О номере
О ВЛИЯНИИ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ НА РЕСУРС ТРИБОСОПРЯЖЕНИЯ
Авторы: В.В. ИЗМАЙЛОВ, д-р техн. наук, М.В. НОВОСЕЛОВА, канд. техн. наук
Аннотация: Предложена эмпирическая формула для описания зависимости твердости (микротвердости) материала H от глубины h, являющейся следствием упрочнения при обработке детали или применения упрочняющей технологии. Формула содержит два эмпирических параметра, характеризующих степень упрочнения материала и толщину упрочненного слоя. Предложенная аналитическая зависимость H(h) позволила обобщить известное в трибологии уравнение Дж. Арчарда, связывающее интенсивность изнашивания с твердостью материала изнашиваемой детали, на случай контактирования деталей с переменной по глубине материала твердостью. На основе обобщенного уравнения Арчарда получена формула для количественного прогнозирования ресурса фрикционного сопряжения по критерию допустимого линейного износа. Количественной оценкой ресурса выступает максимальное значение пути трения. Проанализировано влияние параметров упрочненного слоя на оценку величины ресурса фрикционного сопряжения и ее погрешности, возникающей при определении ресурса без учета упрочнения поверхностного слоя. Показано, что эта погрешность может быть существенной, особенно при значительной степени упрочнения.
Ключевые слова: трение, износ, поверхностное упрочнение, ресурс, прогнозирование.
ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СМАЗОЧНЫХ СРЕД
Авторы: А.Н. БОЛОТОВ, д-р техн. наук, Г.Б. БУРДО, д-р техн. наук
Аннотация: Рассмотрено воздействие магнитного поля на физико-химические и триботехнические свойства традиционных смазочных материалов и инновационных наноструктурных магнитных масел и жидкостей. Проанализированы причины изменения этих свойств. Показано, какие факторы в первую очередь влияют на поляризуемость масел и поглощение электромагнитного излучения. Для оценки физико-химических свойств были использованы методы диэлкометpии и инфракрасной спектpоскопии. Интегральное воздействие магнитного поля на процесс трения поверхностей, смазанных традиционными немагнитными и магнитными маслами, исследовалось на торцевой машине трения. Сделан вывод о существенном изменении отдельных физико-механических и химических свойств магнитных смазочных материалов при воздействии магнитного поля. Установлен магнитотpибологический эффект, заключающийся во влиянии однородного магнитного поля на смазочные свойства магнитного масла. Описано влияние однородных магнитных полей на пpотивоизносные свойства масла. Сделан вывод о том, что поле снижает агpегативную устойчивость магнитного масла.
Ключевые слова: магнитное наномасло, трение, износ, магнитный коллоид, полимерные оболочки, вязкость, смазка
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ, СМАЗАННЫХ МАГНИТНОЙ НАНОСМАЗКОЙ
Авторы: А.Н. БОЛОТОВ, д-р техн. наук, Г.Б. БУРДО, д-р техн. наук
Аннотация: Изучена динамика изменения контактной разности потенциалов между металлическими поверхностями, смазанными магнитным маслом, и его компонентами. Показано, что смазочные свойства исследуемых жидкостей коррелируют с величиной изменения контактной разности потенциалов после их нанесения. С целью прогнозирования эксплуатационных свойств узлов трения, смазанных магнитным маслом, детально изучены специфические физико-химические особенности процессов, протекающих на твердых поверхностях после нанесения магнитного смазочного материала. Оценка энергетических изменений, происходящих на поверхности после нанесения на нее магнитного масла, производилась по работе выхода электронов. С помощью двухкомпонентного магнитного масла изучено влияние дисперсных частиц магнетита на работу выхода электронов. Частицы магнетита прилипают к поверхности под действием вандерваальсового или дипольного взаимодействия и частично экранируют ее. Из полученных данных следует, что добавление в жидкость триэтаноламина магнитных частиц не приводит к существенному изменению работы выхода во всем временном диапазоне. В то же время частицы магнетита, покрытые слоем адсорбированных молекул жирной кислоты, увеличивают работу выхода электронов.
Ключевые слова: магнитная жидкость, поверхность, работа выхода электрона, эксплуатационные свойства.
МНОГОСЛОЙНЫЕ НАНОСТРУКТУРНЫЕ
КОМПОЗИЦИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ
Авторы: М.Ш. МИГРАНОВ, д-р техн. наук, Е.В. ИСАЕВ, гл. науч. сотр.,
А.М. МИГРАНОВ, науч. сотр., И.И. МОСЕНЗ, гл. науч. сотр.,
А.С. ГУСЕВ, асп., С.С. ОПЛЕСНИН, науч. сотр.
Аннотация: Представлены результаты экспериментальных исследований износостойкости концевых фрез с многослойными композиционными покрытиями при лезвийной обработке резанием хромоникелевых сплавов, которые широко применяются в ответственных, тяжелонагруженных и высокотемпературных трибосопряжениях авиакосмической техники. Исследованы перспективные и инновационные износостойкие покрытия, полученные на различных установках и при использовании различных технологий.
Ключевые слова: концевые фрезы, многослойные композиционные покрытия, хромоникелевые сплавы, тяжелонагруженные и высокотемпературные трибосопряжения.
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ИЗНАШИВАНИЯ
РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ И КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
С ЭФФЕКТОМ АДАПТАЦИИ
Авторы: М.Ш. МИГРАНОВ, д-р техн. наук, А.М. МИГРАНОВ, науч. сотр.
Аннотация: На основе термодинамики неравновесных процессов разработана методология исследования изнашивания режущих инструментов и износостойких покрытий с эффектом прогнозируемой адаптации поверхностей трения. Использование методологии даст возможность оценить самоорганизацию трибосистемы при резании металлов, обеспечит научно обоснованный подход к выбору и применению инструментов и условий резания с прогнозируемыми свойствами самоорганизации при трении. Предложенные принципы выбора и применения инструментальных материалов и износостойких покрытий позволят существенно повысить эффективность лезвийной обработки резанием.
Ключевые слова: пластическая деформация, температура резания, термо-динамика неравновесных процессов, трибосистема, самоорганизация, прогнозируемая адаптация, уровень и интервал самоорганизации.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПЕРЕУСТАНОВКА ТОНКОСТЕННОЙ ЗАГОТОВКИ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ
Авторы: А.П. АРХАРОВ, канд. техн. наук
Аннотация: Проведен анализ известных способов автоматической переустановки тонкостенных заготовок. Выявлены их достоинства и недостатки. Раскрыты сущность и реализация разработанного способа переустановки тонкостенной втулки. Проведено его сравнение по существенным признакам с аналогичными известными решениями. Отражены оригинальность способа и достигаемый технический результат.
Ключевые слова: автоматизация, переустановка, способ, заготовка, закрепление, патрон, точность.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ
ЖЕЛОБООБРАЗНЫХ ВАЛКОВЫХ СОРТИРОВОК
Авторы: А.В. КОНДРАТЬЕВ, д-р техн. наук, С.М. КОЧКАНЯН, канд. техн. наук,
Т.И. ЛЫСЕНКО, ст. препод., А.А. ГУСАРОВ
Аннотация: Представлены результаты сравнительных исследований эффективности работы желобообразной сортировки с двумя видами интенсифицирующих устройств – подвижных фартуков и шнекового интенсификатора. Оценка эффективности работы валковых сортировок проводилась на основе многофакторного планирования эксперимента для рациональных параметров рассматриваемых вариантов разделительных устройств при фракционировании гравийной смеси.
Ключевые слова: желобообразная валковая сортировка, подвижные фартуки, шнековый интенсификатор, частота вращения шнека, частота вращения дисков, скорость движения фартуков, подача материала, эффективность грохочения, гравий
АНАЛИЗ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ЧАСТИЦУ
ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА В ЗОНЕ ВСАСЫВАЮЩЕГО ФАКЕЛА ПНЕВМОУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ
Авторы: А.Л. ЯБЛОНЕВ, д-р техн. наук, Д.М. ЩЕРБАКОВА, аспирант
Аннотация: Эффективность всасывания фрезерной крошки пневматическими торфо-уборочными машинами во многом определяется скоростью воздушного потока, создаваемого пневмосистемой. Попытки аналитического определения данной скорости предпринимались рядом исследователей не только для торфа, но и в смежных отраслях, а именно при изучении и оптимизации процессов обеспыливания и пневмотранспорта древесных опилок. Однако, в силу специфики торфяной фрезерной крошки, тема не утратила своей актуальности. В ходе исследования было установлено, что на отрыв торфяной частицы от подстилающей поверхности влияет не сила Магнуса, как предполагалось ранее, а подъемная сила, вызванная разницей давлений над и под частицей. Разработаны математические модели, позволяющие рассчитать минимальную скорость воздушного потока, необходимую для страгивания торфяной частицы с места и отрыва ее от подстилающей поверхности.
Ключевые слова: торф, пневмоуборочная машина, всасывающее сопло, скорость воздушного потока, лобовая сила, подъемная сила, сила Магнуса, уравнение Бернулли
МУЛЬТИПЕЛЛИСТОРНЫЙ ТЕРМОХИМИЧЕСКИЙ ДЕТЕКТОР ДЛЯ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
Авторы: Л.В. ИЛЯСОВ, д-р техн. наук
Аннотация: Приводятся результаты разработок нового термохимического детектора горючих веществ, названного мультипеллисторным термохимическим детектором (МПТХД) и реализованного на базе термохимических чувствительных элементов типа ТТЧЭ-2. Детектор содержит пакет из четырех измерительных и четырех сравнительных чувствительных пеллисторных элементов, установленных таким образом, что их держатели создают проточную камеру, на оси которой размещены пеллисторы. Экспериментальным путем установлено, что для практически полного сгорания метана, который является наиболее стойким к каталитическому окислению газом, достаточно использовать четыре измерительных и четыре сравнительных чувствительных элемента. Приведена математическая модель сигнала детектора и описана процедура получения количественной информации на основе этой модели. Экспериментальным путем показана возможность использования МПТХД в газовом хроматографе при его работе на воздухе и гелии в качестве газа-носителя. Установлена возможность использования МПТХД в составе анализаторов низшей объемной удельной теплоты сгорания смесей углеводородных газов, а также в самокалибрующихся хроматографах.
Ключевые слова: термохимический детектор, мультипеллисторный, хрома-тограф, горючие газы и пары
АЛГОРИТМ ФРОНТАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В СИСТЕМЕ АНАЛИЗА
И ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙНЫХ ВЫБРОСОВ
Авторы: Ю.Н. МАТВЕЕВ, д-р техн. наук, Л.О. ЧЕРНЫШЕВ, аспирант
Аннотация: Рассмотрен фронтальный подход к построению клеточной модели для оперативного реагирования на локальные выбросы аварийно-опасных химических веществ в атмосферу. Кратко описан алгоритм фронтального моделирования на основе гексагонального шаблона двумерной сетки и предложены решения по обеспечению стабильности результата прогноза. В целевой функции поиска решения применена максиминная свертка частных критериев. Рассмотрены примеры оценки параметров модели на основе решений уравнения Гаусса, а также данных полевых наблюдений. Приведены графики временных затрат на поиск решения при изменении уровня детализации зоны загрязнения.
Ключевые слова: оперативное реагирование, ассимиляция данных, фронтальный алгоритм, клеточная модель, быстродействие
СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОГО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ О ПРОГАРЕ ФУРМЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
Авторы: М.Ю. РЯБЧИКОВ, канд. техн. наук, Е.С. РЯБЧИКОВА, канд. техн. наук,
Е.С. МУХИНА, ст. препод., М.А. ТАРАСОВ, студ.
Аннотация: Статья посвящена совершенствованию существующих способов прогноза прогара фурмы с применением хорошо известного технологического параметра, характеризующего перепад расхода охлаждающей воды на входе и выходе фурмы. Отличительной чертой предложенной системы является двухуровневый прогноз в виде сигнала тревоги и предупреждения о прогаре. Прогноз выполняется на основе автоматизированного анализа по ретроспективным данным статистических свойств перепада расхода охлаждающей воды. Приведены примеры динамики изменения перепада расхода охлаждающей воды на фурме перед прогаром и непосредственно при прогаре. Представлена структура системы предупреждения, а также показаны примеры ее работы в ситуациях, когда прогар развивается постепенно и лавинообразно.
Ключевые слова: прогар фурмы, доменная печь, прогноз, диспетчерское управление, обработка ретроспективных данных