


No 3 (2024)
НАДЕЖНОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
Физико-механические свойства электроискровых покрытий, нанесенных электроискровой обработкой композитным электродом
Abstract
Электроискровая обработка позволяет наносить на поверхности деталей покрытия любыми электропроводящими материалами, обеспечивая хорошую адгезию к основному материалу, тем самым восстанавливая изношенные поверхности. Однако ограничение по толщине наносимого покрытия в значимой мере влияет на ее распространение при восстановлении деталей с износами более 0.2 мм. Одним из путей решения этой проблемы при восстановлении деталей с увеличенными износами является электроискровая обработка с использованием композитных электродов с углеродными нанотрубками. Благодаря использованию композитного электрода с углеродными нанотрубками, удалось увеличить толщину покрытия в 2–4 раза, что позволит расширить номенклатуру восстанавливаемых деталей. При этом микротвердость покрытий при добавлении в электрод углеродных нанотрубок уменьшилась, но при определенных режимах удалось добиться значения микротвердости, сопоставимой с покрытиями из электродов БрО10С10.



Исследование основных факторов, влияющих на повышение коэффициента трения взаимодействующих поверхностей рельсовых транспортных средств
Abstract
В результате теоретических исследований установлено, что на коэффициент трения взаимодействующих поверхностей рельсовых транспортных средств существенное влияние оказывают шероховатость контактирующих поверхностей; фактическая площадь контакта; температура в зоне контакта системы “колесо–рельс”; скорость взаимного скольжения (пробуксовки) контактирующих поверхностей. Установлено, что для обеспечения критерия прочности и уменьшения износа следует ограничить температуру в зоне контакта системы “колесо–рельс” в пределах 300°С с помощью контроля скорости скольжения колеса относительно рельса. Выявлено, что эффективное функционирование системы “колесо–рельс” можно реализовать при взаимодействии обработанных рабочих поверхностей колеса и рельса с шероховатостью Rz 20–40 мкм. Реализация предлагаемых технических решений с применением трибологических методов исследований позволит обеспечить возможность повышения коэффициента трения системы “колесо–рельс” до 27%.



Нетипичное упрочнение, вызванное током и пластической деформацией
Abstract
На основе литературных и экспериментальных данных кратко рассмотрены эффекты, сопровождающие прохождение импульсного тока и связанные с ними структурные изменения в металлах и сплавах. Показана особая роль вида и режимов тока, а также природы материала. Представлены результаты проведенных исследований взаимодействия электрического тока и пластической деформации квазистатическим растяжением в чистых металлах, титановых сплавах с мартенситным превращением, сталях. Предполагается, что причинами обнаруженных деформационных эффектов являются соотношение периода и длительности импульса, циклирование напряжений и температуры, изменение механизма деформации, обратимые превращения, изменение размера зерен, появление частиц вторых фаз. Вариация скважности позволяет регулировать соотношение теплового и электропластического эффекта и тем самым влиять на механизмы упрочнения/разупрочнения.



Исследование прочности в условиях равномерной нагруженности комбинированных резьбовых соединений в конструкциях деталей из термопласта с металлической арматурой
Abstract
В статье рассмотрены комбинированные резьбовые соединения, применяемые в машиностроении и нефтепромысловых объемных гидроприводных устройствах и других областях. Рассмотрена возможность создания комбинированной арматуры методом прессования-литья детали из пластической массы на металлическую арматуру. Установлено, что профиль и шаг резьбы следует выбирать из одного и того же расчета прочности резьбы из металла и термопласта. Установлено, что определяющую роль в расчете играет длина резьбы, а величина минимальной толщины стенок выбирается с помощью профилей резьбы. Установлено, что предел прочности при срезе термопластичных материалов значительно отличается от предела прочности металлических материалов.



Нелинейное деформирование и несущая способность четырехугольных композитных панелей
Abstract
Исследовано закритическое деформирование четырехугольных многослойных композитных панелей с учетом геометрической нелинейности при прогибах, соизмеримых с толщиной пластины. Решение задачи на собственные значения и собственный вектор осуществляется в перемещениях методом Релея–Ритца. Найдены зависимости амплитуды прогиба от контурных усилий, получены основные соотношения для оценки напряженно-деформированного состояния композитных четырехугольных панелей с произвольными граничными условиями после потери устойчивости при сжатии и сдвиге. На основании критериев прочности анизотропных материалов определены разрушающие усилия после потери устойчивости.



Метод расчета надежности функционирования типовых технологических схем
Abstract
Рассмотрено применение типовых схем расстановки функционирования цементировочного оборудования с использованием различного числа насосных и смесительных установок для обеспечения бесперебойного выполнения технологического процесса цементирования. Получена расчетная модель надежности функционирования различных типовых схем обвязок. Рассмотрены несколько типов схем обвязки по отдельности. Согласно функциональной схеме “агрегат–устье” готовый раствор откачивается установками непосредственно в скважину.



НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Структурно-феноменологическая концепция и акустико-эмиссионная диагностика композитных стрингеров в условиях трехточечного изгиба
Abstract
Сущность предлагаемой методологии мониторинга кинетики повреждений деформированного материала заключается в установлении соответствия между микро-, мезо-, макро-повреждениями, и генерируемыми при этом импульсами акустической эмиссии. В процессе нагружения изделия регистрируемые импульсы разделяют на потоки импульсов низкого (Н), среднего (С) и верхнего (В) энергетического уровня, соответствующих энергии разрушения структурных связей. Вычисляя текущие значения парциального содержания импульсов акустической эмиссии в Н, С, В кластерах, генерируемых микро-, мезо-, макро-повреждениями, и сопоставляя их с пороговыми, установленными при его разрушении, определяют текущий уровень несущей способности изделия в процессе нагружения. Рассмотрено применение разработанной методологии для выявления зон развивающихся повреждений и оценки текущего состояния несущей способности стрингеров в режиме нагружения при испытаниях на межслойный сдвиг.



Совершенствование технической эксплуатации подвижного состава путем применения новых синтетических смазочных композиций
Abstract
Настоящая статья рассматривает возможность применение смазочных материалов на водной основе в подшипниках. В статье представлен обзор различных типов водных смазок, их состава и свойств, а также методов их применения в подшипниках. Особое внимание уделено исследованиям, показывающим эффективность водных смазок в снижении трения, износа и повышении энергоэффективности подшипников. Результаты исследований подтверждают потенциал водных смазок для применения в различных промышленных секторах, где требуется высокая производительность и снижение воздействия на окружающую среду. Эта статья предоставляет ценную информацию для инженеров и производителей, которые стремятся улучшить работу подшипников и снизить негативное влияние на окружающую среду.



АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Сокращение оценки усадки джеймса–штейна для решения задачи автоматической группировки однородных производственных партий
Abstract
Сокращение оценки усадки Джеймса–Штейна может значительно повысить точность кластерного анализа k-средних для относительно широкого диапазона данных. В статье исследована эффективность использования оценки усадки Джеймса–Штейна при решении задачи автоматической группировки промышленной продукции в однородные производственные партии. Проведены испытания для партий интегральных схем путем сравнения полученных результатов усадки с традиционным алгоритмом k-средних. Набор данных нормализуется в соответствии со значениями допустимого дрейфа, приемлемого параметра и стандартного отклонения. С помощью индекса Rand установлено, что точность кластеризации существенно возрастает в задаче автоматической группировки промышленной продукции в однородные производственные партии, когда средние значения неинформативных параметров уменьшаются до нуля. Установлено, что использование сокращения оценки усадки Джеймса–Штейна позволяет снизить влияние неинформативных параметров нормализованных данных до приемлемых значений.



Цифровизация процесса дефектации коленчатых валов
Abstract
В статье рассмотрено применение цифровых технологий на ремонтных предприятиях, с учетом таких особенностей как неоднородность выпускаемой продукции, неритмичность производственного процесса, а также наличие сплошного контроля. Применение процессного подхода совместно с системами автоматизированного контроля, автоматизированной технологической подготовки производства, управление оборудованием и сбора информации, а также управления предприятием. Образованная данными системами единая информационная среда позволяет снизить в 1.75–1.8 раза количество неправильно забракованных и неправильно принятых деталей и исключить неверные решение по ремонту, а также сократить время на принятие решений.



ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕХАНИКА. ДИАГНОСТИКА ИСПЫТАНИЯ
Оценка фактора влияния оснастки на результат эксперимента при определении параметров звукоизоляции конструкции панели
Abstract
В статье представлен научный подход, основанный на анализе интенсивности акустического шума, базирующийся на теории математических рядов, позволивший успешно решить задачу оценки погрешности полученных результатов при проведении экспериментов по нахождению параметров звукоизоляции. Выявленные закономерности нашли свое применение в процессе проектирования специальной конструкции для эксперимента.



Баллистика удлиненных техногенных элементов
Abstract
При производстве инженерно-взрывных работ от конструкции воздействия взрыва могут формироваться различные техногенные элементы (частицы), которые, как показывают экспериментальные данные, могут иметь совершенно произвольную форму и обладать довольно большой массой и скоростью. Статья посвящена рассмотрению баллистики удлиненных элементов и выводу расчетных зависимостей, которые позволяют оценить траекторию их движения.


