О номере
СОВРЕМЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
МАГНИТНЫХ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
MODERN RESEARCH ON MAGNETIC LUBRICANTS
Авторы: А.Н. БОЛОТОВ,
О.О. НОВИКОВА,
Е.А. РАТКЕВИЧ
Аннотация: Статья посвящена исследованию магнитных смазочных материалов (МСМ). Представлен анализ структуры, состава и свойств, включающих дисперсную фазу из ферромагнитных наночастиц и дисперсионную среду (минеральные масла или синтетические жидкости). Рассмотрены особенности влияния магнитного поля на реологию и работоспособность МСМ, а также механизмы формирования противо-износных и антифрикционных свойств. Приведен обзор новейших экспериментальных исследований, показавших существенное повышение эффективности МСМ по сравнению с традиционными маслами, а также проанализированы перспективы дальнейшего совершенствования таких материалов путем оптимизации состава и технологии изготовления. Сделан вывод о значительном потенциале МСМ для широкого спектра отраслей промышленности.
Ключевые слова: магнитные смазочные материалы, ферромагнитные нано-частицы, дисперсионная среда, реология магнитных смазок, трибология магнитных смазок, магнитожидкостные подшипники.
РЕГУЛИРУЕМАЯ ПО УДЕРЖИВАЕМОМУ ПЕРЕПАДУ ДАВЛЕНИЙ, ПОТЕРЯМ ТРЕНИЯ, ЧАСТОТЕ ВРАЩЕНИЯ И ТЕПЛОВОМУ РЕЖИМУ МАГНИТОЖИДКОСТНАЯ ГЕРМЕТИЗАЦИЯ ВАЛА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
MAGNETIC FLUID SEALING OF AN ELECTRIC MOTOR SHAFT, ADJUSTABLE IN TERMS OF MAINTAINED PRESSURE DIFFERENTIAL, FRICTION LOSSES, ROTATION FREQUENCY AND THERMAL MODE
Авторы: А.М. ВЛАСОВ,
Ю.Б. КАЗАКОВ
Аннотация: На эффективность магнитожидкостной герметизации вала влияют перепад давлений и внешняя температура, условия и режим работы электродвигателя (пуск, торможение, останов, реверс, частота вращения и электрическая нагрузка). Электромагнитные процессы в электродвигателе посредством воздействия вращаю-щегося магнитного потока рассеяния обмоток влияют на скорость течения магнитной жидкости, момент и потери трения в магнитожидкостном герметизаторе. Целесообразно регулирование свойств магнитожидкостной герметизации вала по условиям работы электродвигателя. Предложенная конструкция регулируемого магнитожидкостного герметизатора и разработанный алгоритм его регулирования позволяют осуществлять адаптацию магнитожидкостной герметизации вала к изменениям условий работы электродвигателя. Экспериментально подтверждена возможность изменения максимального удерживаемого перепада давлений в регулируемом магнитожидкостном герметизаторе.
Ключевые слова: магнитожидкостная герметизация вала, электродвигатель, регулирование, перепад давлений, потери трения, тепловой режим, частота вращения.
ПОВЫШЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ
И ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭПОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ
С ВВЕДЕНИЕМ ГРАФИТОВОГО НАПОЛНИТЕЛЯ
И ОТВЕРЖДЕНИЕМ В ПОСТОЯННОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
IMPROVING THE MECHANICAL AND TRIBOLOGICAL CHARACTERISTICS OF EPOXY COATINGS WITH THE INTRODUCTION OF GRAPHITE FILLER AND CURING IN A CONSTANT ELECTRIC FIELD
Авторы: М.Ф. ГАЛИХАНОВ,
Е.Н. МОЧАЛОВА,
Т.Т. МУСАЕВ
Аннотация: Исследовано влияние условий отверждения композитов на основе эпоксидной смолы DER-331 и модифицированного аминного отвердителя Л-20 и введения дисперсного графитового наполнителя на их механические и трибологические свойства. Экспериментально показано, что отверждение с применением электрического поля приводит к ориентации полярных групп и частиц наполнителя. Это допол-нительно повышает твердость и снижает коэффициенты трения на 25 %. Введение 4 мас. % графита обеспечивает значительное снижение коэффициента трения и небольшое упрочнение материала, что способствует улучшению его износостойкости. Комплексный подход, объединяющий выбор матрицы, применение наполнителя и наложение постоянного электрического поля в процессе отверждения, позволит повысить износостойкость эпоксидных покрытий для продления срока их службы и расширения сферы практического применения.
Ключевые слова: эпоксидная смола, модифицированный аминный отвердитель, графит, поляризация, коэффициент трения, прочность, твердость.
АНАЛИЗ ФРИКЦИОННЫХ СВОЙСТВ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕЙ КЕРАМИКИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
ANALYSIS OF THE FRICTION PROPERTIES OF DIAMOND-CONTAINING CERAMICS AND DETERMINATION OF THEIR APPLICATIONS
Авторы: О.О. НОВИКОВА,
В.В.НОВИКОВ,
А.Н. БОЛОТОВ
Аннотация: В статье теоретически и экспериментально исследованы фрикционные свойства композиционного материала, представляющего собой керамическую матрицу из оксидов алюминия, легированную микродисперсными алмазами. Рассмотрены контактное взаимодействие и фрикционные характеристики данного материала в условиях упругого контакта микронеровностей в процессе установившегося режима изнашивания и при хрупком разрушении поверхностей в области высоких давлений. Результаты триботехнических испытаний подтвердили хорошие антифрикционные характеристики алмазосодержащего керамического материала в условиях сухого трения, что поясняется наличием в составе материала графита, играющего роль твердой смазки. Проведен подробный анализ влияния гранулометрических характеристик и концентрации алмазных зерен на микропрочность, критическое давление, коэффициент трения исследуемых поверхностей. Даны рекомендации по практическому применению деталей из алмазосодержащего керамического материала в трибоузлах наукоемкой техники.
Ключевые слова: микродуговое оксидирование, алмазосодержащий керами-ческий материал, твердосмазочный материал, антифрикционные свойства, микро-прочность, трение, износ.
О РЕГРЕССИОННЫХ ЗАВИСИМОСТЯХ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ФРИКЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
ON THE REGRESSION RELATIONSHIPS USED TO DESCRIBE THE FRICTIONAL INTERACTION OF ENGINEERING SURFACES
Авторы: В.В. ИЗМАЙЛОВ,
А.Ф. ГУСЕВ,
М.В. НОВОСЕЛОВА
Аннотация: На примере контакта твердых тел с первоначальным касанием в точке (контакт шар – плоскость) проанализировано соответствие известных в трибологии линейных зависимостей, описывающих фрикционное взаимодействие технических поверх-ностей: удельной силы трения от фактического контактного давления и силы трения от внешней нормальной нагрузки. Отмечена необходимость учета адгезионного взаимодействия контактирующих тел, которое может быть сравнимо с величиной внешней нормальной силы, действующей на контактное соединение. Показано, что линейной зависимости удельной силы трения от фактического контактного давления непосредственно соответствует нелинейная зависимость силы трения от внешней нормальной нагрузки. Тем не менее, в некотором диапазоне изменения последней эта зависимость хорошо аппроксимируется линейным уравнением, известным как двучленный закон трения Кулона. Приведено сравнение результатов экспери-ментального измерения сил трения с их расчетными значениями, которое показало их хорошее соответствие для испытанных металлических пар трения.
Ключевые слова: сила трения, удельная сила трения, закон трения Кулона, контактная адгезия.
О ФРИКЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ
ПОВЕРХНОСТИ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА
ON THE FRICTIONAL CHARACTERISTICS OF THE LASER-DEPOSITED NICKEL ALLOY SURFACE
Авторы: В.В. ИЗМАЙЛОВ,
Л.Е. АФАНАСЬЕВА,
М.В. НОВОСЕЛОВА
Аннотация: Исследованы фрикционные характеристики порошковой лазерной наплавки никелевого сплава: силы трения, коэффициента трения и удельной силы трения. Порошковую лазерную наплавку осуществляли последовательным нанесением трех слоев с использованием многоканального лазера. После наплавки поверхность покрытия дополнительно переплавляли на разных режимах лазерного излучения, изменяя условия кристаллизации сплава. В результате на всех образцах в поверхностном слое сформировалась однотипная микроструктура, различающаяся только размером структурных составляющих. Показано, что изменение режимов плавления поверхности покрытия в выбранном диапазоне не оказывает заметного влияния на фрикционные характеристики контакта стального индентора с поверхностью покрытия.
Ключевые слова: коэффициент трения, удельная сила трения, порошковая лазерная наплавка, многоканальный лазер, сплавы никеля.
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УСТАНОВКИ ВАЛА
С КОНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ НА ЦЕНТРАХ СТАНКА
IMPROVEMENT OF THE INSTALLATION OF A SHAFT WITH A CONICAL SURFACE ON THE CENTERS OF THE MACHINE
Авторы: А.П. АРХАРОВ
Аннотация: В работе приведен анализ известных способов и средств технологического оснащения для установки заготовок в виде валов на металлорежущих станках. Выявлены их достоинства и недостатки. Раскрыта сущность усовершенствованных способа и патрона для установки валов, содержащих коническую поверхность, на центрах станка. Проведено их сравнение по существенным признакам с аналогичными известными решениями. Отражен достигаемый при использовании предложенного усовершенствования технический результат.
Ключевые слова: вал, установка, способ, патрон, зажимные элементы, кони-ческая поверхность, технологические возможности, упорные центры.
ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ
ИНКУБАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ,
УСТАНАВЛИВАЕМОЙ НА ОТРАБОТАННЫХ
ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ
HYDRAULIC JUSTIFICATION OF THE PARAMETERS OF THE INCUBATION SYSTEM INSTALLED AT ABANDONED PEAT DEPOSITS
Авторы: А.А. АНДРИАНОВА,
А.Л. ЯБЛОНЕВ
Аннотация: Рекультивация отработанных торфяных месторождений является важной хозяйственной задачей. Современные методы рекультивации в большинстве случаев предполагают затопление и обводнение. Обводненные площади можно использовать для воспроизводства ценных пород рыб при помощи инкубационных систем, рассчитанных на применение в проточной воде. В качестве подводящих труб в наибольшей степени подходят гофрированные ПВХ трубы. Экспериментальное определение критических скоростей и критических чисел Рейнольдса, выполненное в данной работе, позволит производить дальнейший гидравлический расчет инку-бационных систем.
Ключевые слова: отработанное торфяное месторождение, затопление, зарыб-ление, инкубационная система, гофрированная ПВХ труба, критическая скорость, критическое число Рейнольдса.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАЗГОНА КУСКА ГОРНОЙ ПОРОДЫ
В РОТОРЕ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ДРОБИЛКИ
С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ
MATHEMATICAL MODEL OF ACCELERATION OF A PIECE OF ROCK
IN THE ROTOR OF A CENTRIFUGAL CRUSHER
WITH A VERTICAL AXIS OF ROTATION
Авторы: А.И. АФАНАСЬЕВ,
В.В. ЗУБОВ,
Д.И. СИМИСИНОВ,
В.С. ШЕСТАКОВ
Аннотация: В работе рассмотрены взаимосвязи между кинематическими параметрами рабочего процесса и энергетическими затратами на разрушение горной породы в роторе центробежной дробилки. Предложена модель движения куска горной породы в горизонтально расположенном роторе, позволяющая рассчитать параметры процесса разгона куска горной породы с учетом ее физико-механических свойств, степени дробления и конструктивных параметров ротора. Установлено, что существенный
вклад в нормальную реакцию лопасти на кусок горной породы оказывает сила Кориолиса. Показано, что увеличение скорости удара куска о броню нецелесообразно осуществлять за счет увеличения угла наклона лопасти к радиусу, так как при этом возрастает нормальная реакция и, соответственно, интенсивность износа.
Ключевые слова: горная порода, кинематика частиц, динамика разгона, силы трения и инерции, эффект Кориолиса, удельные энергозатраты.
ОБ ОДНОМ НОВОМ СВОЙСТВЕ РЕКУРРЕНТНЫХ ДВИЖЕНИЙ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА КОМПАКТНЫХ МНОГООБРАЗИЯХ
ON A NEW PROPERTY OF RECURRENT MOTIONS OF DYNAMIC SYSTEMS ON COMPACT MANIFOLDS
Авторы: С.М. ДЗЮБА,
И.И. ЕМЕЛЬЯНОВА
Аннотация: На основании определений минимального множества и рекуррентного движе-ния, введенных Дж. Биркгофом в начале прошлого века, получено новое достаточное условие рекуррентности движений динамических систем на топологическом компактном многообразии V. Это условие дает достаточно полное представление о структуре рекуррентного движения как функции времени на V и, таким образом, органично дополняет классическое определение Биркгофа. Одно из основных значений данного результата состоит в том, что он приводит к новому методу приближенного построения рекуррентных движений. Предложенный метод без принципиальных изменений может быть применен к построению к построению асимптотических рекуррентных решений неавтономных систем обыкновенных дифференциальных уравнений.
Ключевые слова: топологическое компактное многообразие, динамические системы, рекуррентные движения.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ РИСК-МЕНЕДЖМЕНТОМ С ПРИМЕНЕНИЕМ TELEGRAM-БОТА
AUTOMATION OF RISK MANAGEMENT PROCESSES USING A TELEGRAM-BOT
Авторы: Н.Г. МАРИЛОВ,
Л.В. КОЗЫРЕВА,
Е.И. МАРИЛОВА
Аннотация: В статье приведено определение интеграционного подхода к оценке профес-сиональных рисков, реализованного в виде Telegram-бота. Подход синтезирует три взаимодополняющих метода: детерминированную оценку на основе специальной оценки условий труда (СОУТ), вероятностное моделирование по методу Монте-Карло и оценку неопределенности по руководству GUM. Проведенная апробация решения установила его эффективность, выражающуюся в повышении оперативности оценки и росте вовлеченности персонала. Сравнительный анализ выявил, что в 40 % случаев точечные оценки СОУТ соответствовали интервальным данным модели, а в 15 % – оказались заниженными. Данный подход является прямым развитием традиционных методов, преодолевающим их ограничения за счет комплексного учета вероятностной природы и неопределенности исходных данных, что позволяет перейти от реактивного к превентивному управлению рисками.
Ключевые слова: профессиональные риски, оценка рисков, Telegram-бот, метод Монте-Карло, GUM, СОУТ, цифровизация охраны труда, риск-менеджмент.
СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ ПРИВОДА СТАБИЛИЗАЦИИ
БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
DEVELOPMENT OF A STABILIZATION ACTUATOR MODEL FOR AN UNMANNED AERIAL VEHICLE
Авторы: В.А. СМИРНОВ,
В.П. ОРЛОВ
Аннотация: Статья посвящена вопросам построения модели привода стабилизации беспилотного летательного аппарата. Обоснована необходимость использования адекватных математических моделей беспилотного летательного аппарата, учитываю-щих его аэродинамические особенности. В качестве примера исследуется задача стабилизации угловой скорости крена при скачкообразном возмущающем моменте. Проведена серия экспериментов по оценке влияния постоянной времени привода,
рассогласования его скоростных характеристик и вариаций параметров датчиков. Результаты моделирования, представленные в виде переходных процессов, демонстрируют, что для обеспечения достоверности результатов динамическая модель привода в контуре стабилизации должна иметь большее запаздывание, чем реальный привод. Показано, что даже при случайном разбросе постоянных времени элементов системы возможно создание ее работоспособной модели.
Ключевые слова: привод стабилизации, моделирование привода, летательный аппарат, угловая скорость крена, возмущающий момент, переходные процессы, скорость перекладки, постоянная времени, корректирующие устройства, устойчивость системы.