Пермяки создали первый в мире прототип портативного анализатора качества смазки на производстве
В ПНИПУ разработали первый в мире прототип портативного анализатора, который позволяет прямо в цехе оценить остаточный ресурс промышленной смазки всего по паре капель (0,15–0,2 миллилитра). Устройство имитирует трение деталей и фиксирует время до износа смазочной пленки, что на 98% снижает расход материала по сравнению с лабораторными методами и дает возможность оперативно контролировать качество смазки в работающем оборудовании, предотвращая поломки.
Статья опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология». Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
В любом производственном оборудовании есть движущиеся компоненты (механические узлы), например, направляющие элементы токарных станков, шарниры и подвески роботов-манипуляторов, редукторы, подшипники валов или насосов и многие другие. Прямое взаимодействие металлических деталей может привести к поломке, образованию царапин и сколов. Чтобы этого не допустить, узлы трения смазывают специальным промышленным материалом – пластичной смазкой. Кроме того, что она предотвращает прямой контакт деталей, она также отводит лишнее тепло и создает барьер от влаги, тем самым защищая от перегрева и коррозии.
Этому материалу предъявляют серьезные требования. Его качество определяют по плотности, вязкости, прочности, стабильности, содержания механических примесей, воды и растворителей, в том числе и по износостойкости – чем она выше, тем ниже вероятность возникновения дефектов на деталях. Перед применением все смазки подвергают испытаниям в лабораторных условиях на специальном оборудовании, которые имитируют работу механизмов. Такой контроль помогает изучить свойства продукта и узнать, при какой нагрузке он остается стойким, а при какой теряет свою эффективность.
Однако существующие для этого решения обладают рядом недостатков: применяемые устройства дорогостоящие, сложные в эксплуатации и предназначены для проверки лишь «чистого» – свежего материала в лаборатории. Кроме того, только на один опыт затрачивается не менее 10 мл продукта, что при многочисленном анализе в промышленных масштабах приводит к сильным расходам. А главная проблема – это невозможность оценить с их помощью смазки, которые уже используются на производстве, хотя это также необходимо, так как их защитные свойства со временем ослабевают и требуют контроля.
Ученые Пермского Политеха разработали прототип инновационной портативной установки для проверки износостойкости материала прямо в условиях цеха. Ключевое преимущество метода – возможность протестировать смазку, взятую в очень малом количестве (до 0,2 миллилитра) непосредственно из узла трения работающей машины, и определить, исчерпала ли она свой ресурс или еще может использоваться.
– Предлагаемая конструкция отличается простотой и компактностью. Она имитирует работу пары металлических деталей (узла): вращающийся цилиндрический образец прижимается к неподвижной пластине. Между ними помещается крошечная порция тестируемой смазки (0,15–0,2 миллилитра). Прикладываемая нагрузка регулируется с помощью винтового механизма и измеряется тензодатчиком, – рассказывает Макар Ромашкин, доцент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ, кандидат технических наук.
– Эксперимент продолжается до тех пор, пока на образце не появится характерное серое окисленное кольцо (признак начала деградации смазки), либо не произойдет «схватывание» – прямой контакт металлических образцов из-за полного разрушения смазочной пленки. При этом фиксируется время, которое материал выдерживает под конкретной нагрузкой до наступления критического момента, – поясняет Борис Стародубцев, доцент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ, кандидат технических наук.
Уникальность конструкции – в минимальном расходе исследуемого продукта и особом типе пары трения (вращающемся цилиндрическом образце и неподвижной пластине). Такое решение позволяет легко и удобно проводить проверку прямо на производстве, тогда как аналогичные машины содержат больше составных частей и требуют значительных затрат сил и времени.
С помощью разработанной лабораторной установки ученые провели 150 экспериментов со смазкой «Литол-24», которая активно используется в промышленности для различных механизмов и узлов, работающих в условиях высоких нагрузок и температур (подшипников качения, шарниров и других). Ее проверяли в двух состояниях: свежей и уже отработавшей определенное время в реальных условиях.
После испытаний прототипа машины трения на установке строится график зависимостей в виде кривой, по которой можно отследить качество материала. Для свежего она имеет определенную форму, а по мере старения его характеристики ухудшаются: время до схватывания сокращается, а форма кривой меняется. Так, проверив продукт из работающего оборудования и сравнив полученный график с эталоном, работники цеха или предприятия на месте смогут сделать точный вывод о степени его износа и остаточных возможностях.
По сравнению с аналогами новая установка для контроля износостойкости ученых Пермского Политеха менее трудоемкая и дорогая, а также требует для тестирования на 98% меньше смазочного материала, сохраняя при этом точность анализа. Метод может стать незаменимым промышленным инструментом, позволяя предотвращать поломки и оптимизировать графики техобслуживания на основе объективных данных о состоянии смазки.
Telegram 
Дзен 
VK Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Разработчики из РТУ МИРЭА создали программный модуль, который на основе параметров технологического процесса, органолептических показателей качества сырья, а также его физико-химических и реологических характеристик прогнозирует итоговую оценку вкуса кондитерских изделий. В качестве входных данных используются температура, давление, расход технологических потоков, скорость работы оборудования и перемещения продукта, влажность, кислотность, содержание сухих веществ, вязкость, консистенция и другие параметры, поступающие от производственных датчиков и средств лабораторного контроля. Сегодня оценка вкуса на производстве часто проводится субъективно, с привлечением экспертов-дегустаторов, что требует времени и не позволяет оперативно корректировать технологический процесс. Разработанная программа, использующая многослойную нейронную сеть, позволяет рассчитывать прогнозную оценку вкуса непосредственно в ходе производства и своевременно формировать рекомендации по корректировке технологических и режимных параметров.
17 сентября, в день рождения Константина Циолковского, отмечается Всероссийский день физики. Исследования ученого, посвященные теоретическим основам космонавтики, стали фундаментом для последующего развития ракетной техники. Сегодня похожий путь проходят квантовые технологии: фундаментальные исследования квантовых явлений постепенно превращаются в инженерные решения — от сверхпроводниковых кубитов и квантовых сенсоров до вычислительных систем и новых материалов. О том, какие прикладные задачи уже решаются с помощью квантовых технологий, рассказывает доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой теоретической физики и квантовых технологий Сергей Мухин.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Тренды здорового питания постоянно меняются, в том числе на основе научных исследований. Когда-то публика панически боялась жиров, но их реабилитировали. Гарвардская пирамида здорового питания рисовала сложные углеводы в основании пирамиды, а теперь они переместились к вершине. Возможно, и современную моду на приоритет белка придется пересмотреть.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно