Совершенствование конструкций магнитожидкостных уплотнений с магнитным эластомерным материалом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Палин Денис Юрьевич

• Палин Денис Юрьевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Палин Денис Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР КОНСТРУКЦИОННЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ И АНАЛИЗ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК

1.1 Обзор существующих конструкций уплотнительных устройств, предназначенных для герметизации подшипниковых узлов технологического оборудования

1.1.1 Контактные уплотнения

1.1.2 Бесконтактные уплотнения

1.1.3 Комбинированные уплотнения

1.1.4 Гидростатические и гидродинамические уплотнения

1.1.5 Магнитожидкостные и комбинированные магнитожидкостные уплотнительные устройства

1.2 Анализ отказов контактных и бесконтактных уплотнительных устройств

1.3 Анализ магнитных материалов, используемых в магнитожидкостных уплотнениях

1.4 Выводы по разделу

2 КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАГНИТНЫХ СИСТЕМ МАГНИТОЖИДКОСТНЫХ УПЛОТНЕНИЙ

2.1 Обзор методов расчета магнитных полей

2.2 Краткая характеристика метода конечных элементов применительно к расчету магнитных полей

2.3 Общие сведения о программном обеспечении БЕММ

2.4 Моделирование магнитных полей методом конечных элементов и выбор наиболее рациональной конфигурации магнитной системы

2.5 Разработка конструкции магнитожидкостного уплотнения и расчет его магнитных характеристик

2.6 Анализ влияния габаритных размеров магнитных эластомерных шайб на рабочие характеристики разработанного магнитожидкостного уплотнения

2.7 Анализ влияния магнитных материалов на рабочие характеристики разработанного магнитожидкостного уплотнения

2.8 Анализ влияния конфигурации рабочей кромки магнитной эластомерной шайбы на рабочие характеристики разработанного магнитожидкостного уплотнения

2.9 Модернизация конструкции магнитной системы магнитожидкостного уплотнения для повышения величины удерживаемого перепада давлений

2.10 Выводы по второму разделу

3 РАЗРАБОТКА 3Б-МОДЕЛИ МАГНИТОЖИДКОСТНОГО УПЛОТНЕНИЯ

И ПРОВЕДЕНИЕ ОЦЕНОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ

3.1 Разработка 3Э-модели уплотнения и изготовление экспериментального образца при помощи технологии 3Э-печати

3.2 Измерение величины магнитной индукции в рабочем зазоре уплотнения

и качественная оценка величины удерживаемого перепада давлений

3.3 Условие нарушения герметичности магнитной эластомерной шайбы под воздействием перепадов давлений над критическим значением

3.4 Выводы по третьему разделу

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК УПЛОТНЕНИЙ

4.1 Основные характеристики, определяющие работоспособность уплотнительных устройств

4.1.1 Трение в рабочей области уплотнительных устройств

4.1.2 Перепад давлений и температура уплотняемой среды

4.1.3 Частота вращения и биение уплотняемого вала

4.2 Оценка формирования микрощели в рабочем зазоре магнитожидкостного уплотнения

4.3 Разработка экспериментальной установки для экспериментальных исследований определения герметичности уплотнений

4.4 Методика проведения эксперимента

4.5 Исследование герметичности уплотнительных устройств

4.6 Выводы по четвертому разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование конструкций магнитожидкостных уплотнений с магнитным эластомерным материалом»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Разработка конструкций уплотнительных устройств с улучшенными эксплуатационными характеристиками является актуальным направлением в области герметизации подвижных узлов машин и механизмов. Основное внимание уделяется подшипниковым узлам оборудования, для которых предназначены уплотнительные устройства, повышающие их эксплуатационные характеристики. Наиболее сложным условиям работы подвергаются уплотнения соединений пар вращательного движения [1, 2]. Ресурс таких уплотнений вырабатывается процессами трения и изнашиванием сопрягаемых элементов. Потеря рабочих характеристик при эксплуатации уплотнительных устройств снижает надежность узлов машин и аппаратов, поломка которых увеличивает расход смазочных материалов, требует проведения внеплановых работ или приводит к большим экономическим потерям [1].

Детали уплотнительных устройств могут быть изготовлены из различных материалов, от характеристик которых зависит их работоспособность. В контактных уплотнениях рабочая поверхность уплотнительного материала находится в механическом и физико-химическом взаимодействии с валом и уплотняемой средой [3]. Материал уплотнительного элемента должен быть упругим, чтобы в рабочих условиях сохранять силовой контакт с уплотняемыми деталями соединения, быть устойчивым к воздействию агрессивной среды, иметь низкий коэффициент трения в рабочей области соединения, а также обладать повышенной износостойкостью [3].

На основе анализа литературных источников выявлено, что существует множество уплотнительных устройств, применяемых для герметизации подшипниковых узлов машин и механизмов, однако им присущи как достоинства, так и недостатки.

Таким образом, разработка новых конструкций уплотнительных устройств позволит повысить эксплуатационные характеристики подшипниковых узлов машин и аппаратов. На основании проведенных теоретических и эмпирических исследований разработана новая конструкция уплотнения.

Степень разработанности темы исследования. При выполнении диссертационного исследования был проведен анализ конструкций уплотнительных устройств, применяемых для герметизации подшипниковых узлов машин и аппаратов. Выполнен обзор патентной и научно-технической литературы, на основании которого показаны особенности процесса герметизации, в зависимости от основных характеристик уплотняемых сред и условий эксплуатации, определяющих работоспособность уплотнительных устройств. Теоретической базой диссертационного исследования являлись работы отечественных и зарубежных ученых, посвященные вопросам обеспечения герметичности, долговечности, ремонтопригодности и безотказности уплотнительных устройств.

Вопросы, связанные с повышением надежности, долговечности и герметизации технологического оборудования, представлены в работах Голубева А.И., Башты Т.М., Бибика Е.Е., Васильцова Э.А., Гафта Я.З., Краева М.В., Майера Э., Макарова Г.В., Продана В.Д., Орлова М.А., Кондакова Л.А и др.

Цель исследования. Совершенствование конструкций магнитожидкостных уплотнений с магнитной системой из магнитного эластомерного материала за счет предложенных научно аргументированных технических решений.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- теоретически исследовать влияние различных факторов на рабочие характеристики уплотнительных устройств и оценить полученные результаты;

- разработать экспериментальное оборудование для проведения исследований уплотнительных устройств;

- провести моделирование магнитных полей методом конечных элементов и выбрать рациональную конфигурацию магнитной системы;

- разработать методику определения условий нарушения герметичности для магнитожидкостного уплотнения с магнитной системой из магнитного эластомерного материала;

- на основании результатов теоретических исследований разработать конструкцию магнитожидкостного уплотнения;

- экспериментально исследовать влияние различных эксплуатационных параметров на рабочие характеристики магнитожидкостного уплотнения.

Объект исследования. Магнитожидкостное уплотнение с магнитным эластомерным материалом.

Предмет исследования. Факторы, влияющие на рабочие характеристики уплотнения, и способы усовершенствования магнитного эластомерного уплотнения подшипниковых узлов машин и аппаратов.

Научная новизна работы. Содержание научной новизны составляют следующие положения:

- предложена новая магнитная система из магнитного эластомерного материала, выполненная в форме шайб, выступающих в качестве источника магнитного поля;

- разработана методика определения условий нарушения герметичности предложенного уплотнения, которая позволяет провести оценочный расчет критического перепада давлений;

- представлены результаты исследования моделирования магнитных полей при формировании микрощели в рабочем зазоре магнитожидкостного уплотнения.

Новизна технических решений подтверждается наличием трех патентов на полезную модель.

Теоретическая и практическая значимость работы. Проведен анализ существующих конструкций уплотнительных устройств и основных причин выхода их из строя. Выполнен анализ магнитных материалов, выступающих в качестве магнитной системы уплотнительных устройств. На основе результатов

моделирования методом конечных элементов определено влияние магнитных материалов на распределение магнитного поля и магнитной индукции в рабочей области уплотнения. Предложена новая конструкция уплотнения, в которой магнитная система выполнена из шайб, изготовленных из магнитного эластомерного материала. На основании результатов проведенных исследований была определена рациональная конфигурация магнитной системы уплотнения. По сравнению с магнитожидкостными уплотнительными устройствами с постоянными магнитами, предложенная конструкция обладает более высокой технологичностью при изготовлении, что является определенным достоинством.

Методология и методы исследования. Для решения задач, поставленных в данной работе, использовалась комплексная методика, включающая теоретические и эмпирические методы исследования уплотнительных устройств. При теоретическом методе исследования использовались законы механики и статистики, методы конечно-элементного моделирования. Эмпирический метод включал в себя лабораторные и стендовые испытания уплотнительных устройств, с помощью которых определялся процесс механического воздействия контактирующих поверхностей; определение критических параметров перепада давлений. Обработка экспериментальных результатов осуществлялась с использованием математико-статистических методов.

Положения, выносимые на защиту:

- обоснование необходимости повышения работоспособности уплотнительных устройств подшипниковых узлов машин и аппаратов;

- экспериментальное оборудование, разработанное для сравнительного исследования уплотнений;

- новая методика определения условий нарушения герметичности разработанного уплотнения;

- анализ результатов моделирования методом конечных элементов магнитных систем магнитожидкостных уплотнений;

- результаты экспериментальных исследований рабочих характеристик разработанного уплотнения.

Достоверность результатов. Достоверность результатов подтверждается количеством проведенных наблюдений, сходимостью результатов теоретических и эмпирических исследований и положительными результатами апробации согласно теме диссертационной работы.

Обсуждение положений диссертационной работы проходило на заседаниях кафедры механики, ремонта и деталей машин (в составе учебно-научного комплекса «Пожаротушение») Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на международных и всероссийских конференциях:

- X Всероссийская научно-практическая конференция «Надежность и долговечность машин и механизмов» (Иваново, ИПСА ГПС МЧС России, 2019);

- XI Всероссийская научно-практическая конференция «Надежность и долговечность машин и механизмов», посвященная 30-й годовщине МЧС России и 75-й годовщине Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов (Иваново, ИПСА ГПС МЧС России, 2020);

- V Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Актуальные вопросы естествознания» (Иваново, ИПСА ГПС МЧС России, 2020);

- Шестнадцатая всероссийская (восьмая международная) научно -техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых;

- «Энергия - 2021» (Иваново, ИГЭУ имени В. И. Ленина, 2021);

- XII Всероссийская научно-практическая конференция «Надежность и долговечность машин и механизмов» (Иваново, ИПСА ГПС МЧС России, 2021);

- XIV Международная научно-техническая конференция «Трибология -машиностроению», посвященная 100-летию со дня рождения А.П. Семёнова (Москва, ИМАШ РАН, 2022).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 26 работах, в том числе 2 научные статьи в рецензируемых научных изданиях из перечня ВАК при Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации, 21 статья в других изданиях и материалах конференций, получено 3 патента на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы из 144 наименований и приложений на 5 страницах. Работа изложена на 148 страницах, содержит 70 рисунков и 17 таблиц.

Соответствие паспорту специальности. Диссертация соответствует паспорту специальности научных работников 2.5.2. Машиноведение (п. 5. Методы исследования и оценки технического состояния объектов машиностроения, в том числе на основе компьютерного моделирования) и технической отрасли науки.

1 ОБЗОР КОНСТРУКЦИОННЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ И АНАЛИЗ РАБОЧИХ

ХАРАКТЕРИСТИК

1.1 Обзор существующих конструкций уплотнительных устройств, предназначенных для герметизации подшипниковых узлов технологического

оборудования

Большинство уплотнительных устройств изготавливают на специализированных предприятиях и используют практически во всех отраслях техники. В основном уплотнения применяют для герметизации подшипниковых узлов технологического оборудования, поэтому они должны обладать хорошей герметичностью, низким моментом трения, отсутствием износа, высокой долговечностью и простотой технического обслуживания [1, 4, 6].

В настоящее время существует несколько основных видов конструкций уплотнительных устройств:

- контактные уплотнения;

- бесконтактные уплотнения;

- комбинированные уплотнения;

- гидростатические и гидродинамические уплотнения;

- магнитожидкостные и комбинированные магнитожидкостные уплотнения.

Далее в работе будут рассмотрены основные виды уплотнений, а также будут указаны преимущества, недостатки, основные аспекты конструкций и их характеристики.

1.1.1 Контактные уплотнения

Наиболее востребованными и распространенными конструкциями для герметизации подшипникового узла оборудования являются контактные

уплотнения [3 - 7], в которых герметичность обеспечивается за счет сжатия контактирующих поверхностей.

Контактные уплотнения создают зону замкнутого непрерывного контакта по длине уплотняемых поверхностей, следовательно, при их конструкции стоит учитывать следующие элементы: уплотнитель, выполняющий функцию герметизации, и силовой элемент, обеспечивающий контактное давление. Уплотнительный элемент должен быть плотно прижат к поверхности уплотняемой детали с определенной удельной нагрузкой, которую называют контактным давлением.

По способу нагружения уплотняющих поверхностей контактные уплотнения разделяют на два вида: принудительного и самоуплотняющегося действия [3, 4]. При монтаже соединения контактных уплотнений принудительного действия крепежные элементы и прокладка подвергаются нагрузке за счет усилия затяжки. Во время подачи рабочей среды в аппарат нагрузка на крепежные элементы усиливается, а на прокладку уменьшается. Таким образом, общим недостатком разъемных соединений принудительного типа является высокий показатель силы предварительной затяжки крепежных элементов [8]. Работа контактных соединений самоуплотняющегося действия характеризуется увеличением нагрузки на уплотняющие поверхности за счет давления уплотняемой среды [9]. К недостаткам таких герметизаторов относится сложность их демонтажа, кроме того требования к таким соединениям характеризуются повышенной точностью изготовления уплотнителя и сопрягаемых с ним поверхностей.

Для подвижных узлов и деталей применяют сальниковые уплотнения с уплотнительной набивкой [10 - 13]. Одна из таких конструкций уплотнительного соединения представлена на рисунке 1.

1 - корпус; 2 - нажимная крышка-букса; 3 - вал; 4 - пространство для набивки Рисунок 1 - Сальниковое уплотнение

В результате поджатия сальниковой набивки к поверхности вращающегося вала образуется контактное напряжение, которое обеспечивает малый зазор и определенную герметичность контакта, следовательно, выход уплотняемой среды из рабочей области уплотнения ограничивается. Кроме того, герметичность повышается при увеличении высоты сальниковой набивки, однако это влечет к повышению потерь на трение между сопряженными элементами [14].

Образование утечек уплотняемой среды возникает по причине увеличения диаметра вала и корпуса сальника, а также перепада давления. Утечка в сальниках простого исполнения составляет значительную величину (от десятых долей до нескольких литров в час) [12].

Техническое обслуживание сальниковых уплотнений включает в себя замену сальниковой набивки, ее подтяжку, а также поддержание нормального уровня смазки в рабочем зазоре уплотнения. Вышеуказанные недостатки можно исключить путем применения в качестве набивки термически и химически стойких материалов. Такая конструкция представлена на рисунке 2, где прижимная сила набивочного материала к валу обеспечивается давлением самой рабочей среды при помощи пружины [12].

1 -пружина; 2 - фторопластовые кольца Рисунок 2 - Сальник с уплотнением пружиной

Рассмотренный вид уплотнения, по сравнению с устройствами простого исполнения, обладает повышенными характеристиками, но достаточно сложен по своему устройству. К тому же общим недостатком сальниковых уплотнений является сильный износ набивки, которую необходимо периодически подтягивать крепежными элементами [15 - 17].

При работе с низкими температурами и малыми давлениями применяют уплотнения с эластичными кольцами (рисунок 3), состоящими из специальной маслостойкой резины. Чтобы избежать разрушения резины из-за контакта с химическими реагентами, перед эластичным кольцом из маслостойкой резины монтируется защитное пластмассовое кольцо [12].

а - схемауплотнения; б - сечения эластичных колец 1 - шток; 2 - корпус; 3 -защитное пластмассовое кольцо; 4 - эластичное кольцо; 5 - канавка Рисунок 3 - Уплотнение с эластичными кольцами

При эксплуатации уплотнений с эластичными кольцами в условиях повышенной температуры и критических перепадов давлений происходит разрушение резины [11, 18]. По сравнению с уплотнением на рисунке 3, более сложную конструкцию имеют манжетные уплотнения, представленные на рисунке 4. Такие устройства применяются для герметизации вращающихся валов узлов машин и аппаратов [11, 12].

В состав конструкций манжетных уплотнений входят три основных элемента:

- уплотняющий элемент из эластичного материала, выступающая кромка которого предназначена для непосредственного контакта с валом;

- металлическая арматура или корпус;

- пружина, с помощью которой создается радиальное усилие на элемент уплотнения [11, 19].

ТИП 1 ТИП 2

тип 1 - без пыльника; тип 2 - с пыльником 1 - резина; 2 - каркас; 3 - пружина Рисунок 4 - Манжетные уплотнения

Принцип работы манжетного уплотнения основан на взаимодействии вращающегося вала с эластомерной кромкой манжеты. За счет обжатия пружины эластомерный материал кромки манжеты плотно прилегает к поверхности вала, в результате чего предотвращает утечку уплотняемой среды.

Преимущество манжетных уплотнений заключается в простоте изготовления и демонтажа в случае выхода их из строя. Несмотря на перечисленные достоинства, манжетные уплотнения обладают достаточно серьезными недостатками. При работе уплотнения в условиях повышенной температуры и критических перепадов давлений происходит ускоренное старение резины и потеря ее эластичности, а также при высоких скоростях вращения вала образуется механическое стеклование резины, когда упругое восстановление ее формы запаздывает за изменением микротопографии вращающегося вала на участке контактирования с манжетой. Указанные недостатки являются причиной увеличения утечек уплотняемой среды через рабочую область манжетного уплотнения [20].

В машиностроении широкое применение находят и торцевые уплотнения. Конструкции таких устройств довольно разнообразны, однако все построены по одной принципиальной схеме, представленной на рисунке 5.

Основной успех торцевые уплотнения получили на объектах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, где к ним предъявлялись жесткие требования по герметичности. К достоинствам рассматриваемых уплотнений относится работа в большом диапазоне усилий: при давлении от 0,05 МПа до 45 МПа; при температуре от 200 °С до 450 °С; при скорости скольжения в парах трения до 100 м/с [11, 12].

При наличии положительных факторов имеются определенные недостатки, такие как: сложность конструкции, трудность монтажа и ремонта (требуется частично разбирать машину), а также то, что необходим постоянный контроль за наличием затворной жидкости в области уплотнения, так как кратковременное отсутствие затворной жидкости приводит к разрушению колец пар трения. Крайне опасно попадание воды в масла, которые используются в качестве затворной жидкости. Попавшая в масло вода образовывает пену даже при количестве > 0,1 % от массы масла [12].

1, 2 - рабочие элементы; 3 - нажимная пружина; 4 - резиновое уплотнительное кольцо Рисунок 5 - Торцевое уплотнение

Подводя итог, можно сделать вывод о том, что контактные уплотнения обладают определенными недостатками, которые могут привести к поломке как отдельного подшипникового узла, так и технологического оборудования в целом [1, 21 - 23].

1.1.2 Бесконтактные уплотнения

В машиностроении широко применяются и бесконтактные уплотнения, в которых в рабочей области между уплотняемыми поверхностями обеспечивается зазор, и герметизация осуществляется за счет жидких, газообразных или композиционных уплотнителей [1, 7, 11, 24, 25].

Применение бесконтактных уплотнений вызвано устранением недостатков, которые присущи контактным уплотнениям. Существует множество разновидностей бесконтактных уплотнительных устройств [12].

Для обеспечения герметичности маловязких жидкостей и газов применяют лабиринтные уплотнения, представленные на рисунке 6. Такие уплотнения работают при сравнительно больших зазорах, их широко используют при больших скоростях вращения валов и высокой температуре среды, например, в центробежных и осевых компрессорах, паровых турбинах и других машинах [1, 11, 26 - 28].

Рисунок 6 - Конструкции лабиринтных уплотнений

Устройство состоит из зубьев, расположенных на валу, и выемок, размещенных в статоре уплотнения, образующих радиальные и осевые зазоры.

Недостатком лабиринтных и других бесконтактных уплотнений является отсутствие работоспособности и выполнения функций по обеспечению герметичности при прекращении движения вала. Поэтому их применение для взрывоопасных и токсичных веществ нецелесообразно [1]. Существуют бесконтактные щелевые уплотнения, которые применяются в агрегатах с малыми диаметрами валов и при давлениях до 60 МПа. Щели являются главной особенностью конструктивного исполнения этих устройств. В настоящее время имеется ряд разновидностей щелевых уплотнений [29, 30], которые имеют примерно одинаковую принципиальную схему, представленную на рисунке 7.

Рисунок 7 - Принципиальная схема щелевого уплотнения

Техническим результатом такого уплотнения является снижение объема протекания жидкости или газа внутри машины из области высокого давления в область низкого давления через подвижные и неподвижные соединения. Отсутствие плотного контакта между трущимися уплотняемыми поверхностями приводит к повышению долговечности деталей, а также к снижению механических потерь на трение. Однако наличие зазора между уплотняемыми

элементами деталей не позволяет добиться полной герметичности, что является принципиальным недостатком рассматриваемого уплотнения [25 - 27].

1.1.3 Комбинированные уплотнения

Комбинированные уплотнения включают в себя совмещение бесконтактных и контактных уплотнительных устройств. Преимущество таких уплотнений выражается в сочетании достоинств и взаимоисключения недостатков, например, совмещение традиционного и магнитожидкостного уплотнений [25, 31 - 33].

Ряд конструкций контактных уплотнений приведен на рисунке 8 [34].

а - с магнитным элементом на валу под рабочей кромкой манжеты; б - с магнитными элементами, установленными на валу по бокам рабочей кромки; в, г - с наборными магнитами, установленными на пружине; д - с намагниченной пружиной Рисунок 8 - Комбинированные манжетные-магнитожидкостные уплотнения

В представленных на рисунке 8 уплотнениях магнитная жидкость (МЖ) будет удерживаться в рабочей области уплотнения за счет воздействия магнитного поля из постоянных магнитов. Кроме того, МЖ смазывает кромку манжеты, обеспечивая низкий момент трения уплотнений.

Так же существует ряд других конструкций комбинированных уплотнительных устройств, некоторые из них рассмотрим в данной работе.

На рисунке 9 представлено уплотнительное устройство [35], в котором магнитная система, состоящая из постоянного магнита, помещена в полость между кромкой манжеты и пыльником. В пространство, где установлен постоянный магнит, вводится МЖ.

Рисунок 9 - Комбинированное манжетное - магнитожидкостное уплотнение с магнитным элементом, помещенным между кромкой манжеты и пыльником

Недостатком представленного устройства является возможность повреждения рабочей кромки манжеты при монтаже уплотнения на вал, так как размеры уплотнительного устройства определяются размерами используемой манжеты.

Такой недостаток отсутствует в конструкции уплотнения, представленного на рисунке 10, где источником магнитного поля является упругий элемент,

который может быть сжат до размера диаметра и вмонтирован в пространство между пыльником и рабочей кромкой.

Рисунок 10 - Комбинированное манжетное - магнитожидкостное уплотнение с намагниченным кольцом, установленным между кромкой манжеты и пыльником

Рассматривая конструкции комбинированных уплотнительных устройств, можно сделать вывод о том, что они имеют некоторые достоинства, которые улучшают их рабочие характеристики. Однако одной из главных причин выхода из строя таких уплотнений является неравномерность рабочего зазора [36].

1.1.4 Гидростатические и гидродинамические уплотнения

Гидростатические уплотнения нашли свое применение в герметизации вращающихся валов в машинах и аппаратах, работающих под незначительным давлением жидкостей и газов [23, 38].

Одна из конструкций гидростатического уплотнения представлена на рисунке 11.

А - подкупольная газовая полость; Б - внутренняя полость аппарата; В - окружающая среда;

I -подвижный стакан; 2 - неподвижная кольцевая ванна; 3, 4 -затворная жидкость;

5 - трубчатые электронагреватели; 6, 7 - теплозащиты; 8 - вал; 9 - корпус машины или

аппарата; 10, 12 - отверстия для подвода и отвода сжатого инертного газа;

II - соответствующая полость; 13, 14 - вертикальные и горизонтальные перегородки Рисунок 11 - Общий вид (осевой разрез) бесконтактного гидростатического уплотнения

вращающегося вала

Техническим результатом уплотнения является отсутствие какого-либо механического контакта между элементами уплотнения, что влияет на технологичность и эффективность его применения.

Впрочем, высокая технологичность соединения обуславливается достаточно сложным устройством. Поэтому экономическая эффективность положительна в том случае, если убытки от простоя оборудования во время замены уплотнения превышают расходы на его установку [11, 37].

Гидродинамические уплотнения применяются в высокоскоростных насосных агрегатах. Изобретение, представленное на рисунке 12, увеличивает

надежность герметизации в условиях изменяющихся температур уплотняемой жидкости и внешней среды.

1 - импеллер; 2 - вал, 3 - кольцевая проточка; 4 - корпус; 5 -упругие пластины;

6 -радиальные каналы; 7 -зубчатые выступы; 8 -пьезокерамические элементы;

9 - динамический элемент; 10 -ячейкообразные перегородки; 11 -диффузоры;

12 -конфузоры

Рисунок 12 - Гидродинамическое уплотнение с импеллером (продольный разрез)

Обеспечение герметичности представленного уплотнения достигается только тогда, когда вал вращается непрерывно, следовательно, при остановке вала возможна разгерметизация уплотнения. Поэтому с целью исключения недостатка гидродинамические уплотнения применяют совместно с другими герметизаторами, обеспечивающими герметичность при остановке вала [11, 39].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Палин Денис Юрьевич, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Л.А. Кондаков,

A.И. Голубев, В.А. Овандер [и др.] ; под общ. ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова.

- Москва : Машиностроение, 1986. - 464 с., ил.

2 Объемные гидравлические приводы / Т.М. Башта, И.З. Зайченко,

B.В. Ермаков и Е.М. Хаймович ; Под ред. д-ра техн. наук проф. Т.М. Башты. -Москва : Машиностроение, 1969. - 628 с. : ил.

3 Продан, В.Д. Герметичность разъемных соединений оборудования, эксплуатируемого под давлением рабочей среды : учебное пособие / В.Д. Продан.

- Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. - 280 с.

4 Контактные уплотнения вращающихся валов / Г.А. Голубев, Г.М. Кукин, Г.Е. Лазарев, А.В. Чичинадзе. - Москва : Машиностроение, 1976. - 264 с.

5 Уплотнения : Сборник статей : пер. с англ. В.П. Харитонова / под ред. И. К. Житомирского. - Москва : "Машиностроение",1964. - 294 с.

6 Макаров, Г.В. Уплотнительные устройства / Г.В. Макаров. - Ленинград : «Машиностроение», 1973. - 232 с.

7 Комиссар, А.Г. Уплотнительные устройства опор качения / А.Г. Комиссар

- Москва : Машиностроение, 1980. - 192 с.

8 Божко, Г.В. Разъемные герметичные соединения / Г.В. Божко // Вестник ТГТУ. - 2010. - №2 Том 16. - С. 404-420.

9 Продан, В.Д. Техника герметизации разъемных неподвижных соединений / В.Д. Продан. - Москва : Машиностроение, 1991 - 160 с.

10 Румянцев, О.В. Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности / О.В. Румянцев. - Москва : Химия, 1970 - 375 с.

11 Пряников, В.И. Техника безопасности в химической промышленности / В.И. Пряников. - Москва : Химия, 1989. - 288 с.

12 Кушелев, В.П. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности: Учебник для вузов / В.П. Кушелев, Г.Г. Орлов, Ю.Г. Сорокин. - Москва : Химия, 1983. - 472 с., ил.

13 Сальниковые уплотнения подвижных соединений / В.Д. Продан, Г.В. Божко, О.В. Богданов, П.Н. Бойко // Вестник ТГТУ. - 2017. - №1. - С.156-164.

14 Аникин, Ю.В. Насосы и насосные станции : учебное пособие / Ю.В. Аникин, Н.С. Царев, Л.И. Ушакова ; под ред. В.И. Аксенова. -Екатеринбург : «Издательство Уральского университета», 2018. - 138 с.

15 Домашнев, А.Д. Сальниковые уплотнения арматуры АЭС /

A.Д. Домашнев, В.Л. Хмельникер. - Москва : Атомиздат, 1980. - 111 с.

16 Рейтлингер, С.А. Проницаемость полимерных материалов / С.А. Рейтлингер. - Москва : Химия, 1974 - 270 с.

17 Рахмилевич, 3.3. Справочник механика химических и нефтехимических производств / 3.3. Рахмилевич, И.М. Радзин, С.А. Фарамазов. - Москва : Химия, 1985. - 592 с.

18 Чайкун, А.М. Резиновые уплотнительные материалы (обзор) / А.М. Чайкун, И.С. Наумов, Е.В. Алифанов // Труды ВИАМ. - 2017. - №1 (49). -С. 97-104.

19 Пряников, В.И. Техника безопасности и промышленная санитария: Справочник для работников химической промышленности: в 2 т. Т. 1. Техника безопасности / В.И. Пряников, А.И. Родионова. - Москва : Химия, 1978. - 272 с.

20 Скаскевич, А.А. Основы герметологии: тексты лекций / А.А. Скаскевич,

B.А. Струк. - Гродно: ГрГУ, 2010. - 140 с.

21 Топоров, А.В. Анализ конструкций контактных уплотнений / А.В. Топоров // Технические науки. - 2016. - № 54-2. - С. 54-55.

22 Топоров, А.В. Разработка комбинированных магнитожидкостных уплотнений и исследование их трибологических характеристик: специальность 05.02.04 «Трение и износ в машинах» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Топоров Алексей Валериевич. - Иваново, 2000. - 173 с.

23 Сайкин, М.С. Особенности применения магнитожидкостных герметизаторов для валов химического оборудования / М.С. Сайкин // Известия

Самарского научного центра Российской академии наук. - 2011. - Т.13. № 1-2. -С. 476-478.

24 Самохвалов, Я. А. Справочник техника-конструктора / Я.А. Самохвалов, М.Я. Левицкий, В.Д. Григораш ; под ред. М.Я. Левицкого. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - Киев : Техника, 1978. - 592 с.

25 Орлов, П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие в 3-х кн. / П.И. Орлов ; под ред. П.Н. Учаева. - Изд. 3-е, испр. - Москва : Машиностроение, 1988. - Кн. 1. - 560 с.

26 Никитин, Г.А. Щелевые и лабиринтные уплотнения гидроагрегатов / Г.А. Никитин. - Москва : Машиностроение, 1982. - 135с.

27 Голубев, А.И. Торцовые уплотнения вращающихся валов / А.И. Голубев. - изд. 2-е, перераб. и доп. Москва : Машиностроение, 1974. - 212 с.

28 Макаров, А.А. Инженерные и теоретические задачи применения лабиринтных уплотнений в высокоскоростных роторных машинах / А.А. Макаров, Н.Н. Зайцев // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. - 2015. -№ 3 (42). - С. 61-81.

29 Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. Учебное пособие для судентов высш. учеб. заведений / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. - Изд. 11. -Москва : Изд. центр «Академия», 2008. - 496 с.

30 Сулейманов, Р.И. Анализ возможности применения щелевого уплотнения ротора ТНА с деформируемой втулкой / Р.И. Сулейманов, В.П. Назаров // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. - 2011. - №7. -С. 66-67.

31 Комбинированное уплотнение вала / Колбашов М.А., Сизов А.П., Комельков В.А. [и др.] // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы. -2016. - №1 (7). - С. 41-43.

32 Чернилевский, Д.В. Курсовое проектирование деталей машин и механизмов: Учебное пособие / Д.В. Чернилевский. - Москва : Высш. школа, 1980. - 238 с.

33 Колпаков, Л.Г. Центробежные насосы магистральных нефтепроводов / Л.Г. Колпаков. - Москва : Недра, 1985. - 184 с.

34 Обзор уплотнительных устройств, применяемых в пожарных насосах / Д.А. Ашуров, В.В. Заренков, С.А. Солодун [и др.] // Молодой ученый. — 2019. — № 15 (253). — С. 29-32

35 Пат. 1642160 СССР, МПК(7) F16 J 15/40, 15/32. Магнитожидкостное уплотнение вала / Подгорков В.В., Сизов А.П. ; патентообладатель Ивановский энергетический института имени В.И. Ленина - № 4683765/29; заявл. 25.04.1989; опубл. 15.04.1991 Бюл. № 14. с.2.

36 Щелыкалов, Ю.Я. Магнитные жидкости в ИГЭУ: Труды ИГЭУ / под ред. Ю.Я. Щелыкалова. - Иваново : «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина», 2004. - 144 с.

37 Пат. 2670130 Российская Федерация: МПК(7) F16 J 15/40 Бесконтактное гидростатическое уплотнение вращающегося вала / Васильев Н.Д.; патентообладатель АО «ККБМ» - № 2017128365 ; заявл. 08.08.2017; опубл. 18.10.2018, Бюл. № 29. с.16.

38 Линецкий, В.А. Охрана труда, техника безопасности и пожарная профилактика на предприятиях химической промышленности: [Учеб. пособие для слушателей института повышения квалификации] / В.А. Линецкий, В.И. Пряников. - Москва : Химия, 1976. - 438 с.

39 Пат. 2161743 Российская Федерация, МПК(7) F16 J 15/42. Гидродинамическое уплотнение / Кобелев Н.С., Викторов Г.В., Назаренко О.С. ; заявитель и патентообладатель Курский государственный технический университет - № 99112624/06; заявл. 08.06.1999; опубл. 10.01.2001. с.4.

40 Вонсовский, С.В. Магнетизм / С.В. Вонсовский. - Москва : Наука, 1971. - 1032 с.

41 Баусов, А.М. Комбинированные магнитожидкостные уплотнения подшипниковых узлов сельскохозяйственной техники: специальность 05.20.03 «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве»:

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Баусов Алексей Михайлович. - Москва, 2004. - 265 с.

42 Исследование процессов работы комбинированных магнитожидкостных уплотнений механических приводов / А.В. Топоров, В.В. Киселев, А.А. Покровский [и др.] // Вестник евразийской науки. - 2017. - №5 (42). - С. 1-12.

43 Палин, Д.Ю. Анализ конструкций магнитожидкостных уплотнений, применяемых в технологическом оборудовании на объектах промышленности / Д.Ю. Палин, А.В. Топоров // Пожарная и аварийная безопасность. - 2018. -С. 452-455.

44 Палин, Д.Ю. Анализ конструкций статических магнитожидкостных уплотнений для потенциально опасных производств / Д.Ю. Палин, А.В. Топоров // Материалы международной научно-технической конференции "Системы безопасности". - 2018. - № 27. - С. 77-81.

45 Пат.88407 Российская Федерация, МПК(7) F16 J 15/43. Комбинированное торцевое магнитожидкостное уплотнение / Топоров А.В., Топорова Е.А., Пучков П.В. ; патентообладатель ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». -№ 2009119542/22; заявл. 22.05.2009; опубл. 10.11.2009, Бюл № 31. с.2.

46 Пат.135048 Российская Федерация, МПК(7) F 16 J 15/43 Комбинированное магнитожидкостное уплотнение вала / Топоров А.В.; патентообладатель ФГБОУ ВПО «Ивановский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» - № 2013128306/06 ; заявл. 20.06.2013; опубл. 27.11.2013, Бюл. № 33. с.9.

47 Пат.148871 Российская Федерация, МПК(7) F16 J 15/43 Комбинированное магнитожидкостное уплотнение / Топоров А.В.; патентообладатель ФГБОУ ВПО «Ивановский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий

стихийных бедствий» - № 2014132660/06; заявл. 07.08.2014; опубл. 20.12.2014, Бюл. № 35. с.10.

48 Пат. 184858 Российская Федерация: МПК(7) F16 J 15/43 Торцевое магнитожидкостное уплотнение / Топоров А.В.; патентообладатель ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России - № 2018127280; заявл. 24.07.2018; опубл. 12.11.2018, Бюл. № 32. с.5.

49 Андреев, А.В. Теоретические основы надежности технических систем: учебное пособие / А.В. Андреев, В.В. Яковлев, Т.Ю. Короткая. - Санкт-Петербург : Изд-во Политехнического ун-та, 2018 - 164 с.

50 Топоров, А.В. Анализ надежности уплотнительных устройств, используемых в пожарной технике / А.В. Топоров, Д.Ю. Палин, Т.А. Яковенко, Е.А. Топорова // Техносферная безопасность. - 2021. - №2(31). - С. 74-81.

51 Исследование влияния магнитных материалов на магнитные характеристики комбинированных уплотнений / А.В. Топоров, Н.А. Кропотова, М.Ю. Колобов // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. - 2018. - №2 (54). - С. 92-97.

52 Хрусталёв, А.А. Уплотнения вращающихся валов / А.А. Хрусталёв, В.А. Булкин, Ю.А. Дулатов - Казань: КХТИ, 1978. - 39 с.

53 Сайкин, М.С. Разработка и исследование электромеханических магнитожидкостных герметизаторов специального технологического оборудования: специальность 05.09.01 «Электромеханика»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Михаил Сергеевич Сайкин. - Москва : Типография МЭИ, 1998.

54 Миткевич, А.В. Стабильность постоянных магнитов / А.В. Миткевич. -Ленинград : Энергия, 1971. - 270 с.

55 Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П.Ф. Дунаев, О.П. Лёликов. - Москва : Высшая школа, 1985 - 416 с., ил.

56 Мур, Д.Ф. Трение и смазка эластомеров / Д.Ф. Мур; пер. с англ. Г.И. Бродского. - Москва : Химия, 1977. - 262 с.

57 Боуден, Ф.П. Трение и смазка / Ф.П. Боуден, Д. Тейбор; пер. с англ. Ю.Н. Восторопятова ; под ред. И.В. Крагельского. - Москва : Машиностроение, 1960. - 151 с.

58 Резиновые уплотнения вращающихся валов: Каталог - справочник / В.С. Юровский, Г.А. Захарьев, В.К. Коморницкий-Кузнецов, Е.М. Фиалка - Москва : ЦНИИТ Энефтехим, 1978. - 184 с.

59 Магнитные, упругие, структурные и магнитодеформационные свойства магнитоэластиков / Л.В. Никитин, Л.С. Миронова, К.Г Корнев, Г.В. Степанов // ВМС. Серия А. - 2004. - №3. - С. 498-509.

60 Алексеев, А.Г. Магнитные эластомеры / А.Г. Алексеев, А.Е. Корнев. -Москва : Химия, 1987. - 240 с.

61 Палин, Д.Ю. Повышение безопасности технологического оборудования за счет применения магнитных материалов в уплотнительных устройствах / Д.Ю. Палин // Современные пожаробезопасные материалы и технологии. - 2020. -С. 91-93.

62 Палин, Д.Ю. Разработка комбинированного магнитожидкостного уплотнения вала пожарного центробежного насоса / Д.Ю. Палин, А.В. Топоров, И.М. Арефьев // Надежность и долговечность машин и механизмов. - 2019. - С. 129-133.

63 Шимановский, А.О. Применение метода конечных элементов в решении задач прикладной механики : Учебно-методическое пособие / А.О. Шимановский, А.В. Путято.- Гомель : БелГУТ, 2008 - 61 с.

64 Бате, К.Ю. Методы конечных элементов / К.Ю. Бате ; пер. с англ. В.П. Шидловского ; под ред. Л.И. Турчака. - Москва : Физматлит, 2010. - 1022 с.

65 Бурман, З.И. Программное обеспечение матричных алгоритмов и метода конечных элементов в инженерных расчётах / З.И. Бурман, Г.А. Артюхин, Б.Я. Зархин. - Москва : Машиностроение, 1988. - 256 с.

66 Деклу, Ж. Метод конечных элементов / Ж. Деклу ; пер. с фр. Б.И. Квасова ; под ред. Н.Н. Яненко. - Москва : Мир, 1976. - 96 с.

67 Покровский, А.А. Использование расчета магнитных полей методом конечных элементов при создании конструкций комбинированных магнитожидкостных уплотнений / А.А. Покровский, П.В. Пучков, И.А. Легкова // Интернет-журнал Науковедение. - 2016. - Т. 8. - № 5 (36). - С. 92.

68 Пучков, П.В. Повышение работоспособности резьбовых соединений на основе новых конструктивных решений и применения магнитоуправляемых наножидкостей: специальность 05.02.04 «Трение и износ в машинах»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Пучков Павел Владимирович. - Иваново, 2007. - 188 с.

69 Топоров, А.В. Разработка комбинированных магнитожидкостных уплотнений и исследование их трибологических характеристик: специальность 05.02.04 «Трение и износ в машинах»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Топоров Алексей Валериевич. - Иваново, 2000.

- 175 с.

70 Байда, Е.И. Расчет электромагнитных и тепловых полей с помощью программы FEMM : Учебно - методическое пособие / Е.И. Байда. - Харьков : 2015

- 147 с.

71 Сильвестер, П. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков / П. Сильвестер, Р. Феррари; пер. с англ. С.Н. Хотяинцева; под. ред. Ф.Ф, Дубровки. - Москва : Мир, 1986. - 229 с.

72 Михлин, С.Г. Численная реализация вариационных методов / С.Г. Михлин. - Москва : Наука, 1966. - 432 с.

73 Михлин, С.Г. Вариационные методы в математической физике / С.Г. Михлин. - Москва : Наука, 1970. - 512 с.

74 Автоматизированная система обслуживания конечно-элементных расчётов / А.С. Цыбенко, Н.Г. Ващенок, Н.Г. Крищук, Ю.О. Лавендел. - Киев : Вища школа, 1986. - 252 с.

75 Тихонов, А.И. Интегрированная система генерации двухмерной конечно-элементной модели двигателей серии 4П / А.И. Тихонов, Ю.Б. Казаков, В.С. Мостейкис // Современное состояние проблемы и перспективы энергетики и

технологии в энергостроении (IV Бернардосовские чтения): тез. докл. -1989. -С. 70.

76 Тихонов, А.И. Разработка и исследование конструкции неявнополюсных двигателей постоянного тока: специальность 05.09.01 «Электрические машины» : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Тихонов Андрей Ильич. - Москва, 1992. - 18 с.

77 Казаков, Ю.Б. Применение метода конечных элементов для расчёта МЖУ / Ю.Б. Казаков, Ю.О. Михалев, М.С. Сайкин // XII Рижское совещание по магнитной гидродинамике: тез. докл. - 1987. -Т.4. - С. 11-14.

78 Топоров, А.В. Выбор наиболее рациональной конструкции магнитной системы комбинированного магнитожидкостного уплотнения / А.В. Топоров, В.В. Киселев, П.В. Пучков // Пожарная и аварийная безопасность. - 2017. - № 3(6)

- С.45-60.

79 Казаков, Ю.Б. Исследование защитных МЖУ методом конечных элементов / Ю.Б. Казаков, Ю.О. Михалев, М.С. Сайкин // Материалы Международной научно-технической конференции (XXI Бенардосовские чтения): тез. докл. - 1987. - С.107.

80 Пучков, П.В. Исследование влияния плотности упаковки частиц наполнителя магнитного эластомерного материала на характеристики магнитного поля в области трения при использовании магнитной жидкости в качестве смазки / П.В. Пучков, А.В. Топоров, Д.Ю. Палин // Пожарная и аварийная безопасность.

- 2022. - №2(25). - С. 14-20.

81 Пат. 203534 Российская Федерация, МПК(7) F16 J 15/43. Комбинированное магнитожидкостное уплотнение вала / Палин Д.Ю. ; заявитель и патентообладатель Палин Д.Ю. - № 2020134398; заявл. 19.10.2020; опубл. 08.04.2021, Бюл № 10. с.6.

82 Сизов, А.П. Разработка конструкции комбинированного магнитожидкостного уплотнения для подшипниковых узлов текстильных машин / А.П. Сизов, А.В. Топоров, Д.Ю. Палин, Е.А. Топорова // Известия высших

учебных заведений. Технология текстильной промышленности. - 2019. -№ 6(384). - С. 208-212.

83 Топоров, А.В. Расчет магнитной системы комбинированного магнитожидкостного уплотнения / А.В. Топоров, Д.Ю. Палин, В.В. Киселев // Современные проблемы гражданской защиты. - 2019. - № 2(31). - С. 83-89.

84 Сайкин, М.С. Магнитожидкостные герметизаторы технологического оборудования / М.С. Сайкин. - Санкт-Петербург : Издательство Лань, 2017.

- 136 с.

85 Контарев, А.В. Применение магнитных жидкостей / А.В. Контарев // Успехи современного естествознания. - 2012. - № 10. - С. 67-70.

86 Палин, Д.Ю. Перспективы применения магнитного эластомерного материала в конструкциях уплотнительных устройств / Д.Ю. Палин // Надежность и долговечность машин и механизмов. - 2022. - С. 525-528.

87 Фертман, В. Е. Магнитные жидкости: Справ. пособие / В.Е. Фертман. -Минск : Высшая школа, 1988 - 184 с.

88 Палин, Д.Ю. Применение магнитного эластомерного материала в разъёмных фланцевых соединениях / Д.Ю. Палин // Материалы международной научно-технической конференции "Системы безопасности". - 2018. - № 28. -С. 74-76.

89 ООО «ПОЛИМЕРМАШ ГРУПП» г. Санкт-Петербург [Сайт]. - URL : http://www.polgroup.ru (дата обращения 12.03.2020). - Текст : электронный.

90 Топоров, А.В. Анализ влияния конфигурации магнитной системы на характеристики магнитожидкостного уплотнения с магнитным эластомерным материалом / А.В. Топоров, Д.Ю. Палин, М.Ю. Колобов // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. - 2020. - № 2(62) -С. 130-137.

91 Палин, Д.Ю. Перспективы применения магнитожидкостных уплотнений с эластомерным материалом для герметизации валов пожарных насосов / Д.Ю. Палин, А.В. Топоров // Надежность и долговечность машин и механизмов. - 2020.

- С. 72-76.

92 Палин, Д.Ю. Повышение износостойкости магнитных эластомерных уплотнительных устройств за счет смазывания магнитной жидкостью / Д.Ю. Палин // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2023. - № 05. -С. 223-225.

93 Аврущенко, Б.Х. Резиновые уплотнители / Б.Х. Аврущенко. -Ленинград: Химия, 1973. - 136 с.

94 Палин, Д.Ю. Теоретическое исследование магнитной системы на основе магнитного эластомерного материала / Д.Ю. Палин // Актуальные вопросы естествознания. - 2020. - С. 86- 90.

95 Палин, Д.Ю. Конечно-элементное моделирование магнитных полей магнитожидкостных уплотнений / Д.Ю. Палин // Транспортное машиностроение. - 2023. - №3 (15) - С. 14-20.

96 Магнитные жидкости в машиностроении / Д.В. Орлов, Ю.О. Михалев, Н.К. Мышкин [и др.]; под общ. ред. Д.В. Орлова, В.В. Подгоркова. - Москва : Машиностроение, 1993. - 272 с.

97 Топоров, А.В. Исследование рабочих характеристик магнитожидкостного уплотнения / А.В. Топоров, Д.Ю Палин // Современные проблемы гражданской защиты. - 2021. - № 2(39) - С. 123-130.

98 Перминов, С.М. Исследование магнитного поля и удерживающей способности рабочего зазора магнитожидкостного уплотнения с зубцами прямоугольной формы / С.М. Перминов // Вестник ИГЭУ. - 2014. - Вып. 1. -С. 1-6.

99 Полетаев, В.А. Исследование магнитного поля в рабочем зазоре магнитожидкостного герметизатора / В.А. Полетаев, А.М. Власов, Т.А. Пахолкова // Международный научно-исследовательский журнал. - 2019. - № 2(80). -С. 53-58.

100 Васильцов, Э.А. Бесконтактные уплотнения / Э.А. Васильцов. -Ленинград : Машиностроение, 1974. - 160 с.

101 Щац, Я.Ю. Уплотнения подшипниковых узлов / Я.Ю. Шац. - Киев : Машгиз. Юж. отделение, 1963. - 144 с.

102 Герметичный ввод вращательного движения с магнитожидкостным уплотнением / А.З. Аврамчук, А.К. Калинкин, Ю.О. Михалев, Д.В. Орлов // Приборы и техника эксперимента - 1975. - №3. - С. 191-192.

103 ГОСТ 8752-79. Манжеты резиновые армированные для валов. Технические условия : государственный стандарт Союза ССР : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 24.01.1979 №192 : дата введения 01.01.1981. - Москва : ИПК Издательство стандартов, 1997. - 38 с.

104 Hannifin, P. Руководство по кольцам круглого сечения : справочное пособие / Р. Hannifin. - Москва : Parker Hannifin LLC, 2016. - 164 с.

105 Пат. 197088 Российская Федерация, МПК(7) F16 J 15/00, F16 J 15/43. Магнитожидкостное уплотнение вала / Палин Д.Ю., Топоров А.В., Пучков П.В. ; патентообладатель ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России - № 2019137911; заявл. 22.11.2019; опубл. 30.03.2020, Бюл № 10. с.5.

106 Сайкин, М.С. Разработка конструкций магнитожидкостных герметизаторов насосов пожарной техники и оценка их работоспособности / М.С. Сайкин, А.В. Топоров, Е.А. Топорова // Современные проблемы гражданской защиты. - 2020. - № 1 (34). - С.60-66.

107 Палин, Д.Ю. Повышение надежности поворотного механизма пожарной автолестницы за счет разработки магнитожидкостного уплотнения / Д.Ю. Палин // Пожарная и аварийная безопасность. - 2020. - С. 259-261.

108 Таничев, М.В. Исследование процесса смещения рабочей кромки магнитного эластомерного материала под воздействием критических перепадов давлений / М.В. Таничев, Д.Ю. Палин // Инженерные и социальные системы. -2021. - С. 160-163.

109 Таничев, М.В. Исследование триботехнических характеристик единичного магнитного эластомерного уплотнения под воздействием критического перепада давлений рабочей среды / М.В. Таничев, Д.Ю. Палин // Пожарная и аварийная безопасность. - 2022. - №2(25). - С. 21-26.

110 Ким, И.П. Неразъемные соединения и соединения с натягом : Учебно-методическое пособие к решению задач по дисциплине «Детали машин» для студентов инженерно-технических специальностей / И.П. Ким, А.А. Калина. -Минск : БНТУ, 2010. - URL : https://rep.bntu.by (дата обращения 16.10.2020). -Текст: электронный.

111 Муницына, Н.В. Определение модуля упругости I-го рода и коэффициента Пуассона: метод. указ. по выполнению лабораторной работы по курсу «Сопротивление материалов» / Н.В. Муницына. - Иваново : «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет», 2008. - 12 с.

112 Сопротивление материалов / А.Ф. Смирнов, А.В. Александров, Н.И. Монахов [и др.]; под ред. А.Ф. Смирнова. - Изд. 3- е, перераб. и доп. - Москва : Высшая школа, 1975. - 480 с.

113 Вайнберг, Д.В. Расчет пластин / Д.В. Вайнберг, Е.Д. Вайнберг. -Издание 2-е, переработанное и дополненное. - Киев : Будивельник, 1970. - 436 с.

114 ГОСТ 27674-88. Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения : государственный стандарт Союза ССР : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31.03.1988 №950 : дата введения 01.01.1989. - Москва: Издательство стандартов, 1992.

115 Шец, С.П. Влияние смазочного материала на процессы, протекающие в подшипниках качения / С.П. Шец, В.И. Сакало // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2016. - №2 (50). - С. 31-35.

116 Полюшкин, Н.Г. Основы теории трения, износа и смазки: учеб. пособие / Н.Г. Полюшкин; Красноярский государственный аграрный ун-т. - Красноярск, 2013 - 192 с.

117 Каржавин, В.В. Трение, износ, смазочные материалы: учеб. пособие / В.В. Каржавин, А.И. Зимин. - Екатеринбург, 2003. - 83 с.

118 Особенности механизма трения эластомерных материалов различных типов. Теоретические и практические аспекты (обзор) / Е.В. Алифанов, А.М.

Чайкун, Д.С. Горлов, М.А. Венедиктова // Труды ВИАМ. - № 1 (61). - 2018. -С. 66-72.

119 Григорьев, А.Ю. Теория механизмов и машин. Экспериментальные исследования трения при страгивании и скольжении тел: Учебно-методическое пособие / А.Ю. Григорьев, Ю.С. Молчанов. - Санкт-Петербург : НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2014. - 32 с.

120 Трение и модифицирование материалов трибосистем / Ю.К. Машков, К.Н. Полещенко, С.Н. Поворознюк, П.В. Орлов. - Москва : Наука, 2000. - 280 с.

121 Лахтин, Ю.М. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. - 3-е изд., перераб. и доп. -Москва : Машиностроение, 1990. - 528 с.

122 Эрдеди, А.А. Теоретическая механика. Сопротивление материалов: Учебное пособие для машиностроительных специальностей среди проф. учебных заведений / А.А. Эрдеди, Н.А. Эрдеди. - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва : Издательский центр «Академия», 2001. - 318 с.

123 Смазка и смазочные материалы (трибологические аспекты смазки): учебно-методическое пособие / Ю.М. Лужнов, Ю.Н. Калачев, В.Д. Александров, М.В. Морщилов. - Москва : МАДИ, 2019. - 40 с.

124 Басин, М.Е. Методика моделирования упругопластического деформирования длинномерного изделия в режиме гидродинамического трения / М.Е. Басин, М.Г., Бояршинов, Г.Л. Колмогоров // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. - 2010. - №3. - С. 45-51.

125 Мельник, В.А. Торцовые уплотнения валов : справочник / В.А. Мельник. — Москва : Машиностроение, 2007. — 320 с

126 Вуколов, В.М. Детали из пластмасс в пневмогидравлических системах / В.М. Вуколов, И.М. Кузьмичева. - Ленинград : Машиностроение. Ленинградское отделение, 1974. - 141 с.

127 Башта, Т.М. Машиностроительная гидравлика / Т.М. Башта. - Москва : Машиностроение, 1971. - 672 с.

128 Палин, Д.Ю. Исследование распределения магнитного поля в комбинированном магнитожидкостном уплотнении с магнитными эластомерными элементами / Д.Ю. Палин, А.В. Топоров // Надежность и долговечность машин и механизмов. - 2021. - С. 332-334.

129 Палин, Д.Ю. Разработка бесконтактного устройства для измерения крутящего момента на валу / Д.Ю. Палин, А.В. Топоров, В.Е. Иванов // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. - 2020. - № 2 (62). - С. 125-129.

130 Пат. 198360 Российская Федерация, МПК(7) G01 L 3/10. Бесконтактное устройство для измерения крутящего момента на валу / Палин Д. Ю. ; заявитель и патентообладатель Палин Д.Ю. - № 2020108230; заявл. 25.02.2020; опубл. 02.07.2021, Бюл № 19. с.6.

131 Комаров, М.С. Основы научных исследований / М.С. Комаров. - Львов: Вища школа, 1982. - 128 с.

132 Макаричев, Ю.А. Методы планирование эксперимента и обработки данных: учебное пособие / Ю.А. Макаричев, Ю.Н. Иванников. - Самара: Самарский государственный технический ун-т., 2016. - 131 с.

133 Гусев, В.Г. Теория планирования многофакторных экспериментов : Методические Указания к лабораторным работам / В.Г. Гусев. - Владимир : Владимирский государственный университет, 2010. - 110 с.

134 Юдин, Ю.В. Организация и математическое планирование эксперимента: учебное пособие / Ю.В. Юдин, М.В. Майсурадзе, Ф.В. Водолазский. — Екатеринбург : Издательство Уральского ун-та, 2018. — 124 с.

135 Фадеев, В.Е. Предотвращение распространения пожара посредством применения экранных стен в пассажирских терминалах: специальность 05.26.03 «Пожарная и промышленная безопасность»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Фадеев Виктор Евгеньевич. - Москва, 2019. - 151 с.

136 Гетало, Н.С. Корреляционные модели определения норм расхода энергоресурсов для предприятий ЖКХ / Н.С. Гетало // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. - 2012. - №1 (95). - С. 25-32.

137 Мельников, О.М. Работоспособность соединений «вал-манжета» и повышение их надежности / О.М. Мельников // Агроинженерия. - 2018. - №2 (84). - С. 50-54.

138 Новоселов, Ю.К. Влияние состояния зоны контакта на работоспособность соединения «вал-манжета» / Ю.К. Новоселов, Б.Л. Шрон // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. - 2014. -Вып. 46. - С. 33-36.

139 Палин Д.Ю. Исследование триботехнических характеристик магнитного эластомерного уплотнения с магнитожидкостной смазкой / Д.Ю. Палин, А.В. Топоров // Трибология - машиностроению. - 2022. - С. 231-233.

140 Палин, Д.Ю. Исследование герметичности традиционного и магнитожидкостного уплотнения / Д.Ю. Палин // Энергия - 2021. - 2021. - С. 72.

141 ГОСТ 24054-80. Изделия машиностроения и приборостроения. Методы испытаний на герметичность. Общие требования. : межгосударственный стандарт : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28.03.1980 №1411 : дата введения 01.01.1987 - Москва : ИПК Издательство стандартов, 2005.

142 Серегин, М.Ю. Организация и технология испытаний : в 2 ч. Ч. 1: Методы и приборы испытаний : учебное пособие / М.Ю. Серегин. - Тамбов : Издательство Тамбовского государственного технического университета, 2006. - 84 с.

143 Никитин, О.Ф. Шероховатость поверхности и герметичность контактных уплотнительных устройств / О.Ф. Никитин // Машиностроение и компьютерные технологии. - 2013. - № 5. - С. 101-106.

144 Лабораторный практикум по технологии резины : Основные свойства резин и методы их определения : Учебное пособие для студентов химико-

технологических специальностей высших учебных заведений / Я.Д. Захаров, Н.В. Белозеров, З.В. Черных [и др.] - Москва : Химия, 1976. - 240 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Копии патентов, полученных при написании диссертационной работы

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Документы о внедрении результатов диссертационной работы

СПРАВКА

о внедрении результатов диссертационной работы Палина Дениса Юрьевича

Результаты диссертационной работы Палина Дениса Юрьевича на тему «Совершенствование конструкций магнитожидкостных уплотнений с магнитным эластомерным материалом» могут быть внедрены в производственный процесс ИП Куренковой И.В.

Разработанное магнитожидкостное уплотнение может применяться в работе текстильного оборудования и показать себя, как наиболее эффективная альтернатива существующим уплотнительным устройствам.

Кроме этого,предлагаемые автором решения могут способствовать повышению герметичности подвижных узлов машин и механизмов.

ный предприниматель

Россия, 153511, Ивановская область, г. Кохма, ул.Кочетовой, д.17 ОГРНИП304371131700082 ИНН371100331770

Общество с ограниченной ответственностью "АСПЕКТ" (ООО «АСПЕКТ»)

153022, Ивановская область, г Иваново, ул Богдана Хмельницкого, д. 44, помещ. 32 телефон [phone], E-mail: [e-mail] ОГРН 1213700003857, ИНН 3702256633, КПП 370201001, СЖПО 47589000

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Палина Дениса Юрьевича на тему: «Совершенствование конструкций магнитожидкостных уплотнений с магнитным эластомерным материалом»

Настоящий акт подтверждает внедрение результатов диссертационной работы Палина Дениса Юрьевича в производственный процесс на базе ООО «АСПЕКТ».

Разработанное в рамках диссертационного исследования магнитожидкостное уплотнение успешно используется для имеющегося токарного оборудования.

Достигнутый эффект от внедрения: подтверждается обеспечением герметичности подшипникового узла оборудования, увеличением срока его службы, снижением эксплуатационных затрат на ремонт и обслуживание.

Генеральный директор ООО «АСПЕКТ»