Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание инновационной энергосберегающей технологии и оборудования для стабилизации геометрических параметров широкого спектра изделий машино- и приборостроения на основе использований вибромеханической энергии

Докладчик: Королев Альберт Викторович

Должность: профессор, профессор кафедры

Цель проекта:
1. Создание инновационной энергосберегающей технологии и оборудования для стабилизации геометрических параметров широкого спектра изделий машино- и приборостроения на основе использований вибромеханической энергии. 2. Создание отечественного производства конкурентоспособной продукции - энергосберегающего автоматизированного оборудования для вибромеханической релаксации остаточных напряжений и стабилизации геометрических параметров изделий машино- и приборостроения взамен энергоемкого термического оборудования.

Основные планируемые результаты проекта:
1.
- математическая модель процесса вибромеханической релаксации напряжений и стабилизации геометрических параметров изделий, отражающая механизм и основные закономерности процесса;
- методика определения рациональных условий вибромеханической обработки изделий.
- новые способы и технологии вибромеханической стабилизации изделий.
- автоматизированное оборудования для вибромеханической стабилизации изделий.
- серийное производство автоматизированного оборудования для вибромеханической стабилизации.
2.
- снижение расхода электроэнергии на стабилизацию геометрических параметров изделий не менее чем в 10 раз по сравнению с применяемыми технологиями термического отпуска;
- повышение производительности обработки по сравнению с существующими технологиями не менее чем в 5 раз;
- экологическая безопасность;
- возможность встраивания в автоматическую линию;
- снижение затрат на незавершенное производство до 20%;
3.
Научная новизна проекта:
- разработка вероятностной математической модели процесса вибромеханической стабилизации, отражающей реальный механизм влияния внешних упругих деформаций на изменение остаточных напряжений изделий и позволяющей определять вероятность удаления остаточных напряжений при различных условиях виброрелаксации изделия;
- обосновании энергоэффективности процесса вибромеханической стабилизации изделий;
- экспериментальные зависимости величины деформации деталей от условий вибромеха-нической обработки деталей;
- сравнительные статистические исследования эффективности вибромеханической стаби-лизации изделий и термоотпуска.
Практическая значимость проекта:
- практические рекомендации по вибромеханической стабилизации изделий;
- методика выбора рациональных условий вибромеханической стабилизации;
- конструкция автоматизированного оборудования для вибромеханической обработки де-талей;
- технология производства автоматизированного оборудования для вибромеханической стабилизации.
Новизна предложенных решений подтверждается тремя действующими патентами на способы вибромеханической стабилизации изделий, производственными испытаниями установки для вибромеханической стабилизации изделий. Подано 9 заявок на способы стабилизации.
4. Авторы проекта имеют приоритет в области совершенствования процесса вибромеханической стабилизации изделий. Они первыми в мире 16 лет назад получили патент на ультразвуковой способ стабилизации изделий. Сейчас появилось много других ультразвуковых способов стабилизации, но авторы предложили новый более эффективный способ вибромеханической стабилизации без ультразвука и получили на него патент. Сейчас авторы проекта подали еще 9 заявок на патенты, в которых получил отражение принципиально новый способ вибромеханической стабилизации, позволяющий не только снимать напряжения в деталях, но одновременно исправлять погрешности геометрической формы.
Авторы проекта приступили к математическому моделированию процесса вибромеханической стабилизации, что позволяет целенаправленно совершенствовать технологию и обеспечивать ее высокую эффективность. Большинство авторов предлагают способы виброобработки и технологии, не понимая физической сущности это процесса и не обеспечивая должную эффективность обработки.
5.
1. Возможный риск: Технология пока не прошла тестирования в промышленных масштабах: возможно, не выявлены какие-то технологические недостатки.
Действия по его снижению: Риск минимален, так как авторами проекта успешно была апробирована установка для ультразвуковой релаксации остаточных напряжений в кольцах подшипников в производственных условиях. Кроме того квалификационный состав исполнительный очень высокий.
2. Возможный риск: Отсутствие заинтересованных заказчиков
Действия по его снижению: Риск сводится к минимуму, так как на этапе создания опытного образца предполагается начинать переговоры с потенциальными потребителями оборудования для вибромеханической стабилизации параметров из-делий. Возможна поставка первых образцов оборудования на максимально льготных условиях (возможно, бесплатно) в рекламных целях. Для снижения этого вида риска предполагается проводить маркетинговую разведку, выбирать сегмент активно развивающихся предприятий, начинать работать в первую очередь с ними. Предлагать удобные для клиента финансовые схемы оплаты.
3. Возможный риск: Отсутствие у потенциального производителя оборудования инвестиционных ресурсов для модернизации производственной базы.
Действия по его снижению: Риск отсутствует, так как проект осуществляется совместно с надежным индустриальным партнером, который заинтересован в освоении производства оборудования для стабилизации геометрический параметров изделий вибромеханическим способом. Кроме это-го в России имеется много предприятий, заинтересованных в освоении производства высокорентабельной наукоемкой конкурентоспособной продукции.
4. Возможный риск: Психологические барьеры: неготовность менять апробированную технологию на новую, переучивать персонал и т.д.
Действия по его снижению: Предлагать комплекс работ по установке оборудования и обучению персонала.


Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Область применения результатов научных исследований:
- совершенствование процессов вибромеханической стабилизации и определения ра-циональных условий их осуществления;
- развитие научных исследований в области механики деформируемого твердого тела;
- подготовка специалистов в области материаловедения и технологии материалов, тех-нологии машиностроения и других.
Область применения технологических решений:
- точное машиностроение и приборостроение, прежде всего транспортное машино-строение,
- металлургическое производство;
- сварочное производство;
- производство авиационных, космических систем,
- станкостроение,
- производство энергетического оборудования,
- производство военной техники,
- подшипниковое производство,
- производство навигационной техники,
- производство бытовой техники и др.
2.
На первом этапе планируется внедрить результаты работы в производство индустриального партнера – ООО «Стирол-ГАЗ».
В дальнейшем возможна организации производства продукции для вибромеханической стабилизации изделий на других предприятиях, заинтересованных в обеспечении высокой рентабельности производства.
3.
Прогноз
- дальнейшее развитие научных исследований с учетом особенностей производства различных изделий: подшипников, проката, деталей двигателей, станочного оборудования и т.т.
- расширение области практического использования полученных результатов по отраслям;
- совершенствованиие технологии вибромеханической стабилизации изделий – совмещение процесса релаксации остаточных напряжений с исправлением погрешности изделий и с другими методами обработки;
- постепенное вытеснение с отечественного и зарубежного рынка энергозатратного термического оборудования, применяемого для стабилизации изделий;
- развитие международного сотрудничества как в научной сфере, так и в сфере производства.

Текущие результаты проекта:
1. Выполнен аналитический обзор современной научнотехнической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ.
2 Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.
3. Выполнен выбор направления исследований и способов решения поставленных задач.
4. Выполнена разработка эскизной конструкторской документации на макет установки для стабилизации геометрических параметров изделий.
5. Индустриальный партнер приобрел токарный станок с ЧПУ для изготовления деталей макета установки.
Выполнены требования по показателям результативности ПНИ:
1. По результатам исследований в настоящий момент опубликованы 2 статьи в научных журналах, индексируемых в базе данных Scopus (планировалось 2), к концу года должны быть опубликованы еще несколько статей. Всего направлено для публикации 12 статей.
2. Подано 9 патентных заявок (по плану -6).
3. По результатам исследований представлены к защите 3 кандидатские диссертации (по плану -1).
4. Выдержаны требования по доле исследователей в возрасте до 39 лет (43%) и среднему возрасту исследователей до 41 года (факт. 39).
5. Выполнены требования по количеству мероприятий по демонстрации и популяризации результатов и достижений науки, в которых приняла участие и представила результаты проекта организация – 10.
6. Выполнены требования по объему привлечения внебюджетных средств – 0,8 млн. руб.