У дисертаційній роботі на основі виконаних теоретичних і експериментальних досліджень вирішена важлива науково – технічна задача підвищення рівня надійності, продовження термінів експлуатації та здешевлення ремонту діючих електровозів залізниць України. Виконані в дисертації дослідження дозволяють зробити такі висновки. 1. Встановлено, що такі відповідальні за безпеку руху потягів вузли, як буксові вузли колісних пар електровозів, є найменш надійними вузлами механічного устаткування. Основні їх пошкодження, що складають 27 – 29 %, відбуваються внаслідок зношення корпусів букс. В той же час на сьогодні практично відсутні технологічні процеси відновлення корпусів; найчастіше зношені корпуси замінюють новими, які коштують занадто дорого: 1000 – 1100 грн кожний корпус для електровозів типу ВЛ і 4100 – 5000 грн – типу ЧС, до того ж закупівля останніх здійснюється в Чехії. 2. Виконано вимірювально – статистичний аналіз зношення внутрішньої поверхні нових, із базової сталі Ст 25 Л, корпусів букс, із якого витікає, що величина зносу за пробіг до ПР 3 для електровозів серій ВЛ досягає 1,6 – 1,7 мм, овальність – 0,7 – 0,72 мм, а конусність – 0,6 мм; у електровозів серій ЧС величина зносу на 30 – 35 %, а овальність на порядок – менші. При цьому для всіх типів корпусів основним видом експлуатаційного зносу є корозійно – абразивне зношення, а основною причиною – фретинг-корозія. 3. Розроблено нову математичну імовірнісну модель і методику оцінки більш високих показників надійності довільного технологічного процесу відновлення, які більш точно враховують стохастичний характер зміни параметрів якості процесу і тому базуються на імовірнісних законах розподілення екстремальних значень цих параметрів. Виконано числові розрахунки показників надійності технології відновлення електролітичним залізненням за трьома критеріями – параметрами якості нанесених відновлювальних шарів: міцністю зчеплення, мікротвердістю і товщиною відновлювального шару. 4. Розрахунками (з прогнозуванням) і подальшими промисловими експериментальними дослідженнями встановлено, що повна, тобто за трьома критеріями, імовірність безвідмовної роботи технологічного процесу відновлення залізненням складає 0,81, тобто 19 % корпусів букс бракується за невиконанням допустимих значень вищевизначених параметрів якості процесу. При цьому найбільший відсоток браку спостерігається за критеріями “міцність зчеплення” і “мікротвердість”: імовірність відмови процесу залізнення за кожним з них складає відповідно 0,11 і 0,065. 5. Згідно регресійним залежностям, одержаним за результатами порівняльних експериментальних випробувань на зносостійкість відновлювальних шарів, нанесених різними способами: максимальна зносостійкість належить відновлювальним шарам заліза, нанесеним електролітично (величина середнього зносу мм 330 тис. км пробігу), а мінімальна – наплавленим ( мм); найбільший розкид величини зносу уд характерний для базового матеріалу Ст 25 Л ( мм на 330 тис. км пробігу), найменший – для наплавлених шарів ( мм). 6. Розроблено модель і методику формування поступових відмов за критерієм зносу, які враховують фізику явищ зношення. В результаті розрахунків по цій моделі встановлено, що значення ресурсу для корпусів букс електровозів ВЛ 8 склали: 339,2 тис. км для нових, тобто із Ст 25 Л; 327,9 тис. км – для відновлених наплавленням; 393,49 тис. км – відновлених електролітичним залізненням. 7. Методом імовірнісного прогнозування визначено імовірності відмов за критерієм зносу корпусів букс усіх типів досліджених електровозів за пробіг до ПР 3. В результаті, зокрема для електровозів ВЛ 8 встановлено, що величина склала: 0,0769 для корпусів із базового матеріалу; 0,1778 – відновлених наплавкою і 0,0219 – відновлених електролітичним залізненням. 8. Границя втоми корпусів букс, відновлених металопокриттям, нанесеним будь – яким способом знижується, імовірно, внаслідок високих місцевих концентрацій напружень і більш низької пластичності. Встановлено, що значення для корпусів із базової Ст 25 Л дорівнює 237 МПа. Після 106 циклів границя втоми для залізнених деталей склала 204 МПа, в порівнянні з відомими в літературі даними: 150 МПа – наплавлених дротом Св 08 і 172 МПа – напилених залізо-нікелевим сплавом. Однак відмов по тріщинам залізнених корпусів в практиці експлуатації електровозів не спостерігалось. 9. Розроблено і змонтовано в гальванічному відділенні локомотивного депо Нижньодніпровськ – Вузол Придніпровської залізниці промислову установку позаванного гальванічного відновлення корпусів букс колісних пар електровозів ВЛ 8 шляхом проточного електролітичного залізнення. Відпрацьовано ефективні режими нового технологічного процесу відновлення. 10. Щорічний економічний ефект від впровадження розроблених технології і установки відновлення корпусів букс склав: 542,0 тис. грн при деповських ремонтах електровозів ВЛ 8; 2457,7 тис. грн при заводських ремонтах електровозів серій ЧС; 1160,15 тис. грн при заводських ремонтах електровозів ВЛ 10, ВЛ 11, ВЛ 80 і ВЛ 82. Основні положення і результати дисертації опубліковані в таких роботах: 1. Артемчук В.В., Костин Н.А. Оценка вероятности безотказной работы и ресурса корпусов букс колесных пар электровозов // Транспорт. Зб. наук. пр. ДІІТ. – Дніпропетровськ: Наука і освіта. - 2001. – Вип.7. – С. 7-11. 2. Костин Н.А., Артемчук В.В., Шейкина О.Г. Параметрическая надежность корпусов букс электровозов, восстановленных различными способами // Транспорт. Зб. наук. пр. ДІІТ. – Дніпропетровськ: Наука і освіта. - 2002. – Вип. 10. – С. 75-80. 3. Артемчук В.В. Модель и прогнозирование показателей высокой надежности технологии восстановления железнением корпусов букс колесных пар электровозов // Транспорт. Зб. наук. пр. ДІІТ. – Дніпропетровськ: Наука і освіта. - 2002. – Вип. 9. – С. 3 - 8 4. Артемчук В.В., Шейкина О.Г., Костин Н.А. Выбор износостойкого электролитического покрытия для восстановления деталей механической части подвижного состава // Транспорт. Зб. наук. пр. ДІІТ. – Дніпропетровськ: Наука і освіта. - 1999. – Вип.1. – С. 10-14 5. Костін М.О., Баб’як М.О., Артемчук В.В. Модель раціонального діагностування зношувальних деталей рухомого складу залізниць // Гірнича електромеханіка та автоматика. Науково – технічний збірник Національного гірничого університету України. – Дніпропетровськ. - 2001, № 67. – С. 144-151. 6. Розумна О.В., Артемчук В.В., Костін М.О. Наводнення електролітичних залізних покриттів при відновленні деталей рухомого складу залізниць // Фізико-хімічна механіка матеріалів. Спеціальний випуск. – 2000, № 1. – С. 311-315. 7. Костин Н.А., Бондарь О.И., Михайленко Ю.В., Артемчук В.В. Моделирование процесса электролитического осаждения железа при восстановлении деталей подвижного состава // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск. Частина ІІ. – 1999. – С. 35-38. Додаткові праці: 8. Артемчук В.В. Модель высокой надежности технологического процесса железнения как метода восстановления / Днепропетр. гос. техн. ун-т ж.-д транспорта. – Днепропетровск, 2001. – 38 с. – Рус. – Деп. в ГНТБ Украины 8.01.02, № 1 – Ук 2002. 9. Костин Н.А., Резниченко Г.Г., Шейкина О.Г., Артемчук В.В. Восстановление деталей подвижного состава железных дорог слоистыми электролитическими композитами железа // Матеріали 7-ої Міжнар. конф. «Технологии ремонта машин механизмов и оборудования» (Ремонт – 99), Київ, 1999. – С. 76. 10. Артемчук В.В. Характеристика износа и методов восстановления корпусов букс электровозов // Матеріали Міжнар. наук.-техн. конф. «Надежность машин, механизмов, оборудования». Київ, 2000. – С. 4-5. 11. Костин Н.А., Михайленко Ю.В., Артемчук В.В. Модель высокой надежности электролитической технологии восстановления деталей // Матеріали Міжнар. наук.-техн. конф. «Надежность машин, механизмов, оборудования». Київ, 2000. – С. 57-58. 12. Костин Н.А., Артемчук В.В. Нанесение многослойных упрочняющих и восстановительных гальванопокрытий // Матеріали Міжнар. конф. «Технологии ремонта машин механизмов и оборудования» (Ремонт – 2000), Київ, 2000. – С. 45 - 46. 13. Артемчук В.В. Сравнительный анализ различных методов восстановления деталей // Матеріали 9-ої Міжнар. наук. – практ. конф. «Организация и технологии ремонта машин, механизмов, оборудования», Київ, 2001. – С. 6 14. Костин Н.А., Шейкина О.Г., Бондарь І.Л, Михайленко Ю.В., Артемчук В.В., Бондарь О.І., Розумна О.В., Бучнєва Р.Є. Звіт про НДР. № держреєстрації – 0199 U001431. – Дніпропетровськ, 2001. – 140 с. 15. Артемчук В.В. Внутренние напряжения в железных покрытиях, нанесенных электролитическим методом // Матеріали 2-ої Міжнар. наук.-техн. конференції «Инженерия поверхности и реновация изделий», Київ, 2002.– С. 5-6. | 