Journal of Machinery Manufacture and Reliability
Media registration certificate: ПИ № ФС 77 – 83156 от 19.05.2022
Current Issue
Open Access
Access granted
Subscription Access
No 6 (2025)
МЕХАНИКА МАШИН
EFFEKT ZOMMERFEL'DA PRI VRAShchENII GIBKOGO ROTORA S DVIGATELEM OGRANIChENNOY MOShchNOSTI
Abstract
Рассматривается математическая модель гибкого ротора, взаимодействующего с двигателем ограниченной мощности. Ротор моделируется балкой Эйлера–Бернулли с равномерно распределенной массой и жестким несбалансированным диском. Двигатель ограниченной мощности характеризуется статической характеристикой. Представлены уравнения, описывающие совместные поперечные колебания ротора и его вращения. Решение задачи представляется в интегральной форме Фредгольма с использованием функции Грина с последующей дискретизацией методом трапеций. Полученные результаты демонстрируют существование эффекта Зоммерфельда в области первого резонанса. Анализируется влияние мощности двигателя на “застревание” ротора при прохождении критической скорости.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):3-12
3-12
OT ZAMKNUTYKh TsEPEY K PROMYShLENNYM ROBOTAM: ZAROZhDENIE NAUKI O PARALLEL'NYKh MEKhANIZMAKh V ROSSII I ZA RUBEZhOM
Abstract
Статья посвящена истории развития науки о механизмах параллельной структуры в России и за рубежом с XIX в. до 1980-х гг. Рассматриваются ключевые этапы становления этого направления, начиная с исследований замкнутых кинематических цепей и заканчивая первым промышленным применением параллельных роботов. Особое внимание уделено вкладу отечественных ученых, таких как П. Л. Чебышёв, Л. В. Ассур и Н. И. Мерцалов, а также зарубежных исследователей, включая Э. Гофа и Д. Стюарта. Описаны важные патенты и изобретения, которые заложили основу для дальнейшего развития параллельной робототехники. Статья представляет собой обзор важнейших научных и инженерных достижений в области параллельных механизмов до 1980-х гг.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):13-22
13-22
METATEL'NOE USTROYSTVO S POSTOYaNNYM TYaGOVYM USILIEM NA OSNOVE UPRUGIKh ShARNIROV S ZADANNOY KhARAKTERISTIKOY
Abstract
Статья посвящена метательному устройству с постоянным тяговым усилием на основе упругих шарниров с заданной характеристикой. Упругий шарнир в данном случае представляет собой пневмопружину, перемещающуюся между направляющими расчетной формы. Восстанавливающий момент упругого шарнира задается таким, чтобы тяговое усилие метательного устройства было постоянным практически на всем рабочем участке. При такой характеристике запасенная энергия при одинаковом максимальном усилии натяжения существенно больше, чем у существующих катапульт и арбалетов. Предполагается использовать такое метательное устройство в качестве катапульт беспилотных летательных аппаратов и арбалетов.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):23–29
23–29
НАДЕЖНОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
POPEREChNYY SDVIG KUSOChNO-ODNORODNOY UPRUGOY SREDY V SLUChAE, KOGDA SVYaZUYuShchEE I VKLYuChENIYa OSLABLENY KOGEZIONNYMI TREShchINAMI
Abstract
В настоящей статье рассматривается задача о плоскости поперечного смещения с двумя парами двупериодических (соответствующих осям X и Y) котезионных трещин неравного размера, ослабленных двухпериодными круглыми отверстиями. Круговые отверстия заполнены армирующими волокнами. Определены граничные задачи между наполнителем и матрицей и вдоль котезионных трещин. Решение задачи ищется в виде аналитической функции комплексной переменной. Вдоль отверстий найдена система неравных алгебраических уравнений, а вдоль котезионных трещин построены сингулярные интегральные уравнения, которые с помощью математических преобразований приведены к конечной линейной алгебраической системе уравнений. Обе системы решаются совместно методом Гаусса, а рост трещин определен по формулам коэффициента интенсивности напряжений в вершинах трещин. Найдены коэффициенты интенсивности напряжений путем изменения длины трещин в зависимости от радиуса круглых отверстий. Построена 3D-модель.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):30-44
30-44
MODELIROVANIE TEMPERATURY PRI PROKATKE POLOSY
Abstract
В статье получена аналитическая модель расчета температуры при сухом внешнем трении в условиях продольной прокатки (проход через одну клеть) тонкой полосы. Приведены графики расчетных зависимостей температуры от скорости, прокатки, времени и глубины для полосы из стали 12Х18Н9Т.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):45-54
45-54
VOZMOZhNOSTI KONSTRUKTIVNOGO I TEKhNOLOGIChESKOGO SOVERShENSTVOVANIYa TONKOSLOYNYKh REZINOMETALLIChESKIKh ELEMENTOV DLYa POVYShENIYa VIBROIZOLIRUYuShchIKh I EKSPLUATATsIONNYKh SVOYSTV KOMPENSATOROV TRUBOPROVODOV NA IKh OSNOVE
Abstract
Для компенсации тепловых и силовых перемещений оборудования и трубопроводов используются различные типы компенсаторов. На газоперекачивающих станциях, электростанциях, на транспорте компенсаторы одновременно обеспечивают и виброизоляцию оборудования от трубопроводов, фундамента и окружающей среды. Снижение передачи вибрации и шума необходимо в диапазоне частот от инфразвука до 1000 Гц и более. Рассмотрены особенности упругих тонкослойных резинометаллических элементов, предложенных ИМАШ РАН в качестве упругих элементов для компенсаторов нового типа, улучшивших виброизоляцию трубопроводов на два порядка по сравнению с серийно выпускаемыми компенсаторами в диапазоне частот до 1600 Гц. Показаны возможности дальнейшего улучшения эксплуатационных и виброизолирующих свойств компенсаторов с тонкослойными резинометаллическими элементами за счет конструкции и изменения рецептур резины, клеев и материала арматуры компенсаторов.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):55–66
55–66
DEFORMIRUEMOST' SPLAVA S PAMYaT'Yu FORMY PRI PROKATKE S TOKOM
Abstract
Выполнено исследование электропластического эффекта при растяжении и прокатке в высокопрочном застеклометрическом крупнозернистом сплаве на основе интерметаллидного соединения TiNi, а также сравнение деформируемости в процессе холодной плоской прокатки в сопровождении импульсного тока и без тока. Показано, что повышение деформируемости под током при прокатке преимущественно связано с атермическим электропластическим эффектом.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):67-74
67-74
ZAVISIMOST' DOLGOVEChNOSTI ZUBChATYKh PEREDACh OT UGLA PEREKOSA V ZATsEPLENII
Abstract
Исследована задача влияния угла перекоса в зубчатом зацеплении на срок службы передачи, выражаемый числом циклов нагружения до момента разрушения зубьев зубчатых колес. В статье предложен подход, который позволил решить задачу аналитически и получить зависимость между углом перекоса и числом циклов до разрушения. Основой для построения такой зависимости послужила известная эмпирическая корреляция между уровнем контактных напряжений и усталостной долговечностью при циклическом нагружении. Полученные аналитические зависимости можно использовать на стадиях проектирования и конструкторской проработки зубчатых передач, особенно на этапе выбора оптимальных параметров зацепления и прогнозирования ресурса редукторных систем в условиях, приближенных к реальной эксплуатации.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):75-79
75-79
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ISSLEDOVANIE I RAZRABOTKA VOLNOVOY TEKhNOLOGII PRIGOTOVLENIYa BUROVOY PROMYVOChNOY ZhIDKOSTI NA UGLEVODORODNOY OSNOVE
Abstract
В статье представлены результаты исследования применения волновой технологии для приготовления буровых растворов на углеводородной основе. Показано, что использование волновых генераторов вихревого типа позволяет значительно улучшить качество эмульсии, сократить время приготовления и снизить долю углеводородной фазы без ухудшения ключевых параметров раствора. Проведенные эксперименты подтвердили эффективность волнового воздействия по сравнению с традиционными методами перемешивания.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):80–84
80–84
PRIMENENIE NEYROSETEVOY MODELI U-NET DLYa DETEKTIROVANIYa PROFILYa IZNOSA DETALI
Abstract
В статье исследуется возможность применения глубоких нейросетевых моделей, в частности архитектуры U-Net, для автоматизированного детектирования профиля изношенной детали. Износ рабочих элементов, особенно в сельскохозяйственной технике, резко снижает эффективность работы оборудования и увеличивает затраты на его обслуживание. Традиционные методы диагностики имеют ряд ограничений, среди которых субъективность оценок, необходимость остановки оборудования и низкая точность количественной оценки износа. Предложен метод семантической сегментации изображений с использованием нейронной сети U-Net, позволяющий автоматически формировать профиль изношенной детали. Описаны этапы подготовки данных, обучения модели и анализа изображений, что обеспечивает точное получение профиля детали. Экспериментально подтверждена эффективность метода на примере долота глубокорыхлителя.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):85-92
85-92
Friktsionnyy razogrev metalla pri svarke treniem s peremeshivaniem
Abstract
Представлены результаты математического моделирования процесса разогрева рабочей поверхности при сварке трением с перемешиванием. Построены термические циклы точек соприкосновения заплечика рабочего инструмента с поверхностью свариваемых пластин. Рассмотрено влияние коэффициента трения, скорости вращения инструмента и температуры предварительного подогрева на процесс нагрева. Проведена оценка вероятности образования жидкой прослойки на начальной стадии процесса сварки трением с перемешиванием.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):93-102
93-102
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕХАНИКА. ДИАГНОСТИКА ИСПЫТАНИЯ
METODIKA IZUChENIYa REZhIMOV ISTEChENIYa PRODUKTOV VZRYVA IZ RAZRUShAEMYKh KORPUSOV-OTRAZhATELEY NA DEFORMIRUEMYE SVINTsOVYE MIShENI
Abstract
Для проектирования эффективных машин и устройств предложено использовать одноразовые комбинированные отражатели, разрушающиеся после аккумулирования и истечения из них продуктов взрыва зарядов твердых взрывчатых веществ. Новое техническое решение потребовало усовершенствования экспериментальных методик, в том числе для более полной оценки преобразования направленного истечения продуктов взрыва на свинцовые мишени.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):103-111
103-111
PRIMENENIE TVERDOGO SPLAVA V UPORNYKh PODShIPNIKAKh VYSOKOOBOROTNYKh LOPASTNYKh NASOSOV
Abstract
В статье рассмотрены вопросы применения твердого сплава в упорных подшипниках насосных секций высокооборотных лопастных насосов на основе экспериментальных исследований на модернизированном стенде с мультипликатором. Испытания показали, что в диапазоне частот вращения 60–7300 об/мин и нагрузке 1000–9000 Н реализуется гидродинамический режим смазки. При останове подшипника под нагрузкой при низкой частоте вращения происходит повреждение поверхности в виде радиальных трещин и колысевых рисок с внутренней стороны. Влияние высокой частоты вращения заключается в возникновении вихрей и гидравлического сопротивления в области входа в маслоотводящие канавки и “масляного голодания”. Для применения подшипника из твердого сплава в составе насосной секции высокооборотного лопастного насоса с наличием абразивных частиц в пластовой жидкости необходимо экспериментально оценить допустимую величину осевой силы, не допускающую катастрофического разрушения поверхности трения.
Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2025;(6):112-120
112-120