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

• Автор: Симин, Андрей Петрович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 152 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ состояния вопроса использования древесных материалов для изготовления подшипников скольжения и применение экспертных систем при проектировании узлов трения
1.1 Применение подшипников скольжения, и триботехнические свойства материалов, используемых для их изготовления
1.2 Методы совершенствования антифрикционных свойств материалов вкладышей подшипников скольжения
1.3 Развитие математических моделей и методик расчета трибологических систем, работающих в условиях динамического нагружения
2 Разработка древесно-металлических подшипниковых материалов с использованием системы автоматизированного проектирования
2.1 Обоснование требований к свойствам материалов для изготовления вкладышей подшипников скольжения и разработка новых компо-зиционных материалов на основе прессованной древесины
2.2 Задача определения температуры в зоне контакта вкладыша
и вала для подшипника скольжения с анизотропным вкладышем
2.3 Разработка информационной системы, ориентированной для решения задач трибологического материаловедения
2.4 Создание базы знаний экспертной системы выбора антифрикционных металлических материалов для древесно-металлических вкладышей подшипников скольжения
3 Обоснование конструктивных параметров древесно-металлических вкладышей подшипников скольжения, исходя из эксплуатационных требований к узлам трения
3.1 Решение стационарной задачи теплопроводности для подшипника с анизотропными свойствами вкладыша

3.2 Разработка трибодинамической модели древеснометаллического подшипника скольжения, работающего в условиях нор-мального гармонического нагружения
4 Экспериментальное исследование влияния металлических элементов на температуру древесно-металлического материала, сопоставление теоретических и экспериментальных результатов
4.1 Исследуемые материалы и подготовка образцов
4.2 Методика проведения испытаний и анализ полученных резуль-татов
4.3 Анализ результатов экспериментальных исследований
5 Производственные испытания и оценка экономической эффективности внедрение результатов выполненной работы
5.1 Описание условий проведения производственных испытаний и технология изготовления натурных образцов подшипников скольжения
5.2 Методика проведения производственных испытаний и анализ
^ полученных результатов
5.3 Расчет экономического эффекта от внедрения полученных результатов
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
* ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
На современном этапе развития экономики в России остро встают вопросы эффективного проектирования, производства и эксплуатации машин и оборудования при обеспечении их высокой работоспособности, что достигается за счет повышения долговечности, 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 эффективных 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., достигнутый уровень трибологических характеристик материалов недостаточен 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

трибологических свойствах материалов, и внешние, созданные отдельно от системы и присоединенные к ней на этапе работы с программой. Используя современный уровень развития глобальных сетевых технологий существует
возможность доступа к базам данных через FTP серверы, что позволяет расширять существующие таблицы данных, присоединить их к системе и использовать в дальнейшем для работы. Значения таблиц данных можно использовать как значения для факта (фактов) информационной системы, что позволяет автоматизировать поиск и выборку данных. Базы знаний связаны ^ со всеми существующими блоками системы в той или иной мере и представ-
ляют собой систему знаний эксперта, которая обрабатывается основным блоком экспертной системы - модулем поиска решения.
Задачей блока обработки эксперимента является выполнение статистической обработки его результатов. В этом аспекте очень важны формы проведения эксперимента, которые исследуются в теории планирования эксперимента. В основном, в качестве модели объекта выбирается модель кибер-® нетической системы (“черного ящика”).
На основании значений исследуемой величины у, вычисленной (определенной экспериментально) в заранее выбранной совокупности значений из п точек к-мерного факторного пространства {(i„i12 ....А",,)... (Х1ЛХ,а....Хпк)}, называемой планом эксперимента, строится статистическая модель исследуемой величины у = у(Хх,Х2 ,...,Хп), которая после проверки на адекват-ность подвергается дальнейшему изучению. План эксперимента при этом выбирается в соответствии с некоторой математически обоснованной стратегией. Алгоритм построения модели излагается в приложении 1.
Произведя обработку данных можно сохранить результаты обработки в базе данных для дальнейшей возможности их использования при составлении правил или для сравнения с новыми полученными результатами. Общая схема работы блока обработки результатов эксперимента представлена на рис. 9.