О номере
ПРИМЕНЕНИЕ ФУНКЦИИ ЖЕЛАТЕЛЬНОСТИ ХАРРИНГТОНА
К ВЫБОРУ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СКОЛЬЗЯЩЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТАКТА
Авторы: В.В. ИЗМАЙЛОВ, д-р техн. наук,
А.Ф. ГУСЕВ, канд. техн. наук,
М.В. НОВОСЕЛОВА, канд. техн. наук
Аннотация: Приведены результаты исследования фрикционных и электрических характеристик щеточно-коллекторного узла электродвигателей при температурах до 200 С. Показана возможность применения обобщенной функции желательности Харрингтона в качестве интегрального показателя качества электрощеточных композиционных материалов. Рассчитана обобщенная функция желательности для электрощеточных материалов на основе меди с учетом основных эксплуатационных характеристик контакта: коэффициента трения, линейной интенсивности изнашивания щетки и коллектора в паре со щеткой из данного материала, переходного падения напряжения. Функция желательности является универсальным безразмерным критерием, не зависящим от размерности входящих в него величин. По наибольшему значению функции желательности выделен образец с оптимальным комплексом эксплуатационных свойств. Наилучшим сочетанием эксплуатационных характеристик обладает материал следующего состава: 40 % – медь; 20 % – графит; 40 % – дисульфид молибдена.
Ключевые слова: щетка, коллектор, трение, изнашивание, электрическое сопротивление, высокие температуры, материалы, функция желательности
РАСЧЕТ И ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗМЕРОВ
БЕСКОНТАКТНОГО МАГНИТНОГО МЕХАНИЗМА ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
Авторы: А.Н. БОЛОТОВ, д-р техн. наук,
В.В. НОВИКОВ, канд. техн. наук,
О.О. НОВИКОВА, канд. техн. наук
Аннотация: В статье разработана конструкция механизма с учетом требований к эксплуатации в условиях экстремальных давлений, температур, отсутствия энергопотребления и технического обслуживания. Магнитная система представляет собой композицию из постоянных магнитов с чередующейся полярностью из сплавов редкоземельных металлов с кобальтом SmCo5. На основе того, что намагниченность магнитов из сплавов редкоземельных металлов можно принять однородной, анизотропной и не зависящей от величины размагничивающего поля, для расчета магнитостатических сил механизма была принята гипотеза Ампера. Теоретический расчет тангенциальной силы взаимодействия магнитов позволил рассчитать оптимальные размеры магнитной системы и получить наибольшее тянущее усилие при минимальных габаритных размерах механизма. Экспериментальный анализ результатов моделирования тангенциальных магнитостатических сил механизма с магнитами из сплава SmCo5 показал, что расхождение между расчетными и экспериментальными значениями силы не превышало 12 %.
Ключевые слова: бесконтактный магнитный механизм, магнитостатическое взаимодействие, магнитосиловые характеристики, постоянные магниты, магнитная система
НОРМАЛЬНАЯ И КАСАТЕЛЬНАЯ ЖЕСТКОСТЬ ПЛОСКОГО СТЫКА ФРАКТАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Авторы: М.А. ИЗМЕРОВ, канд. техн. наук,
В.П. ТИХОМИРОВ, д-р техн. наук
Аннотация: В работе предложены фрактальная модель описания шероховатости и модель контактного взаимодействия для инженерных поверхностей. Получены результаты, характеризующие нормальную и тангенциальную жесткости плоского стыка. Проведено сравнение с литературными экспериментальными данными других исследований.
Ключевые слова: шероховатость, параметры шероховатости, жесткость, гео-метрическое моделирование, математические модели
МАГНИТНЫЕ НАНОДИСПЕРСНЫЕ СМАЗОЧНЫЕ МАСЛА, СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ПОЛИМЕРАМИ
Авторы: А.Н. БОЛОТОВ, д-р техн. наук,
Г.Б. БУРДО, д-р техн. наук
Аннотация: Рассмотрена технология синтеза магнитных смазочных наномасел на основе диэфиров карбоновых кислот. Отличительная особенность процесса синтеза заключается в создании на дисперсных частицах защитных полимерных оболочек посредством поликонденсации мономера для повышения коллоидной стабильности наномасел в условиях граничного трения. Приведенные экспериментальные данные убедительно показывают, что смазочные свойства магнитных масел можно существенно улучшить введением в их состав присадок и наполнителей. При некоторых режимах трения магнитные масла показывают даже более высокие трибосвойства, чем традиционные немагнитные масла. Созданные магнитные наномасла с высокими антифрикционными и противоизносными свойствами могут использоваться при смазке магнитных подшипников, магнитожидкостных торцевых уплотнений, зубчатых передач с магнитной системой подачи смазки и т. д.
Ключевые слова: магнитное наномасло, трение, износ, магнитный коллоид, полимерные оболочки, вязкость, смазка
О ХАРАКТЕРИСТИКАХ ИЗНАШИВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, УПРОЧНЕННЫХ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
Авторы: В.В. ИЗМАЙЛОВ, д-р техн. наук,
Л.Е. АФАНАСЬЕВА, канд. физ.-мат. наук,
М.В. НОВОСЕЛОВА, канд. техн. наук
Аннотация: Представлены результаты исследований характеристик износостойкости стальных образцов, упрочненных лазерной закалкой с помощью непрерывного излучения многоканального (48 лучей) СО2-лазера, в условиях абразивного изнашивания. Показано, что градиент механических свойств по глубине, являющийся особенностью лазерного воздействия на материал, приводит к увеличению скорости изнашивания в процессе трения. Это обстоятельство необходимо учитывать при экспериментальном определении характеристик износостойкости материалов трущихся пар. Отмечено, что известное уравнение изнашивания Хольма – Арчарда применимо и в случае изнашивания деталей с градиентом твердости по глубине. Получена формула для расчета коэффициента изнашивания в подобных условиях. На основании установленных теоретических зависимостей экспериментально определены характеристики износостойкости образцов сталей марок Р6М5 и 30ХГСА после лазерного поверхностного упрочнения: коэффициент изнашивания и удельная энергия разрушения материала при изнашивании. Показано, что лазерное воздействие снижает коэффициент трения и повышает износостойкость поверхностей образцов из быстрорежущей стали на 20…30 %.
Ключевые слова: лазерная закалка, конструкционная сталь, быстрорежущая сталь, коэффициент изнашивания, удельная энергия разрушения материала при изнашивании
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЖЕЛОБООБРАЗНОЙ ВАЛКОВОЙ СОРТИРОВКИ С ПОДВИЖНЫМИ ФАРТУКАМИ
Авторы: А.В. КОНДРАТЬЕВ, д-р техн. наук,
С.М. КОЧКАНЯН, канд. техн. наук,
Т.И. ЛЫСЕНКО, ст. преподаватель
Аннотация: Представлены результаты исследований влияния конструктивных, кинема-тических и технологических параметров на эффективность и время процесса грохочения гравия на валковой желобообразной сортировке с подвижными фартуками. Получены зависимости эффективности и времени процесса просеивания гравия от углов наклона желобообразной поверхности сита, частоты вращения валов с дисками, скорости движения фартуков и шага их расстановки. Выполнено многофакторное планирование эксперимента и определены рациональные параметры желобообразной валковой сортировки, обеспечивающие высокую результативность процесса грохочения каменных материалов.
Ключевые слова: желобообразная валковая сортировка, факторы, подвижные фартуки, продольный и поперечный углы наклона сита, частота вращения валов с дисками, скорость движения фартуков, подача материала, эффективность и время грохочения, гравий
ОБОСНОВАНИЕ МАТЕРИАЛА КЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАСТИН РЕЗИНОКЕРАМИЧЕСКОЙ ФУТЕРОВКИ ПРИВОДНЫХ БАРАБАНОВ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ
Авторы: Е.Ю. ЗИБОРОВА1, инж.,
В.У. МНАЦАКАНЯН2, д-р техн. наук,
А.А. КОМИССАРОВ2, канд. техн. наук,
С.В. СЕВАГИН2, асп.,
Д.О. СОЛОДОВ2, студ.
Аннотация: Статья посвящена вопросам повышения долговечности резинокерамической футеровки приводных барабанов тяжело нагруженных ленточных конвейеров на основе рационального выбора материала для керамических вставок футеровочного полотна. Анализ характера взаимодействия керамических пластин с конвейерной лентой, а также исследование напряжений, вызываемых в пластине под действием эксплуатационных нагрузок, позволили установить комплекс требований к механическим свойствам алюмооксидной керамики, обеспечивающим надежную работу привода и эффективную эксплуатацию конвейера. Предложены марки алюмооксидной керамики, представлены основные технологические этапы и условия изготовления пластин, которые способствуют получению требуемых механических характеристик и пористости, а также приведены результаты испытаний на изгиб и трещиностойкость образцов из предлагаемых марок материалов.
Ключевые слова: ленточный конвейер, приводной барабан, резинокерамическая футеровка, алюмооксидная керамика, технология получения, структура, свойства, пористость
АНАЛИТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ ИЗ ЗАКРИТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Авторы: А.Н. БОЛОТОВ, д-р техн. наук,
Г.Б. БУРДО, д-р техн. наук
Аннотация: Целенаправленное конструирование систем с магнитопассивными подшип-никами затруднено отсутствием теоретических методик расчета оптимальных магнит-ных систем, учитывающих физические особенности свойств высококоэрцитивных магнитов. В работе решена задача расчета силы магнитостатического взаимодействия между двумя постоянными цилиндрическими и кольцевыми магнитами. Рассмотрены материалы магнитов типа Р-Со, Fe-В, которые имеют близкую к прямоугольной кривую размагничивания и достаточно высокие значения коэрцитивной силы. Использована гипотеза Ампера, согласно которой постоянные магниты представлены в виде эквивалентных им соленоидов. Кольцевые магниты эквивалентны системе из двух коаксиальных соленоидов, имеющих противоположное направление тока в обмотках. Получены аналитические выражения для расчета нормальной и тангенциальной сил взаимодействия постоянных магнитов. Модель можно применить для определения критериев подобия магнитных систем подшипников, расчета оптимальных размеров постоянных магнитов, грузоподъемности и жесткости магнитных подшипников.
Ключевые слова: магнитное поле, конструирование, магнитопассивные подшипники, магнитостатическое взаимодействие
ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ МНОГОНОМЕНКЛАТУРНОГО МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Авторы: Е.В. ПОЛЕТАЕВА, канд. техн. наук,
И.В. ГОРЛОВ, д-р техн. наук
Аннотация: В условиях мелкосерийного машиностроительного производства частая смена номенклатуры выпускаемых изделий диктует необходимость ускорения технологи-ческого проектирования и повышения его качества за счет оптимизации инженерных решений с использованием автоматизированных систем технологической подготовки производства. В статье рассмотрена одна из важных задач оптимизации структуры производственной системы, основой которой является станочная система. Представлены модели, описывающие производственную систему на разных этапах проектирования. Разработан оптимизационный алгоритм, позволяющий объединить несколько моделей в одну систему. Этот алгоритм может применяться в современных прогрессивных технологиях. Приведен пример построения моделей структуры производственной станочной системы для обработки корпусных деталей при групповой организации машиностроительного производства.
Ключевые слова: автоматизация проектирования, технологическая подготовка производства, многономенклатурное производство, моделирование, оптимизация, структура производственной системы
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ ЛОР-ЗАБОЛЕВАНИЙ
Авторы: Г.Б. БУРДО1, д-р техн. наук,
Е.Г. ПОРТЕНКО2, д-р мед. наук,
Н.А. ВАШНЕВСКАЯ2, канд. мед. наук
Аннотация: В статье рассматривается один из подходов к созданию интеллектуальных экспертных систем поддержки принятия решений при диагностике хронических заболеваний глотки. Подход основан на обобщении опыта диагностики заболеваний. Были выявлены группы параметров, учитываемых при диагностике лор-заболеваний указанного типа. Каждой группе параметров, как и каждому из них, экспертами были присвоены веса, позволяющие оценивать ожидание подтверждения предполагаемого прогноза. На основании этих данных путем разработки продукционных моделей знаний и реализации методики нечетких множеств были получены алгоритмы, позволяющие оценить степень уверенности в правильности постановки диагноза.
Ключевые слова: поддержка принятия решений, нечеткие множества, искусственный интеллект, продукционные модели, диагностика, лор-заболевания
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОРФЯНЫХ МАШИН (К 100-ЛЕТИЮ ТвГТУ И КАФЕДРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ)
Авторы: Л.В. КОПЕНКИНА, канд. техн. наук
Аннотация: В статье рассматривается процесс проектирования торфяных машин, необходимый на современном этапе при модернизации имеющейся техники или создании новой и являющийся главным и определяющим направлением в обучении и научных исследованиях кафедры технологических машин и оборудования Тверского государственного технического университета, отмечающих 100-летие в 2022 году. Описывается применение прикладных компьютерных программ с обобщением и использованием накопленных экспериментальных данных при проектировании торфяных машин в ходе учебного процесса. Показаны достоинства применения прикладных компьютерных программ в решении задач расчета и проектирования торфяных машин, в частности профилирования поверхности.
Ключевые слова: торф, торфяная залежь, машина, проектирование, профилирование, корреляционная функция, прикладная компьютерная программа