научный журнал по машиностроению Проблемы машиностроения и надежности машин ISSN: 0235-7119

О научном журнале«Проблемы машиностроения и надежности машин»

Журнал Института машиноведения (ИМАШ) РАН публикует материалы по теории машиностроения в целом и по исследованию надежности машин в частности. Статьи по конструированию и усовершенствованию работы машин и приборов.

Архив научных статейиз журнала «Проблемы машиностроения и надежности машин»

  • АВТОКОЛЕБАНИЯ СТРУНЫ, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩЕЙ С ДВУМЯ ПРЯМЫМИ ПРЕПЯТСТВИЯМИ И ПОМЕЩЕННОЙ В НАБЕГАЮЩИЙ ПОТОК ГАЗА ИЛИ ЖИДКОСТИ

    КРУПЕНИН В.Л. — 2015 г.

    Изучаются автоколебательные сильно нелинейные процессы в системе с распределенным ударным элементом - струной, помещенной между двумя симметричными ограничителями хода и возбуждаемой набегающим потоком жидкости или газа. В этом случае сила возбуждения зависит от скорости струны, и в системе в каждый момент времени осуществляется компенсация сил диссипации. Находятся точные представления для стоячих волн, которыми оказываются изученные ранее трапециевидные формы. Устойчивость решений анализируется посредством численной процедуры. Указывается класс задач, который можно исследовать с помощью развиваемой теории.

  • АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПЕРЕХОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ РОТОРА ПРИ ЗАДЕВАНИИ О СТАТОР

    БАРМИНА О.В., ВОЛОХОВСКАЯ О.А. — 2015 г.

    Рассмотрены особенности переходного процесса движения ротора при задевании о статор и варианты его развития, в том числе процесс “обката” ротора по статору. Исследованы условия возникновения “обката”, получены расчетные формулы для его кинематических и силовых характеристик. Аналитические решения задачи, полученные для модели с абсолютно жесткими ротором и статором при абсолютно неупругом их соприкосновении, позволили наглядно проанализировать явление обката. Сделана попытка на основе предложенной модели уяснить некоторые явления, имевшие место при аварии с турбоагрегатом 300 МВт на Каширской ГРЭС в 2002 году.

  • БИОНИКА СПИРАЛЬНЫХ СТРУКТУР

    ПЕТУХОВ С.В., СВИРИН В.И., ХАЗИНА Л.В. — 2015 г.

    Статья посвящена бионическим аспектам машиноведения, связанным со спиральными конструкциями и процессами в теле человека и других живых организмов. Описываются возможности бионических устройств спиральной организации, включая гидроволновые стимуляторы спирального действия. Представляется гемоволновая концепция вибродвижителя немышечного характера для кровотока на основе волновых сил в условиях вибрации белков крови при их циклических конформационных изменениях.

  • ВЕРОЯТНОСТНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И УПРАВЛЕНИЯ ТОЧНОСТНОЙ НАДЕЖНОСТЬЮ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ ПРИ ТЕПЛОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

    КУЗНЕЦОВ А.П. — 2015 г.

    Рассмотрены вопросы влияния тепловых факторов при работе металлорежущих станков на их выходные параметры точности. Приведены взаимосвязи и уровень воздействия случайных и систематических составляющих погрешностей. Разработана система управления точностью металлорежущего станка при случайных тепловых воздействиях.

  • ВЛИЯНИЕ АКТИВИЗАЦИИ ПРОЦЕССА НИТРОЦЕМЕНТАЦИИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕПЛОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ

    АЛЕКСЕЕВА М.С., ГЕРАСИМОВ С.А., ГРОМОВ В.И., ДАНИЛОВ В.Д., КУКСЕНОВА Л.И., ЛАПТЕВА В.Г., СМИРНОВ А.Е., ФАХУРТДИНОВ Р.С., ХРЕННИКОВА И.А., ЩЕРБАКОВ Ю.И. — 2015 г.

    Представлены результаты оценки микротвердости, износостойкости и контактной выносливости теплостойких сталей ВКС-7 и ВКС-10 после активизации процесса нитроцементации, включающей два этапа: предварительную пластическую деформацию методом теплой осадки и вакуумную нитроцементацию. Показаны дополнительные резервы повышения комплекса эксплуатационных свойств ответственных деталей машин из теплостойких сталей.

  • ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИОННО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВОГО СПЛАВА

    МУХТАРОВ Ш.Х., СУХОРУКОВ Р.Ю., УТЯШЕВ Ф.З. — 2015 г.

    Приведены результаты сравнительных исследований структуры, механических свойств и поверхности изломов железоникелевого сплава Inconel 718 с различной структурой, полученной всесторонней ковкой и термической обработкой

  • ВЛИЯНИЕ ПРИВОДА НА ВИБРАЦИОННОЕ ПОДДЕРЖАНИЕ ВРАЩЕНИЯ

    ГЕРЦ М.Е., ГЕРЦ М.М. — 2015 г.

    Выполнен динамический анализ системы, в которой под действием электродинамического вибровозбудителя возвратно-поступательное движение осциллятора преобразуется во вращательное движение массы с дебалансом. Методом осреднения в первом приближении исследованы условия существования и устойчивости стационарных режимов вынужденных колебаний. Выявлено наличие участков неустойчивости дорезонансных режимов и значительное сужение области устойчивых синхронных режимов при учете характеристик привода. Получены механические характеристики системы при использовании ее в качестве синхронного вибродвигателя. Приведен пример, в котором средний статический момент на выходе криво- шипно-ползунного механизма не превышает момента в рассмотренном способе преобразования движения при максимальной амплитуде колебаний.

  • ВОЗМОЖНОСТИ РАСЧЕТНОЙ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ МЕТАЛЛОКОМПОЗИТНЫХ БАКОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

    БУРОВ А.Е., ЛЕПИХИН А.М., МОСКВИЧЕВ В.В. — 2015 г.

    Рассматривается задача оценки надежности конструкции металлокомпозитного ксенонового бака высокого давления для электрореактивной двигательной установки космического аппарата. В качестве характеристик надежности используются функции вероятностей безотказной работы по критериям герметичности и прочности. Рассмотрены особенности оценки указанных вероятностей безотказной работы для различных стадий жизненного цикла бака

  • ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ФЛАТТЕРА ЛОПАТОК РОТОРА АКСИАЛЬНОГО ТУРБОКОМПРЕССОРА

    БАЛАКШИН О.Б., КУХАРЕНКО Б.Г. — 2015 г.

    Исследуются условия возбуждения изгибного флаттера лопаток и пульсации давления сжимаемого потока воздуха после резонанса лопаток на крутильной частоте. Две подсистемы аксиального турбокомпрессора, участвующие во флаттере: лопатки ступени ротора и сжимаемый воздушный поток имеют различные динамические характеристики. Неустойчивые процессы в них развиваются со сдвигом времени. Для аксиального турбокомпрессора это выражается опережающим ростом энергии колебаний отдельных лопаток ротора и энергии мод пульсаций давления потока относительно энергии колебаний других лопаток ротора и означает кратковременное запаздывание синхронизации колебаний лопаток при изгибном флаттере. Выравнивание времени и масштабирование записей колебаний лопаток и пульсаций давления потока обнаруживает, что источником возбуждения изгибного флаттера лопаток являются пульсации давления воздушного потока.

  • ДЕФОРМАТИВНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАНЕТАРНОЙ ПЕРЕДАЧИ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ В ЗАЦЕПЛЕНИЯХ КОЛЕС

    ПЛЕХАНОВ Ф.И. — 2015 г.

    Приведен метод определения податливости оси сателлита планетарной передачи с учетом деформации щеки водила, установлено влияние деформативности оси, сопрягаемых с ней деталей и солнечной шестерни на распределение нагрузки по потокам мощности и по венцам двухрядного сателлита. Коэффициенты неравномерности распределения нагрузки в зацеплениях колес определялись из решения систем уравнений совместности перемещений, включающих податливость элементов передачи и погрешности ее изготовления.

  • ДИАГРАММЫ КВАЗИХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ НАЛИЧИИ ТРЕЩИН

    КОРНЕВ В.М. — 2015 г.

    Рассматриваются критические состояния изгибаемых элементов конструкций, изготовленных из материалов с регулярной структурой. Построены в широком диапазоне изменения длин трещин, критические кривые разрушения для внутренних и краевых трещин, когда реализуется плоское деформированное состояние. Предложены простые соотношения для описания критических состояний изгибаемых элементов с трещиноподобными дефектами. При построении диаграмм квазихрупкого разрушения используются эффективные диаметры структуры и классическая диаграмма напряжения-деформация материалов, имеющих хрупкий или квазихрупкий типы разрушения. Получены оценки эффективных диаметров структуры исследуемых материалов.

  • ДИНАМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНЫХ ПРОГРАММНЫХ ДВИЖЕНИЙ МАНИПУЛЯТОРА-ТРИПОДА

    ВОРОБЬЕВА Н.С., ГЕРАСУН В.М., ДЯШКИН-ТИТОВ В.В., ЖОГА В.В., НЕСМИЯНОВ И.А. — 2015 г.

    Представлено решение задачи синтеза программных движений звеньев манипулятора-трипода из условия минимума ускорения схвата. Сравниваются кинематические параметры схвата при его перемещении по синтезированной оптимальной траектории и решения задачи из условия минимизирующего изменения длин звеньев манипулятора.

  • ЗАЩИТА СТАЛЬНЫХ ОТРАЖАТЕЛЕЙ ОТ РАЗРУШАЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОДУКТОВ ДЕТОНАЦИИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХСЯ В ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ ПУЛЬСИРУЮЩИХ ВЗРЫВНЫХ УСТРОЙСТВАХ

    КЕЛЬНЕР М.С., СОЛОВЬЕВ В.О. — 2015 г.

    Предлагается концепция защиты стальных отражателей энергоаккумулирующими материалами от разрушающего воздействия продуктов детонации при инициировании зарядов твердых взрывчатых веществ на их поверхности, и приводятся результаты экспериментальной проверки данной концепции.

  • ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ-КАЛОРИФЕРОВ ДЛЯ ОБОГРЕВА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

    СТУЛОВ В.В. — 2015 г.

    Приведены результаты испытаний двух секций теплообменников-калориферов на тепловых трубах. Одна секция с 26 неоребренными трубами с коллектором с горячей водой, а другая секция с 20 оребренными трубами и емкостью с глицерином, разогреваемыми ТЭНами. Выполнен конструктивный расчет передачи тепла тепловой трубой и проведено сравнение полученных данных с результатами исследований на секциях.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СПОСОБОВ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ОДНОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НА СВОЙСТВА НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ

    АЛДОШИН С.М., БАДАМШИНА Э.Р., ГАНИЕВ Р.Ф., ГАНИЕВ С.Р., ГРИЩУК А.А., КАСИЛОВ В.П., КУРМЕНЕВ Д.В., ПУСТОВГАР А.П., ТАРАСОВ А.Е., ЭСТРИН Я.И. — 2015 г.

    Проведено сопоставление двух методов диспергирования ультрамалых концентраций углеродных нанотрубок в эпоксидной смоле - ультразвуковой обработки и регулируемого волнового воздействия в специально сконструированных аппаратах. С использованием оптической микроскопии, физико-механических и термо-механических методов анализа установлено, что в обоих случаях наблюдаются практически идентичные степень диспергирования нанотрубок в матрице и зависимости основных физико-механических параметров отвержденных эпоксидных полимеров от концентрации нанонаполнителя. В то же время различия двух методов диспергирования проявляются при изучении структурных характеристик (молекулярной массы межузловых цепей сетки и температуры стеклования) отвержденных эпоксидных полимеров, более стабильных в случае использования волнового воздействия. Метод диспергирования можно применять в промышленных масштабах, так как он практически не ограничен размерами и мощностью аппаратов.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ ОБОЛОЧКОЙ И ОСНОВАНИЕМ, ИМЕЮЩИМ ВЫРЕЗЫ

    ЕМЕЛЬЯНОВ И.Г. — 2015 г.

    Для оболочки, лежащей на основании, имеющем вырезы, определены контактное давление и область контакта. В качестве метода исследования использовался метод контактных элементов. В качестве примера рассмотрено контактное взаимодействие тонкой изотропной цилиндрической оболочки, лежащей на упругом и жестком основании.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФРЕЗЕРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ РЕДУЦИРОВАННОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ИНСТРУМЕНТА

    ВОРОНОВ С.А., ИВАНОВ И.И., КИСЕЛЕВ И.А. — 2015 г.

    Предложена динамическая модель процесса фрезерования с учетом деформирования инструмента в процессе обработки. Разработаны методы анализа, алгоритмы и программное обеспечение с использованием метода конечных элементов и метода статической конденсации для редукции модели. Предложенный алгоритм позволяет учитывать деформации фрезы под действием сил резания и их влияние на формирование срезаемого слоя и геометрии получаемой поверхности.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СПИРАЛЬНОЙ МАШИНЫ В РЕЖИМЕ ПНЕВМОМОТОРА-ДЕТАНДЕРА

    БОЗРОВ В.М., ВОРОНОВ В.А., ИВЛЕВ В.И. — 2015 г.

    Представлены результаты экспериментального исследования спиральной машины, работающей в режиме пневмомотора-детандера. Построены механические характеристики и зависимости для изоэнтропного КПД при различных давлениях питания и вида рабочих тел. Проведен анализ полученных данных и сравнение с характеристиками других типов пневмомоторов. Получены оценки влияния вида рабочего тела на механические характеристики пневмомоторов объемного принципа действия.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ И АКУСТИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПИИ МАТЕРИАЛА РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБОКОМПРЕССОРА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

    КРИВИНА Л.А., МОТОВА Е.А., НИКИТИНА Н.Е., ТАРАСЕНКО Ю.П. — 2015 г.

    Приведены результаты исследования распределения анизотропии карбидной фазы в материале (сталь ЭИ 961) турбокомпрессорных лопаток в состоянии после эксплуатации и последующего термического отпуска, с использованием оптической металлографии и ультразвукового эхо-импульсного метода неразрушающего контроля. Обнаружена корреляция между параметром собственной акустической анизотропии и коэффициентом структурной анизотропии карбидной фазы материала рабочих лопаток ротора турбокомпрессора высокого давления.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭПИЛАМИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ СУХОГО ТРЕНИЯ

    МЕЗРИН А.М., САЧЕК Б.Я. — 2015 г.

    Проведено исследование триботехнических характеристик эпиламированных трибосопряжений в условиях трения без смазки. Показано, что задиростойкость эпиламированных сопряжений в условиях трения без смазки одноименных пар выше неэпиламированных примерно на 70%.