ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ПОВЕРХОНЬ ВИРОБІВ, ОТРИМАНИХ МЕТОДОМ 3D ДРУКУ

Introduction. The article considers problems of improving the quality (reducing the number of surface defects, increasing the accuracy of layer formation) of the parts production by additive manufacturing. The existing solutions among the methods and systems of fused deposition are analyzed, the options of avoiding the need of supporting structures usage, avoiding the "step effect", as well as improving the mechanical properties of printed products, such as aerodynamics, resistance to perpendicular loads, etc., through the use of nonplanar 3d-printing.The need to provide feedback of the filament feeding mechanism in order to ensure a more consistent material feed to the area of the 3D product formation has been proven.Research results. The functional structural scheme of the feedback device for increase of technological quality of formation of surfaces of products of exact instrument making by a method of 3D printing in the work is offered.A quality comparison of the obtained products and the performance characteristics of the printing process for sample products without and with the use of the developed feedback device is shown, clear improvement in quality (reduction of surface defects) and accuracy of the products using the proposed design of the feedback device is proven.Conclusions. The features for improving the quality of manufactured parts by 3D printing are enhanced by providing feedback for the feeding mechanism of the filament to ensure a more consistent feed of material in the area of the 3D product formation.The quality of the obtained products and operational characteristics of the printing process of exemplary products without and with the use of the developed feedback device are compared and the unambiguous increase of quality (reduction of the number of surface defects by 88%) and accuracy of the received products (up to 96%) is shown.Вступление. В статье рассмотрены вопросы повышения качества уменьшения количества поверхностных дефектов, увеличение точности формирования слоев, изготовление деталей методом трехмерной печати. Проведен анализ существующих решений среди методов и систем послойной наплавки, анализируются варианты исключения необходимости использования поддерживающих структур, во избежание "ступенчатого эффекта", а также улучшение механических свойств печатных изделий, таких как аэродинамика, сопротивление перпендикулярным нагрузкам и т.д., за счет использования непланарной трехмерной печати. Доказана необходимость обеспечения обратной связи в механизме подачи филаментов с целью обеспечения более равномерной подачи материала в зону формирования 3D изделия.Результаты исследования. Проведено сравнение качества полученных изделий и эксплуатационных характеристик процесса печати образцовых изделий без и с применением разработанного устройства обратной связи и установлено однозначное повышение качества (уменьшение количества поверхностных дефектов) и точности получаемых изделий при применении предложенной в работе конструкции устройства обратной связи.Выводы. Рассмотрены особенности повышения качества изготовления деталей методом 3D печати. Повышение качества обеспечивается обратной связью в механизме подачи филаментов, что создает более равномерную подачу материала в зону формирования 3D изделия. Проведено сравнение качества полученных изделий и эксплуатационных характеристик процесса печати образцовых изделий с применением разработанного устройства обратной связи и без него. Результаты показали однозначное повышение качества (уменьшение количества поверхностных дефектов на 88%) и точности получаемых изделий (до 96%) при применении предложенной конструкции устройства обратной связи. Вступ. У статті розглянуто питання підвищення якості зменшення кількості поверхневих дефектів, збільшення точності формування шарів, виготовлення деталей методом тривимірного друку.Проведено аналіз існуючих рішень серед методів та систем пошарового наплавлення, аналізуються варіанти уникнення необхідності використання підтримуючих структур, уникнення “ступінчастого ефекту”, а також поліпшення механічних властивостей друкованих виробів, таких як аеродинаміка, опір перпендикулярним навантаженням тощо, внаслідок використання непланарного тривимірного друку.Доведено необхідність забезпечення зворотного зв‘язку в механізмі подачі філаменту в робочий простір обладнання.Результати дослідження. Проведено порівняння якості отриманих виробів та експлуатаційних характеристик процесу друку зразкових виробів без та із застосуванням розробленого пристрою зворотного зв‘язку. На підставі порівняння встановлено однозначне підвищення якості (зменшення кількості поверхневих дефектів) та точності отримуваних виробів при застосуванні запропонованої в роботі конструкції пристрою зворотного зв‘язку.Висновки. Розглянуто особливості підвищення якості виготовлення деталей методом 3D друку шляхом забезпечення зворотного зв‘язку в механізмі подачі філаменту з метою забезпечення більш рівномірного подавання матеріалу в зону формування 3D виробу.Проведено порівняння якості отриманих виробів та експлуатаційних характеристик процесу друку зразкових виробів без застосування розробленого пристрою зворотного зв‘язку та із ним. За результатами цього порівняння встановлено однозначне підвищення якості (зменшення кількості поверхневих дефектів на 88 %) та точності отримуваних виробів (до 96 %) при застосуванні запропонованої конструкції пристрою зворотного зв‘язку

Відношення між опорами коченню та верченню в упорних підшипниках

Бондаренко, Л. М. Відношення між опорами коченню та верченню в упорних підшипниках / Л. М. Бондаренко, Л. В. Дідковський, В. В. Колбун // Вісник сертифікації залізничного транспорту. — 2012. — №2 (04). C. 12—16.UK: Аналітично доведено, що в кулькових упорних пристроях колон кранів на опір ковзанню куль припадає біля 30% від кочення, а в роликових біля 10%. Запропоновано при проектуванні подібних вузлів в однаковій мірі зменшувати як опір коченню, так і опір ковзанню.RU: Аналитически доказано, что в шариковых упорных устройствах колонн кранов на сопротивление скольжению шаров приходится около 30% от качения, а в роликовых около 10%. Предложено при проектировании подобных узлов в равной степени уменьшать как сопротивление качению, так и сопротивление скольжению.EN: Analytical shown in ball thrust devices column crane for slip resistance balls accounted for about 30% of the bearings, and roller at 10%. Proposed in the design of these units to the same extent as to reduce rolling resistance and slip resistance

Effect of Rolling Resistance, Statics and Dynamics with Rolling Mechanism

Влияние сопротивления качению на статику и динамику механизмов с качением: [препринт] / В. Д. Бондаренко, Л. Н. Бондаренко, В. В. Колбун, А. Д. Жаковский // Вісник сертифікації залізничного транспорту. — 2016. — № 6. — С. 8—14.RU: Используя аналитическую зависимость для определения коэффициента трения качения, определяется зависимость между сопротивлением и механическими константами тел качения. Показано, что с уменьшением радиуса тела качения уменьшается сопротивление качению. Учет сопротивления качению приводит к незначительному увеличению силы, при которой колесо будет катиться без скольжения и может не учитываться.UK: Використовуючи аналітичну залежність для визначення коефіцієнта тертя катання визначається залежність між опором і механічними константами тіл кочення. Показане, що зі зменшенням радіуса тіла кочення зменшується опір коченню. Облік опору коченню приводить до незначного збільшення сили, при якій колесо буде котитися без ковзання й може не враховуватися.EN: Using the analytical dependence for determining the rolling friction coefficient is determined by the relationship between the resistance and the mechanical constants of the rolling elements. It is shown that the rolling resistance decreases with decreasing radius of the rolling body. Accounting rolling resistance leads to a slight increase in the strength at which the wheel will roll without slipping and can not be taken into account

Quantitative Relationship Between the Coefficients of Friction of Rolling and Sliding

Бондаренко, Л. Н. Количественная зависимость между коэффициентами трения качения и скольжения: [Препрінт] / В. В. Колбун, А. Д. Жаковский // Вісник сертифікації залізничного транспорту. - 2014.- № 3. - С. 9-13.RU: В статье рассматривается количественная зависимость между сопротивлением качению и скольжению при линейном и точечном контактах; делается вывод, что с уменьшением радиуса катка сила, необходимая для перекатывания уменьшается.UK: У статті розглядається кількісна залежність між опором коченню й ковзанню при лінійному й крапковому контактах; робиться висновок, що зі зменшенням радіуса ковзанки сила, необхідна для перекочування зменшується.EN: The article discusses the quantitative relationship between the rolling resistance and slip in the linear and point contact; concludes that with decreasing radius roller force required for rolling decreases

Normal Pressure Pad on the Brake Shoe in the Pulley and Belt-Drum Brakes

Бондаренко, Л. Н. Нормальное давление колодок на тормозной шкив в колодочных и ленточно-колодочных тормозах: [препринт] / Л. Н. Бондаренко, В. В. Колбун, А. Д. Жаковский // Вісник сертифікації залізничного транспорту. — 2016. — № 1. — С. 12—16.RU: В статье уточняются величины нормальных давлений колодки на тормозной шкив и величина тормозного момента колодочных и ленточно-колодочных тормозов. Показано, что величина тормозного момента, при угле обхвата 80º, меньше реального. Отношение натяжений набегающей и сбегающей ветвями ленточно-колодочного тормоза зависит от угла обхвата колодкой шкива с учетом и без учета жесткости колодки.UK: У статті уточнюються величини нормальних тисків колодки на гальмовий шків і величина гальмового моменту колодкових і ленточно – колодкових гальм. Показане, що величина гальмового моменту, при куті обхвату 80º, менше реального. Відношення натягів, що набігає, що й збігає галузями ленточно – колодкового гальма залежить від кута обхвату колодкою шківа з обліком і без обліку твердості колодки.EN: The article clarifies the magnitude of normal pressure pads on the brake pulley and the magnitude of the braking torque shoe and belt - drum brakes. It is shown that the value of the braking torque, at an angle of 80º girth, less real. Relationship tension upwind and trailing branches belt - drum brake depends on the angle of wrap pulley block with and without pads stiffness

Betweenness by Resistance to the Rotation and Diameter Ball-Shaped and Roller Supporting-Barturners

Бондаренко, Л. Н. Соотношения между сопротивлением вращению и диаметром шариковых и роликовых опорно-поворотных устройств: [Препринт] / Л. Н. Бондаренко, В. В. Колбун, А. Д. Жаковский // Вісник сертифікації залізничного транспорту. — 2013. — № 6. — С. 6—8.RU: Получены аналитические зависимости для определения допускаемых нагрузок на ОПУ. Показано, что расчетный радиус шариков и роликов нелинейно уменьшается с увеличением диаметра круга, а также момент на преодоление сил трения качению как для шарикового, так и для роликового ОПУ нелинейно уменьшается с увеличением диаметра круга.UK: Отримані аналітичні залежності для визначення навантажень, що допускаються, на ОПУ. Показано, що розрахунковий радіус кульок і роликів нелінійно зменшується зі збільшенням діаметру круга, а також момент на подолання сил тертя коченню як для кулькового, так і для роликового ОПУ нелінійно зменшується зі збільшенням діаметру круга.EN: Analytical dependences are got for determination of the assumed loading on ОПУ. It is shown that the calculation radius of marbles and rollers nonlinear diminishes with the increase of diameter of circle, and also moment on overcoming of forces of friction to woobling both for ball-shaped and for roller ОПУ nonlinear diminishes with the increase of diameter of circle

Величина коефіцієнта корисної дії хвильової передачі, що припадає на кочення роликів по гнучкому колесу

Бондаренко, Л. Н. Величина коэффициента полезного действия волновой передачи, приходящегося на качение роликов по гибкому колесу / Л. Н. Бондаренко, В. В. Колбун, А. Д. Жаковский // Залізничний транспорт України. — 2011. — №5. — С. 15—16.RU: Из найденных радиусов кривизны гибкого колеса в месте контакта ролика с использованием аналитической зависимости для определения коэффициента трения качения доказано, что роль сопротивления качению роликов по гибкому кольцу незначительная и практически не влияет на к.п.д. волновых передач. UK: Із знайдених радіусів кривизни гнучкого колеса в місці контакту ролика з використанням аналітичної залежності для визначення коефіцієнта тертя кочення доведено, що роль опору коченню роликів за гнучким кільцю незначна і практично не впливає на к.к.д. хвильових передач. EN: From the found radii of curvature of the flexible wheel at the contact roller with an analytical function to determine the coefficient of rolling friction is proved that the role of the rolling resistance of rollers on a flexible ring of small and practically does not affect the efficiency wave transmission

Determination of the Mean Friction Radius, the Specific Pressure of Flat Heels and the Average Radius of the Friction Disc Brakes

Бондаренко, Л. Н. Определение средних радиуса трения, удельного давления плоских пят и среднего радиуса трения дисковых тормозов: [препринт] / Л. Н. Бондаренко, В. В. Колбун, А. Д. Жаковский // Вісник сертифікації залізничного транспорту. — 2016. — № 4. — С. 11—17.RU: В статье определяется величина среднего радиуса трения для случаев равномерного распределения давления, и распределения при одинаковом износе во всех точках пяты и средний радиус трения для дисковых тормозов. Показано, что при равномерном распределении удельного давления как для кольцевой сплошной пяты, так и для дискового тормоза среднее значение радиуса давления, момент трения более корректно определять из равенства работ относительно условного среднего радиуса. При распределении давления для случаев износа пяты более точно находить из равенства площадей прямоугольника и фигуры ограниченной уравнением, определяющим удельное давление на установленном расстоянии от центра пяты.UK: У статті визначається величина середнього радіуса тертя для випадків рівномірного розподілу тиску, і розподілу при однаковому зношуванні у всіх крапках п'яти й середній радіус тертя для дискових гальм. Показане, що при рівномірному розподілі питомого тиску як для кільцевої суцільної п'яти, так і для дискового гальма середнє значення радіуса тиску, момент тертя більш коректно визначати з рівності робот відносно умовного середнього радіуса. При розподілі тиску для випадків зношування п'яти більш точно знаходити з рівності площ прямокутника й фігури обмеженої рівнянням, що визначають питомий тиск на встановленій відстані від центру п'яти.EN: The article defines the value of the average radius of friction for the case of uniform pressure distribution, and the distribution with the same worn at all points of the heel and the average radius of the friction disc brakes. It is shown that a uniform distribution of surface pressure for a continuous annular heel, and for disc brake mean pressure range value, the friction torque more accurately determine the equality works regarding conditional mean radius. When the pressure distribution for cases heel wear more accurately find the area of a rectangle of equality and figures limited the equation that determines the specific pressure at a fixed distance from the center of the heel