Материалы портала «Научная Россия»

Полезная модель

Учеными Института проблем машиностроения РАН создана адаптивная гидравлическая виброопора нового поколения. «Полезная модель», как в шутку называют ее создатели, не имеет аналогов.

Учеными Института проблем машиностроения РАН создана адаптивная гидравлическая виброопора нового поколения. «Полезная модель», как в шутку называют ее создатели, не имеет аналогов. На 42ой Международной выставке изобретений  «INVENTIONS GENEVA» в Женеве (Швейцария) в 2014 году она завоевала 2 место, а  автору уникальной виброопоры заслуженному изобретателю РФ Борису Александровичу Гордееву была вручена серебряная медаль. Изобретение предназначено для демпфирования (гашения) вибраций, создаваемых работающими силовыми агрегатами различных транспортных средств и стационарных энергетических установок, а также для демпфирования ударных перегрузок.

Снижение вибраций и их влияния на рабочую эффективность различных машин, устройств, силовых установок всегда являлась проблемой для машиностроения. И когда в 1986 году в г. Горьком академик К.В. Фролов открывал филиал Института машиноведения им. А.А. Благонравова АН СССР, то вместе с задачами повышения надежности, долговечности и износостойкости машин и конструкций перед учеными ставились задачи по снижению шума, вибраций и энергопотребления.

Из рассказа Бориса Александровича Гордеева:

- Горьковский филиал ИМАШ АН СССР с самого его основания предназначался для решения актуальных задач машиностроения, станкостроения, приборостроения, которые в то  время существовали на предприятиях данного направления. Одним из частных направлений научной деятельности института была задача создать конкурентноспосбную продукцию в автомобилестроении. Для решения этой задачи были созданы две лаборатории, которые территориально размещались  на площадях автозавода.  Используя имеющийся научный потенциал сотрудников данных лабораторий, был решен ряд практических задач и в их числе - снижение уровней шума и вибрации транспортных средств, повышение экономичности силовых  агрегатов, снижение токсичности выхлопных газов. Этими вопросами занималась наша лаборатория - виброакустики автомобилей.

 Созданием такого важного узла, как гидравлическая виброопора, наша лаборатория занимается со дня ее основания. Первые работы были связаны со снижением шума автомобиля ГАЗ 3105 – задача, поставленная самим академиком Фроловым. Мы тогда получили характеристики по шуму на 10dB лучше, чем у автомобилей производства ГАЗ и на 3-4 децибела эффективней автомобиля Audi. В 1992 году автомобиль был представлен на различных международных салонах в Лейпциге и Брюсселе и по уровню комфорта он оказался вполне конкурентноспособным на мировом уровне. Была выпущена пробная партия, но, к сожалению, по объективным причинам тогдашнего времени Автозавод переориентировали на производство  машин другого класса, а именно ГАЗелей.  

Наши исследования в области демпфирования вибраций транспортных средств и результаты, которые мы получили тогда, оказались своевременными и востребованными. В нашу лабораторию в 90ом году обратился начальник Горьковской железной дороги О.Х Шарадзе с просьбой исследовать проблему высокого потребления электроэнергии электротранспортом. Мы стали изучать, почему это происходит и оказалось, что в таких сложных электротяговых устройствах находится множество двигателей, различных энергоустановок, которые в движении поезда должны работать одновременно. При этом мы выявили такое явление, как торможение или работа в «холостую» некоторых систем при запуске тяговых двигателей. Это, в частности, касалось работы моторов-компрессоров, которые при высоком потреблении электроэнергии не обеспечивали высокого давления необходимого для оптимальной работы пневматической системы во время движения электрички. И виной тому были возникающие вибрации. Как только тяговые двигатели останавливали, давление в системе сразу возрастало. Первые наши виброподавляющие системы, которые мы установили на тепловозы и электровозы, были довольно сложные, но они позволили значительно снизить энергопотребление и улучшить качество работы всех систем тепловозов и электровозов. Одновременно с этим повысилась защита здоровья машиниста, т.к. известно, что их профессиональными заболеваниями являются заболевания позвоночника. 

Далее появились работы, связанные со снижением колебаний и шумов в агрегатах морского судостроения. Здесь начались совместные работы с учеными акустиками, в частности со Зверевым В.А., зав. отделом физической акустики НИРФИ. Мы тогда создали узел под названием газогидравлическая виброопора и около 300 единиц нашего изобретения передали для использования по назначению. Через некоторое время мы получили хороший отзыв о работе наших узлов.

Со временем потребность в устройствах демпфирования вибраций не только не снижалась, но появлялись запросы на такие устройства все новых и новых сложностей. Так возникла задача снижения ударных импульсов оружейных систем, другими словами требовалось устройство снижающее «отдачу» стрелкового оружия. Это уже, конечно, устройство совсем другого класса, потому что менялась среда, менялись принципы управления этой  средой во время ее движения, и много еще чего специфического появлялось в этой работе. Работа была интересная, творческая. При решении поставленной задачи нами было сделано даже несколько изобретений в этом направлении. Полученный узел мы и назвали адаптивной газогидравлической виброопорой. Именно она получила серебряную медаль в Женеве».

Главной отличительной чертой этой «полезной модели» является то, что нижегородцы создали в ней гибкую систему обратной связи, способную менять характеристики среды в зависимости от ударных нагрузок (диапазон демпфирования варьируется от 120 dB до 10 dB ударных импульсов). Данное изобретение имеет самое широкое применение везде, где повышение ресурса силовой установки зависит от демпфирования вибрационных нагрузок.

Работа над совершенствованием узлов по снижению колебаний силовых установок продолжается до сих пор. В настоящее время лаборатория Б.А. Гордеева проводит совместные разработки с учеными  Нижегородской сельскохозяйственной академией и Нижегородским архитектурно-строительным университетом.

«Кроме перечисленных работ, – дополнил свой рассказ Борис Александрович, - наша лаборатория занималась и сейчас занимается разработкой новых уникальных средств измерения параметров низкочастотных вибраций волновыми методами. Без этой новой аппаратуры создание гидравлических и газогидравлических виброопор были бы невозможны. Нами созданы приборы, которые не имеют аналогов, они прошли метрологическую аттестацию и защищены патентами. У нас не менее двадцати патентов на изобретения. Некоторые из них демонстрировались  на международных салонах патентов. В частности в 2013 году наш патент «УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФАЗОВЫЙ ВИБРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ» был отмечен бронзовой медалью в Сеуле (Южная Корея)».

 

Подготовила материал И.Тихонова

 

вибрация гидравлическая виброопора гордеев борис александрович демпфирование вибраций институт проблем машиностроения ран ипф ран снижение шума ударные нагрузки

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий