https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/2387 Thu, 04 Jun 2026 05:09:59 GMT 2026-06-04T05:09:59Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/4004 Title: Порівняння методів поверхневого зміцнення деталей машин покриттями Authors: Посувайло, В.М.; Шовкопляс, Максим Володимирович; Романів, М.М.; Малінін, В.Ю. Abstract: У статті проведено аналіз та порівняння найбільш поширених методів поверхневого зміцнення деталей машин покриттями. Відзначено, що шляхом використання захисних покриттів можна вирішувати низку науково-технічних проблем машинобудування, забезпечуючи комплексне раціональне використання властивостей основи деталі та властивостей матеріалу захисного покриття. Мета дослідження – провести аналіз і порівняння сучасних методів поверхневого зміцнення деталей машин металевими електрохімічними хромовими та оксидними покриттями і встановити тенденції їх розвитку. Для проведення досліджень технологій нанесення електрохімічних хромових покриттів на сталь та алюміній і формування оксидних покриттів на алюмінієвих литих та деформованих сплавах у режимі анодування та плазмоелектролітичного оксидування в електроліті застосували системний підхід і використали бібліографічний метод. Під час досліджень використовували електронні ресурси бібліографічних реферативних баз даних: Scopus, Web of Science, Google Scholar. Досліджено технологічні процеси нанесення металевих електрохімічних хромових покриттів на сталь, мідь та алюміній. Розглянуто процеси електролізу в спокійному та проточному електроліті на основі шестивалентного та тривалентного хрому за різних струмових режимів. Вивчено формування оксидних покриттів на алюмінієвих деформованих, литих сплавах та напилених алюмінієвих шарах, а також магнієвих сплавах. Встановлено, що тверде анодування забезпечує одержання оксидних покриттів меншої товщини порівняно з інноваційним методом – плазмоелектролітичним оксидуванням. Описано хімічні, електро- та плазмохімічні реакції під час утворення шарів оксидних покриттів. Проведено порівняння технологічних режимів нанесення та властивостей сформованих покриттів. Наукова новизна отриманих результатів дослідження полягає у застосуванні системного підходу до аналізу та порівняння сучасних методів формування металевих електрохімічних хромових та оксидних покриттів і визначенні перспектив їх подальшого вдосконалення. Практична значущість – обґрунтувано раціональний вибір металевих та оксидних покриттів для зміцнення деталей машин.; The article analyzes and compares the most common methods of surface hardening of machine parts with coatings. It is noted that by using protective coatings it is possible to solve a number of scientific and technical problems of mechanical engineering, providing a comprehensive rational use of the properties of the base of the part and the properties of the material of the protective coating. The purpose of the study is to analyze and compare modern methods of surface hardening of machine parts with metal electrochemical chrome and oxide coatings and to establish trends in their development. A systematic approach and bibliographic method have been used to study the technologies of electrochemical chromium coatings on steel and aluminum and the formation of oxide coatings on cast and deformed aluminum alloys in the anodizing mode and plasma electrolytic oxidation in the electrolyte. Electronic resources of bibliographic abstract databases, such as Scopus, Web of Science, Google Scholar, have been used in the research. Technological processes of application of metal electrochemical chrome coatings on steel, copper and aluminum have been studied. The processes of electrolysis in quiet and flowing electrolyte based on hexavalent and trivalent chromium under different current regimes are considered. The formation of oxide coatings on aluminum deformed, cast alloys and sprayed aluminum layers, as well as magnesium alloys has been studied. It is established that solid anodizing provides oxide coatings of smaller thickness compared to the innovative method - plasma electrolytic oxidation. Chemical, electro- and plasma-chemical reactions during the formation of oxide coating layers are described. The comparison of technological modes of drawing and properties of the formed coverings is carried out. The scientific novelty of the obtained research results is the application of a systematic approach to the analysis and comparison of modern methods of forming metal electrochemical chromium and oxide coatings and determination of the prospects for their further improvement. Practical significance - a rational choice of metal and oxide coatings to strengthen machine parts is justified. Fri, 01 Jan 2021 00:00:00 GMT https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/4004 2021-01-01T00:00:00Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/4003 Title: Дослідження механізму та розробка моделі розвитку процесу горіння піротехнічних сумішей металеве пальне + оксид металу при зовнішніх термічних діях Authors: Кириченко, Євгеній Павлович; Ковалишин, В.В.; Гвоздь, Віктор Михайлович; Ващенко, Вячеслав Андрійович; Колінько, Сергій Олександрович; Цибулін, Валентин Вікторович Abstract: Встановлено механізм горіння двокомпонентних сумішей з порошків магнію, алюмінію та оксидів металів, згідно з яким процес перетворення вихідної суміші у продуктах згоряння є стаціонарним, одновимірним і протікає у трьох зонах: прогрітий шар у конденсованій фазі суміші; реакційна зона конденсованої фази суміші; зона полум’я (зона тепловиділення газової фази). Розроблено модель горіння сумішей, яка враховує кінетичні характеристики термічного розкладання окиснювача та високотемпературного окиснення, займання та горіння частинок металу у продуктах розкладання, що дає змогу більш точно (відносну похибку знижено до 7… 9 % замість 10…15 % у наявних моделей) визначати критичні діапазони зміни швидкості горіння сумішей в умовах зовнішніх термічних дій, перевищення яких призводить до прискорення процесу горіння сумішей та пожежовибухонебезпечного руйнування піротехнічних виробів.; The aim of the work is to establish the mechanism of combustion of two-component compacted mixtures of magnesium and aluminum powders with metal oxides and to develop a model of their combustion to determine critical ranges of combustion rate of mixtures taking into account external thermal influences. The analysis of experimental data on physical and chemical processes occurring in different combustion zones of the considered mixtures allows to establish the mechanism of their combustion according to which the process of conversion of the initial mixture into combustion products in the first approximation is stationary, one-dimensional and takes place in the following three most characteristic zones. Zone I is a heated layer in the mixture condensed phase, where chemical conversions can be neglected. Zone II is a reaction zone of the condensed phase of the mixture, in which the solid mixture is converted into a gas containing individual metal particles. Within this zone, oxidant decomposition and vigorous oxidation of metal fuel particles take place. The ignition of metal particles occurs on the combustion surface. Most of ignited metal particles, as a result of their agglomeration, are delayed on the combustion surface until their complete combustion. Heat from burning metal particles is transferred to the depth of the condensed phase. Zone III is a zone of heat release of the gas phase. In this zone, dispersed metal fuel particles are burned in the diffusion mode in the stream of oxidant decomposition products. The heat released is transferred to the condensed phase by thermal conductivity and radiation. A model of combustion of compacted two-component mixtures of magnesium, aluminum and metal oxides has been developed, which, in contrast to existing models of pyrotechnic nitrate-metal mixtures, takes into account kinetic characteristics of thermal decomposition of the oxidant and hightemperature oxidation, ignition and combustion of metal particles in decomposition products. This allows to more accurately calculate (relative error is reduced to 7… 9 % instead of 10… 15 % in existing models) the dependences of the combustion rate of mixtures on elevated heating temperatures and external pressures for different values of technological parameters (ratio of components, dispersion of metal fuel, nature of metal and oxidant, etc.). The model also allows to determine critical ranges of changes in the rate of combustion in these conditions, exceeding of which leads to accelerated mixtures combustion and explosive destruction of products. Fri, 01 Jan 2021 00:00:00 GMT https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/4003 2021-01-01T00:00:00Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/4002 Title: Удосконалення технології очищення стічних вод із утилізацією осаду на коксохімічних підприємствах Authors: Хавікова, К.Є.; Іванченко, А.В. Abstract: Охарактеризовано стічні води коксохімічних підприємств. На дільниці біохімочищення ПРАТ «ЮЖКОКС», м. Кам’янське, проведено експеримент із очищенням стоків від полютантів глауконітом. Рекомендовано до впровадження запатентовану конструкцію флотатора з перегородками. Ефективність очищення від фенолів запропонованим способом становить 35,7 %, роданідів – 32,1 %, загального амоніаку – 57,2 %, смолистих речовин – 95,0 %. В лабораторних умовах показано можливість пролонгованої дії глауконіту з катіонним флокулянтом (до чотирьох циклів) з ефективністю вилучення фенолів до 50 % та смолистих речовин – до 95,37 %. Запропоновано механізм очищення стоків глауконітом з катіонним флокулянтом. При утилізації осаду з флотатора встановлено можливість використання технології геотекстильних контейнерів. В результаті досліджень зменшено показник зневоднення шламу з 92 % до 50 % вологості осаду. Проведено фізико-механічні дослідження при використанні глауконітового осаду як добавки до асфальтобетонної суміші в лабораторії ПП «Сегмент», м. Кам’янське. В результаті випробувань встановлено, що асфальтобетонна суміш з додаванням добавки глауконітового осаду відповідає вимогам ДСТУ БВ 27-119:2011 «Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний. Технічні умови».; Wastewater generated at coke plants and harmful effects of pollutants on the environment are characterized. The main methods of sludge dewatering and prospects of the flotation method are listed. An experiment with industrial wastewater treatment from phenols, rhodanides, total ammonia and resinous substances with the natural mineral glauconite in combination with a 0.1% solution of cationic flocculant has been conducted at biochemical purification section of PJSC "YUZHKOKS", Kamyanske. The patented design of the flotator with partitions is recommended for implementation. The purification efficiency from phenols has been 35.7%, rhodanides – 32.1%, total ammonia – 57.2%, resins and oils – 95.0%. Laboratory studies have shown a prolonged effect of glauconite in combination with cationic flocculant with the addition of new portions of liquid waste up to 4 cycles in the removal of phenols and resinous substances. During the process, the MPC of phenols has been achieved before the stage of biological purification with the efficiency of extraction up to 50% and resinous substances – up to 95.37%. The mechanism of sewage treatment by glauconite in combination with cationic flocculant is offered. When disposing of sludge from a flotation plant, the possibility of using geotextile container technology to reduce the impact of high concentrations of pollutants in coke effluents has been established. As a result of researches the indicator of humidity of a deposit at dehydration of slime by means of technology of geotextile containers and reduction of its humidity from 92% to 50% is established. Physical and mechanical research has been carried out using glauconite sludge as an additive to the asphalt concrete mixture, physical and economic indicators of tests have been obtained in the laboratory of PE "Segment", Kamyanske. As a result of tests it has been found that the asphalt concrete mixture with the addition of glauconite sludge meets the requirements of DSTU BV 27–119: 2011 "Asphalt mixtures and road and airfield asphalt concrete. Technical conditions" and sludge disposal technology can be recommended for implementation at asphalt concrete plants in the manufacture of road surfaces. Fri, 01 Jan 2021 00:00:00 GMT https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/4002 2021-01-01T00:00:00Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/4001 Title: Узагальнений метод демодуляції для отримання тривимірних цифрових зображень та його програмна реалізація Authors: Боровицький, В.М.; Микитенко, В.І.; Гудзь, О.Є. Abstract: У роботі запропоновано комплексний метод демодуляції, який можна використовувати для отримання тривимірних цифрових зображень. Цей метод забезпечує знаходження контрасту гармонійної просторової модуляції освітлення при довільних значеннях її фазових кутів. Робота містить текст двох функцій мовою Python, у яких запропонований метод демодуляції застосовується для отримання тривимірних цифрових зображень. Перевагою запропонованого методу є те, що він може використовуватися з економічними пристроями, які формують гармонійну просторову модуляцію освітлення та можуть встановлюватися на більшості оптичних мікроскопів без придбання комерційного програмного забезпечення.; The paper proposes the complex technique of demodulation, which can be applied for obtaining three-dimensional digital images in optical microscopes. This technique allows to calculate the contrast of harmonic spatial modulation with arbitrary values of phase angles. The input data is a stack of digital images with harmonic spatial modulation. Three digital images with different phases of modulation obtained in the same focus position are processed to get one data set about the contrast distribution. This data makes possible to compose the three-dimensional images by selection of the maximal values of the contrast in three-dimensional space. The paper contains the analytical solution of the system with three linear equations that helps to identify the principal parameters of harmonic spatial modulation, including its average value and contrast. As a result, the expression for contrast calculation is present in an analytical form. This expression is valid for any modulation phase angles that do not coincide. The paper contains the Python code of two functions, that illustrate the procedure of obtaining the three-dimensional images. This code demonstrates how to calculate the contrast and how to build the three-dimensional surface image as a composition of the contrast distribution map and the corresponding height map. This code can be improved for composing color three-dimensional surface images, color three-dimensional images in form of the image stacks or by application of the software packages for parallel computing. The advantage of the proposed technique is the possibility of using economic units to form a harmonious spatial modulation. These units can be installed on most optical microscopes with digital cameras and motorized focusing drives without purchasing expensive commercial software. It significantly reduces the price of transforming these optical microscopes into the instrument for obtaining digital three-dimensional images. Fri, 01 Jan 2021 00:00:00 GMT https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/4001 2021-01-01T00:00:00Z