DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2024.54.63-76
Експериментальна перевірка якості еластомерних ущільнень типу O-ringсучасних автотракторних двигунів внутрішнього згорання
Об авторах
Е. Б. Алієв, старший дослідник, професор, доктор технічних наук, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна, e-mail: aliev@meta.ua, ORCID ID: 0000-0003-2751-6181
О.А. Черній, старший викладач, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна, e-mail: sanek20.1984@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-0691-5829
Є.В. Калганков, старший викладач, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна, e-mail: kalhankov.ye.v@dsau.dp.ua, ORCID ID: 0000-0002-4759-66873
Анотація
Досліджувались еластомернікільцятипу O-ring. При їх стисканні в лабораторній установці до 35% деформації, сила стиску зразків кільця аналога показала більш стрімке зменшення протягом 24 годин, ніж така залежність визначена для оригінальних кілець. При витримці досліджуваних кілець в моторній оливі 168 год, релаксація напруження в матеріалі кільця аналога більш нестабільна.При вимірюванні геометричних параметрів кілець, краща відповідність до стандартних розмірів відмічена в оригінальних кільцях.
Ключові слова
двигун внутрішнього згоряння, ущільнювальні кільця, фторкаучук, якість виготовлення еластомерних кілець, релаксація напруження, залишкова деформація
Повний текст:
PDF
References
1. Gräbner, D., Zahn, R., Schotzko, T., Giese, U., & Lang, W. (2020). Condition Monitoring of O-Ring Seals with Integrated Strain Gauges and Finite Element Analysis Assisted Signal Evaluation. Procedia Manufacturing, 52, 56–60. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.11.011. [in English].
2. Fong, R. D., & Sancaktar, E. (2004). Compressive Stress Relaxation and Nonlinear Finite Element Analysis of Ethylene/Acrylic Vamac® Terpolymer Elastomer (AEM). Design Engineering. https://doi.org/10.1115/imece2004-60812. [in English].
3. Laurent, H., Rio, G., Vandenbroucke, A., & Aït Hocine, N. (2014). Experimental and numerical study on the temperature-dependent behavior of a fluoro-elastomer. Mechanics of Time-Dependent Materials, 18(4), 721–742. https://doi.org/10.1007/s11043-014-9247-3. [in English].
4. Lunardi, G., Serrano, M., Tamez, G. (2013). Long Lasting, High Reliability Gaskets for Leakage-free Oil Immersed Transformers. Conference: TechCon 2013. www.researchgate.net/publication/ 290391714_Long_Lasting_High_Reliability_Gaskets_for_Leakage-free_Oil_Immersed_Transformers. [in English].
5. Szabó, G., & Váradii, K. (2018). Large Strain Viscoelastic Material Model for Deformation, Stress and Strain Analysis of O-rings. Periodica Polytechnica Mechanical Engineering. Vol. 62(2). 148–157https://doi.org/10.3311/ppme.11595. [in English].
6. Cassenti, B. N., & Staroselsky, A. (2017). Deformation and stability of compressible rubber O-rings. International Journal of Mechanical and Materials Engineering, 12(1). https://doi.org/10.1186/s40712-017-0072-8. [in English].
7. Puhach, A., Chernii, O., & Kalhankov, Y. (2023). Study of the Effect of Stress Relaxation and Residual Deformation of Modern Polymer Materials to Protect the Surfaces of Parts From Wear. Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences, 1(8(39)), 76–84. https://doi.org/10.32515/2664-262x.2023.8(39).1.76-84. [in Ukrainian].
8. Chernii O. A. . (2022). Deiaki problemy tekhnichnoi nadiinosti silskohospodarskykh traktoriv JOHN DEERE. Innovations and prospects of world science. Proceedings of the 7th International scientific and practical conference (March 2-4, 2022). Perfect Publishing. Vancouver, Canada. Pp. 13–20. URL: https://sci-conf.com.ua/vii-mezhdunarodnaya-nauchno-prakticheskaya-konferentsiya-innovations-and-prospects-of-world-science-2-4-marta-2022-goda-vankuver-kanada-arhiv/.[in Ukrainian].
9. Dyrda V. I., Lysytsia M. I., Lapin V. A., Ahaltsov H. M., Kalhankov Ye. V., Tolstenko O. V., Chernii O. A. (2020). Dynamics of heavy vibrating machines taking into account instability in time of their parameters. News of the national academy of sciences of the republic of Kazakhstan. Series of geology and technical sciences. Vol. 6, Nо. 444 (2020), 68 – 74. doi.org/10.32014/2020.2518-170X.132. [in English].
10. ISO 3384 «Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of stress relaxation in compression — Part 1: Testing at constant temperature». [in English].
11. Guma vulkanizovana chi termoplastichna. Viznachennya zalishkovoyi deformaciyi pislya stiskannya. Chastina 1. Viprobuvannya za standartnoyi chi pidvishenoyi temperaturi , 14 DSTU 815-1:2019 (ISO 815-1:2014, IDT) (2019) [in Ukrainian].
12. MAN TGA z 2000 po 2020: Remont, obsluhovuvannia, elektroskhemy. «Monolit», 2020. 796 с. [in Russian].
Пристатейна бібліографія
1. Gräbner D., Zahn R., Schotzko T., Giese U., Lang W. Condition Monitoring of O-Ring Seals with Integrated Strain Gauges and Finite Element Analysis Assisted Signal Evaluation. Procedia Manufacturing. 2020. Vol. 52. Pp. 56–60. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.11.011
2. Fong R. D., Sancaktar E. Compressive Stress Relaxation and Nonlinear Finite Element Analysis of Ethylene/Acrylic Vamac® Terpolymer Elastomer (AEM). Design Engineering. 2004. Pp. 261-269; https://doi.org/10.1115/imece2004-60812
3. Laurent H., Rio G., Vandenbroucke A., Aït Hocine N. Experimental and numerical study on the temperature-dependent behavior of a fluoro-elastomer. Mechanics of Time-Dependent Materials. 2014. Vol. 18(4). Pp. 721–742. https://doi.org/10.1007/s11043-014-9247-3
4. Lunardi G., Serrano M., Tamez G. Long Lasting, High Reliability Gaskets for Leakage-free Oil Immersed Transformers. Conference: TechCon 2013. www.researchgate.net/publication/ 290391714_Long_Lasting_High_Reliability_Gaskets_for_Leakage-free_Oil_Immersed_Transformers
5. Szabó G., Váradii K. Large Strain Viscoelastic Material Model for Deformation, Stress and Strain Analysis of O-rings. Periodica Polytechnica Mechanical Engineering. 2018. Vol. 62(2). Pp. 148–157, https://doi.org/10.3311/ppme.11595
6. Cassenti, B. N., & Staroselsky, A. Deformation and stability of compressible rubber O-rings. International Journal of Mechanical and Materials Engineering. 2017. Vol. 12(1). https://doi.org/10.1186/s40712-017-0072-8
7. Пугач А.М., Черній О.А., Калганков Є.В. Дослідження ефекту релаксації напруження та залишкової деформації сучасних полімерних матеріалів для захисту поверхонь деталей від зношування. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2023. 8(39), ч.І. С. 76–84. https://doi.org/10.32515/2664-262x.2023.8(39).1.76-84
8. Черній О. А. Деякі проблеми технічної надійності сільськогосподарських тракторів JOHN DEERE. Innovations and prospects of world science. Proceedings of the 7th International scientific and practical conference “Innovations and prospects of world science” (March 2-4, 2022). Perfect Publishing. Vancouver, Canada. 2022. Pp. 13-20. URL: https://sci-conf.com.ua/vii-mezhdunarodnaya-nauchno-prakticheskaya-konferentsiya-innovations-and-prospects-of-world-science-2-4-marta-2022-goda-vankuver-kanada-arhiv/.
9. Dynamics of heavy vibrating machines taking into account instability in time of their parameters. / Dyrda V. I., Lysytsia M. I., Lapin V. A. et al., News of the national academy of sciences of the republic of Kazakhstan. Series of geology and technical sciences. 2020. Vol. 6. № 444 . Pp. 68 – 74. doi.org/10.32014/2020.2518-170X.132
10. ISO 3384 «Rubber, vulcanized or thermoplastic – Determination of stress relaxation in compression – Part 1: Testing at constant temperature».
11. ДСТУ ISO 815-1:2019 (ISO 815-1:2014, IDT) Гума вулканізована чи термопластична. Визначення залишкової деформації після стискання. Частина 1. Випробування за стандартної чи підвищеної температури. Чинний з 01.09.2019 Вид. офіц. Київ : Держспоживстандарт України, 2019. 14 с.
12. MAN TGA з 2000 по 2020: Ремонт, обслуговування, електросхеми. «Моноліт», 2020. 796 с.
Copyright (c) 2024 Е. Б. Алієв, О.А. Черній, Є.В. Калганков
Експериментальна перевірка якості еластомерних ущільнень типу O-ringсучасних автотракторних двигунів внутрішнього згорання
Об авторах
Е. Б. Алієв, старший дослідник, професор, доктор технічних наук, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна, e-mail: aliev@meta.ua, ORCID ID: 0000-0003-2751-6181
О.А. Черній, старший викладач, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна, e-mail: sanek20.1984@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-0691-5829
Є.В. Калганков, старший викладач, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна, e-mail: kalhankov.ye.v@dsau.dp.ua, ORCID ID: 0000-0002-4759-66873
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFReferences
1. Gräbner, D., Zahn, R., Schotzko, T., Giese, U., & Lang, W. (2020). Condition Monitoring of O-Ring Seals with Integrated Strain Gauges and Finite Element Analysis Assisted Signal Evaluation. Procedia Manufacturing, 52, 56–60. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.11.011. [in English].
2. Fong, R. D., & Sancaktar, E. (2004). Compressive Stress Relaxation and Nonlinear Finite Element Analysis of Ethylene/Acrylic Vamac® Terpolymer Elastomer (AEM). Design Engineering. https://doi.org/10.1115/imece2004-60812. [in English].
3. Laurent, H., Rio, G., Vandenbroucke, A., & Aït Hocine, N. (2014). Experimental and numerical study on the temperature-dependent behavior of a fluoro-elastomer. Mechanics of Time-Dependent Materials, 18(4), 721–742. https://doi.org/10.1007/s11043-014-9247-3. [in English].
4. Lunardi, G., Serrano, M., Tamez, G. (2013). Long Lasting, High Reliability Gaskets for Leakage-free Oil Immersed Transformers. Conference: TechCon 2013. www.researchgate.net/publication/ 290391714_Long_Lasting_High_Reliability_Gaskets_for_Leakage-free_Oil_Immersed_Transformers. [in English].
5. Szabó, G., & Váradii, K. (2018). Large Strain Viscoelastic Material Model for Deformation, Stress and Strain Analysis of O-rings. Periodica Polytechnica Mechanical Engineering. Vol. 62(2). 148–157https://doi.org/10.3311/ppme.11595. [in English].
6. Cassenti, B. N., & Staroselsky, A. (2017). Deformation and stability of compressible rubber O-rings. International Journal of Mechanical and Materials Engineering, 12(1). https://doi.org/10.1186/s40712-017-0072-8. [in English].
7. Puhach, A., Chernii, O., & Kalhankov, Y. (2023). Study of the Effect of Stress Relaxation and Residual Deformation of Modern Polymer Materials to Protect the Surfaces of Parts From Wear. Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences, 1(8(39)), 76–84. https://doi.org/10.32515/2664-262x.2023.8(39).1.76-84. [in Ukrainian].
8. Chernii O. A. . (2022). Deiaki problemy tekhnichnoi nadiinosti silskohospodarskykh traktoriv JOHN DEERE. Innovations and prospects of world science. Proceedings of the 7th International scientific and practical conference (March 2-4, 2022). Perfect Publishing. Vancouver, Canada. Pp. 13–20. URL: https://sci-conf.com.ua/vii-mezhdunarodnaya-nauchno-prakticheskaya-konferentsiya-innovations-and-prospects-of-world-science-2-4-marta-2022-goda-vankuver-kanada-arhiv/.[in Ukrainian].
9. Dyrda V. I., Lysytsia M. I., Lapin V. A., Ahaltsov H. M., Kalhankov Ye. V., Tolstenko O. V., Chernii O. A. (2020). Dynamics of heavy vibrating machines taking into account instability in time of their parameters. News of the national academy of sciences of the republic of Kazakhstan. Series of geology and technical sciences. Vol. 6, Nо. 444 (2020), 68 – 74. doi.org/10.32014/2020.2518-170X.132. [in English].
10. ISO 3384 «Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of stress relaxation in compression — Part 1: Testing at constant temperature». [in English].
11. Guma vulkanizovana chi termoplastichna. Viznachennya zalishkovoyi deformaciyi pislya stiskannya. Chastina 1. Viprobuvannya za standartnoyi chi pidvishenoyi temperaturi , 14 DSTU 815-1:2019 (ISO 815-1:2014, IDT) (2019) [in Ukrainian].
12. MAN TGA z 2000 po 2020: Remont, obsluhovuvannia, elektroskhemy. «Monolit», 2020. 796 с. [in Russian].
Пристатейна бібліографія
1. Gräbner D., Zahn R., Schotzko T., Giese U., Lang W. Condition Monitoring of O-Ring Seals with Integrated Strain Gauges and Finite Element Analysis Assisted Signal Evaluation. Procedia Manufacturing. 2020. Vol. 52. Pp. 56–60. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.11.011
2. Fong R. D., Sancaktar E. Compressive Stress Relaxation and Nonlinear Finite Element Analysis of Ethylene/Acrylic Vamac® Terpolymer Elastomer (AEM). Design Engineering. 2004. Pp. 261-269; https://doi.org/10.1115/imece2004-60812
3. Laurent H., Rio G., Vandenbroucke A., Aït Hocine N. Experimental and numerical study on the temperature-dependent behavior of a fluoro-elastomer. Mechanics of Time-Dependent Materials. 2014. Vol. 18(4). Pp. 721–742. https://doi.org/10.1007/s11043-014-9247-3
4. Lunardi G., Serrano M., Tamez G. Long Lasting, High Reliability Gaskets for Leakage-free Oil Immersed Transformers. Conference: TechCon 2013. www.researchgate.net/publication/ 290391714_Long_Lasting_High_Reliability_Gaskets_for_Leakage-free_Oil_Immersed_Transformers
5. Szabó G., Váradii K. Large Strain Viscoelastic Material Model for Deformation, Stress and Strain Analysis of O-rings. Periodica Polytechnica Mechanical Engineering. 2018. Vol. 62(2). Pp. 148–157, https://doi.org/10.3311/ppme.11595
6. Cassenti, B. N., & Staroselsky, A. Deformation and stability of compressible rubber O-rings. International Journal of Mechanical and Materials Engineering. 2017. Vol. 12(1). https://doi.org/10.1186/s40712-017-0072-8
7. Пугач А.М., Черній О.А., Калганков Є.В. Дослідження ефекту релаксації напруження та залишкової деформації сучасних полімерних матеріалів для захисту поверхонь деталей від зношування. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2023. 8(39), ч.І. С. 76–84. https://doi.org/10.32515/2664-262x.2023.8(39).1.76-84
8. Черній О. А. Деякі проблеми технічної надійності сільськогосподарських тракторів JOHN DEERE. Innovations and prospects of world science. Proceedings of the 7th International scientific and practical conference “Innovations and prospects of world science” (March 2-4, 2022). Perfect Publishing. Vancouver, Canada. 2022. Pp. 13-20. URL: https://sci-conf.com.ua/vii-mezhdunarodnaya-nauchno-prakticheskaya-konferentsiya-innovations-and-prospects-of-world-science-2-4-marta-2022-goda-vankuver-kanada-arhiv/.
9. Dynamics of heavy vibrating machines taking into account instability in time of their parameters. / Dyrda V. I., Lysytsia M. I., Lapin V. A. et al., News of the national academy of sciences of the republic of Kazakhstan. Series of geology and technical sciences. 2020. Vol. 6. № 444 . Pp. 68 – 74. doi.org/10.32014/2020.2518-170X.132
10. ISO 3384 «Rubber, vulcanized or thermoplastic – Determination of stress relaxation in compression – Part 1: Testing at constant temperature».
11. ДСТУ ISO 815-1:2019 (ISO 815-1:2014, IDT) Гума вулканізована чи термопластична. Визначення залишкової деформації після стискання. Частина 1. Випробування за стандартної чи підвищеної температури. Чинний з 01.09.2019 Вид. офіц. Київ : Держспоживстандарт України, 2019. 14 с.
12. MAN TGA з 2000 по 2020: Ремонт, обслуговування, електросхеми. «Моноліт», 2020. 796 с.