Опубликовано: 09.09.2021

Описание проекта.

При проведении стендовых и эксплуатационных испытаний трибосопряжений машин и механизмов практически невозможно непосредственно измерить мощность трения. Метод тепловой диагностики трения позволяет определять мощность трения в самосмазывающихся опорах скольжения, в частности в подшипниках скольжения, по замерам температуры.

Цель – расчетное определение временной зависимости мощности трения по температурным данным в опорах скольжения эксплуатируемой техники путем решения граничной обратной задачи теплообмена.

Задачи:

  • Математическое моделирование теплового процесса в узле трения;
  • Измерение во времени температуры в одной или нескольких точках в окрестности зоны трения;
  • Решение граничной обратной задачи по определению интенсивности тепловыделения при трении методом итерационной регуляризации;

Расчетная интенсивность фрикционного тепловыделения принимается равной мощности трения на основе известного факта, что  превалирующая часть механической работы трения переходит в теплоту.

Преимущества: Повышение информативности испытаний узлов трения техники в условиях эксплуатации. Аналогов нет.

Рисунок. Система полимерных подшипников скольжения

1 – обойма, 2 – втулка, 3 – вал, 4 – термопара

 

Приоритетное направление развития науки, технологий и техники:

  1. Транспортные и космические системы.

Социально-экономическая эффективность от реализации проекта.

Разработка и внедрение метода тепловой диагностики трения позволит повысить достоверность технического контроля и диагностики состояния ответственных узлов трения техники за счет своевременного обнаружения критических режимов работы по причинной характеристике – мощности трения и осуществить замену детали до его разрушения. За счет этого будут снижены затраты на проведение ремонтных работ. Метод также может быть использован для выбора перспективных материалов для узлов трения машин в условиях эксплуатации. Результатом использования метода будет увеличение срока службы узла трения.

Потенциальный рынок – мировой.

Наличие ОИС (объекта интеллектуальной собственности).

  • Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ №2016616911 Программа для определения динамики температурного поля в системе подшипников скольжения с учетом вращения вала // Старостин Н.П., Тихонов Р.С.
  • Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ №2016613665 Программа для расчетно-экспериментального определения интенсивностей фрикционного тепловыделения в системе подшипников скольжения по температурным данным с учетом вращения вала // Старостин Н.П., Тихонов Р.С.
  • Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ №2015615365 Расчет температурного состояния в полимерном подшипнике скольжения. Квазитрехмерная модель теплового процесса в полимерном подшипнике скольжения // Кондаков А.С., Старостин Н.П., Васильева М.А.

Этап реализации проекта: Эффективность метода подтверждена лабораторными испытаниями и сопоставлением расчетных с измеренными зависимостями моментов трения в самосмазывающихся подшипниках скольжения.

Контактная информация:

  1. Старостин Николай Павлович, д.т.н., г.н.с. nikstar56@mail.ru
  2. Тихонов Роман Семенович, к.т.н., с.н.с. roman_tikhon@mail.ru
  3. Васильева Мария Александровна, к.ф.-м.н., с.н.с.  eowa@mail.ru