Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение долговечности вкладышей подшипников скольжения, изготавливаемых из композиционных материалов на основе растительных полимеров Симин Андрей Петрович

Повышение долговечности вкладышей подшипников скольжения, изготавливаемых из композиционных материалов на основе растительных полимеров
<
Повышение долговечности вкладышей подшипников скольжения, изготавливаемых из композиционных материалов на основе растительных полимеров Повышение долговечности вкладышей подшипников скольжения, изготавливаемых из композиционных материалов на основе растительных полимеров Повышение долговечности вкладышей подшипников скольжения, изготавливаемых из композиционных материалов на основе растительных полимеров Повышение долговечности вкладышей подшипников скольжения, изготавливаемых из композиционных материалов на основе растительных полимеров Повышение долговечности вкладышей подшипников скольжения, изготавливаемых из композиционных материалов на основе растительных полимеров
>

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Симин Андрей Петрович. Повышение долговечности вкладышей подшипников скольжения, изготавливаемых из композиционных материалов на основе растительных полимеров : Дис. ... канд. техн. наук : 05.02.01 : Брянск, 2003 152 c. РГБ ОД, 61:04-5/437-4

Введение к работе

Актуальность работы. На современном этапе развития экономики в России остро встает вопрос эффективного проектирования, производства и эксплуатации машин и оборудования за счет повышения долговечности, обеспечения высоких технико-экономических показателей, экологической чистоты технологий. При этом, понятие эффективное проектирование предполагает применение компьютерных технологий и вычислительных систем, а производство машин должно основываться на использовании ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий.

В современных машинах и механизмах наибольшая потеря энергии и мощности происходит в узлах трения. Особенно это касается узлов трения скольжения, к которым относятся столы, суппорты, направляющие, опоры скольжения и т.д. Общие рекомендации по уменьшению потерь энергии сводятся к замене скольжения качением, однако, в ряде случаев это не возможно, что связано с ограничениями размеров узла, особенностями конструкции, условиями работы и т.д. Благодаря глубоким исследованиям трения скольжения, разработано большое количество антифрикционных материалов, среди которых известны группы антифрикционных чугунов, бронз, баббитов и т.д. Эти и другие материалы с успехом применяются в узлах трения различных машин. Однако для некоторых условий работы, к которым можно отнести действие химически активных сред, динамическое нагружение, наличие абразива в зоне фрикционного контакта и т.д., трибо-логических характеристик этих материалов не достаточно для обеспечения работоспособного состояния машины. Поэтому, задача повышения триботехнических свойств материалов остается важной по сей день.

Опыт применения подшипников скольжения с вкладышами из растительных полимеров, в частности, твердых пород древесины, модифицированной древесины, древесных пластиков, в узлах машин деревообрабатывающей, машиностроительной, химической, текстильной и других отраслях промышленности показывает, что по эксплуатационным характеристикам для ряда условий работы они превосходят подшипники скольжения с баббитовыми, бронзовыми, чугунными вкладышами.

Вместе с тем, проблема повышения долговечности вкладышей подшипников скольжения из растительных полимеров остается не решенной. Недостаточно исследованы вопросы моделирования динамических процессов при трении, особенно применительно к вкладышам подшипников скольжения из растительных полимеров, которые обладают специфической совокупностью упруго-диссипативных характеристик.

Анализ путей повышения работоспособности подшипников скольжения с вкладышами из растительных полимеров показывает, что перспективным направлением является разработка древесно-металлических материалов, совершенствование составов и технологий пропитки вкладышей в совокупности с созданием конструкций подшипников скольжения.

Г '^"национальная І

Для решения данной проблемы представляется целесообразным применение средств автоматизированного проектирования для выявления оптимального сочетания триботехнических свойств.

Анализ систем автоматизированного проектирования выявил недостаток научных разработок в этом направлении, применение существующих методов ограничено простейшими моделями и не учитывает современных научных представлений и накопленный опыт.

Выше изложенное определяет актуальность решения задачи повышения долговечности вкладышей подшипников скольжения из растительных полимеров и необходимость разработки информационной системы для автоматизированного решения задач проектирования подшипников скольжения.

Цель работы - разработать комплекс мероприятий, направленных на повышение долговечности материала вкладышей подшипников скольжения из растительных полимеров с созданием и использованием средств автоматизированного проектирования.

Для достижения намеченной цели настоящей работы, были поставлены следующие задачи:

  1. На основании анализа характеристик подшипников скольжения выделить группу свойств определяющих их качество и разработать методику автоматизированного выбора подшипниковых материалов и конструкций подшипников скольжения. Разработать информационную систему для решения задач трибо-логического материаловедения;

  2. На основании анализа трибологических свойств прессованной древесины разработать алгоритм выбора материалов для подшипников скольжения на основе прессованной древесины;

  3. Разработать конструкцию подшипника скольжения, обладающего повышенной работоспособностью в условиях повышенных нагрузок, скоростей скольжения и абразивной среды;

  4. Выполнить теоретическое обоснование разработанной конструкции и методики создания материалов с применением методов математического моделирования;

  5. Разработать трибодинамическую модель подшипника скольжения с вкладышем из модифицированной древесины и выполнить сравнительный анализ динамических характеристик подшипника новой конструкции с аналогом;

  6. Разработать методику и выполнить экспериментальные исследования трибологических характеристик подшипника скольжения из прессованной древесины, работающего в условиях самосмазывания;

  7. Выполнить анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований, разработать рекомендации по эксплуатации подшипника скольжения и выполнить расчет экономического эффекта от внедрения результатов НИР;

Методика исследования. В работе использованы существующие методы комплексной оценки трибологических свойств подшипниковых материалов, методы проектирования композиционных материалов и определения их свойств. Применялись экспериментальные методы для оценки трибологических свойств

материалов, математического моделирования температурного поля подшипника скольжения, методы моделирования трибологических и динамических систем. Использовались методы расчета и проектирования узлов и деталей машин с использованием математических пакетов и систем автоматизированного проектирования.

Научную новизну работы составляют:

  1. методология создания новых композиционных материалов на основе модифицированной древесины;

  2. методика автоматизированного выбора материалов и базовых конструкций подшипников скольжения с использованием экспертных систем, учитывающая комплекс трибологических, экономических и экологических параметров;

  3. трибодинамическая модель подшипника скольжения с вкладышем из древесно-металлического композиционного материала, позволяющая оценить влияние металлической составляющей древесно-металлического вкладыша подшипник скольжения на амплитудно-частотную характеристику системы и коэффициент трения;

  4. подшипник скольжения с вкладышем из древесно-металлического композиционного материала, обладающего повышенной долговечностью и грузоподъемностью;

Практическую ценность представляют:

  1. система методических разработок и рекомендаций по проектированию дре-весно-металлических композиционных материалов;

  2. новая конструкция подшипника скольжения с вкладышем из древесно-металлического композиционного материала, отличающегося повышенной долговечностью;

  3. компьютерная программа определения и анализа стационарного температурного поля подшипника скольжения с древесно-металлическим вкладышем с учетом анизотропии свойств материала;

  4. трибологическая информационная система, предназначенная для решения задачи оптимального выбора подшипниковых материалов, основанная на использования экспертных систем;

Достоверность полученных результатов и выводов подтверждается их сопоставлением с известными теоретическими решениями, а также исследованиями других авторов и применением стандартных методик при постановке и проведении экспериментальных исследований, оценке статистических характеристик полученных результатов. Сопоставимостью теоретических, экспериментальных и натурных результатов испытаний.

Апробации и реализация результатов. Основные теоретические, методические и практические результаты и рекомендации, содержащиеся в диссертации, апробированы в следующих формах:

  1. обсуждались и были одобрены на международных научно-практических конференциях, проходивших в Брянской государственной инженерно-технологической академии (БГИТА, 1999-2003), Брянском государственном техническом университете; а также региональных научно-практических конференциях;

  2. использованы в учебной работе БГИТА в рамках изучения курсов «Информатика», «Надежность машин»;

  3. апробированы на ООО «БрянскТекстиль»;

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем работы 154 страниц машинописного текста, включая 11 таблиц, 38 рисунков и списка литературы из 143 наименований.

Похожие диссертации на Повышение долговечности вкладышей подшипников скольжения, изготавливаемых из композиционных материалов на основе растительных полимеров