ISSN 1562-322X
Журнал "Технология Машиностроения"
Журнал "Технология Машиностроения"
ТЕХНОЛОГИИ И МАШИНЫ
УДК 531.768
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.077
Ф. Р. ИСМАГИЛОВ, д-р техн. наук, И. Ф. ЯНГИРОВ, д-р техн. наук, А. М. КАБИРОВ, преп., Е. М. ФЕДОСОВ, канд. техн. наук Уфимский университет науки и технологи (УУНиТ)
Высоковольтный пьезогенераторный магнитоэлекродегидратор
Предлагается оригинальная конструкция ПМЭДГ, в которой происходит разрушение водонефтяной эмульсии за счет электромагнитного поля и включение в конструкцию катушек намагничивания переменного электрического тока, т.е. за счет скрещенных сил электростатического поля и электромагнитного поля, возникновения эффекта сепарации за счет вращающегося магнитного поля. Впервые создана математическая модель ПМЭДГ, которая позволяет разработать инженерную методику расчета производительности установки. Установка предлагается для применения в государственных и частных нефтяных кампаниях.
An original design of the PMEDH is proposed, in which the destruction of the water-oil emulsion occurs due to the electromagnetic field and the inclusion of an alternating electric current in the design of the magnetization coils, i.e. due to the crossed forces of the electrostatic field and the electromagnetic field, the occurrence of the separation effect due to the rotating magnetic field. For the first time, a mathematical model of PMEDH has been created, which allows developing an engineering method for calculating the performance of the installation. The installation is proposed for use in public and private oil campaigns.
Ключевые слова: магнитоэлектродегидратор, транспортировка нефти, водонефтяная эмульсия, обводненная нефть, скважина, математическая модель, экспериментальные исследования; угольная лента, пьезогенератор
Key words: magnetoelectric dehydrator, oil transportation, water-oil emulsion, flooded oil, well, mathematical model, experimental studies; carbon tape, piezo generator
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ И ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
УДК 669.15'.74.194-15.669.17
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.078
Л. С. МАЛИНОВ, д-р техн. наук, В. Л. МАЛИНОВ, д-р техн. наук, Е. В. ЛАВРОВА, д-р техн. наук, Е. А. ЦЫС, магистр ФГБОУ ВО "НИ МГСУ", г. Мариуполь
Технологии дифференцированной обработки сплавов на железной основе, создающие структурно-фазовые градиенты расплавлением упрочняемых участков
Рассмотрены технологии дифференцированной обработки (ТДО), создающие структурно-фазовые градиенты (СФГ) на поверхности сплавов на железной основе расплавлением и самозакалкой из жидкой фазы упрочняемых участков. Приведены изменения их структуры и данные о повышении абразивной износостойкости исследованных сплавов после соответствующих ТДО.
The technologies of differentiated processing (TDP) creating structural-phase gradients (SPG) on the surface of iron-based alloys by melting and self-quenching from the liquid phase of the hardened areas are considered. The changes in their structure and data on the increase in the abrasive wear resistance of the studied alloys after the corresponding TDP are given.
Ключевые слова: технологии дифференцированной обработки, структурно-фазовые градиенты динамическое деформационное мартенситное превращение, эффект самозакалки
Key words: differentiated processing technologies, structural and phase gradients, dynamic deformation martensitic transformation, self-quenching effect
ТРЕНИЕ И ИЗНОС В МАШИНАХ
УДК 537.315
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.079
И. Ф. ЯНГИРОВ, д-р техн. наук, Ф. Р. ИСМАГИЛОВ, д-р техн. наук, А. М. КАБИРОВ, преп., А. Р. ХАЛИКОВ, канд. физ.-мат. наук, Т. Р. ТЕРЕГУЛОВ, канд. техн. наук, Е. М. ФЕДОСОВ, канд. техн. наук, Р. К. ФАТТАХОВ, канд. техн. наук, Н. С. КУДРЯВЦЕВ, магистр ФБГОУ ВО "Уфимский университет науки и технологий" (УУНиТ)
Математическое моделирование надежности элементов систем энергоснабжения на примере ответственных потребителей
На примере НПС, показано, что для нефтеперекачиваемых станций важен анализ выявления надежности слабых мест в системе электроснабжения. Рассматривается вопрос о методах статического и аналитического анализа для ответственных потребителей энергоснабжения. В работе рассматривается вероятностная модель неразрушения стержневого молниеотвода под действием ветряных нагрузок. Построена математическая модель по принципу "нагрузка—прочность". Результаты работы могут быть использованы при построении аналогичных конструкции при строительстве.
On the example of the OPS, it is shown that for oil pumping stations it is important to analyze the identification of the reliability of weak points in the power supply system. Therefore, the question of methods of static and analytical analysis of them is considered specifically for responsible consumers of energy supply. The paper considers, as an example of such an analysis, a probabilistic model of non-destruction of a rod lightning arrester under the action of wind loads. A mathematical model was built on the principle of "load—strength." The results of the work can be used in the construction of similar structures during construction.
Ключевые слова: надежность, интенсивность отказов, статические и аналитические методы, нагрузка, модель, ветряное давление, изгиб, прочность
Key words: reliability, failure rate, static and analytical methods, load, model, wind pressure, bending, strength
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
УДК 621.78
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.080
В. С. ЛЫСОВ, канд. техн. наук, Н. В. ЕФИМОВ, инж. ПО "Чебоксарский завод промышленных тракторов"
Влияние исходной структуры стали 45Х на статическую и усталостную прочность сварной оси ходовой системы промышленных тракторов
Приведены результаты исследований влияния исходной структуры стали 45Х на усталостную и статическую прочность ходовой системы промышленных тракторов на лабораторных образцах исследуемой стали и реальных деталей. Показано, что наилучшие показатели долговечности и предела выносливости имеют лабораторные образцы стали 45Х, термообработанные закалкой и отпуском при 680 °С на структуру мелкозернистого перлита (НВ 217—241) по сравнению с термообработанными закалкой и отпуском на структуру сорбита (НВ 256—302). Долговечность реальных сварных осей также выше у осей, изготовленных из заготовок стали 45Х, термообработанных перед сваркой закалкой и отпуском при 680 °С на твердость 217—241 НВ по сравнению с термообработанными закалкой и отпуском при 560 °С с твердостью 256—302 НВ. По результатам исследований внедрена технология серийного и массового производства осей ходовой системы из стали 45Х с предварительной термообработкой заготовок закалкой и отпуском на структуру мелкозернистого перлита. Поломок таких осей за период эксплуатации до 10 000 моточасов не имелось.
The results of studies of the influence of the initial structure of 45X steel on the fatigue and static strength of the chassis of industrial tractors are presented on laboratory samples of the steel under study and real parts. Laboratory specimens of grade 45X steel heat-treated by quenching and tempering at 680 °C to produce a fine-grained pearlite structure (HB 217—241) have demonstrated superior durability and fatigue strength, compared to specimens heat-treated by quenching and tempering to produce a sorbite structure (HB 256—302). The durability of actual welded axles is also higher for axles made from grade 45X steel blanks heat-treated before welding by quenching and tempering at 680 °C to produce a hardness of 217—241 HB, compared to those heat-treated by quenching and tempering at 560 °C to produce a hardness of 256—302 HB. Based on the research results, a technology was introduced for the serial and mass production of chassis axles made from 45X steel, with pre-heat-treated blanks, quenched, and tempered to form a fine-grained pearlite structure. No failures of these axles have been recorded over a service life of up to 10,000 engine hours.
Ключевые слова: сварное соединение, статическая прочность, твердость металла, трещиностойкость сварного соединения, механические свойства, перлит, термическая обработка
Key words: welded joint, static strength, metal hardness, crack resistance of welded joint, mechanicalproperties, pearlite, heat treatment
СВАРКА, РОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИИ
УДК 621.791
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.081
А. Ю. ФЕДОТОВ, аспирант, Е. В. НИКИТИНА, д-р техн. наук НИУ "МАИ", г. Москва
Технологии получения неразъемного соединения титана со сталью методом диффузионной сварки
Статья представляет собой обзор современных исследований в области получения биметаллических соединений "титан—нержавеющая сталь" методом диффузионной сварки в вакууме. Актуальность работы обусловлена растущей потребностью в использовании таких гибридных конструкций в аэрокосмической, нефтехимической и судостроительной отраслях для оптимизации затрат и веса изделий.
This article provides a review of current research into the production of titanium— stainless steel bimetallic joints using vacuum diffusion bonding. The relevance of this work stems from the growing demand for such hybrid structures in the aerospace, petrochemical, and shipbuilding industries to optimize costs and weight.
Ключевые слова: диффузионная сварка, биметаллическое соединение, титан, нержавеющая сталь, промежуточный слой, интерметаллиды
Key words: diffusion bonding, bimetallic joint, titanium, stainless steel, intermediate layer, intermetallic compounds
ПРОЕКТИРОВАНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВО ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
УДК 629.7.01
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.082
Г. В. ИВАШКО, студент, В. С. ВЕДЯШКИН, студент, П. В. ПИЧУЖКИН, ст. преп., М. Я. ГОФИН, д-р техн. наук, К. О. МИРОНОВ, студент Московский авиационный институт Автоматизация процесса концептуального проектирования и определения размерности тепловой защиты многоразовых ракет-носителей на основе метода интегральных мягких объектов
В настоящей работе представлен новый подход к моделированию и параметрической оптимизации систем тепловой защиты для перспективных многоразовых ракет-носителей. Предлагаемая методология базируется на адаптации теории "мягких объектов", изначально разработанной в области компьютерной графики, к задачам аэрокосмического проектирования. Разработана специальная параметрическая модель, включающая скалярное поле, излучаемое совокупностью двумерных примитивов, проецируемых на дискретизированную поверхность аппарата. Данный подход обеспечивает топологическую инвариантность схемы защиты, позволяя автоматически адаптировать распределение толщины изоляции и карт материалов при изменении аэродинамической формы носителя. В первой части статьи подробно рассматриваются теоретические основы метода, математическая формулировка функций поля и операторов смешивания, а также принципы топологического отображения.
This paper presents a new approach to modeling and parametric optimization of thermal protection systems for advanced reusable launch vehicles. The proposed methodology is based on adapting the theory of "soft objects," originally developed in computer graphics, to aerospace design problems. A specialized parametric model has been developed that incorporates a scalar field emitted by a set of two-dimensional primitives projected onto a discretized vehicle surface. This approach ensures topological invariance of the protection scheme, allowing for automatic adaptation of the insulation thickness distribution and material maps as the carrier's aerodynamic shape changes. The first part of the article examines in detail the theoretical foundations of the method, the mathematical formulation of field functions and mixing operators, and the principles of topological mapping.
Ключевые слова: многоразовая ракета-носитель, система тепловой защиты, неявное моделирование, мягкие объекты, скалярные поля, концептуальное проектирование, аэротермодинамика
Key words: reusable launch vehicle, thermal protection system, implicit modeling, soft objects, scalar fields, conceptual design, aerothermodynamics
ИНФОРМАЦИЯ
УДК 621.002
20-я юбилейная международная специализированная выставка лазерной, оптической и оптоэлектронной техники "Фотоника-2026"
24-я Международная выставка сварочных материалов, оборудования и технологий Weldex и Fastenex 2025
Алфавитный указатель статей за 2025 год
УДК 531.768
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.077
Ф. Р. ИСМАГИЛОВ, д-р техн. наук, И. Ф. ЯНГИРОВ, д-р техн. наук, А. М. КАБИРОВ, преп., Е. М. ФЕДОСОВ, канд. техн. наук Уфимский университет науки и технологи (УУНиТ)
Высоковольтный пьезогенераторный магнитоэлекродегидратор
Предлагается оригинальная конструкция ПМЭДГ, в которой происходит разрушение водонефтяной эмульсии за счет электромагнитного поля и включение в конструкцию катушек намагничивания переменного электрического тока, т.е. за счет скрещенных сил электростатического поля и электромагнитного поля, возникновения эффекта сепарации за счет вращающегося магнитного поля. Впервые создана математическая модель ПМЭДГ, которая позволяет разработать инженерную методику расчета производительности установки. Установка предлагается для применения в государственных и частных нефтяных кампаниях.
An original design of the PMEDH is proposed, in which the destruction of the water-oil emulsion occurs due to the electromagnetic field and the inclusion of an alternating electric current in the design of the magnetization coils, i.e. due to the crossed forces of the electrostatic field and the electromagnetic field, the occurrence of the separation effect due to the rotating magnetic field. For the first time, a mathematical model of PMEDH has been created, which allows developing an engineering method for calculating the performance of the installation. The installation is proposed for use in public and private oil campaigns.
Ключевые слова: магнитоэлектродегидратор, транспортировка нефти, водонефтяная эмульсия, обводненная нефть, скважина, математическая модель, экспериментальные исследования; угольная лента, пьезогенератор
Key words: magnetoelectric dehydrator, oil transportation, water-oil emulsion, flooded oil, well, mathematical model, experimental studies; carbon tape, piezo generator
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ И ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
УДК 669.15'.74.194-15.669.17
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.078
Л. С. МАЛИНОВ, д-р техн. наук, В. Л. МАЛИНОВ, д-р техн. наук, Е. В. ЛАВРОВА, д-р техн. наук, Е. А. ЦЫС, магистр ФГБОУ ВО "НИ МГСУ", г. Мариуполь
Технологии дифференцированной обработки сплавов на железной основе, создающие структурно-фазовые градиенты расплавлением упрочняемых участков
Рассмотрены технологии дифференцированной обработки (ТДО), создающие структурно-фазовые градиенты (СФГ) на поверхности сплавов на железной основе расплавлением и самозакалкой из жидкой фазы упрочняемых участков. Приведены изменения их структуры и данные о повышении абразивной износостойкости исследованных сплавов после соответствующих ТДО.
The technologies of differentiated processing (TDP) creating structural-phase gradients (SPG) on the surface of iron-based alloys by melting and self-quenching from the liquid phase of the hardened areas are considered. The changes in their structure and data on the increase in the abrasive wear resistance of the studied alloys after the corresponding TDP are given.
Ключевые слова: технологии дифференцированной обработки, структурно-фазовые градиенты динамическое деформационное мартенситное превращение, эффект самозакалки
Key words: differentiated processing technologies, structural and phase gradients, dynamic deformation martensitic transformation, self-quenching effect
ТРЕНИЕ И ИЗНОС В МАШИНАХ
УДК 537.315
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.079
И. Ф. ЯНГИРОВ, д-р техн. наук, Ф. Р. ИСМАГИЛОВ, д-р техн. наук, А. М. КАБИРОВ, преп., А. Р. ХАЛИКОВ, канд. физ.-мат. наук, Т. Р. ТЕРЕГУЛОВ, канд. техн. наук, Е. М. ФЕДОСОВ, канд. техн. наук, Р. К. ФАТТАХОВ, канд. техн. наук, Н. С. КУДРЯВЦЕВ, магистр ФБГОУ ВО "Уфимский университет науки и технологий" (УУНиТ)
Математическое моделирование надежности элементов систем энергоснабжения на примере ответственных потребителей
На примере НПС, показано, что для нефтеперекачиваемых станций важен анализ выявления надежности слабых мест в системе электроснабжения. Рассматривается вопрос о методах статического и аналитического анализа для ответственных потребителей энергоснабжения. В работе рассматривается вероятностная модель неразрушения стержневого молниеотвода под действием ветряных нагрузок. Построена математическая модель по принципу "нагрузка—прочность". Результаты работы могут быть использованы при построении аналогичных конструкции при строительстве.
On the example of the OPS, it is shown that for oil pumping stations it is important to analyze the identification of the reliability of weak points in the power supply system. Therefore, the question of methods of static and analytical analysis of them is considered specifically for responsible consumers of energy supply. The paper considers, as an example of such an analysis, a probabilistic model of non-destruction of a rod lightning arrester under the action of wind loads. A mathematical model was built on the principle of "load—strength." The results of the work can be used in the construction of similar structures during construction.
Ключевые слова: надежность, интенсивность отказов, статические и аналитические методы, нагрузка, модель, ветряное давление, изгиб, прочность
Key words: reliability, failure rate, static and analytical methods, load, model, wind pressure, bending, strength
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
УДК 621.78
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.080
В. С. ЛЫСОВ, канд. техн. наук, Н. В. ЕФИМОВ, инж. ПО "Чебоксарский завод промышленных тракторов"
Влияние исходной структуры стали 45Х на статическую и усталостную прочность сварной оси ходовой системы промышленных тракторов
Приведены результаты исследований влияния исходной структуры стали 45Х на усталостную и статическую прочность ходовой системы промышленных тракторов на лабораторных образцах исследуемой стали и реальных деталей. Показано, что наилучшие показатели долговечности и предела выносливости имеют лабораторные образцы стали 45Х, термообработанные закалкой и отпуском при 680 °С на структуру мелкозернистого перлита (НВ 217—241) по сравнению с термообработанными закалкой и отпуском на структуру сорбита (НВ 256—302). Долговечность реальных сварных осей также выше у осей, изготовленных из заготовок стали 45Х, термообработанных перед сваркой закалкой и отпуском при 680 °С на твердость 217—241 НВ по сравнению с термообработанными закалкой и отпуском при 560 °С с твердостью 256—302 НВ. По результатам исследований внедрена технология серийного и массового производства осей ходовой системы из стали 45Х с предварительной термообработкой заготовок закалкой и отпуском на структуру мелкозернистого перлита. Поломок таких осей за период эксплуатации до 10 000 моточасов не имелось.
The results of studies of the influence of the initial structure of 45X steel on the fatigue and static strength of the chassis of industrial tractors are presented on laboratory samples of the steel under study and real parts. Laboratory specimens of grade 45X steel heat-treated by quenching and tempering at 680 °C to produce a fine-grained pearlite structure (HB 217—241) have demonstrated superior durability and fatigue strength, compared to specimens heat-treated by quenching and tempering to produce a sorbite structure (HB 256—302). The durability of actual welded axles is also higher for axles made from grade 45X steel blanks heat-treated before welding by quenching and tempering at 680 °C to produce a hardness of 217—241 HB, compared to those heat-treated by quenching and tempering at 560 °C to produce a hardness of 256—302 HB. Based on the research results, a technology was introduced for the serial and mass production of chassis axles made from 45X steel, with pre-heat-treated blanks, quenched, and tempered to form a fine-grained pearlite structure. No failures of these axles have been recorded over a service life of up to 10,000 engine hours.
Ключевые слова: сварное соединение, статическая прочность, твердость металла, трещиностойкость сварного соединения, механические свойства, перлит, термическая обработка
Key words: welded joint, static strength, metal hardness, crack resistance of welded joint, mechanicalproperties, pearlite, heat treatment
СВАРКА, РОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИИ
УДК 621.791
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.081
А. Ю. ФЕДОТОВ, аспирант, Е. В. НИКИТИНА, д-р техн. наук НИУ "МАИ", г. Москва
Технологии получения неразъемного соединения титана со сталью методом диффузионной сварки
Статья представляет собой обзор современных исследований в области получения биметаллических соединений "титан—нержавеющая сталь" методом диффузионной сварки в вакууме. Актуальность работы обусловлена растущей потребностью в использовании таких гибридных конструкций в аэрокосмической, нефтехимической и судостроительной отраслях для оптимизации затрат и веса изделий.
This article provides a review of current research into the production of titanium— stainless steel bimetallic joints using vacuum diffusion bonding. The relevance of this work stems from the growing demand for such hybrid structures in the aerospace, petrochemical, and shipbuilding industries to optimize costs and weight.
Ключевые слова: диффузионная сварка, биметаллическое соединение, титан, нержавеющая сталь, промежуточный слой, интерметаллиды
Key words: diffusion bonding, bimetallic joint, titanium, stainless steel, intermediate layer, intermetallic compounds
ПРОЕКТИРОВАНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВО ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
УДК 629.7.01
DOI: 10.34641/TM.2025.282.12.082
Г. В. ИВАШКО, студент, В. С. ВЕДЯШКИН, студент, П. В. ПИЧУЖКИН, ст. преп., М. Я. ГОФИН, д-р техн. наук, К. О. МИРОНОВ, студент Московский авиационный институт Автоматизация процесса концептуального проектирования и определения размерности тепловой защиты многоразовых ракет-носителей на основе метода интегральных мягких объектов
В настоящей работе представлен новый подход к моделированию и параметрической оптимизации систем тепловой защиты для перспективных многоразовых ракет-носителей. Предлагаемая методология базируется на адаптации теории "мягких объектов", изначально разработанной в области компьютерной графики, к задачам аэрокосмического проектирования. Разработана специальная параметрическая модель, включающая скалярное поле, излучаемое совокупностью двумерных примитивов, проецируемых на дискретизированную поверхность аппарата. Данный подход обеспечивает топологическую инвариантность схемы защиты, позволяя автоматически адаптировать распределение толщины изоляции и карт материалов при изменении аэродинамической формы носителя. В первой части статьи подробно рассматриваются теоретические основы метода, математическая формулировка функций поля и операторов смешивания, а также принципы топологического отображения.
This paper presents a new approach to modeling and parametric optimization of thermal protection systems for advanced reusable launch vehicles. The proposed methodology is based on adapting the theory of "soft objects," originally developed in computer graphics, to aerospace design problems. A specialized parametric model has been developed that incorporates a scalar field emitted by a set of two-dimensional primitives projected onto a discretized vehicle surface. This approach ensures topological invariance of the protection scheme, allowing for automatic adaptation of the insulation thickness distribution and material maps as the carrier's aerodynamic shape changes. The first part of the article examines in detail the theoretical foundations of the method, the mathematical formulation of field functions and mixing operators, and the principles of topological mapping.
Ключевые слова: многоразовая ракета-носитель, система тепловой защиты, неявное моделирование, мягкие объекты, скалярные поля, концептуальное проектирование, аэротермодинамика
Key words: reusable launch vehicle, thermal protection system, implicit modeling, soft objects, scalar fields, conceptual design, aerothermodynamics
ИНФОРМАЦИЯ
УДК 621.002
20-я юбилейная международная специализированная выставка лазерной, оптической и оптоэлектронной техники "Фотоника-2026"
24-я Международная выставка сварочных материалов, оборудования и технологий Weldex и Fastenex 2025
Алфавитный указатель статей за 2025 год