научная школа

на главную

Направления разработок

За время существования научной школы разработка конструкций газовых подшипников проводилась в нескольких направлениях.

Первое направление - это разработка и создание ручного пневматического турбошлифовального инструмента. Работа включает в себя теоретические расчеты характеристик турбопривода и газовых опор, разработку рабочих чертежей, изготовление и испытание опытно-промышленного образца инструмента и внедрение его в мелкосерийное производство.

Результатом работы сотрудников научной лаборатории высокоскоростных пневматических машин явилось создание трех моделей машин ВПМШ 150.01, ВПМШ 0.35.01 и ВПМШ 0.15.01. При проектировании их турбопривода использованы последние научные достижения в области экспериментального исследования малоразмерных турбин с корректировкой математической модели применительно к разрабатываемому объекту. В целом, в конструкциях машин заложена идея не дорогостоящей технологии их производства в условиях мелкосерийного выпуска на базе малого предприятия, имеющего современный станочный парк.

Приводом турбомашин служит воздушная малоразмерная осевая турбина. Машина модели ВПМШ 150.01 имеет встроенный регулятор предельной частоты вращения вала и двухступенчатый турбопривод. Конструкции пневмошлифовальных машин моделей ВПМШ 0.35.01 и ВПМШ 0.15.01 отличаются от машины мод. ВПМШ 150.01 отсутствием регулятора и бандажа на рабочих колесах. Сопловой аппарат машин совмещен с упорным газостатическим подшипником. Кроме этого, приводом машины ВПМШ 0.15.01 служит одноступенчатая турбина активного типа. Благодаря "самобалансировке" шлифовальных кругов во время эксплуатации машины работают устойчиво на номинальной частоте вращения до полного срабатывания круга.

Технические характеристики разработанных пневмомашин при давлении сжатого воздуха 0,5 МПа представлены ниже.

Эксплуатационное испытание пневмомашин проведено на ОАО «Комсомольское-на-Амуре авиационное производственное объединение», ПФ "Камаз-инструмент", Иркутском НИИ авиационной технологии и организации производства и ОАО «Амурский судостроительный завод». Комиссиями отмечена устойчивая и надежная работа инструмента во всем диапазоне изменения нагрузок, высокая чистота обработанной поверхности, более высокая производительность работы (в 3…5 раз), по сравнению с отраслевыми конструкциями пневмоинструмента, плавный пуск и отсутствие ощутимой для оператора вибрации.

Измерения шумовибрационных характеристик пневмоинструмента выполнено в Государственном испытательном центре по ручным машинам, по результатам которых Государственным Комитетом РФ санитарно-эпидемиологического надзора выдан гигиенический сертификат.

Другим направлением работы является разработка и внедрение в производство прецизионных шпиндельных узлов (ШУ) металлообрабатывающих станков для микро- и нанообработки деталей. Результатом работы с Комсомольским-на-Амуре филиалом ОАО «ОКБ Сухого» и ЗАО «Дальневосточный инструментальный завод» явилось создание двух моделей высокоскоростных внутришлифовальных пневмошпинделей к шлифовальным станкам моделей 3А228 и 3К227В. В конструкциях ШУ используются газостатические опоры с частично пористой стенкой вкладыша, упорные газовые подшипники имеют прямоточное лабиринтное уплотнение. Приводом ШУ является одноступенчатая турбина активного типа.

При избыточном давлении воздуха 0,5 МПа шпиндельные узлы имеют следующие технические характеристики:

Эксплуатационные испытания высокоскоростных шпиндельных узлов показали хорошее качество шлифуемой поверхности отверстий (сталь Х18Н10Т, шероховатость Ra не более 0,04 мкм), высокую точность ее обработки (отклонение от круглости не более 0,2 мкм, волнистость поверхности на доводочном режиме не обнаружена) и безотказную работу газовых опор. Установлено также, что при работе на разработанных конструкциях ШУ износ шлифовального круга уменьшается примерно 1,4 раза по сравнению с отраслевой конструкцией головки мод. ВШГ 000.000РЭЭ на опорах качения. При этом производительности труда возрастает в 2,3 раза.

В ближайшие планы научной группы входит внедрение опор на газовой смазке в конструкции турбокомпрессорных установок и водоотливных насосов.

Конструкторские разработки научной школы с применением газостатических опор

Модель ВПМШ 150.01

Модель ВПМШ 0.35.01

Модель ВПМШ 0.15.01

Модель ВПМШ 0.15.01 пистолетного типа

Высокоскоростной шпиндельный узел
на газостатический опорах