Гречаний О. М. Удосконалення моделей надійності елементів механічних систем при їх комплексному пошкодженні на прикладі ресурсу прокатних валків і їх приводу

Дисертація присвячена дослідженню комплексних діагностичних показників і правилам їх об’єднання, за умов дії на окремий елемент механічної системи комплексу пошкоджуючих процесів. У дисертаційній роботі отримані нові науково обґрунтовані теоретичні та експериментальні результати, що у сукупності є суттєвими для рішення актуальної задачі оцінки технічного стану вузлів, які потерпають від дії комбінації пошкоджуючих процесів, що в кінцевому результаті забезпечило підвищення надійності прокатних валків та елементів їхнього приводу. Наукова новизна отриманих результатів: - вперше отримано нове правило об’єднання індивідуальних показників надійності в показник надійності всієї системи на підставі ресурсного індексу безпеки та на підставі розподілення Ліндлі. - вперше розглянуто процес поступового змішаного руйнування прокатних валків при розвитку в них кругових дефектів. При цьому вперше сформовано послідовність зміни дотичних і нормальних напружень від силових параметрів прокатки в об’ємі валка за один його оберт - отримав подальший розвиток спосіб врахування нестаціонарності навантаження при зростанні тріщини шляхом визначення еквівалентного напруження. - вперше розроблена і експериментально підтверджена модель втомного змішаного руйнування, яка витікає з правила об’єднання ресурсних індексів безпеки. Практичне значення розробленої методики полягає в можливості її використання при діагностуванні роботоздатного стану складних механічних систем, до яких відносяться основні технологічні вузли листопрокатного обладнання. Отримана методика впроваджена в практику при проведенні ремонтів в цеху гарячої прокатки тонкого листа ПАТ «Запоріжсталь» (акт впровадження від 16.09.2020) та у навчальному процесі при підготовці бакалаврів та магістрів за спеціальністю 133 – Галузеве машинобудування в Запорізькому національному університеті (акт використання від 03.09.2020). Отримано нове правило об’єднання індивідуальних показників надійності в показник надійності всієї системи на підставі ресурсного індексу безпеки та на підставі розподілення Ліндлі. Розглянуто процес поступового змішаного руйнування прокатних валків при розвитку в них кругових дефектів. При цьому вперше сформовано послідовність зміни дотичних і нормальних напружень від силових параметрів прокатки в об’ємі валка за один його оберт. Вперше звернуто увагу на циклічність зміни напружень зсуву від зусилля прокатки відносно кругового дефекту, що призводить до виникнення механізму руйнування ІІ моди. Розроблено сценарій втрати роботоздатності валків, пов’язаний з чергуванням дії механізмів руйнування за формулою II→II+III→II+III+I. Експериментально отримано характеристики опору втомному руйнуванню валкових сталей для І і ІІ мод, а також розроблено для них схематизовану кінетичну діаграму втомного руйнування. Розроблено діагностичні моделі для вкладишів ковзання універсальних шпинделів листопрокатних станів, які ґрунтуються на експериментальних промислових дослідженнях. За рахунок залишення вкладишів в експлуатації на стадії їх прискореного зносу можна збільшити міжремонтний період гарантовано на 20 годин