编号 1 (2023)
МЕХАНИКА МАШИН
Исследования процессов репрессионно-волновой кольматации образцов искусственной породы
摘要
На основании результатов экспериментальных наблюдений получены математические модели влияния исследуемых факторов на параметры репрессионно-волновой кольматации. При этом установлены значения исследуемых факторов, при которых глинистые растворы приобретают более высокую устойчивость к седиментации твердой фазы за счет ее попутного диспергирования, что повысило эффективность кольматации поглощающих интервалов в стволе скважины.
Колебания составной цилиндрической оболочки в жидкости, возбуждаемые дискретной и распределенной нагрузкой
摘要
Предложен метод расчета вынужденных колебаний составной цилиндрической оболочки, погруженной в жидкость, возбуждаемой совместно дискретными силами и распределенной по длине нагрузкой. Система состоит из цилиндрических оболочек (отсеков), соединенных упругими кольцами.
Динамика гибкого ротора с диском при точечном контакте с дискретными вязкоупругими ограничителями колебаний
摘要
Рассмотрена динамика ротора с массивным диском при взаимодействии с дискретно расположенными в плоскости вращения диска вязкоупругими опорами – ограничителями колебаний. Получены дифференциальные уравнения, описывающие поперечные радиальные и угловые колебания ротора при его вращении. Решение представлено в виде интегрального уравнения Фредгольма второго рода. Исследуется закритическое поведение ротора после бифуркации Пуанкаре–Андронова–Хопфа, которое вызвано внутренним трением в материале вала. Введено обобщающее определение показателя прецессии ротора, позволяющее вычислять частоту и направление прецессии по информации о поперечных колебаниях ротора.
НАДЕЖНОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
Оценка остаточных напряжений в покрытиях “твердых” топокомпозитов методом повторного микроиндентирования
摘要
Разработаны две методики определения остаточных напряжений в покрытиях “твердых” топокомпозитов, для которых характерно возникновение межфазного разрушения на границе раздела покрытие–подложка при инструментальном индентировании. Новизна методик заключается в анализе диаграммы внедрения пирамидального индентора, получаемой в результате повторного цикла индентирования. Результаты можно использовать на практике и в научных исследованиях для количественной оценки вида и значения одноосных остаточных напряжений в тонких твердых покрытиях топокомпозитов, материал подложки которых существенно отличается по твердости от материала покрытия.
Акустическое воздействие на авиационные агрегаты из полимерных композиционных материалов
摘要
В статье исследованы особенности акустического воздействия на авиационные агрегаты из полимерных композиционных материалов. Разработана методика выставки угла волны, которая выравнивает масштабные коэффициенты обоих измерительных каналов дифференциального агрегата из полимерных композиционных материалов и компенсирует погрешность от перекрестного демпфирования. Получены аналитические выражения для масштабного коэффициента и смещения нуля дифференциального агрегата из полимерных композиционных материалов. Показано, что этот масштабный коэффициент, в отличие от режима дискретных шумовых колебаний, не зависит от амплитуды и частоты резонансных колебаний. Показано, что режим работы агрегата из полимерных композиционных материалов имеет возможность компенсации разности частот резонатора системой управления при измерении угловой скорости.
Влияние термической обработки на микроструктуру и механические свойства сплава ЭП648, полученного методом селективного лазерного плавления
摘要
В статье представлен комплекс исследований жаропрочного сплава на никелевой основе ЭП648, полученного методом селективного лазерного плавления с последующим высокотемпературным отжигом. Проведены исследования макро- и микротвердости, анализ микроструктуры и испытания образцов на сопротивление хрупкому разрушению. Выполненный количественный и качественный анализ свидетельствуют о возможных структурных отклонениях, влияющих на свойства изготавливаемых изделий.
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Интенсификация ферментативного гидролиза крахмала с помощью волновых резонансных воздействий
摘要
В настоящей статье впервые показана возможность интенсификации с помощью волновых резонансных воздействий процесса ферментативного гидролиза кукурузного и картофельного крахмала под действием β-амилазы. Установлено, что концентрация образуемых в результате ферментации кукурузного крахмала сахаристых веществ, через 2 часа проведения процесса при наложении волновых резонансных воздействий в 3.5 раза выше, чем при традиционным режиме перемешивания. Также, волновые воздействия повышают выход сахаров при ферментативной обработке картофельного крахмала. Полученные результаты являются основой для создания высокоэффективных ресурсосберегающих волновых технологий получения сахаристых веществ и пористых крахмалов методом ферментативного гидролиза.
Комбинация сдвиговой и ротационной деформаций – эффективный процесс получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов из жаропрочных сплавов
摘要
При изготовлении дисков газотурбинных двигателей из жаропрочных суперсплавов на основе никеля, железа и титана используют сверхпластическую деформацию ультрамелкозернистых полуфабрикатов. Эта технология основана на “гаторайзинг-процессе”, которую реализуют, используя мощные горизонтальные гидропресса для изготовления ультрамелкозернистых прутков и вакуумно-штамповочные комплексы для изготовления из прутков дисков в безокислительной атмосфере. В настоящей статье рассматриваются теоретические и практические предпосылки разработки эффективного деформационного процесса получения ультрамелкозернистой структуры в жаропрочных сплавах. Показаны технологические преимущества использования комбинированных методов, сочетающие сдвиговую и ротационную компоненты деформации для формирования ультрамелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках. На примере осадки (или растяжения) с кручением определено напряженно-деформированное состояние материала и энергосиловые параметры деформирования, а также конструкционно-технологические особенности оснастки, обеспечивающие измельчение структуры в прутках и дисках.
Разработка способа получения алюминиевых покрытий
摘要
В представленном исследовании разработаны практические рекомендации по получению алюминиевых покрытий методом “холодного” газодинамического напыления, а так же по способам упрочнения алюминиевых покрытий керамическим компонентом с формированием градиентной структуры. Полученные металлокерамические покрытия имеют следующие ключевые параметры оптимизации: высокие (более 70 МПа) показатели адгезионной прочности, высокий уровень твердости по Виккерсу (более 480 МПа) и низкое значение пористости (менее 0.5%). Данные функционально-градиентные покрытия можно использовать для защиты элементов и узлов машиностроительной техники от износа.
АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Повышение эффективности дозирующей системы в упаковочных автоматах типа “FORM-FILL-SEAL” (FFS)
摘要
Предлагается ввести в конструкцию FFS-автоматов привод смещения сопел дозатора со скоростью, равной скорости перемещения ленты с отформованными емкостями. Показано, что такой привод за счет совмещения дозирующей и транспортной операций при больших дозах выведет дозирование из состава лимитирующих операций, а на порционных автоматических линиях, где дозы малые, позволит в два раза уменьшить количество необходимых каналов дозатора, одновременно увеличив интенсивность их использования. Приводится методика выбора схемы дозирования, построенной на элементах системы “Direct filling”, и определения оптимальной рядности, которая при сохранении минимального машинного цикла линии обеспечивает максимальную загрузку дозирующей системы.
Повышение эффективности материалорежущих станков за счет когерентной работы источника и потребителя механической мощности
摘要
Одним из возможных путей повышения эффективности функционирования сложных систем является метод когерентной работы отдельных элементов системы. Повышение эффективности работы материалорежущего оборудования возможно путем обеспечения оптимального положения между валом приводного электродвигателя и жестко связанного с ним напрямую режущего инструмента. Оптимальное взаимное положение вала приводного электродвигателя и режущего инструмента можно достичь при совмещении максимумов генерируемого и потребляемого крутящего момента. Любое отклонение взаимного положения максимума генерируемого и минимума потребляемого крутящего момента приводит к знакопеременным колебаниям крутящего момента в системе вращающихся масс “вал приводного электродвигателя–режущий инструмент”. Недостаток генерируемого крутящего момента для преодоления потребного крутящего момента ведет к увеличению скольжения приводного электродвигателя и локальному снижению коэффициента полезного действия в течение примерно 180 градусов угла поворота вала приводного электродвигателя.