Search

Статья посвящена анализу модели движения микрополярного смазочного материала в рабочем зазоре радиального подшипника скольжения с нестандартным опорным профилем, имеющим на поверхности вала фторопластсодержащее композиционное полимерное покрытие с канавкой.Методы исследования: предложены новые модели, описывающие движение смазочного материала в рабочем зазоре радиального подшипника с нестандартным опорным профилем и полимерным покрытием с канавкой на поверхности вала, обладающего при ламинарном режиме движения микрополярными реологическими свойствами, в приближении для «тонкого слоя» и на основе уравнения неразрывности с учетом зависимости вязкости от давления. Выполнен сравнительный анализ полученных результатов теоретического экспериментального исследования радиального подшипника скольжения с нестандартным опорным профилем, имеющим полимерное покрытие с канавкой, без канавки на поверхности вала, и уже имеющихся, подтверждающий приближенность полученной модели к практике.Новизна работы заключается в разработке методики инженерных расчетов конструкции радиального подшипника скольжения с полимерным покрытием при наличии канавки, позволяющих определить величину основных триботехнических параметров.В результате исследования достигнуто существенное расширение возможностей, позволяющее провести оценку эксплуатационных характеристик подшипника: величины гидродинамического давления, нагрузочной способности и коэффициента трения.Выводы: конструкция радиального подшипника с фторопластсодержащим антифрикционным композиционным полимерным покрытием и канавкой шириной 3 мм на поверхности вала обеспечила стабильное всплытие вала на гидродинамическом клине, что экспериментально подтвердило правильность результатов теоретических исследований., The article is dedicated to the analysis of the model of micropolar lubricant movement in the working gap of a radial sliding bearing with a non-standard support profile with a fluoroplastic composite polymer coating with a groove on the shaft surface.Research methods: new models describing the motion of the lubricant in the working gap of the radial sliding bearing with a non-standard support profile and polymer coating with a groove on the shaft surface, with micropolar rheological properties in laminar mode of motion, in the "thin layer" approximation and based on the continuity equation with the viscosity dependence on pressure are presented. The comparative analysis of the received results of theoretical experimental research of the radial sliding bearing with a non-standard support profile, with a polymeric coating with a groove, without a groove on a shaft surface, and already available, confirming approximation of the obtained model to practice is carried out.The novelty of the work lies in the development of the methodology for engineering calculations of the design of a radial sliding bearing with polymer coating with a groove, allowing to determine the magnitude of the main tribotechnical parameters.As a result of the research, a significant enhancement of the capabilities has been achieved, allowing to evaluate the bearing operating characteristics: hydrodynamic pressure value, load capacity and friction coefficient.Conclusions: The design of the radial bearing with fluoroplastic antifriction composite polymer coating and a 3 mm wide groove on the shaft surface provided stable shaft surfacing on the hydrodynamic wedge, which experimentally confirmed the correctness of the results of the theoretical studies., Международный научно-исследовательский журнал, Выпуск 12 (126) 2022

Международный научно-исследовательский журнал, Выпуск 12 (126) 2022

В статье рассматривается повышение эффективности применения жидкого навоза путём внесения его роторным распределителем. The article deals with effective use of liquid manure by applying it with a rotor distributor.

Extending the durability of functioning of the sensitive elements of radiation indicators and increasing their reliability and safety are the main requirements for producers of modern radiation reconnaissance and monitoring devices. The proposed solutions for construction improving of products provide for the usage of optical fibers and the corresponding formation of loop-shaped channels in the finished sensitive polymer element. Potential possibilities of using magnetic abrasive polishing for finishing channel surfaces are considered. For the chosen construction of the polishing head, the material and form of the powder particles composition and the process parameters are proposed. The effect of the frequency and amplitude of vibration of abrasive particles on the depth of their penetration into the surface layer of the polymer is investigated. It has been determined that the widest possibilities of using powders of the composition Fe - C - Si - Ti with a diameter of d = 50 – 400 μm have a mode when the pressure of the air flow by feeding particles is maintained at a level of 1 atm, the magnetic induction of the field in the working gap is 0.8 T, the vibration amplitude of the particles is a = 0.4 mm, and the vibration frequency varies in the range f = 25 – 30 Hz, Подовжити довговічність функціонування – головна вимога до виробників сучасних приладів радіаційної розвідки та контролю. Запропоновані рішення щодо вдосконалення конструкції виробів передбачають використання оптичних світловодів та відповідне формування канавок петлеподібного профілю у готовому чутливому полімерному елементі. Розглянуто потенційні можливості використання магнітно-абразивного полірування для фінішної обробки поверхонь канавки чутливих елементів дозиметрів з метою підвищення їх надійності та безпечності. Для вибраної конструкції полірувальної головки запропоновано матеріал та форму порошкової композиції і параметри процесу. Досліджено вплив частоти та амплітуди коливання часточок на глибину їх проникнення у поверхневий шар полімеру.

Описана будова торцевого ущільнення підвищеної герметичності з канавкою на торці обертового кільця у вигляді спіралі Архімеда і принцип його роботи. Розглянутий рух рідини, яка хоче проникнути через стик обертового та необертового кілець торцевого ущільнення із герметичної камери назовні, і повернення її назад у герметичну камеру. На основі аналітичних і графічних залежностей, отриманих за допомогою комп’ютерного моделювання, зроблений висновок про умови роботоздатності запропонованого торцевого ущільнення, Описано строение торцевого уплотнения повышенной герметичности с канавкой на торце вращающегося кольца в виде спирали Архимеда и принцип его работы. Рассмотрено движение жидкости, которая стремится проникнуть через стык вращающегося и невращающегося колец торцевого уплотнения из герметической камеры наружу, и поворот ее назад в герметическую камеру. На основании аналитических и графических зависимостей, полученных при помощи компьютерного моделирования, сделан вывод об условиях работоспособности предложенного торцевого уплотнения, The article deals with the design and operating principle of a mechanical seal of increased tightness. Mechanical seals consist of non-rotating and rotating friction rings. The non-rotating ring is installed in the housing, and the rotating ring is installed in the sleeve, which is connected with the shaft by means of a key. A groove in the form of Archimedean spiral is made on the face surface of the rotating ring. The non-rotating and the rotating friction rings are pressed together by means of a pressure element spring. Movement of fluid that tries to get through the friction rings junction from outside and falls into the groove in the form of Archimedean spiral and its return to the air-tight cavity has been investigated. To obtain analytical expressions of fluid movement that has penetrated into the groove in the form of Archimedean spiral from the face surface of the rotating ring with a rectangular cross section, the scheme of forces acting on the elementary volume of fluid has been shown; corresponding differential equations being written and solved. Using the analytical expressions and computer simulation, graphic dependences have been obtained on the strength of which the operating conditions of the considered mechanical seal have been got

Описана будова торцевого ущільнення підвищеної герметичності з канавкою на торці обертового кільця у вигляді спіралі Архімеда і принцип його роботи. Розглянутий рух рідини, яка хоче проникнути через стик обертового та необертового кілець торцевого ущільнення із герметичної камери назовні, і повернення її назад у герметичну камеру. На основі аналітичних і графічних залежностей, отриманих за допомогою комп’ютерного моделювання, зроблений висновок про умови роботоздатності запропонованого торцевого ущільнення

В данной бакалаврской работе спроектирован технологический процесс механической обработки детали «Обойма уплотнения» для серийного производства. В ходе обработки данной детали были использованы универсальные станки, а также станки с числовым программным управлением ЧПУ, с соответствующим инструментом. Также спроектировано специальное станочное приспособление и контрольно-измерительное приспособление.

Наведено експериментальні дослідження з вивчення характеристик примежового шару над плоскою пластиною з напівциліндричною канавкою, яка обтікається поперечним потоком. Встановлено, що формування вихрового руху усередині заглиблення суттєво впливає на профілі поздовжньої швидкості у примежовому шарі, на товщину витіснення, товщину втрати імпульсу та формпараметр. Обрана методика дослідження робить достатньо інформативними дані, що отримані використанням однониткового датчика термоанемометра. Виявлений характер змін інтегральних характеристик примежового шару перед заглибленням, над ним та за ним відображає вплив дисипативних та інерційних ефектів на структуру течії як уверх проти потоку, так і за ним, а також дозволяє визначити зони розташування когерентних вихрових структур в порожнині канавки, оцінити умови та, частково, природу їх виникнення., Приведены экспериментальные исследования изучения характеристик пограничного слоя над плоской пластиной с полуцилиндрической канавкой, обтекаемой поперечным потоком. Установлено, что формирование вихревого движения внутри углубления существенно влияет на профили дефектов продольной скорости в пограничном слое, на толщину вытеснения, толщину потери импульса и формпараметр. Выбранная методика исследования делает достаточно информативными данные, полученные с помощью применения однониточного датчика термоанемометра. Обнаруженный характер изменения интегральных характеристик пограничного слоя перед углублением, над ним и за ним отражает влияние диссипативных и инерционных эффектов на структуру течения как вверх против потока, так и вниз по потоку, а также позволяет определить зоны расположения когерентных вихревых структур в полости канавки, оценить условия и, частично, природу их возникновения., Process control of mass and heat transfer in liquid and gas flows by means of cavities at the streamlined surfaces is one of the most promising ways to save energy in industrial, transport and power units and machines. The cause of this experimental study setting was deficit of information about coherent vortex structures (CVS) formation and emission from the grooves in the wake flow. To obtain this information in this work we investigate the profiles of the defects of the longitudinal velocity, displacement thickness, momentum thickness and shape factor in the boundary layer of air flow in front, above and behind the surface semi-cylindrical indentation on a flat plate. Analysis of these data shows that they reflect the influence of dissipative and inertial effects on the structure of the flow and allow us to determine the location of the CVS zones in the cavity of the groove and to better understand the conditions and nature of their beginning. Quantitative and qualitative changes of shape factor along the longitudinal coordinate as a function of flow velocity are significantly differ from traditional notions about weak dependence of this characteristic from Reynolds number, that is peculiar to flow over the plates and wing profiles without indentations. The proposed organization and implementation of experiments allow to receive sufficiently effective data by using per single hot-wire sensor of thermoanemometer. Pictures of the formation and evolution of the CVS expend complementary to the boundary conditions database for numerical calculations of heat transfer and aerodynamic drag in the flow with small Mach numbers over surface indentations. Results of investigation may be useful in designing of surfaces for aircrafts, ships and ground transports, as well as efficient compact heat exchangers.

The report describes the technique of the residual welding stresses control on the basis of shallow long length groove forming on the surface of a welded jointsucceeded bythe stress-strain state registration by the hologram interferometry. В докладе приведена методика контроля остаточных сварочных напряжений на основе создания на поверхности сварного соединения неглубокой протяженной канавки с последующей регистрацией измененного напряженно-деформированного состояния методом голографической интерферометрии.

Наведено експериментальні дослідження з вивчення характеристик примежового шару над плоскою пластиною з напівциліндричною канавкою, яка обтікається поперечним потоком. Встановлено, що формування вихрового руху усередині заглиблення суттєво впливає на профілі поздовжньої швидкості у примежовому шарі, на товщину витіснення, товщину втрати імпульсу та формпараметр. Обрана методика дослідження робить достатньо інформативними дані, що отримані використанням однониткового датчика термоанемометра. Виявлений характер змін інтегральних характеристик примежового шару перед заглибленням, над ним та за ним відображає вплив дисипативних та інерційних ефектів на структуру течії як уверх проти потоку, так і за ним, а також дозволяє визначити зони розташування когерентних вихрових структур в порожнині канавки, оцінити умови та, частково, природу їх виникнення. Process control of mass and heat transfer in liquid and gas flows by means of cavities at the streamlined surfaces is one of the most promising ways to save energy in industrial, transport and power units and machines. The cause of this experimental study setting was deficit of information about coherent vortex structures (CVS) formation and emission from the grooves in the wake flow. To obtain this information in this work we investigate the profiles of the defects of the longitudinal velocity, displacement thickness, momentum thickness and shape factor in the boundary layer of air flow in front, above and behind the surface semi-cylindrical indentation on a flat plate. Analysis of these data shows that they reflect the influence of dissipative and inertial effects on the structure of the flow and allow us to determine the location of the CVS zones in the cavity of the groove and to better understand the conditions and nature of their beginning. Quantitative and qualitative changes of shape factor along the longitudinal coordinate as a function of flow velocity are significantly differ from traditional notions about weak dependence of this characteristic from Reynolds number, that is peculiar to flow over the plates and wing profiles without indentations. The proposed organization and implementation of experiments allow to receive sufficiently effective data by using per single hot-wire sensor of thermoanemometer. Pictures of the formation and evolution of the CVS expend complementary to the boundary conditions database for numerical calculations of heat transfer and aerodynamic drag in the flow with small Mach numbers over surface indentations. Results of investigation may be useful in designing of surfaces for aircrafts, ships and ground transports, as well as efficient compact heat exchangers. Приведены экспериментальные исследования изучения характеристик пограничного слоя над плоской пластиной с полуцилиндрической канавкой, обтекаемой поперечным потоком. Установлено, что формирование вихревого движения внутри углубления существенно влияет на профили дефектов продольной скорости в пограничном слое, на толщину вытеснения, толщину потери импульса и формпараметр. Выбранная методика исследования делает достаточно информативными данные, полученные с помощью применения однониточного датчика термоанемометра. Обнаруженный характер изменения интегральных характеристик пограничного слоя перед углублением, над ним и за ним отражает влияние диссипативных и инерционных эффектов на структуру течения как вверх против потока, так и вниз по потоку, а также позволяет определить зоны расположения когерентных вихревых структур в полости канавки, оценить условия и, частично, природу их возникновения.