№ 7 (43) (2025)
Машиностроение
УМЕНЬШЕНИЕ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ МАШИН УЛУЧШЕНИЕМ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ МОТОРНЫХ МАСЕЛ
Аннотация
Цель исследования заключается в изучении влияния эксплуатационных свойств моторных масел на снижение износа деталей машин. В статье рассматриваются вопросы изменения вязкости масел, коэффициента трения, массы и состава микрочастиц износа в процессе эксплуатации. Особое внимание уделено сравнительному анализу вязкости до и после работы масла, а также исследованию элементного состава продуктов износа. В работе использованы современные методы трибологических испытаний, спектрального анализа и гравиметрического контроля. Новизна исследования состоит в комплексном подходе к оценке эксплуатационных характеристик масел в реальных условиях работы двигателя и выявлении корреляции между физико-химическими свойствами масла и интенсивностью износа. В результате установлено, что применение современных присадок, а также контроль вязкости и состава масел, позволяет существенно уменьшить образование износных частиц и повысить ресурс деталей.
Транспортное машиностроение. 2025;(7 (43)):4-10
4-10
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ С УЧЕТОМ СПОСОБА ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА
Аннотация
В статье представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния способов правки шлифовальных кругов на высотные и шаговые параметры шероховатости обработанных поверхностей деталей. Представлены аналитические зависимости для расчёта параметров шероховатости поверхностей заготовок, обработанных шлифованием после различных способов правки абразивных кругов, достоверность которых подтверждена экспериментальными исследованиями. Установлено, что для обеспечения шлифованием шероховатости поверхности с высотным параметром Ra менее 0,4 мкм рекомендуется применять правку абразивного круга однокристальным алмазным инструментом (алмаз в оправе, алмазный карандаш). Для обеспечения шероховатости с параметром Ra в диапазоне 0,4 – 0,8 мкм рекомендуется осуществлять правку шлифовального круга роликом или многокристальным алмазным карандашом. Правка шлифовальных кругов твердосплавными дисками позволит обеспечить шероховатость поверхности после обработки с параметром Ra более 0,8 мкм. Установлено, что на шаговые параметры шероховатости поверхностей заготовок, обработанных шлифованием, значимое влияние оказывает радиус скругления вершин абразивных зёрен. При этом среднее значение шага неровностей профиля шероховатости по средней линии Sm в 2 – 3 раза больше среднего значения шага S местных выступов профиля шероховатости. Поэтому формирование микронеровностей поверхности с заданным соотношением высотных и шаговых параметров возможно путём подбора зернистости шлифовального круга, влияющей на радиус скругления вершин зёрен. Представлены научно обоснованные рекомендации по выбору методов правки абразивных инструментов и условий технологического обеспечения параметров шероховатости поверхностей заготовок, обрабатываемых методами шлифования периферией круга.
Транспортное машиностроение. 2025;(7 (43)):11-18
11-18
ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ВНЕШНЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ УНИВЕРСАЛЬНОГО АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА
Аннотация
В статье рассматривается проблема изготовления зубчатых колёс в условиях мелкосерийного и единичного производства. В работе предлагается использование для формообразования зубчатых колёс отрезного абразивного диска для угловых шлифовальных машин. Описаны две стратегии формообразования впадин зубчатых колёс внешнего зацепления: ступенчатое радиальное врезание и касательное врезание по эвольвенте. Эффективность предложенных стратегий оценивалась по площади остаточного припуска в торцевой плоскости колеса. В ходе исследования были смоделированы процессы обработки с использованием система автоматизированного проектирования КОМПАС-3D для зубчатых колёс с модулем равным 2 мм и числами зубьев равными 90 или 19. Результаты исследования продемонстрировали, что вторая стратегия позволяет сократить число проходов обработки до двух раз. Полученные результаты подтверждают перспективность применения этого метода в условиях мелкосерийного и единичного производства.
Транспортное машиностроение. 2025;(7 (43)):19-26
19-26
Материаловедение и технологии материалов
КОМПОЗИЦИОННЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ С ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИМ УПРОЧНЕНИЕМ И РЕГУЛИРУЕМЫМ УРОВНЕМ СВОЙСТВ
Аннотация
Целью исследования является разработка композиционных металлических материалов с интерметаллическим упрочнением на основе сплавов алюминия и титана, сочетающих в себе требуемый уровень механических характеристик. Задачи, решению которых посвящена статья, заключаются в разработке способа создания пулестойкого композиционного материала, обеспечивающего возможность управления его структурой и уровнем свойств в широком диапазоне. В качестве методов исследования применялся математический расчет режимов сварки взрывом [1] для получения композиционного материала на основе сплавов алюминия и титана, проведение термической обработки полученного композита и оценка механических свойств материала. Новизна работы заключается в применении запатентованных технических решений, позволяющих создавать сваркой взрывом композиционные металлические пулестойкие материалы, включающих новые способы армирования и формирования упрочняющих интерметаллических слоев регулируемой толщины в структуре композита. Результаты исследования показали, что данные материалы востребованы и России, и за рубежом; новые металлические пулестойкие материалы создаются; актуальным направлением в области создания пулестойких материалов является создание гетерогенных композиционных материалов. Получен композит, в структуре которого для исключения расслаивания твердых итерметаллидных слоёв при ударных нагрузках листы выполнялись перфорированными, что ограничит распространение трещин, сохраняя целостность материала при динамическом воздействии. Регулируя толщину и количество слоёв можно в широких пределах управлять свойствами, плотностью и пулестойкостью материала.
Транспортное машиностроение. 2025;(7 (43)):27-34
27-34
РАЗРАБОТКА НОВОГО ТИПА ГЕТЕРОГЕННОГО БРОНЕВОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ И ТИТАНА, ПОЛУЧЕННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ СВАРКИ ВЗРЫВОМ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО СВОЙСТВ
Аннотация
Основной целью исследования является получение нового типа гетерогенного броневого материала на основе алюминия и титана сваркой взрывом, обладающего повышенными тактико-техническими характеристиками по сравнению с монометаллическими броневыми материалами. Задачи, решению которых посвящена статья, заключаются в разработке технологии создания указанного композиционного материала и изучению его основных физико-механических свойств. В качестве методов исследования применялся сравнительный анализ на этапе определения актуальности работы, математический расчет параметров сварки взрывом для получения композита, оценка макроструктуры материала, оценка количественного химического состава металлической основы композита и его околошовной зоны, оценка пулестойкости. Новизна работы заключается в применении новой схемы армирования, благодаря которой повышается комплекс свойств броневого материала по сравнению с монометаллическими бронями. Результаты исследования показали, что разрабатываемые материалы востребованы как в России, так и за рубежом; наилучшую эффективность на сегодняшний день показывают сложные гетерогенные броневые структуры на основе алюминия; наиболее актуальным способом создания композиционного материала является сварка взрывом. Получен гетерогенный броневой материал, который позволяет снизить вес бронированной техники на 20-25% при условии сохранения заданного уровня пулестойкости в сравнении с монометаллической алюминиевой броней.
Транспортное машиностроение. 2025;(7 (43)):35-45
35-45
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВАКУУМНОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЕЙ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Аннотация
Химико-термическая обработка обеспечивает высокие эксплуатационные свойства и долговечность большинства изделий машиностроения. Показано, что развитие возможности поверхностного упрочнения ответственных деталей может быть связано с применением новых методов их обработки. Разработана модель процесса науглероживания при вакуумной цементации, которая основана на практических результатах. Предложено решение уравнения, определяющего плотность потока углерода в зависимости от технологичеких факторов насыщения в ацетилене. При разработке расчетного метода учитывали особенность науглероживания низколегированных сталей. Приведены рекомендации по выбору циклической подачи ацетилена. Циклический режим подачи ацетилена оценивали группой параметров: структурой цикла в виде отношений времени активных а и диффузионных (пассивных) д стадий; суммарным временем активных стадий, суммарным временем диффузионных стадий, их отношением, общим числом циклов n за время насыщения τ. Исследовали две программы: первая предусматривает решение прямой диффузионной задачи, а вторая – обратной диффузионной задачи. Показано, что применение второй программы является предпочтительным.
Транспортное машиностроение. 2025;(7 (43)):46-54
46-54
Транспортные системы
ПУТИ СНИЖЕНИЯ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СКОРОСТНЫХ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ В КРИВЫХ УЧАСТКАХ ПУТИ
Аннотация
Описаны конструктивные решения модернизации экипажа скоростных электропоездов, оказывающих высокий уровень силового воздействия на путь в кривых участках. Решения предусматривают замену кассетных подшипников на роликовые радиальные сферические двухрядные, установку новых букс с поводком на сферическом шарнире, замену штатного сайлентблока на комбинированный с зазорами, обеспечивающего радиальную установку колесных пар в кривых. Представлены результаты моделирования, подтверждающие эффективность предложенных решений. Установлено, что последний вариант наиболее рационален и может быть реализован в ремонтных депо. Он уменьшает боковые силы в кривых и износ колёс. Для гашения колебаний целесообразно использовать фрикционные гасители, которые в сочетании с гидравлическими демпферами обеспечивают плавность хода даже на высоких скоростях.
Транспортное машиностроение. 2025;(7 (43)):55-62
55-62
АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ПОДХОД К УВЕЛИЧЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ СЛИВНЫХ ПРИБОРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ И СНИЖЕНИЮ РИСКОВ ИХ НЕСАНКЦИОНИРОВАННЫХ РАЗЛИВОВ В ПУТИ СЛЕДОВАНИЯ
Аннотация
Перевозка нефтепродуктов железнодорожным видом транспорта тесно сопряжена с постоянным присутствием рисков нанесения ущерба окружающей среде, которое зачастую выражено в несанкционированных разливах перевозимых грузов в результате тяжелых аварий, либо капельных течей, преимущественно происходящих в сливных приборах железнодорожных цистерн.
В этой связи, вопрос снижения рисков возникновения таких случаев является особо значимым как в вопросе защиты окружающей среды от загрязняющего воздействия в результате реализации перевозочного процесса, так и в вопросе потерь ценного энергетического сырья.
Цель исследования – определить причины и механизмы, снижающие эксплуатационную надежность сливных узлов железнодорожных цистерн и разработать технические решения по их увеличению.
Актуальность работы обеспечена продолжающейся тенденцией к несанкционированным разливам нефтепродуктов, происходящих в пути их следований.
Научная новизна заключается в применении инновационного подхода к модернизации конструктивных элементов подвижного состава, перевозящего нефтепродукты, в сторону обеспечения сохранности груза и защиты окружающей среды
Практическая значимость работы заключается в решении актуальных проблем неисправностей сливных систем железнодорожных цистерн за счет предложений по использованию инновационных решений, адаптированных из опыта сооружения и эксплуатации технологических трубопроводов для нефти, газа и продуктов их переработки.
Транспортное машиностроение. 2025;(7 (43)):63-71
63-71
ОБЗОР КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ВАГОНОВ-ЦИСТЕРН
Аннотация
Цель исследования заключается в определении перспективного направления развития в цистерностроении. Для достижения поставленной задачи необходимо выполнить анализ уже существующих технических решений, а также рассмотреть тенденции и ограничения в развитии отечественного парка цистерн и особенно важно рассмотреть конструктивные исполнения используемых за рубежом.
В ходе работы представлен результат сбора и последующего анализа данных по конструктивным особенностям и техническим решения, применяемых за границей. При работе с полученными данными, определен наиболее рациональный вариант конструкции, требующий более детальной проработки конкретных узлов при помощи методов компьютерного моделирования.
Транспортное машиностроение. 2025;(7 (43)):72-80
72-80
Инженерная мысль России: личности, идеи, разработки
БОРИС ГРИГОРЬЕВИЧ КЕГЛИН (К 90-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ)
Аннотация
В статье изложены биографические данные и сведения о творческом пути видного ученого и основателя научной школы в области динамики и прочности транспортных машин, Заслуженного деятеля науки и техники Российской Федерации, Почетного работника ОАО РЖД, доктора технических наук, профессора Бориса Григорьевича Кеглина. Отражены основные этапы производственной деятельности Б. Г. Кеглина на Брянском заводе дорожных машин и полувековой научно-педагогической деятельности в Брянском институте транспортного машиностроения – Брянском государственном техническом университете, в котором он более 20 лет руководил кафедрой «Динамика и прочность машин».
Транспортное машиностроение. 2025;(7 (43)):81-88
81-88
ПЕТР ИВАНОВИЧ ЯЩЕРИЦЫН (К 110-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ)
Аннотация
Описана производственная, педагогическая, научная и организаторская деятельность видного советского и белорусского ученого в области технологии машиностроения, выпускника Орджоникидзеградского машиностроительного института (ныне Брянский государственный технический университет) 1941 г., академика АН БССР, академика НАН Беларуси, заслуженного деятеля науки и техники БССР, почетного профессора БГТУ, доктора технических наук, профессора Петра Ивановича Ящерицына. Рассмотрен его вклад в развитие технологии машиностроения, создание основ теории влияния технологической наследственности на эксплуатационные свойства деталей машин, в разработку вопросов совершенствования финишных операций механической обработки деталей, скоростного шлифования деталей, повышения долговечности и работоспособности шлифованных деталей, технологии производства подшипников качения, надежности транспортных устройств автоматических линий.
Транспортное машиностроение. 2025;(7 (43)):89-97
89-97