Разработка ученых из Перми поможет сберечь технику при сильных морозах

МОСКВА, 13 сентября. /ТАСС/. Российские исследователи разработали математическую модель, с помощью которой выявили факторы, повышающие надежность техники в арктической зоне. Работа выполнена специалистами подведомственного Минобрнауки РФ Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) сообщили во вторник в пресс-службе министерства.

Работающая на Севере при экстремально низких температурах строительная, дорожная и подъемно-транспортная техника требует подогрева гидравлической системы. Однако при подаче горячей жидкости происходит процесс деформации элементов устройства, что вызывает повышенный износ или вероятное заклинивание. Ученые ПНИПУ исследовали процесс расширения компонентов (насосов, органов управления, фильтрации и т.д.) гидравлической системы при критических температурах и с помощью математического моделирования определили факторы, которые повысят срок службы работы техники. По словам авторов, разработка также будет способствовать улучшению качества продукции отечественных производителей.

"Математическая модель представляет собой визуализацию процесса нагрева гидроцилиндра при непосредственной подачи в него ранее нагретой до рабочей температуры гидравлической жидкости. Сам же цилиндр имеет температуру, равную температуре окружающей среды. Модель описывает изменение конструктивных размеров и технологических зазоров между сопрягаемыми деталями в гидравлических машинах и гидроаппаратуре, находящихся в движении относительно друг друга", - приводит пресс-служба слова аспирант кафедры "Автомобили и технологические машины" ПНИПУ Ильнура Шаякбарова.

Влияние температур

При расчете ученые учитывали характеристики материалов, из которых выполнены элементы гидроцилиндра, температуру рабочей жидкости в момент подачи минус и температуру окружающей среды. В результате было выявилено изменение геометрических размеров поршня и цилиндра. Поршень увеличился в диаметре на 0,032 мм, а цилиндр уменьшился в диаметре, но увеличился в длину на 0,0028 мм. Такое неравномерное расширение создает повышенный износ компонентов, что, в свою очередь, может привести к заклиниванию.

"С учетом полученных данных производителям необходимо еще на этапе конструирования машин учитывать процесс неравномерного нагрева элементов, внося изменения в конструктив гидравлических узлов в связи с эксплуатационными факторами. Такая технология позволит повысить надежность гидравлических систем строительно-дорожных машин", - сказал профессор кафедры "Автомобили и технологические машины" ПНИПУ Константин Пугин. По мнению ученых, исследование представляет интерес для владельцев транспортно-технологических машин, которые эксплуатируются в условиях низких температур, а также для предприятий, занимающихся проектированием и производством новых видов техники, оснащенных гидравлическим приводом.

Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России, его результаты опубликованы в журнале "Химия. Экологи. Урбанистика". Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России "Приоритет 2030", которая является одной из мер государственной поддержки университетов нацпроекта "Наука и университеты".