кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
Аддитивные технологии представлены различными способами 3d-печати и находят все более широкое применение в различных отраслях промышленности во всем мире. Например, печать металлическими порошками применяется для производства таких элементов конструкций как различные кронштейны в авиастроении или изготовления корпусов космических аппаратов. Применение же 3d-печати с использованием полимерных материалов позволяет изготавливать, например, различные шестерни для неответственных механизмов. Также актуальность имеет применение подобной технологии в пневматике. Однако, при этом, возможность применения данных технологий для изготовления различных пневматических устройств на сегодняшний день не имеет широких исследований. В ходе изучения данного вопроса изготовлен пневматический редуктор. Однако, было выявлено, что одной из проблем, не позволяющей спроектировать и изготовить нормально функционирующее пневматическое устройство, является неизвестная величина коэффициента трения материалов, из которых изготавливаются его элементы. Целью данного исследования является установление коэффициента трения покоя изделий, изготовленных из полимерных материалов при помощи технологий 3d-печати. Необходимость данного исследования обусловлена проблемами, возникшими в результате проведения испытаний высокопроизводительного пневматического редуктора, изготовленного при помощи аддитивных технологий с применением различных полимерных материалов. Основной проблемой данного устройства является нарушение плотности неподвижных разъемных соединений частей корпуса и крышек редуктора. Так как уплотняемая среда – сжатый воздух, находящийся под давлением 0,9 МПа, то любое нарушение плотности может привести к разрушению редуктора или к потерям воздуха из тормозной системы грузового поезда в связи с увеличением количества утечек в трубопроводе для дополнительного питания запасного резервуара. В статье представлены результаты экспериментальных исследований по определению коэффициента трения различных видов материалов, применяемых при 3D-печати. Полученные коэффициенты трения требуются для проектирования уплотнений пневматических приборов по общепринятым методикам.
Additive technologies are represented by various methods of 3D printing and are increasingly being used in various industries around the world. For example, printing with metal powders is used for the production of such structural elements as various arm supports in the aircraft industry or the manufacture of spacecraft hulls. The use of 3D printing with the use of polymer materials makes it possible to manufacture, for example, various gears for non-principle mechanisms. The use of such technology in pneumatics is also relevant. However, at the same time, the possibility of using these technologies for the manufacture of various pneumatic devices has not been widely studied up to now. In the course of studying this issue, a pneumatic gearbox was made. However, it was found out that one of the problems that does not allow to design and manufacture a normally functioning pneumatic device is an unknown value of friction factor of the materials of which its elements are made. The study objective is to find out the static friction factor of products made of polymer materials using 3D printing technologies. The necessity of this study is explained by the problems that arose as a result of testing a high-performance pneumatic gearbox manufactured using additive technologies applying various polymer materials. The main problem of this device is the density violation of fixed detachable joints of gearbox case parts and covers. Since the medium to be used is compressed air under a pressure of 0.9 MPa, any density violation can lead to the gearbox destruction or to air losses from the braking system of a freight train due to an increase in the number of leaks in the pipeline for additional power supply to the spare reserve. The paper presents the results of experimental studies on finding the friction factor of various types of materials used in 3D printing. The obtained friction factors are required for the design of seals of pneumatic devices according to generally accepted methods.