої дії шляхом магнітного впливу на кінцеву ділянку дуги в каналі генератора плазми. Встановлено, що існує прямий зв'язок між коефіцієнтом використання матеріалу за магнітного керування структурою гетерогенного потоку й якісними характеристиками покриття: збільшується міцність зчеплення покриття з основою та зменшується пористість. Одержані покриття за рахунок покращання структури та фізико-механічних характеристик мають вищу стійкість до абразивного спрацювання у порівнянні з покриттями, одержаними звичайним способоим.

  Скачати повний текст

Досліджено можливості використання екологічно чистого та мало витратного методу електрогідроімпульсної обробки (ЕГІО) для поліпшення технологічних властивостей та підвищення механічних характеристик сплавів на основі Al, в тому числі виплавлених з використанням вторинної сировини. Показано, що ЕГІО підвищує рідкоплинність, призводить до більш рівномірного розподілу елементів у сплаві, зменшує газонасиченість і пористість, подрібнює макро- та мікрозерно, збільшує дисперсність евтектики, сприятливо впливає на її морфологію та форму надлишкових фаз. Встановлено загальні закономірності впливу параметрів ЕГІО на структурні характеристики сплавів. Найбільш значущим є запасена енергія W, варіювання якої викликає зміну розмірів макро- та мікрозерна за екстремальним законом з мінімумом при W = 1,25 - 2,5 кДж. Аналогічно на пористість впливає частота подачі імпульсів f. Екстремальний характер зміни розмірів зерна від W пояснюється з позицій сучасних уявлень про кластерну будову рідкого металу. Час обробки та f менше впливають на структурні характеристики сплавів. Визначено оптимальні параметри обробки, за яких забезпечуються найкращі властивості: пористість зменшується на 20 - 40 %, одночасно підвищується міцність ( ~ на 10 %) і пластичність ( ~ на 25 - 40 %).

  Скачати повний текст

Досліджено, що спікання вказаних порошкових сумішей може бути віднесене до рідкофазного спікання з добре змочувальною рідкою фазою, яке ускладнене процесами газовиділення з втратою маси та пружною релаксацією. Установлено, що в процесі спікання відбувається спінення розплавленої скломаси, утворення в ній закритих пор та анізотропія об'ємних змін зразків, формування поліпористої структури композитів. Зазначено, що одержані композити мають широкий діапазон властивостей залежно від складу вихідної шихти та використаного технологічного режиму. Доведено, що максимальна пористість зразків композитів досягає 60 %, максимальні розміри пор - 300 мкм, а максимальна міцність на стиск - 217 МПа. На основі дослідження особливостей пресування та спікання порошкових композитів та виявлення генезису їх пористої структури оптимізовано склади та технологічні режими одержання композитів з підвищеними механічною міцністю та біоактивністю. Реалізовано успішну апробацію даних матеріалів як імплантатів у хірургічній практиці, що підтвердило їх високі біоактивні властивості та можливість їх використання як пластичного матеріалу для заміщення дефектів кісткової тканини.

  Скачати повний текст

Проаналізовано процес тривалого зберігання цукру. Розроблено математичну модель тепловологопереносу в пористому тілі з розчинним скелетом, що має велику пористість та малий вологовміст. На її основі створено алгоритм та програму розрахунку тепловологопереносу під час зберігання цукру. Розроблено методику натурних досліджень процесів тепловологопереносу у масиві цукру. Отримано дослідні дані про температурні поля у штабелі цукру-піску, динаміку зміни його вологовмісту та якісних показників під час зберігання, зміну температури та відносної вологості повітря у неопалюваному складі цукру протягом періоду зберігання. Створено методику прогнозування тепловологісного стану та якості цукру протягом зберігання.

  Скачати повний текст

Розроблено технологію пресування порошкових матеріалів, яка забезпечує суттєве підвищення міцності пресовок за рахунок застосування зв'язуючих речовин, що дає змогу здійснювати обробку таких пресовок у неспеченому стані. Відзначено, що обробка порошкових пресовок у неспеченому стані має низку важливих переваг. Вона дозволяє зберегти у необхідних випадках пористість поверхні, одержувати вироби з надзвичайно складною формою навіть з порошкових матеріалів, які важко обробляти, зробити економічно ефективним виготовлення невеликих серій порошкових виробів. Оцінено вірогідність руйнування порошкових заготовок у процесі їх пресування шляхом застосування феноменологічних теорій руйнування для порошкових матеріалів та методів теорії пружності. Проаналізовано теоретичні підходи та результати експериментального дослідження міцності порошкових пресовок за даними літератури. Розглянуто шляхи підвищення міцності. Відмічено перспективність застосування для цього зв'язуючих речовин. Визначено основні характеристики порошків міді та заліза, застосованих у експериментах. Базуючись на результатах випробувань пресовок з цих матеріалів на осьовий та радіальний стиск, одержано параметри в критеріях крихкого руйнування Кулона - Мора та Друккера - Прагера як функції відносної щільності. За результатами експериментів на трьохопорний згин зразків, виготовлених з різними зв'язуючими речовинами, полівінілацетатна дисперсія визначена, як речовина, що забезпечує найвищу міцність. За базі теорії Ляме для товстостінних труб під тиском та теорії крихкого руйнування Кулона - Мора та Друккера - Прагера надано оцінку вірогідності руйнування пресовок з вибраних порошків під час їх видалення з матриці після формування. Сформульовано технологічні рекомендації щодо застосування технології пресування порошків з додатком полівінілацетатної дисперсії.

  Скачати повний текст

Досліджено сорбційні явища у системі вугілля - метан за різних термабаричних умов. Розроблено фізичні засади процесу масопереносу метану у вугільній речовині на базі встановлення закономірностей взаємодії у системі вугілля - газ під впливом високих тисків і температур з урахуванням фазового стану метану, розчинності, співвідношення закритої та відкритої пористості вугільної речовини, коефіцієнтів дифузії та фільтрації метану у вугілля. Розроблено фізичну модель системи вугілля - газ. Встановлено, що у системі вугілля - газ пріоритетною є закрита пористість. Одержано часову залежність швидкості виходу метану з вугілля у вільний і обмежений об'єм з урахуванням дифузії та фільтрації. Експериментально та теоретично визначено ступінь впливу температури на кінетику газовиділення з вугілля, кількість метану у вугіллі та його розподіл за фазовими станами. Знайдено основний безрозмірний параметр, який враховує роль масштабних факторів, співвідношення коефіцієнтів дифузії та фільтрації, закритої пористоті та розчинності метану у процесі його витікання з вугілля. Обгрунтовано умови та встановлено асимптотичні критерії поділу й експериментально розділено метан на "фільтраційний" і "дифузійний". Розраховано коефцієнти дифузії для різних схем навантаження та визначено енергію активації виходу метану з вугілля. Доведено, що зв'язок метану з вугільною речовиною у твердому розчині не є хімічний, а носить характер фізичної сорбції. Встановлено, що у разі спільного впливу температури та тиску вугілля поводиться як аморфне тверде тіло.

  Скачати повний текст

Досліджено взаємозв'язок структури (фазового сладу, розміру блоків, величини мікродеформації, рівня макронапружень, пористості) та властивостей (твердості, зностостійкості, коефіцієнта тертя, корозійної стійкості, електричної міцності) покриттів, одержаних шляхом мікродугового оксидування (МДО-покриттів) на ливарних і деформівних алюмінієвих сплавах. Наведено результати досліджень покриттів, одержаних за різних умов електролізу. Розглянуто початкові стадії та кінетику їх формування, визначено оптимальний склад електроліту для досліджених алюмінієвих сплавів з метою одержання максимальної зностійкості та корозійної стійкості МДО-покриттів. Установлено вплив густини струму на кінетику формування покриття, стадійність МДО-процесу. Виявлено існування критичної товщини для алюмінієвих сплавів. Описано зміну геометричних розмірів зразків після МДО, фазовий склад покриттів, порівняно характеристики покриттів, одержаних за синусоїдального й імпульсного струмів. Проаналізовано особливості покриттів, одержаних за умов поєднання з електрофорезом. Комплексно досліджено властивості МДО-покриттів, їх мікротвердість, пористість, корозійну стійкість, макронапруження та мікродеформації у покриттях, триботехнічні характеристики й електричну міцність, макророзсіювальну та криючу здатність електроліту. Установлено кореляцію між структурою та властивостями МДО-покритів. За результатами проведених досліджень показано ефективність використання МДО-технології для обробки пар тертя деталей циліндро-поршневої групи двигунів внутрішнього згоряння, армувального підшару з високою адгезією перед нанесенням антипригарних і захисно-декоративних покриттів, можливість використання МДО-покриттів як низьковольтних ізоляторів.

  Скачати повний текст

Установлено, що конструктивним параметром, який обумовлює зменшення ударного впливу пелюстка на оброблювану поверхню, а також сприяє зменшенню шорсткості поверхні та витрат алмазів у крузі, є кут нахилу пелюстка до радіальної площини. Уперше показано можливість технологічного забезпечення якості напилених поверхонь у разі полірування пелюстковими кругами з розташуванням робочих елементів під нахилом, яке передбачає спрямоване варіювання параметрами шорсткості поверхні з урахуванням пористості матеріалу, а також структурним, зміцненим і напруженим станом поверхневого шару на базі конструктивних елементів інструменту та технологічних факторів обробки. Розроблено математичну модель для прогнозування параметрів мікрогеометрії поверхневого шару, яка враховує пористість напиленого матеріалу та забезпечує підвищення точності розрахунків висотних характеристик шорсткості обробленої поверхні. Показано, що завдяки управлінню режимами процесу полірування, конструктивними параметрами інструмента та характеристиками алмазоносного шару робочих елементів у поверхневому шарі напилених покриттів формується стан, який забезпечує підвищення їх зносо- та корозійної стійкості.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові засади синтезу порошкових титанових сплавів, що мають густину, близьку до теоретичної, та комплекс високих механічних властивостей за технологічно найпростішою схемою "пресування - спікання" без використання гарячої деформації. Запропонований метод передбачає використання порошку гідриду титану замість традиційного титанового, що має визначальний вплив на кінцеву густину сплавів (залишкова пористість не перевищує 1 %) і, відповідно, досягнення високого рівня фізико-механічних властивостей. Показано, що позитивний ефект від використання гідриду титану досягається завдяки: подрібненню крихких гідридних частинок на стадіях пресування, що суттєво зменшує розмір початкових пор; дисоціації гідриду під час спікання, що супроводжується утворенням активованої титанової матриці та забезпечує прискорення дифузійного масопереносу; відновлювальній дії атомарного водню, який виходить з кристалічної гратки титану.

  Скачати повний текст

Вирішено науково-практичну проблему одержання бетонів з високими експлуатаційними властивостями (ВЕВ) шляхом створення основ технології бетонів із використанням розробленої високоінтенсивної фізико-хімічної активації цементних систем. Вперше у технології бетонів ВЕВ використано явище кавітації, що діє на всі компоненти цементної системи та складає фізичну частину активації. Хімічним компонентом визначено спеціально розроблений органо-мінеральний комплекс, який складається з органічного та мінерального компонентів і хімічного оптимізатора структуроутворення. Кавітаційний процес призвів до тріади активаційних дій на цементну систему, що складається з диспергування часток цементу та розкриття силікатних структур, поверхневої активації часток мікронаповнювача з утворенням некомпенсованих структурних зв'язків, переходу рідкої фази на вищий рівень енергетичного стану. Доведено, що фізико-хімічна активація цементної системи створюється в процесі зіткнення зустрічних потоків матеріальних часток, розташованих у рідкому середовищі у розробленому реакторі-активаторі. Встановлено існування порогу активації, що відповідає порогові кавітації. Одержано бетони класів В 70-90, загальна пористість яких склала 3,7-4,4 %. Підвищення експлуатаційних характеристик бетонів ВЕВ забезпечено зниженням вмісту вільного вапна в цементному камені до 3-4 % за рахунок зв'язування його в низькоосновні гідросилікати кальцію та підвищенням значень меж мікротріщиноутворення до 0,87-0,92.

  Скачати повний текст

Доведено інтенсифікуючий вплив змінного електромагнітного поля на тривалість витримування гарбуза та моркви у цукровому сиропі під час виробництва. Визначено фізичні властивості (пористість, клітинну проникність, ступінь пенетрації) гарбуза та моркви різних ботанічних сортів. Установлено вплив ступеня пенетрації каротинвмісної сировини на кінетику вмісту розчинних сухих речовин у цукатах під час виробництва. Науково обгрунтовано й експериментально підтверджено високі споживні властивості цукатів з гарбуза та моркви, їх зміни під час зберігання.

  Скачати повний текст

Об'єкт дослідження – процес формування покриттів методом холодного газодинамічного напилювання; мета дослідження – розроблення технології нанесення покриттів на основі алюмінію холодним газодинамічним напилюванням для підвищення корозійної стійкості деталей з магнієвих сплавів при їх виготовленні й відновленні; методи дослідження – визначення параметрів частинок при зіткненні з підкладкою, що базується на використанні одновимірної ізоентропійної газодинамічної моделі та методу обчислювальної газодинаміки двофазного потоку, метод багатофакторного планування експерименту й математичного оброблення статистичних даних для визначення функціональних залежностей впливу досліджуваних параметрів процесу на властивості покриттів; результати – розширено область використання технології холодного газодинамічного напилювання покриттів шляхом удосконалення моделі розрахунку необхідної швидкості частинок для утворення покриттів; новизна – введено характеристичний критерій, що відображає співвідношення між швидкістю частинки порошку в момент зіткнення з підкладкою й критичною швидкістю напилювання, і дає змогу визначати можливість адгезії; удосконалено модель розрахунку швидкості частинок, необхідної для утворення покриття (критичної швидкості), у момент зіткнення з підкладкою для процесу холодного газодинамічного напилювання, що виконується при низькому тиску в діапазоні значень від 0,6 МПа до 1,0 МПа; отримано рівняння, що дають змогу прогнозувати пористість покриттів на основі алюмінію, отриманих холодним газодинамічним напилюванням низького тиску; ступінь впровадження – результати впроваджені у навчальний процес кафедри технологій виробництва авіаційних двигунів Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», у Акціонерному товаристві «Мотор Січ» і Державному підприємстві «Харківське агрегатне конструкторське бюро»; галузь використання – машинобудування^UThe object of the research is the coatings deposition process by cold gas-dynamic spray; the purpose of the study is to develop a technology for the deposition of aluminum-based coatings via cold spray to increase the corrosion resistance of manufactured and restored components made of magnesium alloys; research methods – determination of particle impact parameters based on one-dimensional isentropic and gas-dynamic models, two-phase flow computational gas dynamics, multifactorial design of experiments and data processing using statistical methods to understand the influence of the investigated process parameters on the coating properties; results – the technology of cold gas-dynamic spray has been benefited by improving the model used to calculate the required particle temperature and velocity for the formation of coatings; novelty – a characteristic criterion is introduced reflecting the ratio between the powder particle impact velocity and the critical velocity, that allows determining the possibility of adhesion; the model for the calculation of the particle velocity required to form a coating (critical velocity) for low pressure cold gas-dynamic spraying (working pressure from 0,6 MPa to 1,0 MPa) has been improved; the equations to predict the porosity of aluminum-based coatings obtained by low pressure cold spraying have been developed; the degree of implementation – the results are introduced in the educational process of the Department of Technology of Aircraft Engines Manufacturing of the National Aerospace University «Kharkiv Aviation Institute», in the Joint-Stock Company «Motor Sich» and the State Enterprise «Kharkiv Aggregate Design Bureau»; the field of use machine building

Дисертація присвячена питанням підвищення ефективності керування установкою контактної мембранної дистиляції шляхом вдосконалення керування процесом при невизначеності функціональних властивостей мембрани. В результаті проведеного аналізу встановлено, що для процесу контактної мембрани дистиляції характерні невизначеності, такі як сумарний термічний опір та пористість, які суттєво впливають на керування процесом. Розроблена математична модель процесу, яка враховує просторовий розподіл швидкостей і температур в каналах мембранного модуля і в мембранних порах, а також модель для цілей керування, що враховує функціональні невизначеності мембрани. Поставлена і вирішена завдання робастного керування процесом.Розроблені варіанти систем автоматичного керування процесом контактної мембранної дистиляції, основна відмінність яких полягає в способі вимірювання перепаду температур, що впливає на пропускну здатність мембрани. Розроблена система керування процесом на основі робастного регулятора, що забезпечує керування процесом в умовах невизначеності і дозволяє при необхідності зупиняти установку на очистку чи заміну мембрани.Розроблений програмний модуль «Моделювання та оптимальне керування процесом контактної мембранної дистиляції» впроваджений на ПрАТ «РОСИЧ» у складі системи автоматичного керування концентрування освітлених яблучних соків. У навчальний процес кафедри автоматизації хімічних виробництв Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» впроваджені математичні моделі процесу контактної мембранної дистиляції, системи оптимального і робастного керування процесом контактної мембранної дистиляції.^UThe dissertation is devoted to questions of increasing the efficiency of management of the installation of contact membrane distillation, by improving process control in the functional uncertainties of the membrane. As a result of the analysis, it has been established that uncertainties such as total thermal resistance and porosity are characteristic for the process of contact membrane distillation, which significantly affect the process control. The mathematical model of the process is developed which takes into account the spatial distribution of velocities and temperatures along the channels of the membrane module and in the membrane pores, as well as a model for control purposes that takes into account the uncertainties of the process parameters. The task of robust process control is set and solved.There are developed variants of automatic control systems of the contact membrane distillation process, the main difference of which, is in the method of measuring the temperature difference, which influence on capacity of the membrane. There is developed process control system on robust regulator basis, which provides control of the process under conditions of uncertainty, and allows, if necessary, to stop the installation of membrane cleaning or replacing.Developed software module "Modelling and optimal control of the process of contact membrane distillation" was implemented at PJSC "ROSICH" in the system of automatic control of the lighted apple juice concentration. The educational process of the Department of Automation of Chemical Productions at the National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" implemented mathematical models of the contact membrane distillation process, the optimal and robust control system of the contact membrane distillation process.

Дисертація присвячена актуальній проблемі підвищенню міцності дорожніх цементобетонів на розтяг при згині за рахунок підвищення ефективності застосування його структурних компонентів. Для її вирішення на підставі аналізу літературних даних виділені основні компоненти бетону, що впливають на міцність бетонів при згині. У роботі отримали подальший розвиток теоретичні уявлення про вплив хімічних і активних мінеральних добавок та їх комплексів на процеси структуроутворення в зоні контакту. Показано, що введення активної мінеральної добавки приводить до утворення більшої кількості низькоосновних гідросилікати кальцію переважно в зоні контакту та прилеглій зону, що доведено експериментально. Запропоновано і обґрунтовано механізм впливу лещадних частинок. Показано, що при віброущільненні лещадні частинки переміщаються в верхню частину бетону, при цьому під ними і в зоні контакту утворюється підвищена пористість. За допомогою оптико-мікроскопічних досліджень структури бетону запропоновано і обґрунтовано механізм впливу активної мінеральної добавки, який полягає в диспергуванні великих повітряних бульбашок і утворенні підвищеної кількості мікропор. Виконано відповідні розрахунки, що підтверджують це. Показано, що при введенні оптимальної кількості поліпропіленової фібри необхідних геометричних розмірів міцність дорожнього бетону при згині і його морозостійкість зростають. Проведені фізико-хімічні дослідження продуктів гідратації цементного каменю, що містить органо-мінеральний комплекс і активну мінеральну добавку. Проведено дослідно-промислове впровадження результатів досліджень. Розроблено проект державного стандарту України, а також 4 галузевих нормативних документа. Розраховано економічний ефект від впровадження.^UThe thesis is devoted to the actual problem of increasing the flexural strength of road cement concrete by increasing the effectiveness of its structural components. For its solution, based on the analysis of literary data, the main components of the concrete are determined, which influence on the flexural strength of concrete. Theoretical understanding of the effect of chemical and active mineral additives and their complexes on the structure formation processes in the contact zone of cement stone-aggregate was further developed. It is shown that the introduction of an active mineral additive leads to the formation of a large amount of low-basic calcium hydro-silicates, mainly in the contact zone and the adjacent zone, which has been experimentally proved. The mechanism of the influence of the flat particles is proposed and substantiated. It has been shown that during vibrocompaction, flat particles move to the upper part of the concrete, and at the same time, increased porosity is formed under them and in the contact zone. With the aid of optical microscopic studies of the concrete structure, the mechanics of the action of an active mineral additive, which consists in the dispersion of large air bubbles and the formation of an increased number of micropores, is proposed and substantiated. Conducted calculations that confirm this. It is shown that with the introduction of the optimal amount of polypropylene fiber of the required geometric dimensions, the flexural strength of road concrete and its frost resistance increase. Physical and chemical studies of the hydration products of cement stone, which contains an organic-mineral complex and a mineral additive, have been carried out. Conducted pilot implementation of research results. A draft state standard of Ukraine, and 4 regulatory documents. The calculation of the economic effect was carried out.

Об'єкт дослідження – процес високошвидкісного газополуменевого напилення на деталі авіаційних двигунів; мета дослідження – підвищення життєвого циклу деталей авіаційних ГТД шляхом поліпшення експлуатаційних характеристик покриттів, що наносяться методом високошвидкісного газополуменевого напилення, завдяки прогнозуванню енергетичних параметрів частинок, які контролюються вдосконаленим витратним методом; методи дослідження – математичне моделювання, ідеалізація та формалізація, аналіз та синтез були використані при розробленні математичної моделі розрахунку кінематичних та енергетичних параметрів частинок у двофазному потоці; на етапі практичного дослідження проведено серію експериментів із вимірюванням параметрів і порівнянням їх з результатами теоретичних досліджень; результати дослідження – набув подальшого розвитку витратний метод управління енергетичними параметрами процесу напилення, вперше розроблено двокамерний пальник, вперше розроблено математичну модель для визначення швидкості і температури напилюваного порошку, розроблено новий метод зміцнення деталей авіаційних двигунів з жароміцних нікель-хромових сплавів, розроблено технологічні рекомендації щодо нанесення покриттів двокамерним пальником на деталі авіаційних двигунів з жароміцних нікель-хромових сплавів; новизна – вперше розроблено математичну модель розрахунку кінематичних та енергетичних параметрів частинок матеріалу, що напилюється високошвидкісним газополуменевим напилюванням розробленим двокамерним пальником, яка, на відміну від існуючих, об'єднує в собі три етапи: нагрівання, прискорення і змішування потоків, причому модель змішування двофазного потоку з внутрішньої камери згоряння і кільцевого з тарілчастого сопла отримано на базі моделі надзвукового ежектора з циліндричною камерою змішування без вихідного дифузора, що дозволило прогнозувати енергетичні параметри частинок на установках даного типу; набув подальшого розвитку витратний метод управління енергетичними параметрами частинок матеріалу що напилюється високошвидкісним газополуменевим напилюванням, який відрізняється від існуючих можливістю незалежного управління параметрами потоку, що переважно нагріває, і потоку, який переважно прискорює, за рахунок коаксіального розташування ізольованих одна від одної камер згоряння і використання для прискорення потоку тарілчастого сопла, що дало можливість розширити область застосування технології високошвидкісного газополуменевого напилення; розроблено новий метод зміцнення деталей авіаційних двигунів з жароміцних нікель-хромових сплавів шляхом підбору раціональних параметрів напилення композиційних матеріалів типу КХН-30, композиції карбід хрому – нікель у співвідношенні 80 % Cr3C2 + 20 % Ni у вигляді механічної суміші порошків, зносостійких покриттів з ZrO2 і Al2O3, двокамерним пальником, в якому на відміну від існуючих для даної комбінації матеріалів підкладки і покриттів застосовано витратний метод управління енергетичними параметрами напилення, що дало можливість отримати щільні (пористість менше 6 %) й міцні (адгезійна міцність від 70 МПа до 80 МПа, когезійна міцність від 70 МПа до 120 МПа) функціональні покриття; ступінь впровадження – результати впроваджені в навчальний процес в Національному аерокосмічному університеті ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» та у виробництві авіаційних двигунів на АО «Мотор Січ»; галузь використання – захисні та відновлювальні покриття для авіаційної галузі та загального машинобудування.^UThe object of research - the process of high-velocity gas-flame spraying on the aircraft engines' parts; the purpose of research is to increase the life cycle of the components of the aviation gas turbine engines by improving the performance characteristics of the coatings applied by the high-velocity gas-flame spraying, due to the prediction of the energy parameters of the sprayed particles controlled by the improved consumable method; research methods - mathematical modeling, idealization and formalization, analysis and synthesis were used in the development of a mathematical model for calculating kinematic and energy parameters of the sprayed particles in a two-phase flow; at the stage of practical research, a series of experiments was carried out to measure parameters and compare them with the results of theoretical studies; the results of the study - the subsequent development of a cost-effective method for managing the energy parameters of the spraying process, the first developed a two-chamber spraying gun, for the first time developed mathematical model for determining the velocity and temperature of the sprayed powder, a new method for strengthening the of aviation engines' parts made of heat-resistant nickel-chrome alloys is developed, the technological recommendations for the coating of the aviation engines parts made of heat-resistant nickel-chrome alloys with a two-chamber burner are developed; novelty - for the first time, a mathematical model for calculating the kinematic and energy parameters of the particles sprayed by two-chamber gun for high-velocity gas-flame spraying, which, unlike the existing ones, combines three stages: heating, acceleration, and mixing of flows, and the model of mixing of two-phase flow from the inner combustion chamber and the radial outflow type nozzle is derived from a supersonic ejector model with a cylindrical mixing chamber without an output diffuser, which allowed to predict the energy parameters of particles for guns of this type; a consumable method for controlling the energy parameters of the sprayed by high-velocity gas-flame spraying particles has been developed, which is characterized by the possibility of independent control of the parameters of the predominantly heating stream and the flow which predominantly accelerates due to the coaxial location of the isolated combustion chambers and the use for the flow acceleration radial outflow type nozzle, which made it possible to expand the application area of high-velocity gas-flame spraying; a new method for strengthening the aviation engines parts made of heat-resistant nickel-chrome alloys has been developed by selecting the rational parameters of spraying composite material КХН-30, the composition of carbide chromium-nickel in the ratio of 80 % Cr3C2 + 20 % Ni in the form of a mechanical mixture of powders, wear-resistant ZrO2 and Al2O3 coatings, by a two-chamber gun, in which, unlike the existing for the given combination of substrate materials and coatings, a consumable method for controlling the process energy parameters was used, which made it possible to obtain dense (porosity less than 6 %) and strong (adhesion strength from 70 MPa to 80 MPa, cohesive strength from 70 MPa to 120 MPa) functional coatings; the degree of implementation - the results are introduced in the educational process at the National Aerospace University «Kharkiv Aviation Institute» and in the production of aviation engines at «Motor Sich» JSC; industry uses - protective and restorative coatings for the aircraft industry and general mechanical engineering.

Робота присвячена встановленню закономірностей формування електродугових покриттів із порошкових дротів (ПД) базової сиcтеми Fe–Cr–B–C різного діаметру (відповідно з різним вмістом легувальних елементів у їх шихті) для підвищення їх зносостійкості та корозійної тривкості в нейтральних водних середовищах. Виявлено, що у структурі покриттів із ПД діаметром 2,4 мм (з більшим заповненням їх оболонки шихтою) товщина ламелей, вміст оксидної фази, пористість, мікротвердість та абразивна зносостійкість зросли у 1,5–2 рази порівняно із покриттями, сформованими із ПД діаметром 1,6 мм (із меншим заповненням їх оболонки шихтою). Встановлено, що корозійна тривкість покриттів із розроблених ПД корелює із коефіцієнтом їх мікрогетерогенності за вмістом хрому в окремих ламелях: чим нижчий коефіцієнт мікрогерогенності та вищий вміст хрому у кожній із ламелей, тим вища корозійна тривкість покриттів. Виявлено, що за випроб на тертя у сірководеньвмісних середовищах на поверхні покриттів з ПД формувалися сульфідні сполуки, які виконували роль твердого мастила, зменшуючи адгезивну складову контактної взаємодії. Завдяки цим сполукам коефіцієнт тертя покриттів знижувався, а їх зносостійкість зростала. В аміаквмісному водному середовищі формувалися щільно зв'язані з поверхнею плівки, які гальмували корозію водночас підвищуючи коефіцієнт тертя. У вільноаерованому 3% водному розчині NaCl продукти корозійного зношування покриттів були найслабше зв'язані з їх поверхнею. Тому їх трибокорозійна тривкість була найнижчою.^UThe work is devoted to the establishment of the regularities of the formation of arc-spraying coatings with using cored wires (CW) of the basic system Fe-Cr-B-C of different diameters (respectively, with different contents of alloying elements in their charge) to increase their wear resistance and corrosion resistance in neutral aqueous media. It was revealed that in the structure of coatings obtained by spraying CW with a diameter of 2.4 mm (with a higher filling of their shells with powder mixtures), the thickness of the lamellae, the content of oxide phases, porosity, microhardness and abrasive wear resistance were increased by 1.5-2 times in comparison with coatings formed from CW, 1.6 mm in diameter (with less filling of their shells with powder mixtures). It has been established that the corrosion resistance of coatings formed by spraying of the developed CWs correlates with the coefficient of their microheterogeneity in terms of the chromium content inside separate lamellas: the lower the microheterogeneity coefficient and the higher the chromium content in each of the lamellas, the higher the corrosion resistance of the coatings as a whole. It was revealed that on the surfaces of coatings formed by spraying the designed CWs, sulfide compounds were formed during testing for friction in hydrogen sulfide-containing environments, which reduced the adhesive component of contact interaction and served as a solid lubricant. Due to these compounds, the friction coefficient of the coatings decreased and their wear resistance increased. The tightly bounded films were formed on the surface of the coatings during their tests in ammonia-containing aqueous environment which slowed down corrosion processes but increased the coefficient of friction. In a free aerated 3% aqueous solution of NaCl, the products of corrosion wear of the coatings were weakly bound to their surface. Therefore, the tribocorrosion resistance of such coatings was low.