Основные направления научно-исследовательской деятельности кафедры ТМС

На протяжении многих лет кафедрой реализуются прикладные научные исследования, актуальные для машиностроительных предприятий г. Мурома и прилегающего региона. Большинство исследований проводится в тесном взаимодействии с предприятиями г. Мурома: АО Производственное объединение «Муромский машиностроительный завод», АО «Муромский стрелочный завод», АО «Муромтепловоз» и др. Общее направление исследований: «Повышение работоспособности, надёжности и экономичности машиностроительных изделий конструкторско-технологическими методами». В научной работе задействованы все штатные преподаватели и инженерные работники кафедры, привлекаются лучшие студенты. На кафедре функционирует аспирантура по специальности 05.02.02 «Машиноведение, системы приводов и детали машин».

Кафедра ТМС приглашает к научному сотрудничеству всех заинтересованных партнёров, которыми могут выступать промышленные предприятия и организации, конструкторские бюро, частные предприниматели.

Своим потенциальным партнёрам кафедра предлагает следующие темы совместных научных исследований, по которым на сегодняшний день уже создан определённый задел и получены предварительные результаты:

Тема 1: «Снижение энергетических затрат при обработке заготовок деталей машин лезвийными инструментами»

Тема 2: «Определение эффективных условий механической обработки заготовок на основе энергетических закономерностей процесса резания».

Руководитель: к.т.н., доцент А.В. Карпов

Члены научного коллектива: к.т.н., доцент А.В. Карпов; к.т.н., доцент В.В. Зелинский; старший преподаватель Е.А. Борисова

Аннотация: Обе темы представляют интерес для машиностроительных предприятий любой формы собственности и типа производства, осуществляющих обработку резанием заготовок из конструкционных материалов (сталей, чугунов, цветных металлов) как на универсальном металлорежущем оборудовании, так и на станках с числовым программным управлением. Научные темы посвящены исследованию энергетических закономерностей процесса резания и созданию нового научно-методологического подхода к установлению таких условий обработки заготовок режущими инструментами, при которых требуемые значения стойкости инструмента, производительности обработки и качества обработанных поверхностей будут обеспечиваться за счёт физически обоснованного, минимально необходимого количества энергетических затрат в зоне резания. Апробация нового подхода к установлению энергетически экономичных условий обработки резанием успешно осуществлена на примере операций точения и фрезерования заготовок из углеродистых и легированных конструкционных сталей.

Результаты:

1) на основе анализа конкретного технологического процесса обработки резанием (или конкретной технологической операции) осуществляется энергетический аудит - анализ эффективности расходования энергетических ресурсов на технологические цели и, исходя из его результатов, с помощью специальных методик определяются энергетически обоснованные технологические параметры обработки - материал режущей части и геометрия инструмента, значения режимов резания, позволяющие снизить удельные энергозатраты в зоне резания на 18-25% при обеспечении требуемой производительности обработки, точности и шероховатости обработанных поверхностей, стойкости инструмента;

2) в рамках развития и реализации настоящих тем на кафедре ТМС защищена одна кандидатская диссертация, опубликовано более 30 работ в рецензируемых научных журналах (в том числе журналах из перечня ВАК и входящих в международную систему цитирования SCOPUS), заключено и реализовано несколько научных хоздоговорных работ с промышленными предприятиями региона.


Тема: «Повышение износостойкости исполнительных органов технологических машин на основе магнитного воздействия»

Руководитель: к.т.н., доцент В.В. Зелинский

Члены научного коллектива: к.т.н., доцент В.В. Зелинский, старший преподаватель Е.А. Борисова

Аннотация:

Тема представляет интерес для предприятий, использующих технологическое оборудование для пластического деформирования и резания.

Результаты:

Ожидается кратное повышение долговечности по износу исполнительных органов технологических машин. В рамках данной темы опубликовано около 40 статей в изданиях, входящих в системы цитирования РИНЦ и SCOPUS, а также изданиях, рекомендованных ВАК РФ.


Тема: «Повышение эксплуатационных свойств трибосопряжений с антифрикционными материалами на основе использования деформирующих технологий»

Руководитель: к.т.н., доцент В.В. Зелинский

Члены научного коллектива: к.т.н., доцент В.В. Зелинский,

Аннотация:

Тема представляет интерес для машиностроительных предприятий, выпускающих детали из антифрикционных материалов и предприятий по ремонту двигателей внутреннего сгорания, а также для условий ремонта технологического оборудования машиностроения.

Результаты:

Ожидается повышение долговечности узлов трения по износу и заеданию. В рамках данной темы опубликовано около 20 статей в изданиях, входящих в системы цитирования РИНЦ и SCOPUS, а также изданиях, рекомендованных ВАК РФ.


Тема: «Разработка самозатачивающегося режущего инструмента для резания неметаллических материалов»

Руководитель: к.т.н., доцент С.В. Гусев

Члены научного коллектива: к.т.н., доцент С.В. Гусев

Аннотация:

Для заданных заказчиком условий эксплуатации инструментов будет разработана технология получения асимметричного режущего клина с закономерно и монотонно меняющейся твёрдостью по толщине. Закономерное и монотонное снижение твёрдости от наружной стороны зуба к внутренней способствует поддержанию правильного профиля и углов заточки. В процессе работы происходит самозатачивание благодаря наличию градиента твердости и износостойкости по сечению зуба. Тема представляет интерес как для предприятий, выпускающих режущие инструменты для обработки неметаллических материалов, так и для организаций, эксплуатирующих такие инструменты.

Результаты:

Ожидается повышение стойкости режущих инструментов при обработке труднообрабатываемых материалов, таких как древесностружечные плиты, фанера, шифер, а также рабочих элементов землеройных машин, плугов, культиваторов, а также резины, бумаги, мяса и т.д. В рамках данной темы опубликовано 6 научных статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, опубликовано 12 научных статей, входящих в РИНЦ, опубликовано 19 докладов на Всероссийских, международных конференциях, защищена 1 диссертация на соискание степени кандидата технических наук.


Тема: «Разработка универсальной автоматизированной системы на базе манипулятора с адаптивным ударным устройством.»

Руководитель: к.т.н.. доцент С.Л. Лазуткин

Члены научного коллектива: к.т.н.. доцент С.Л. Лазуткин, к.т.н., доцент Н.А. Лазуткина, к.т.н., доцент В.А. Яшков.

Аннотация:

Для заданных заказчиком условий будет разработана принципиальная схема и алгоритм управления автоматизированной системой, состоящей из манипулятора и агрегатированного с ним адаптивного гидравлического ударного устройства. Система может быть применена в машиностроении, горной, строительной, дорожной и других отраслях промышленности, где необходимо применить технологии без непосредственного участия человека ввиду сложности и опасности проведения работ. Тема также представляет интерес для разработчиков промышленных 3-D принтеров для строительной индустрии.

Результаты: Ожидается определение закономерностей для разработки алгоритма управления автоматизированной системой на базе манипулятора с адаптивным ударным устройством.

Тема: «Разработка сборного абразивного инструмента для внутреннего шлифования»

Руководитель: к.т.н. доцент В.А. Яшков

Члены научного коллектива: к.т.н. доцент В.А. Яшков

Аннотация:

Одним из прогрессивных инструментов и способов финишной обработки отверстий является шлифование в проточной емкости с СОТС (смазочно-охлаждающим технологическим средством) сборными абразивными кругами с радиально подвижными сегментами. Сборный абразивный инструмент позволяет обрабатывать отверстия, как на черновых, так и на чистовых режимах работы. Для задаваемых заказчиком условий будет разработана конструкция сборного инструмента и технологические рекомендации по его эксплуатации. Тема представляет интерес для предприятий выпускающих машиностроительную продукцию различного назначения.

Результаты:

Ожидается повышение производительности внутреннего шлифования при обеспечении требований заказчика, как к геометрическим, так и к физико-механическим показателям. В рамках данной темы опубликовано 3 научных статьи в изданиях, входящих в системы цитирования SCOPUS, 4 научных статьи в изданиях рекомендованных ВАК РФ, опубликовано более 15 докладов на Всероссийских, международных конференция, защищена 1 диссертация на соискание степени магистра техники и технологии и 1 диссертация на соискание степени кандидата технических наук.


Тема: «Повышение эксплуатационных параметров деталей машин»

Руководитель: д.т.н., профессор Д.Л. Соловьев

Члены научного коллектива: д.т.н., профессор Д.Л. Соловьев, к.т.н. доцент С.В. Баринов, зав. лабораториями А.В. Яшин

Аннотация:

Для заданных заказчиком деталей машин предлагается технология упрочняющей обработки повышающая их эксплуатационные свойства. В основу технологии положены способы поверхностного пластического деформирования. Тема представляет интерес как для предприятий, выпускающих тяжелонагруженные детали машин, так и для организаций, эксплуатирующих такие детали.

Результаты:

Ожидается повышение эксплуатационных характеристик тяжелонагруженных деталей машин. В рамках данной темы опубликовано 14 научных статей в изданиях, входящих в систему цитирования SCOPUS, вышло более 200 научных публикаций в российских изданиях, получен грант Президента РФ.


Тема: «Изучение сдвижения горных пород при открытом способе разработке месторождений и обеспечения устойчивости уступов, бортов и отвалов карьерных откосов»

Руководитель: профессор, доктор технических наук, действительный член Академии Горных Наук РФ, действительный член Международной Академии Минеральных Ресурсов П.С. Шпаков.

Члены научного коллектива: профессор, доктор технических наук, действительный член Академии Горных Наук РФ, действительный член Международной Академии Минеральных Ресурсов П.С. Шпаков.

Аннотация:

По заданным инженерно геологическим характеристикам и свойствам горных пород, слагающих борты карьера и отвалов, будут рассчитаны параметры устойчивых откосов.

Результаты:

Ожидается определение устойчивых параметров бортов карьеров и отвалов, которая скажется на безопасности разработки месторождения. В рамках данной темы опубликовано более 400 работ, в том числе несколько монографий и программ. Результаты исследований внедрены в десятках проектах. За создание методов расчета устойчивости карьерных откосов присуждена Премия совета Министров Казахской ССР. Защищено несколько кандидатских и докторских диссертаций.


Тема: «Повышение точности станков за счет снижения температурных деформаций»

Руководитель: к.т.н., доцент Никитина Л.Г.

Члены научного коллектива: к.т.н., доцент Никитина Л.Г.

Аннотация:

По заказам предприятий проводится анализ точности обработки изделий на металлорежущих станках, с целью выявления температурных погрешностей станка и разработки мероприятий по их снижению.

Результаты:

Увеличивается срок эксплуатации станка в соответствии с его классом точности. В рамках данной темы опубликовано 1 научная статья в издании, входящим с систему цитирования SCOPUS, опубликовано 4 научные статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, защищена 1 диссертация на соискание степени кандидата технических наук.


Тема: «Разработка ударного устройства для деформационной статико-импульсной обработки»

Руководитель: к.т.н., доцент С.А. Силантьев

Члены научного коллектива: к.т.н., доцент С.А. Силантьев

Аннотация:

Проект направлен на решение фундаментальной задачи по установлению взаимосвязей между параметрами ударных систем и их энергетическими характеристиками. Для этого планируется проведение автоматизированного проектирования гидромеханических ударно-импульсных устройств, включающего оптимизацию их параметров. Разработанное программно-информационное обеспечение позволит провести комплексное исследование генераторов ударных импульсов, определить их оптимальные геометрические параметры в зависимости от требуемых показателей качества упрочняемого поверхностного слоя, скомпоновать рабочие чертежи сборочных единиц и деталей устройства. Результаты исследований планируется использовать при создании новых устройств для деформационного упрочнения, повышения эффективности упрочняющих технологий металлических материалов.

Результаты:

Разработанная конструкция генератора ударных импульсов с независимым регулированием энергии и частоты импульсов позволит изготовить установку для реализации способа упрочнения ППД. Детали машин, подвергнутые деформационной статико-импульсной обработке, будут иметь больший эксплуатационный ресурс чем существующие серийные образцы.

В рамках данной темы опубликовано 5 научных статей в изданиях, входящих в системы цитирования SCOPUS, опубликовано 15 научных статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, защищена 1 диссертация на соискание степени кандидата технических наук.