DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2025.55.140-148
Метрологічне та технологічне забезпечення відповідності параметрів поверхневого шару при відновленні деталей машин
Про авторів
Горбенко Олександр Вікторович, доцент, кандидат технічних наук, доцент кафедри агроінженерії та автомобільного транспорту, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2473-0801, e-mail: oleksandr.gorbenko@pdau.edu.ua
Лапенко Григорій Олександрович , доцент, кандидат технічних наук, професор кафедри агроінженерії та автомобільного транспорту, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1435-5307, e-mail: grygorii.lapenko@pdau.edu.ua
Лапенко Тарас Григорович, доцент, кандидат технічних наук, професор кафедри агроінженерії та автомобільного транспорту, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8055-6698, e-mail: taras.lapenko@pdau.edu.ua
Анотація
Стаття присвячена забезпеченню відповідності параметрів поверхневого шару поршневих пальців двигунів внутрішнього згоряння, відновлених до номінального розміру вібраційним роздаванням з подальшою механічною обробкою. Метою роботи є розробка метрологічно трасованої методики оцінювання та керування surface integrity з урахуванням взаємозамінності й трибопрацездатності пари «палець–втулка».
Ключові слова
відновлення, шорсткість, зношування, поверхнева цілісність, залишкові напруження, мікротвердість
Повний текст:
PDF
References
1. Dudnikov, A., Ivankova, O., Gorbenko, O., & Kelemesh, A. (2021). Effect of vibration treatment on increasing the durability of tillage equipment working bodies. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2, 104–108. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.228606
2. Lapenko, H. O., Horbenko, O. V., Lapenko, T. H., & Kovtun, V. A. (2020). Optymizatsiia parametriv shlifuvannia almaznymy kruhamy, vyhotovlenymy z almaznykh poroshkiv iz nikelevym pokryttiam [Optimization of grinding parameters using diamond wheels made from nickel-coated diamond powders]. Visnyk Poltavskoi Derzhavnoi Ahrarnoi Akademii, (4), 267–272. https://doi.org/10.31210/visnyk2020.04.34
3. Xiang, Q., He, Y., & Hou, T.-H. (2016). An exploration of surface integrity remanufacturing for aeroengine components. Frontiers of Engineering Management, 3(2), 107–114. https://doi.org/10.15302/J-FEM-2016025
4. Ge, C., Meng, W., Feng, H., Cui, M., Dong, L., Miao, T., Huo, Y., Wu, J., & Han, J. (2023). Microstructure and mechanical properties of gradient nanostructured Q345 steel prepared by ultrasonic severe surface rolling. Scanning, 2023, Article 7705844. https://doi.org/10.1155/2023/7705844
5. Mohapatra, S., & Oh, M.-S. (2025). Evaluating the tribological properties and residual stress of TiCrN thin films deposited by cathodic-arc physical vapor deposition technique. Applied Sciences, 15(5), Article 2466. https://doi.org/10.3390/app15052466
6. Liu, G., Huang, C., Zhao, B., Wang, W., & Sun, S. (2021). Effect of machined surface integrity on fatigue performance of metal workpiece: A review. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 34, Article 118. https://doi.org/10.1186/s10033-021-00631-x
7. Xu, N., Jiang, X., Shen, X., & Peng, H. (2023). Improving the surface integrity and tribological behavior of a high-temperature friction surface via the synergy of laser cladding and ultrasonic burnishing. Lubricants, 11, 379. https://doi.org/10.3390/lubricants11090379
8. Summer, F., Bergmann, P., & Grün, F. (2023). On the wear behaviour of bush drive chains: Part II – Performance screening of pin materials and lubricant effects. Lubricants, 11(4), 157. https://doi.org/10.3390/lubricants11040157
9. Pawlus, P., Reizer, R., Wieczorowski, M., et al. (2021). Functional importance of surface texture parameters. Materials, 14, 3536. https://doi.org/10.3390/ma14185326
10. Sedlaček, M., Gregorčič, P., & Podgornik, B. (2016). Use of the roughness parameters Ssk and Sku to control friction: A method for designing surface texturing. Tribology Transactions, 60(2). https://doi.org/10.1080/10402004.2016.1159358
11. Jawahir, I. S., Brinksmeier, E., M’Saoubi, R., Aspinwall, D. K., Outeiro, J. C., Meyer, D., Umbrello, D., & Jayal, A. D. (2011). Surface integrity in material removal processes: Recent advances. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 60(2), 603–626. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2011.05.002
12. M’Saoubi, R., Outeiro, J. C., Chandrasekaran, H., Dillon, O. W., Jr., & Jawahir, I. S. (2008). A review of surface integrity in machining and its impact on functional performance and life of machined products. International Journal of Sustainable Manufacturing, 1(1–2), 203–236. https://doi.org/10.1504/IJSM.2008.019234
13. Kowalski, S., Cieślikowski, B., Barta, D., Dižo, J., & Dittrich, A. (2023). Analysis of the operational wear of the combustion engine piston pin. Lubricants, 11(3), 100. https://doi.org/10.3390/lubricants11030100
14. Kompozytsiia zmashchuvalno-okholodzhuiuchoi ridyny dlia obrobky metaliv. (2008). Patent Ukrainy No. 36000, MPK (2006) C10M 173/02; zaiavka No. u200806102; zaiavl. 12.05.2008; opubl. 10.10.2008, Biul. No. 19). Ukrainskyi instytut intelektualnoi vlasnosti (Ukrpatent). 6 s.
Пристатейна бібліографія
1. Dudnikov A., Ivankova O., Gorbenko O., Kelemesh A. Effect of Vibration Treatment on Increasing the Durability of Tillage Equipment Working Bodies. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 2. P. 104–108. DOI: 10.15587/1729-4061.2021.228606 .
2. Лапенко Г. О., Горбенко О. В., Лапенко Т. Г., Ковтун В. А. Оптимізація параметрів шліфування алмазними кругами, виготовленими з алмазних порошків із нікелевим покриттям. Вісник ПДАА. 2020. № 4. С. 267–272. DOI: https://doi.org/10.31210/visnyk2020.04.34
3. Qiao Xiang, Yong He, Ting‑hong Hou. An Exploration of Surface Integrity Remanufacturing for Aeroengine Components. Frontiers of Engineering Management. 2016. Vol. 3, No. 2. P. 107‑114. DOI: 10.15302/J‑FEM‑2016025.
4. Ge C., Meng W., Feng H., Cui M., Dong L., Miao T., Huo Y., Wu J., Han J. Microstructure and Mechanical Properties of Gradient Nanostructured Q345 Steel Prepared by Ultrasonic Severe Surface Rolling. Scanning. 2023. Vol. 2023: 7705844. DOI: 10.1155/2023/7705844.
5. Mohapatra S., Oh M.-S. Evaluating the Tribological Properties and Residual Stress of TiCrN Thin Films Deposited by Cathodic‑Arc Physical Vapor Deposition Technique. Applied Sciences. 2025. Vol. 15, No. 5. Article 2466. DOI: 10.3390/app15052466.
6. Liu G., Huang C., Zhao B., Wang W., Sun S. Effect of Machined Surface Integrity on Fatigue Performance of Metal Workpiece: A Review. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2021. Vol. 34: Article 118. DOI: 10.1186/s10033‑021‑00631‑X.
7. Xu, N.; Jiang, X.; Shen, X.; Peng, H. Improving the Surface Integrity and Tribological Behavior of a High-Temperature Friction Surface via the Synergy of Laser Cladding and Ultrasonic Burnishing. Lubricants. 2023, Vol. 11, 379. https://doi.org/10.3390/lubricants11090379
8. Summer F., Bergmann P., Grün F. On the Wear Behaviour of Bush Drive Chains: Part II – Performance Screening of Pin Materials and Lubricant Effects. Lubricants. 2023. Vol. 11, No. 4. Article 157. DOI: 10.3390/lubricants11040157.
9. Pawlus P., Reizer R., Wieczorowski M., et al. Functional Importance of Surface Texture Parameters. Materials. 2021. Vol. 14, Article 3536. DOI: 10.3390/ma14185326.
10. Sedlaček M., Gregorčič P., Podgornik B. Use of the roughness parameters Ssk and Sku to control friction – a method for designing surface texturing. Tribology Transactions. 2016. Vol. 60, No. 2. P. (Article) DOI: 10.1080/10402004.2016.1159358
11. Jawahir I. S., Brinksmeier E., M’Saoubi R., Aspinwall D. K., Outeiro J. C., Meyer D., Umbrello D., Jayal A. D. Surface integrity in material removal processes: recent advances. CIRP Annals. Manufacturing Technology. 2011. Vol. 60, No. 2. P. 603–626. DOI:10.1016/j.cirp.2011.05.002.
12. M’Saoubi R., Outeiro J. C., Chandrasekaran H., Dillon O. W. Jr., Jawahir I. S. A review of surface integrity in machining and its impact on functional performance and life of machined products. International Journal of Sustainable Manufacturing. 2008. Vol. 1, Nos. 1–2. P. 203–236. DOI:10.1504/IJSM.2008.019234.
13. Kowalski S., Cieślikowski B., Barta D., Dižo J., Dittrich A. Analysis of the Operational Wear of the Combustion Engine Piston Pin. Lubricants. 2023. Vol. 11, No. 3. Article 100. DOI:10.3390/lubricants11030100.
14. Композиція змащувально-охолоджуючої рідини для обробки металів : пат. 36000 Україна : МПК (2006) С10М 173/02. № u200806102; заявл. 12.05.2008. опубл. 10.10.2008, Бюл. №19. 6 с.
Copyright (c) 2025 О. В. Горбенко, Г. О. Лапенко, Т. Г. Лапенко
Метрологічне та технологічне забезпечення відповідності параметрів поверхневого шару при відновленні деталей машин
Про авторів
Горбенко Олександр Вікторович, доцент, кандидат технічних наук, доцент кафедри агроінженерії та автомобільного транспорту, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2473-0801, e-mail: oleksandr.gorbenko@pdau.edu.ua
Лапенко Григорій Олександрович , доцент, кандидат технічних наук, професор кафедри агроінженерії та автомобільного транспорту, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1435-5307, e-mail: grygorii.lapenko@pdau.edu.ua
Лапенко Тарас Григорович, доцент, кандидат технічних наук, професор кафедри агроінженерії та автомобільного транспорту, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8055-6698, e-mail: taras.lapenko@pdau.edu.ua
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFReferences
1. Dudnikov, A., Ivankova, O., Gorbenko, O., & Kelemesh, A. (2021). Effect of vibration treatment on increasing the durability of tillage equipment working bodies. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2, 104–108. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.228606
2. Lapenko, H. O., Horbenko, O. V., Lapenko, T. H., & Kovtun, V. A. (2020). Optymizatsiia parametriv shlifuvannia almaznymy kruhamy, vyhotovlenymy z almaznykh poroshkiv iz nikelevym pokryttiam [Optimization of grinding parameters using diamond wheels made from nickel-coated diamond powders]. Visnyk Poltavskoi Derzhavnoi Ahrarnoi Akademii, (4), 267–272. https://doi.org/10.31210/visnyk2020.04.34
3. Xiang, Q., He, Y., & Hou, T.-H. (2016). An exploration of surface integrity remanufacturing for aeroengine components. Frontiers of Engineering Management, 3(2), 107–114. https://doi.org/10.15302/J-FEM-2016025
4. Ge, C., Meng, W., Feng, H., Cui, M., Dong, L., Miao, T., Huo, Y., Wu, J., & Han, J. (2023). Microstructure and mechanical properties of gradient nanostructured Q345 steel prepared by ultrasonic severe surface rolling. Scanning, 2023, Article 7705844. https://doi.org/10.1155/2023/7705844
5. Mohapatra, S., & Oh, M.-S. (2025). Evaluating the tribological properties and residual stress of TiCrN thin films deposited by cathodic-arc physical vapor deposition technique. Applied Sciences, 15(5), Article 2466. https://doi.org/10.3390/app15052466
6. Liu, G., Huang, C., Zhao, B., Wang, W., & Sun, S. (2021). Effect of machined surface integrity on fatigue performance of metal workpiece: A review. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 34, Article 118. https://doi.org/10.1186/s10033-021-00631-x
7. Xu, N., Jiang, X., Shen, X., & Peng, H. (2023). Improving the surface integrity and tribological behavior of a high-temperature friction surface via the synergy of laser cladding and ultrasonic burnishing. Lubricants, 11, 379. https://doi.org/10.3390/lubricants11090379
8. Summer, F., Bergmann, P., & Grün, F. (2023). On the wear behaviour of bush drive chains: Part II – Performance screening of pin materials and lubricant effects. Lubricants, 11(4), 157. https://doi.org/10.3390/lubricants11040157
9. Pawlus, P., Reizer, R., Wieczorowski, M., et al. (2021). Functional importance of surface texture parameters. Materials, 14, 3536. https://doi.org/10.3390/ma14185326
10. Sedlaček, M., Gregorčič, P., & Podgornik, B. (2016). Use of the roughness parameters Ssk and Sku to control friction: A method for designing surface texturing. Tribology Transactions, 60(2). https://doi.org/10.1080/10402004.2016.1159358
11. Jawahir, I. S., Brinksmeier, E., M’Saoubi, R., Aspinwall, D. K., Outeiro, J. C., Meyer, D., Umbrello, D., & Jayal, A. D. (2011). Surface integrity in material removal processes: Recent advances. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 60(2), 603–626. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2011.05.002
12. M’Saoubi, R., Outeiro, J. C., Chandrasekaran, H., Dillon, O. W., Jr., & Jawahir, I. S. (2008). A review of surface integrity in machining and its impact on functional performance and life of machined products. International Journal of Sustainable Manufacturing, 1(1–2), 203–236. https://doi.org/10.1504/IJSM.2008.019234
13. Kowalski, S., Cieślikowski, B., Barta, D., Dižo, J., & Dittrich, A. (2023). Analysis of the operational wear of the combustion engine piston pin. Lubricants, 11(3), 100. https://doi.org/10.3390/lubricants11030100
14. Kompozytsiia zmashchuvalno-okholodzhuiuchoi ridyny dlia obrobky metaliv. (2008). Patent Ukrainy No. 36000, MPK (2006) C10M 173/02; zaiavka No. u200806102; zaiavl. 12.05.2008; opubl. 10.10.2008, Biul. No. 19). Ukrainskyi instytut intelektualnoi vlasnosti (Ukrpatent). 6 s.
Пристатейна бібліографія
1. Dudnikov A., Ivankova O., Gorbenko O., Kelemesh A. Effect of Vibration Treatment on Increasing the Durability of Tillage Equipment Working Bodies. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 2. P. 104–108. DOI: 10.15587/1729-4061.2021.228606 .
2. Лапенко Г. О., Горбенко О. В., Лапенко Т. Г., Ковтун В. А. Оптимізація параметрів шліфування алмазними кругами, виготовленими з алмазних порошків із нікелевим покриттям. Вісник ПДАА. 2020. № 4. С. 267–272. DOI: https://doi.org/10.31210/visnyk2020.04.34
3. Qiao Xiang, Yong He, Ting‑hong Hou. An Exploration of Surface Integrity Remanufacturing for Aeroengine Components. Frontiers of Engineering Management. 2016. Vol. 3, No. 2. P. 107‑114. DOI: 10.15302/J‑FEM‑2016025.
4. Ge C., Meng W., Feng H., Cui M., Dong L., Miao T., Huo Y., Wu J., Han J. Microstructure and Mechanical Properties of Gradient Nanostructured Q345 Steel Prepared by Ultrasonic Severe Surface Rolling. Scanning. 2023. Vol. 2023: 7705844. DOI: 10.1155/2023/7705844.
5. Mohapatra S., Oh M.-S. Evaluating the Tribological Properties and Residual Stress of TiCrN Thin Films Deposited by Cathodic‑Arc Physical Vapor Deposition Technique. Applied Sciences. 2025. Vol. 15, No. 5. Article 2466. DOI: 10.3390/app15052466.
6. Liu G., Huang C., Zhao B., Wang W., Sun S. Effect of Machined Surface Integrity on Fatigue Performance of Metal Workpiece: A Review. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2021. Vol. 34: Article 118. DOI: 10.1186/s10033‑021‑00631‑X.
7. Xu, N.; Jiang, X.; Shen, X.; Peng, H. Improving the Surface Integrity and Tribological Behavior of a High-Temperature Friction Surface via the Synergy of Laser Cladding and Ultrasonic Burnishing. Lubricants. 2023, Vol. 11, 379. https://doi.org/10.3390/lubricants11090379
8. Summer F., Bergmann P., Grün F. On the Wear Behaviour of Bush Drive Chains: Part II – Performance Screening of Pin Materials and Lubricant Effects. Lubricants. 2023. Vol. 11, No. 4. Article 157. DOI: 10.3390/lubricants11040157.
9. Pawlus P., Reizer R., Wieczorowski M., et al. Functional Importance of Surface Texture Parameters. Materials. 2021. Vol. 14, Article 3536. DOI: 10.3390/ma14185326.
10. Sedlaček M., Gregorčič P., Podgornik B. Use of the roughness parameters Ssk and Sku to control friction – a method for designing surface texturing. Tribology Transactions. 2016. Vol. 60, No. 2. P. (Article) DOI: 10.1080/10402004.2016.1159358
11. Jawahir I. S., Brinksmeier E., M’Saoubi R., Aspinwall D. K., Outeiro J. C., Meyer D., Umbrello D., Jayal A. D. Surface integrity in material removal processes: recent advances. CIRP Annals. Manufacturing Technology. 2011. Vol. 60, No. 2. P. 603–626. DOI:10.1016/j.cirp.2011.05.002.
12. M’Saoubi R., Outeiro J. C., Chandrasekaran H., Dillon O. W. Jr., Jawahir I. S. A review of surface integrity in machining and its impact on functional performance and life of machined products. International Journal of Sustainable Manufacturing. 2008. Vol. 1, Nos. 1–2. P. 203–236. DOI:10.1504/IJSM.2008.019234.
13. Kowalski S., Cieślikowski B., Barta D., Dižo J., Dittrich A. Analysis of the Operational Wear of the Combustion Engine Piston Pin. Lubricants. 2023. Vol. 11, No. 3. Article 100. DOI:10.3390/lubricants11030100.
14. Композиція змащувально-охолоджуючої рідини для обробки металів : пат. 36000 Україна : МПК (2006) С10М 173/02. № u200806102; заявл. 12.05.2008. опубл. 10.10.2008, Бюл. №19. 6 с.