Коллектив академических ученых отмечен за обнаружение эффекта аномального снижения динамической неустойчивости механических систем при разработке фрикционных изделий нового поколения.

В числе авторов – ученые Института механики металлополимерных систем им. В.А. Белого Национальной академии Наук Беларуси (ИММС НАН Беларуси) Владимир Сергиенко, Сергей Бухаров и Андрей Григорьев, ученый секретарь Отделения физики, математики и информатики НАН Беларуси Ирина Филатова и заведующий лабораторией Физико-технического института Анна Анисович (на фото).

Снижение шума, в том числе в таких его источниках, как узлы трения мобильных машин, технологического и бытового оборудования, необходимо для повышения конкурентоспособности техники и обеспечения требований экологической и санитарной безопасности по шуму.

Исследования академических ученых были направлены на установление механизмов генерации шума при трении твердых тел, а также разработку методов и принципиально новой технологии создания композитов и изделий из них, обеспечивающих снижение шума в узлах трения. Полученные результаты, направленные на решение проблемы шума в узлах трения, опубликованы в монографиях, вышедших в Беларуси, Швейцарии, Китае, США, и ведущих международных научных журналах.

При изучении влияния на полимеры физических воздействий обнаружен новый эффект, характеризующийся аномальным снижением динамической неустойчивости механических систем с трением в результате обработки компонентов композиционных материалов низкотемпературной плазмой и высокочастотным электромагнитным полем, приводящей к координационной адаптации поверхностных слоев материалов. Это обеспечивает снижение интенсивности акустической эмиссии фрикционного взаимодействия твердых тел.

Авторами экспериментально установлено, что для различных по составу и структуре фрикционных композитов, отличающихся типом полимерной матрицы, дисперсных и волокнистых наполнителей при воздействии плазмы и электромагнитного поля на их компоненты наблюдается изменение статико-кинетических характеристик трения, в первую очередь минимизирующих фрикционные автоколебания. Уменьшение динамической неустойчивости механических систем с трением, например фрикционных узлов, к числу которых относятся тормоза и трансмиссии машин, позволяет снизить интенсивность происхождения шума в источнике и тем самым уменьшить уровень акустической эмиссии фрикционного взаимодействия во внешнюю среду.

Обнаруженный эффект положен в основу новой технологии производства различных компонентов для узлов трения транспортных и технологических машин. Это позволяет создавать малошумные узлы трения, что имеет первостепенное значение для техники нового поколения, и существенно снизить зависимость отечественных предприятий от критического импорта.

Результатами белорусских ученых интересуются предприятия зарубежных стран. Например, по инициативе автомобильного научно-исследовательского института GEELY достигнута договоренность о проведении аудита ИММС на предмет компетентности в области определения виброакустических (NVH) характеристик автомобилей. После одобрения китайской стороной ИММС НАН Беларуси получит возможность тестировать материалы и компоненты европейских производителей, обеспечивающие акустический комфорт в автомобилях китайского производителя.

Ряд российских компаний, производящих автокомпоненты, также сотрудничают с ИММС. Заключены контракты по исследованиям, связанным с качеством звука. Это новое формирующееся направление в машиностроительной виброакустике, получившее развитие в последние годы. Например, на решение проблемы шума («скрипа») фрикционных элементов механизма управления закрылками самолетов понадобилось больше двух лет совместной работы с ЦКБ ПАО «Туполев». В результате ИММС НАН Беларуси стал сертифицированным поставщиком бесшумных тормозных элементов для комплектации самолетов семейства «Туполев» на Казанский авиационный завод им. С.П. Горбунова и др.

Особое внимание уделяется сотрудничеству с белорусскими предприятиями. Разработаны фрикционные материалы с уменьшенной эмиссией шума в окружающую среду для комплектации технологических машин, применяемых при производстве металлокорда на ОАО «Белорусский металлургический завод», плодотворно развивается сотрудничество с ОАО «МТЗ» и ОАО «Гомсельмаш».

Валерий КОНЧИЦ,

заведующий отделом «Фрикционное материаловедение»,

ученый секретарь ИММС НАН Беларуси