В работе рассмотрена конструкция сборной крупномодульной шестерни с вставляемыми зубьями и крышками, установленными с обеих сторон венца и предназначенными для ограничения осевого смещения зубьев. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения ремонтопригодности и ресурса зубчатых передач за счёт применения сборных конструкций при сохранении их прочностной надёжности. Особенностью рассматриваемой конструкции является отсутствие силового зажима зубьев со стороны крышек: фиксация зубьев осуществляется за счёт их посадки в пазы корпуса, а крышки выполняют вспомогательную ограничительную функцию. Выполнен аналитический расчёт крепёжных элементов крышек с учётом действия осевой составляющей силы зацепления, а также распределения нагрузки между одновременно работающими зубьями. Проведена проверка прочности винтов по условиям среза и по допускаемым напряжениям, что позволило обосновать выбор их типоразмера и количества. Отдельное внимание уделено выбору толщины крышек, которая принята минимально возможной с целью исключения влияния на процесс зацепления и увеличения массы шестерни. Для подтверждения результатов аналитического расчёта выполнено численное моделирование напряжённо-деформированного состояния крышек и крепёжных элементов методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS. В результате моделирования получены поля главных напряжений, показавшие низкий уровень напряжённого состояния как в крышках, так и в винтах. Установлено, что принятая толщина крышек и выбранные параметры крепежа обеспечивают значительный запас прочности и не приводят к возникновению опасных напряжений. Сопоставление аналитических и численных результатов подтвердило корректность принятой расчётной схемы и возможность применения предложенного конструктивного решения при проектировании сборных шестерён с вставляемыми крупномодульными зубьями.

10.48081/BGQF1916

2026

Выпуск 1

Данная статья посвящена разработанному новому металлорежущему инструменту – резцовой сборной развёртке с регулируемыми безвершинными зубьями по винтовой линии и грязевыми канавками обеспечивающей более высокую точность, стойкость и качество обрабатываемой поверхности, новизна конструкции подтверждена патентом на полезную модель. В новом инструменте предусмотрены: регулирование зубьев-резцов перемещением в осевом направлении Δ – величина смещения зубьев-резцов для увеличения диаметра под заточку и грязевые канавки на корпусе развёртки для предотвращения усиленного износа и задиров направляющих; зубья-резцы развёртки, установленные в пазы со смещением, друг относительно друга вдоль оси, где первый зуб-резец развёртки работает как расточной резец, а остальные зубья-резцы по винтовой линии калибруют отверстие; с целью увеличения срока службы зубьев-резцов их основание и пазы выполняют под некоторым углом ε и θ, для возможности компенсации потери размера резца по высоте, настройка на заданный размер выполняется микрометрической гайкой-лимбом. Для исключения сдвига зубьев-резцов в осевом направлении от сил резания предусмотрены: разрезное кольцо, состоящее из двух частей, передние и задние продольные упорные пластины. За счёт изменения условий работы направляющих элементов и конструкции путём выполнения грязевых канавок и регулирования зубьев-резцов увеличивается износостойкость, улучшается качество обработанной поверхности как следствие улучшения центрирования развёртки в отверстии, продлевают срок службы резцов и снижают себестоимость обработки.

10.48081/BGQF1917

2026

Выпуск 1

В статье представлены результаты исследований по оптимизации технологических параметров процесса измельчения материалов пружинно-роторными мельницами с использованием математического моделирования второго порядка. На основе планирования эксперимента с пятью варьируемыми факторами были получены полиномиальные модели второго порядка для пяти ключевых выходных параметров: тонкости помола, производительности, мощности привода, удельной энергоемкости и удельной металлоемкости. Методом полного факторного эксперимента получены регрессионные уравнения, описывающие взаимосвязь между технологическими параметрами и выходными характеристиками процесса. Проведен статистический анализ адекватности моделей и определены наиболее значимые факторы, влияющие на каждый из выходных параметров. На основе аналитического решения систем уравнений найдены оптимальные значения технологических параметров, обеспечивающие максимальную производительность при минимальных энергозатратах и требуемом качестве продукта. Разработаны практические рекомендации по настройке оборудования и определены допустимые диапазоны варьирования параметров для обеспечения стабильности технологического процесса. Результаты исследования показывают возможность повышения производительности на 15-20% при одновременном снижении энергопотребления на 8-12% по сравнению с эмпирически устанавливаемыми режимами работы. Полученные модели и методика оптимизации могут быть использованы для совершенствования технологических процессов на предприятиях по переработке сыпучих материалов.

10.48081/BGQF1914

2026

Выпуск 1

Проведены исследования термоинструмента для напыления порошков естественных минеральных сред в зависимости от их свойств. Использовалась горелка ракетного типа. Разработана пористая система охлаждения на основе сетчатых структур и пористых покрытий. Для проведения напыления покрытий применялись сверхзвуковые многофазные высокотемпературные пульсирующие факелы. В исследованиях применялся метод интегральных измерений и голографии. Система охлаждения работает при совместном действие капиллярных и массовых сил. Применялось давление кислорода 1.2÷1.5 МПа, критический диаметр сопла (4÷5)×10-3 м, диаметр камеры сгорания 14×10-3 м. Исследовалось нанесения напылением на вертикальную поверхность на определенной площади пятна растекания и оптимальном расстоянии факела до среза сопла. Установлена структура затопленной струи и ее спиновая детонация в виде участка бочек, вздутии струи на конечном участке и показан разрыв факела на центральном участке. Определена критическая толщина разрушения покрытия и построена эпюра распределения на поверхности покрытия напряжений. Напряжения сжатия являются наибольшими в нагреваемом слое, а по мере удаления от него эти напряжения резко убывают и переходят в напряжения растяжения, достигают некоторого максимума и затем убывают.

10.48081/BGQF1909

2026

Выпуск 1

В данной работе исследованы закономерности формирования нанокомпозитной структуры покрытий TiSiCN, полученных методом реактивного плазменного напыления с использованием механически активированных порошковых смесей системы TiCN–SiC–Si. Основное внимание уделено влиянию параметров плазменного процесса, в частности силы дугового тока, на фазовый состав, микроструктуру и плотность формируемых покрытий. С использованием методов рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии установлено, что повышение силы дугового тока приводит к интенсификации процессов расплавления и реакционного взаимодействия частиц в плазменной струе, снижению пористости и формированию более плотной и структурно однородной нанокомпозитной структуры. Также, показано, что покрытия состоят из нанокристаллитов Ti(C,N), распределённых в аморфной кремнийсодержащей матрице на основе Si₃N₄/SiC. Установлена ключевая роль механической активации порошков в повышении фазовой однородности, интенсификации реакционных процессов и подавлении роста зёрен. Полученные результаты расширяют представления о механизмах структурообразования толстых покрытий TiSiCN и подтверждают перспективность реактивного плазменного напыления для получения износо- и термостойких защитных покрытий промышленного назначения, применяемых в энергетике и машиностроении, обеспечивающих повышение эксплуатационной надёжности деталей оборудования.

10.48081/BGQF1920

2026

Выпуск 1

Современные требования к безопасности эксплуатации тракторов и самоходных машин требуют точной оценки их поперечной устойчивости, особенно при эксплуатации на склонах и пересечённой местности. В статье рассматривается проектирование испытательного стенда с гидравлическим опрокидывающим механизмом, который обеспечивает плавное изменение угла наклона платформы и фиксацию момента потери устойчивости техники. Разработанная методика испытаний включает алгоритм измерений, фиксацию положения машины и регистрацию ключевых параметров, а также построение математической модели функционирования подъемного механизма, что позволяет рассчитать оптимальное расположение гидроцилиндра и обеспечить высокую точность измерений. Использование современных подходов к испытаниям сельскохозяйственной техники позволяет воспроизводить натурные условия эксплуатации и учитывать реальные нагрузки на агрегаты и системы. При этом оценка угла статической устойчивости на стенде базируется на координатах центра тяжести и геометрических параметрах машины, таких как ширина колеи, колесная база и распределение массы. Дополнительно учитываются изменения радиусов колес и смещения вектора центра тяжести, что позволяет корректно рассчитывать момент устойчивости при движении по склону. Современные испытательные стенды оснащаются автоматизированными системами управления, что позволяет проводить испытания в автоматическом режиме, фиксировать динамические и статические параметры, а также обеспечивать аварийное отключение в случае отклонения от нормы. Применение энергосберегающих технологий в конструкции стенда повышает эффективность и снижает затраты энергии. Разработка соответствует требованиям ГОСТ 12.2.019, ГОСТ 33691-2015 и ISO 16231-2 и может быть использована при создании нормативных методик испытаний самоходных машин и тракторов.

10.48081/BGQF1929

2026

Выпуск 1

В данной статье представлена теоретическая зависимость тяговой способности приводного барабана ленточного конвейера от различных факторов при переменном коэффициенте трения. В статье приводятся анализ существующих методов расчета тяговой способности привода, который показал, что основным является правильный выбор обоснованного значения коэффициента сцепления. Коэффициент сцепления принимается из рекомендаций, базирующихся на результатах экспериментальных исследований. Эти значения, представленные в табличной форме, не учитывают всю гамму тех факторов, которые влияют на передачу ленте тягового усилия приводным барабаном, в частности конструктивных параметров привода конвейера (диаметр барабана, ширину ленты, толщину футеровки), физико-механических свойств ленты и футеровки барабана, а также режимов работы конвейера (скорости движения ленты). Как показывают исследования, величина тяговой способности с увеличением радиуса барабана или ширины ленты довольно интенсивно возрастает по закону, близкому к линейному. Так, при увеличении одной из этих величин в 5 раз тяговая способность увеличивается приблизительно в 2,9 раза. Менее значительное влияние на тяговая способность имеет изменение жесткости ленты E0. При увеличении E0 в 10 раз тяговая способность уменьшается на 2%. Величина тяговой способности с увеличением угла относительного скольжения ленты интенсивно возрастает.

10.48081/BGQF1931

2026

Выпуск 1

Проведенные исследования по изучению состояния вопроса изготовления зубчатых колес в условиях отечественных машиностроительных производств показали, что существуют проблемы связанные с обеспечением качества при нарезании зубьев и с высокой себестоимостью из-за большого расхода металлорежущего инструмента. В данной статье представлены результаты экспериментального исследования процесса термофрикционного фрезерования с импульсным охлаждением впадин зубьев прямозубых цилиндрических зубчатых колес. Способ термофрикционного фрезерования с импульсным охлаждением является ресурсерегающим, фреза трения изготовливается из конструкционных сталей, что существенно снижает себестоимость механической обработки. Результаты экспериментального исследования показали, что на оптимальных режимах резания можно достичь высокие значения показателей качества обработанной поверхности. Установлено, что увеличение частоты вращения шпинделя оказывает положительное влияние на шероховатость и твердость обработанной поверхности. При этом влияние подачи получается неоднозначным. С увеличением подачи повышается твердость обработанной поверхности и достигает НВ 380. Однако увеличение подачи положительно сказывается на шероховатости обработанной поверхности и обеспечивает Rz=40-18 мкм. Исходя из этого были определены следующие оптимальные значения режимов резания: nшп=1250 об/мин; Sпр=100 мм/мин; t=22,5 мм. Предлагаемая дисковая модульная фреза трения заменяет дисковую модульную фрезу, изготовляемую из быстрорежущей стали Р6М5 на зуборезной операции.

10.48081/BGQF1918

2026

Выпуск 1

Исследование проведенные в условиях отечественных машиностроительных производств показали, что одним из основных факторов приводящие к повышению себестоимости механической обработки деталей является чрезмерный расход металлорежущего инструмента из-за преждевременного их износа. Решением данной проблемы может быть разработка способа позволяющий обеспечить повышения износостойкости и стойкости металлорежущего инструмента как ново приобретенного до его использования в механической обработке, так и после переточки восстановленного. В данной статье приводятся результаты исследования формирование упрочненной вторичной контактной структуры на рабочей поверхности инструмента после приработки, который рекомендуется как способ повышения износостойкости и стойкости металлорежущего инструмента. Было установлено, что оптимальные режимы предварительной приработки инструментов обеспечивают наилучшие деформационно-тепловые условия упрочнения режущей части инструментов. Результаты исследования показали, что действительно после приработки на режущей части металлорежущих инструментов образуется упрочненный слой. Было установлено, что толщина упрочненного слоя режущей части дисковой модульной фрезы составляет 0,41 мм, чашечнего резца составляет 0,33 мм и концевой фрезы составляет 0,37 мм. Сравнение результатов экспериментальных, компьютерных и металлографических исследований подтвердили, что после приработки происходит упрочнение режущей части инструмента.

10.48081/BGQF1919

2026

Выпуск 1

В данной статье показана подготовка сырья применительно к условиям работы Жезказганского медьзавода (ЖМЗ), где для электроплавки предусмотрено использование окатанного материала. При разработке технологии окомкования были опробованы различные минеральные связующие – известь, бентонит, медный купорос, которые не дали положительных результатов. Для повышения качества окомкованного сырья и решения проблемы снижения потерь металла со шлаками и уменьшения пылевыноса в данной работе представлены результаты разработки новой технологии окомкования медного сырья с использованием борсодержащих флюсов. В качестве борсодержащего материала использована боратовая руда. Экспериментальные исследования по разработке технологии окомкования проведены с промышленной шихтой ЖМЗ. Для установления реального механизма влияния бора на процессы окомкования и упрочнения медных окатышей в качестве борсодержащего флюса наряду с боратовой рудой использовали химический чистый оксид бора В2О3 . Для сравнения в качестве базовых окатышей производили медные окатыши. Результаты исследования показали, что борсодержащие добавки приближаются к сульфит – спиртовой барде по влиянию на прочность влажных окатышей. В целом показана возможность замены дорогостоящей сульфит – спиртовой барды на боратовую руду при предварительном обжиге окатышей при температуре 500 ℃, что обеспечит более высокую сохранность их при нагреве в рудно – термической печи.

https://doi.org/10.48081/LUFX8179

2025

Выпуск 1