Пути повышения долговечности и износостойкости подшипника скольжения навесного технологического оборудования

Входящие данные для всех тестов были идентичные.

Для исключения погрешностей каждый тест был проведен на каждом программном продукте трижды. В результаты был засчитано среднеарифметическое значение результатов Оср:

п ^ Оср = —

Выводы

Была выполнена разработка программного комплекса оценки влияния электростатического раз-

ряда на бортовую аппаратуру космических аппаратов. Так же был проведен сравнительный обзор программного комплекса с коммерческими аналогами и проведены тесты быстродействия выполнения команд. В качестве отчета был предоставлен сравнительный график работы всех программных продуктов по трем критериям.

Проведенные исследования показали, что разработанный программный продукт обеспечивает более высокую скорость и удобство в работе при меньшей стоимости.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абрамешин А.Е., Кечиев Л.Н. Функциональная безопасность бортовых систем летательных аппаратов при ЭСР // Технологии электромагнитной совместимости. - 2012. - №3(42). - С. 33-43.

2. Кириллов В.Ю., Марченко М.В. Зависимость эффективности экранирования кабелей от переходного сопротивления при воздействии электростатического разряда // Технологии электромагнитной совместимости. - 2012. - №1(40). - С.10-14.

3. Акишин А.И., Новиков Л.С. Электролизация космических аппаратов. - М.: Знание, сер. Космонавтика, астрономия. - 1985. - №6. - 73 с.

4. Костин А.В., Пиганов М.Н. Рекомендации по проведению испытаний бортовой аппаратуры космических аппаратов на устойчивость к факторам электростатического разряда // сборник научных трудов SWorld: матер, межд. науч. - практ. конф. «Перспективные инновации в науке, образовании, прозводстве и транспорте 2 012». Вып. 2. Т. 5. - Одесса: Куприенков С.В., 2012. С. 74-7 8.

5. Костин А.В., Пиганов М.Н. Расчёт помех в цепях бортовой аппаратуры космических аппаратов, вызванных электростатическими разрядами // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2012. Т. 14. - № 4(5). С. 1376-1379.

6. Костин А.В., Пиганов М.Н. Измерение и анализ помех в цепях бортовой аппаратуры космических аппаратов, вызванных электромагнитным полем электростатического разряда // Труды междун. симпоз. «Надёжность и качество»: в 2-х т. - Пенза: ПГУ, 2015. 2 т. С. 32-37.

7. Костин А.В., Бозриков В.Е., Пиганов М.Н. Экспериментальное исследование, измерение и анализ помех в цепях бортовой аппаратуры космических аппаратов, вызванных электромагнитным полем электростатического разряда // «Надёжность и качество сложных систем». 2015. №4(12). С. 46-55.

8. Костин А.В., Пиганов М.Н. Разработка рекомендаций по применению методов защиты бортовой аппаратуры от помех электростатического разряда // «Международный научно-исследовательский журнал». 2015. № 7-1 (38). С. 54-56.

9. Костин А.В., Пиганов М.Н. Алгоритм разработки мер комплексной защиты бортовой аппаратуры космических аппаратов от помех в бортовой кабельной сети, вызванных электромагнитным полем электростатического разряда // «Международный научно-исследовательский журнал». 2015. № 7-1 (38) . С. 57-59.

УДК 621.822.116 Прохоров В.Ю., Быков В.В.

ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана), Мытищинский филиал, Московская обл., Мытищи- 5, Россия

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ НАВЕСНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Непрерывно повышающиеся требования к эксплуатационным свойствам конструкционных и смазочных материалов, которые применяются в узлах трения, не могут быть удовлетворены с помощью известных ранее способов подготовки поверхностей деталей узлов трения и существующих методов модификации смазочных материалов. Это заставляет изыскивать новые, более совершенные материалы и методы борьбы с изнашиванием с целью увеличения долговечности узлов трения машин и механизмов

Ключевые слова:

подшипник скольжения, трение, изнашивание, композиционные материалы

Наиболее слабым звеном в конструкции навесного оборудования транспортных и технологических машин сельскохозяйственного, лесозаготовительного, лесохозяйственного, дорожно-строительного назначения являются подшипники скольжения, износ которых в значительной мере определяет ресурс технологического оборудования. Значительные удельные нагрузки и реверсивный характер трения в соединении вал - втулка подшипника скольжения приводят к выдавливанию смазки из зоны трения. Это вызывает дополнительные нагрузки, удары, вибрации, что становится причиной разрушения втулки подшипника скольжения и деталей технологического оборудования. Поэтому, решение задачи

повышения долговечности и износостойкости подшипника скольжения навесного технологического оборудования является актуальным.

Одной из серьезных причин, вызывающих интенсивный износ подшипника скольжения и влияющих на долговечность других узлов машин, нередко является нарушение технических условий на эксплуатацию (в частности, соблюдения периодичности смазочных работ), что приводит к трению без смазки, задирам и схватыванию поверхностей.

Известны подходы и направления повышения долговечности и надежности подшипников скольжения, работающих при малых скоростях скольжения, значительных удельных нагрузках и в условиях воздействия абразивной и коррозионной сред. Это:

1. Увеличение твердости трущихся сопрягаемых поверхностей деталей; 2. Защита подшипника скольжения от действия абразивной и коррозионной сред; 3. Упрочняющие покрытия; 4. Применение смазочных материалов с улучшенными свойствами; 5. Применение материалов для узлов трения машин, работающие без подачи смазочного материала (самосмазывающиеся).

Одним из способов уменьшения износа подшипников скольжения является повышение твердости трущейся поверхности вала подшипника скольжения цементацией, азотированием, хромированием или цианированием с последующей поверхностной закалкой, шлифованием и полированием [1]. Однако для тяжело нагруженных узлов трения технологического оборудования и малых скоростях скольжения эти способы не дают ожидаемого эффекта. Одна из причин - незначительная фактическая площадь контакта поверхностей вала и втулки по сравнению с номинальной поверхностью трения даже при их высокой твердости из-за возможных перекосов, шероховатости и волнистости.

Для правильной работы подшипника скольжения имеет значение свойства материала вала и подшипника:

1. Механическая прочность. Механические нагрузки, которые может выдержать подшипник, определяются прочностью на сжатие металла подшипника при рабочей температуре. Чрезмерная нагрузка, особенно при недостаточной жесткости втулки, вкладыша или корпуса подшипника, вызывает усталостные трещины.

3. Пластичность. Подшипники должны допускать некоторую деформацию, соответствующую небольшим перекосам вала, и вдавливание в поверхностный слой небольших частиц металла и грязи, попадающих в зазор, во избежание повреждения поверхностей скольжения.

4. Связующие свойства. Весьма существенна хорошая связь антифрикционного металла вкладыша, особенно для подшипников, работающих под переменной нагрузкой.

5. Прирабатываемость. Заключается в сглаживании микронеровностей и выступающих участков поверхности подшипников, образующихся в результате неточностей изготовления и монтажа. В подшипниках из бронзы, чугуна пластическая деформация почти не происходит. Приработка сводится с процессом срезания и выкрашивания микрогребешков. Микронеровности в таких подшипниках приработка не устраняет.

6. Износостойкость. Наиболее точно характеризует сопротивление износу твердость материала. Чем тверже поверхность материала вала, тем выше его износостойкость. Однако у подшипниковых материалов прямой зависимости между твердостью и износостойкостью не наблюдается.

7. Противозадирные свойства. Металлы, сходные по атомно-кристаллической решетке и физико-химическим свойствам, в условиях граничной смазки имеют склонность к свариванию (сталь - бронза). Процесс начинается с переноса (наволакиванию) частиц одного металла на другой [2]. Прилипшие частицы вызывают наволакивание новых частиц, пока поверхность не становиться настолько неровной, что подшипник схватывается. Заедание можно рассматривать как сваривание материала цапфы и материала подшипника, вызванное на малой поверхности контакта высоким местным давлением и высокой температурой, развившейся от трения. Непосредственный контакт цапфы с подшипником происходит главным образом вследствие нарушения целостности масляной плёнки продуктами окисления масла, коррозии и перекосом вала.

8. Теплопроводность. Чем больше теплопроводность материала, тем лучше отводится тепло, при кратковременном местном повышении температуры из-за высоких удельных давлений, деформации вала, опор и вкладышей, усталости антифрикционного слоя, плохая фильтрация и окисление масла.

При проектировании изделий, в частности деталей подшипников скольжения гидроманипуляторов

из традиционных материалов конструктор имеет дело с полуфабрикатами в виде проката, литья, штамповки и т.д. с гарантированными поставщиком свойств. Его задача состоит в выборе подходящих полуфабрикатов, определении геометрии и способов соединения деталей, а задача технолога - обеспечить придание заданной формы, размеров и качество конструктивных элементов. Создание полуфабриката, то есть материала - задача материаловедов. Таким образом, сложилось хотя и временное и условное, но организационное разделение этапов создания материалов и изделий из них.

Изготовление композитных деталей происходит, как правило, за одну технологическую операцию одновременно с созданием материала. При этом одновременно с изготовлением конструкции протекают сложные физико-химические, физико-механические процессы, связанные с образованием структуры и свойствами материала. Поэтому первостепенная задача при создании деталей из композиционных материалов - поиск составов композитов и структур, обеспечивающих необходимые характеристики при эксплуатации изделия.

Одним из способов повышения долговечности подшипников скольжения является применение смазочных материалов с повышенной вязкостью и адгезией, металлоплакирующих смазок [3, 4], способных поддерживать положительный градиент механических свойств. Износостойкость соединений вал - втулка подшипников скольжения повышается также при использовании твердых смазок.

Важным направлением использования нанотехно-логий и наноматериалов при создании новой техники является увеличение ресурса деталей с помощью специальных нанопокрытий и эмульсий. Многие детали, изготовленные из обычных конструкционных материалов, не могут обеспечивать планируемый ресурс работы современных устройств, машин и механизмов. Поэтому применения современных технологий модификации поверхности и среди них - нанесение различных типов функциональных и защитных покрытий из неорганических материалов: металлов, сплавов, химических соединений (карбиды, нитриды, оксиды) и углерода является актуальной задачей. В промышленности используется широкий спектр материалов для покрытий и способов их нанесения. В качестве материалов покрытий, как правило, применяют многокомпонентные материалы с большим набором легирующих элементов, с помощью которых конструкционному материалу детали можно придать комплекс новых свойств.

Важным направлением повышения износостойкости высоконагруженных трущихся сопряжений является применение материалов, для которых процесс «сухого трения» (трения без подачи смазочного материала) не вызывает аварийного состояния. К этим материалам относятся твердые смазки (графит и дисульфид молибдена), некоторые мягкие металлы (свинец, кадмий, индий и их оксиды), различные полимеры, в частности, металлофторопластовых подшипников на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) [5]; антифрикционные ткани в подшипниках скольжения [6]; материалы на основе графитов и углерод-углеродные композиционные материалы (УУКМ) [7, 8, 9, 10] и др.

Известны случаи когда предприятия-изготовители необоснованно заменяют один материал другим. Замена стали 40Х на сталь 20Х была рекомендована после ускоренных испытаний машин на стенде в заводских условиях, что свидетельствует о низкой износостойкости шарнирных узлов навесного оборудования [11] . Другой путь - замена втулок подшипникового узла импортными материалами, например втулка финской фирмы ZEDEX 100 запрессовывается в стрелу манипулятора СФ85С81 на ОАО «Соломбальский МЗ» [12].

Повышение долговечности и износостойкости подшипника скольжения навесного технологического оборудования требует применить комплексный подход, в основе которого заложить оптимизацию конструкционных, технологических и материало-ведческих параметров.

ЛИТЕРАТУРА

1. Деркаченко В.Г., Лямин В.В., Чернявский А.Л. Сталь 45 в узлах трения // Лесная промышленность. 1979. № 12. С. 12.

2. Хрущев М.М. Трение, износ и микротвердость материалов: избранные работы/ Отв. Ред. И.Г. Горячева - М.:КРАСАНАД, 2012. - 512 с.

3. Прохоров В. Ю. Исследование влияния сочетания конструкционных материалов на противозадирные и противоизносные свойства смазок / В. Ю. Прохоров, Л. В. Окладников, Н. В. Синюков // Труды международного симпозиума Надежность и качество. - 2015. - Т. 2. С. 139-141.

4. Прохоров В.Ю. Пути реализации эффекта безызносности шарнирных сопряжений // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 1. С. 43-46.

5. Горюпов В.М., Лимончиков В.Д., Дякин С.И. Применение металлофторопласта в тяжелонагруженных шарнирах // В кн. "Оптимальное использование фрикционных материалов в узлах трения машин". М.: Наука. 1973. С.77-81.

6. Храмцова О.Л. Антифрикционная ткань в узлах трения машин // Лесная промышленность. 1981. № 11. С.18.

7. Прохоров В.Ю., Лаптев А.В. Результаты исследований трибологических характеристик УУКМ для тяжелонагруженных узлов трения машин манипуляторного типа // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2014. Т. 18. № 2. С. 166-168.

8. Прохоров В.Ю., Родионов А.И. Углерод-углеродный композиционный материал для подвижных соединений машин лесного комплекса // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2008. № 4 (61). С. 57-63.

9. Прохоров В.Ю., Шестов А.Н. Повышение долговечности шарнирных сопряжений навесного оборудования технологических и транспортных машин с использованием углерод - углеродных композиционных материалов // В сборнике: Инженерные кадры - будущее инновационной экономики России. Материалы Всероссийской студенческой конференции: в 8 частях. 2015. С. 129-132.

10. Прохоров В.Ю. Исследование физико-химических и трибологических характеристик углерод-углеродных композиционных материалов // Техника и оборудование для села. 2014. № 4. С. 20-23.

11. Белов Ю.А., Часовский В.Н., Якимов П.Л. Ускоренные испытания машин ЛП-18А и ЛП-49 // Лесная промышленность. 1979. № 4. С.19-20.

12. Прохоров В.Ю., Быков В.В., Окладников Л.В. Новые материалы и покрытия для узлов трения навесного оборудования // В сборнике: Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2014. Т. 2. № 2- 2 (7-2). С. 21-27.

УДК 681.3:519.72 Романчева Н.И.

ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет гражданской авиации», Москва, Россия

ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МУЛЬТИАГЕНТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В КИБЕРСОЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

Важной задачей политики образовательного учреждения является своевременное усовершенствование существующих и создание новых направлений и специальностей, а также введение новых образовательных технологий формирования специалистов по этим программам. Сегодня является актуальным возможность встраивания в рамках одной образовательной системы различных подходов и машинно-ориентированных технологий обучения и подготовки обучающихся.

В данной работе рассматриваются особенности функциональной и структурно-параметрической модели состояния агентов с учетом различных форм. Дается краткий обзор существуюших подходов. Предложены алгоритмы выявления общности целеполагания в работе агентов логистической цепи образования.

Излагается концепция интеллекуального агента как имитационной модели состояния и поведения активного элемента

Ключевые слова:

система образования, мультиагентные системы, ситуационная модель агента, киберсоциальная система

Введение

Современный этап подготовки обучающихся по техническим профилям и специальностям характеризуется активным внедрением новых наукоемких технологий. Сокращение нормативных сроков подготовки приводит, с одной стороны, к сокращению прямых материальных и финансовых затрат заказчика, в роли которого выступает государство, с другой стороны, требует повышения качества и интенсификации процесса обучения. Таким образом, стоит задача минимизировать общие затраты при максимизации уровня подготовки. Последнее возлагается на образовательные учреждения при жестком контроле со стороны различных надзорных структур.

Существующий подход к методам проведения аттестации обучающихся, формированию состава и структуры комплекса компетентно-ориентированных заданий практически не учитывает динамические изменения на рынке профессиональных услуг.

Эффективность решения задачи оценки процесса подготовки (формирования компетенций в соответствии с ФГОС), в том числе его актуальных параметров, зависит от выбора измерителей, архитектуры измерительного комплекса, алгоритмов обработки и интерпретации полученных результатов. Конкурентные преимущества выпускника, в конечном счете, определяются качеством принимаемых им решений в его профессиональной деятельности. Технологии выбора наилучших из возможных решений не меняются в течение длительного времени, и вклю-

чает реализацию трех бизнес-процессов: поиск информации и первичная фиксация, доставка информации до места ее использования, обработка информации и подготовка на ее основе вариантов принятия решения. Для формирования структуры контрольно-измерительных заданий выбираются показатели, учитывающие связи между элементами. Рассматриваемая задача требует комплексного подхода. Один из подходов реализуется на примере распределенных деревьев [2].

Целью работы является выявление особенностей формирования компетенций в киберсоциальной системе, позволяющих максимизировать качество подготовки обучаемых.

Сегодня является актуальным возможность встраивания в рамках одной образовательной системы различных подходов и машинно-ориентированных технологий обучения и подготовки обучающихся. Для создания таких систем использование мультиагентных технологий является наилучшим методом решения данного рода задач.

Как отмечается в [3] основой агентного подхода является принцип разделения системы на отдельные компоненты, являющиеся интеллектуальными агентами, автономно функционирующими и обладающие целенаправленным поведением.

В данной работе под агентом, в соответствии с Международной ассоциацией по лингвистике Е1КА, понимается «сущность, которая находится в некоторой среде, интерпретирует ее и исполняет команды, воздействующие на среду».