Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Инновационное развитие техники и технологий наземного транспорта : II Всероссийская научно-практическая конференция

Cборник статей (Екатеринбург, 16 декабря 2020 года)
Покупка
Артикул: 798584.01.99
Доступ онлайн
700 ₽
В корзину
В сборнике представлены научные исследования II Всероссийской научно-практической конференции «Инновационное развитие техники и технологий наземного транспорта». Рассмотрены вопросы современного состояния, проблемы и перспективы развития и внедрения инновационных технологий и результатов фундаментальных и прикладных исследований в различных областях науки (естественные, технические, экономические) в области транспорта. Сборник адресован научным работникам, преподавателям, аспирантам и студентам, специализирующимся в области техники и технологий наземного транспорта.
Инновационное развитие техники и технологий наземного транспорта : II Всероссийская научно-практическая конференция : сборник статей (Екатеринбург, 16 декабря 2020 года) / науч. ред. О. А. Лукашук ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Уральский федеральный университет. - Екатеринбург : Изд-во Уральского ун-та, 2021. - 232 с. - ISBN 978-5-7996-3233-5. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1923161 (дата обращения: 27.02.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ ТЕХНИКИ 
И ТЕХНОЛОГИЙ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА

ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ,  
ПОСВЯЩЕННАЯ 90-ЛЕТИЮ КАФЕДРЫ  
ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН И РОБОТОВ

Сборник статей

Екатеринбург, 6 декабря 2019 г.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б. Н. ЕЛЬЦИНА

Екатеринбург
Издательство Уральского университета
2020

И665
Инновационное развитие техники и технологий наземного транспорта : Всероссийская научно-практи-
ческая конференция, посвященная 90-летию кафедры подъемно-транспортных машин и роботов : сбор-
ник статей (Екатеринбург, 6 декабря 2019 г.) / Министерство науки и высшего образования Российской 
Федерации, Уральский федеральный университет. —  Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2020. — 211 с. : 
ил. —  ISBN 978-5-7996-2972-4. —  Текст : электронный.

ISBN 978-5-7996-2972-4

В сборнике представлены научные исследования Всероссийской научно-практической конференции «Инновацион-
ное развитие техники и технологий наземного транспорта», посвященной 90-летию кафедры подъемно-транспортных 
машин и роботов. Рассмотрены вопросы современного состояния, проблемы и перспективы развития и внедрения 
инновационных технологий и результатов фундаментальных и прикладных исследований в различных областях науки 
(естественные, технические, экономические) в области транспорта.
Сборник адресован научным работникам, преподавателям, аспирантам и студентам, специализирующимся в об-
ласти техники и технологий наземного транспорта.

УДК 656(063)
ББК 39я43

УДК 
656(063)
ББК 
39я43

 
И665

ISBN 978-5-7996-2972-4 
© Уральский федеральный университет, 2020

Организационный комитет конференции
Председатель:
В. В. Кружаев, проректор по науке Уральского федерального университета, канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр.
Заместители председателя:
О. Ю. Шешуков, директор Института новых материалов и технологий, д-р техн. наук, профессор;
Д. В. Куреннов, директор Школы базового инженерного образования Института новых материалов и технологий, канд. техн. 
наук, доцент, зав. кафедрой «Информационных технологий и автоматизации проектирования»;
Ю. П. Самохвалов, начальник военного учебного центра при УрФУ, канд. соц. наук
Члены оргкомитета:
Н. А. Абыкаев, почетный профессор УрФУ, глава ассоциации выпускников УрФУ Республики Казахстан, д-р экон. наук, академик 
Российской академии естественных наук;
В. А. Спиридонов, директор департамента машиностроения Института новых материалов и технологий, канд. техн. наук, доцент;
О. А. Лукашук, зав. кафедрой подъемно-транспортных машин и роботов, канд. техн. наук, доцент;
К. А. Асанбеков, доцент кафедры подъемно-транспортных машин и роботов, канд. техн. наук;
Е. А. Охезина, начальник отдела информационно-аналитического сопровождения;
С. В. Лукашов, начальник кафедры танковых войск военного учебного центра при УрФУ;
О. Н. Бондарев, начальник учебной части кафедры инженерных войск военного учебного центра при УрФУ;
Д. Н. Багин, профессор кафедры танковых войск военного учебного центра при УрФУ, канд. техн. наук
Секретариат организационного комитета:
В. В. Макарова, инженер кафедры подъемно-транспортных машин и роботов;
А. А. Сутормина, ведущий инженер кафедры подъемно-транспортных машин и роботов

УДК 378.096
Г. Г. Кожушко,
профессор, д‑р техн. наук
О. А. Лукашук,
доц., канд. техн. наук
В. П. Жегульский,
доц., канд. техн. наук
Уральский федеральный университет, 
Екатеринбург

КАФЕДРЕ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН И РОБОТОВ —  90 ЛЕТ

В декабре 2019 года кафедра подъемно-транспортных машин и роботов Института новых материалов и технологий 
Уральского федерального университета отмечает 90-летний юбилей со дня основания. В статье приведена история 
создания и развития кафедры ПТМиР с 1929 по 2019 год, основные события, достижения сотрудников и выпускников, 
отмечается преемственность научных традиций в деятельности кафедры на протяжении ее истории.
Ключевые слова: Уральский федеральный университет, кафедра подъемно-транспортных машин и роботов, даты, 
события, люди.

DEPARTMENT OF «LIFTING AND TRANSPORT MACHINES AND ROBOTS» —  90 YEARS

In December 2019, the Department of Lifting and Transporting Machines and Robots of the Institute of New Materials 
and Technologies of the Ural Federal University celebrates its 90th anniversary. The article gives the history of the creation and 
development of the Department of Engineering and Technology from 1929 to 2019, the main events, achievements of em-
ployees and graduates, the continuity of scientific traditions in the activities of the department throughout its history is noted.
Keywords: Ural Federal University, department of hoisting-and-transport machines and robots, dates, events, people.

Кафедра подъемно-транспортных машин была 
создана в составе Уральского индустриального 
института в 1929 году по инициативе руководст-
ва «Уралмашзавода», строившегося для выпуска 
горнорудного и металлургического оборудования. 
Пуск завода состоялся в 1933 году, до 1935 года 
кафедра функционировала на его территории. Для 
предприятия велась подготовка инженеров-кон-
структоров по трем специальностям: «Подъемно-
транспортные машины», «Экскаваторостроение», 
«Металлические конструкции», в дальнейшем все 
они соединились под общим названием «Подъем-
но-транспортные машины».
Первым заведующим кафедрой был начальник 
конструкторского отдела «Уралмашзавода» Павел 
Борисович Гольман, которым были написаны пер-
вые учебные пособия по мостовым и специальным 
кранам [1].
Фундамент уральской научной и инженерной 
школы в области подъемно-транспортных машин 
был заложен Израилем Борисовичем Соколов-
ским [1]. Профессор И. Б. Соколовский заведовал 
кафедрой в 1934–1938 и 1942–1952 годах. Им были 
подготовлены первые кандидаты технических 
наук С. А. Казак, С. И. Михайлов, М. И. Хрисанов, 
А. Б. Парницкий, В. Н. Суторихин, ставшие впослед-

ствии докторами технических наук. Незаурядный 
специалист, в совершенстве владевший математиче-
ским аппаратом при решении уникальных инженер-
ных задач, И. Б. Соколовский был широко известной 
фигурой в отечественном машиностроении.
С 1952 по 1979 год кафедрой руководил про-
фессор Павел Захарович Петухов —  крупный 
ученый и организатор подготовки специалистов 
подъемно-транспортного машиностроения, осно-
ватель новых научных направлений: комплексная 
механизация и автоматизация погрузочно-разгру-
зочных транспортных и складских работ, созда-
ние землеройных машин для разработки мерзлых 
грунтов виброударным методом, теория металлур-
гических кранов [1; 2].
После окончания в 1935 году Уральского инду-
стриального института он подготовил и защитил 
кандидатскую диссертацию (1939). По материалам 
докторской диссертации, посвященной исследова-
нию тормозов крановых механизмов (1951), была 
издана его первая монография. Всего П. З. Петухо-
вым было опубликовано более 300 научных работ, 
в том числе 20 монографий. Его труд об исполь-
зовании тензометрии в машиностроении стал 
настольной книгой многих поколений научных 
работников [3].

© Кожушко Г. Г., Лукашук О. А., Жегульский В. П., 2020

В эти и последующие годы заметный вклад в раз-
витие кафедры внесли М. И. Хрисанов, С. А. Казак, 
А. Г. Горбачев, В. Н. Суторихин, П. В. Яковлев, В. И. Ко-
тов, В. Н. Богоявленский, Г. С. Бушуев, А. С. Кожемя-
кин. Яркий след оставил А. П. Шабашов, написавший 
получившую широкое распространение и неодно-
кратно переиздававшуюся книгу по мостовым кра-
нам общего назначения. Результаты работ коллектива 
кафедры в области металлургических и специаль-
ных кранов получили отражение в целом ряде книг 
и учебных пособий.
Одной из первых на Урале кафедра стала при-
менять тензометрический метод исследования 
машин, создав комплекс приборов для измерения 
напряжений в металлоконструкциях. Для проведе-
ния экспериментальных исследований специаль-
ных кранов и статистического анализа величин 
действующих нагрузок были разработаны и изго-
товлены несколько комплектов счетчиков задан-
ных напряжений и анализаторов размаха сигналов 
(В. Н. Богоявленский, В. И. Паутов, В. Е. Дусье).
В конце 50-х —  начале 60-х годов П. З. Петухо-
вым совместно с М. А. Гуриным создана научная 
школа по разработке теории и машин для разру-
шения мерзлых грунтов (Б. Н. Киселев, В. А. Аба-
кумов, И. А. Холодов, В.Е Дусье, Л. В. Стоцкая, 
Б. Н. Абрамов, В. П. Жегульский, А. В. Новенко 
и др.). Первый разработанный кафедрой вибро-
ударный рыхлитель УПИ-2 был испытан в Управ-
лении механизации № 1 Свердловскгорстроя 
в 1961 году. Его фактическая производительность 
составила 120–150 м3 за смену при глубине рых-
ления 1,1 м. Исследования созданных образцов 
позволили спроектировать рыхлитель ВР-25 для 
строительства железной дороги Ивдель —  Обь.
В 1972 году в развитие нового научного направ-
ления была введена учебная дисциплина «Ком-
плексная механизация и автоматизация погру-
зочно-разгрузочных, транспортных и складских 
работ» (П. З. Петухов, М. А. Гурин, Л. В. Стоцкая). 
Под руководством П. З. Петухова проводились 
Всесоюзные семинары по данной тематике, полу-
чившие заслуженное признание у специалистов 
различных отраслей промышленности и вузов.
В 1979–1988 годах кафедру возглавлял профес-
сор Сергей Антонович Казак [1, 4]. Инженерную 
подготовку он получил в харьковском механико-
машиностроительном институте, который окон-
чил в 1941 году, и потом был призван в армию. 
Участвовал в боях Великой Отечественной вой-
ны. После демобилизации учился в аспирантуре 
и работал на кафедре подъемно-транспортных 
машин УПИ.

Известный ученый, доктор технических наук 
С. А. Казак —  создатель научной школы и новой 
учебной дисциплины «Статистическая динамика 
и надежность подъемно-транспортных машин». 
Он —  автор более 250 книг и статей, основные его 
труды посвящены исследованию динамических 
процессов в конструкциях и расчету грузоподъ-
емных кранов и экскаваторов. Большое внимание 
С. А. Казак уделял подготовке научных кадров, 
работе в межвузовском научно-методическом со-
вете по подъемно-транспортной специальности.
В 70–80-е годы важное место на кафедре зани-
мали работы по конвейерной тематике. В развитие 
теории ленточных конвейеров проводились иссле-
дования упругих динамических характеристик кон-
вейерных лент (П. В. Яковлев), динамики и ресурса 
ленточных конвейеров, напряженно-деформиро-
ванного состояния лент (Г. Г. Кожушко). Экспери-
ментальные исследования проводили на мощных 
ленточных конвейерах Качканарского ГОКа, ком-
бината «Ураласбест» и других предприятий.
В начале 1970-х годов кафедрой выполнены 
исследования тяжелых литейных кранов про-
изводства красноярского завода «Сибтяжмаш» 
грузоподъемностью механизма главного подъ-
ема 400–450 тонн. С использованием расчетов, 
выполненных по методике профессора С. А. Ка-
зака, объединенной бригадой специалистов УПИ 
им. С. М. Кирова, завода «Сибтяжмаш» и Красно-
ярского политехнического института в сложней-
ших условиях эксплуатации кранов на Западно-
Сибирском и Новолипецком металлургических 
заводах были успешно проведены эксперимен-
тальные исследования конструкций, на основе 
результатов которых удалось осуществить при 
проектировании меры по повышению надежности 
и безопасности литейных кранов.
В первой половине 1980-х годов в связи с боль-
шим интересом к созданию роботизированных ком-
плексов, по инициативе П. З. Петухова и М. А. Гу-
рина, коллектив кафедры приступил к подготовке 
инженеров по специализации «Механика роботов», 
впоследствии «Роботы и манипуляторы автомати-
зированных подъемно-транспортных систем».
В 1986 году кафедре с целью обновления учебно-
лабораторной базы были выделены значительные 
средства для организации специализированного 
компьютерного класса с современным 
периферийным оборудованием для курсового и дипломного 
проектирования, учебной лаборатории 
промышленных и учебных манипуляционных систем 
с микропроцессорным управлением (рис. 1), 
а также учебного компьютерного класса на 25 ра-

бочих мест. Кафедра подъемно-транспортных машин 
стала называться «Подъемно-транспортные 
машины и роботы».
Под руководством М. А. Гурина для повышения 
квалификации и переподготовки инженерных 
кадров промышленных предприятий Свердловской 
области в УПИ имени С. М. Кирова был организован 
при обществе «Знание» двухгодичный 
народный «Университет роботизации производства». 
Его выпускники подготовили и успешно 
защитили 68 выпускных квалификационных работ 
по тематике роботизации технологических процессов 
производства продукции.
С 1988 по 2014 год кафедрой заведовал профессор 
Герман Георгиевич Кожушко [1]. Основными 
достижениями в перестроечный и постперестро-
ечный периоды явились сохранение кадрового 
потенциала кафедры, а также развитие творческих 
и экономических инициатив. Повышению 
эффективности учебного процесса способствовал 
выход в 1989 году учебного пособия по курсовому 
проектированию грузоподъемных машин [5].
Кафедра стояла у истоков экспертизы промышленной 
безопасности, технического диагностирования 
подъемных сооружений, отработавших 
нормативный срок службы. В 1991 году при 
кафедре было создано ТОО «ПТМ-Урал», учредителями 
которого стали сотрудники кафедры 
В. Е. Дусье, Е. С. Кузнецов, А. В. Иванов, Г. Г. Кожушко, 
директором была выбрана Л. В. Стоцкая. 
Были уточнены методики обследования металлоконструкций, 
механизмов, устройств безопасности, 
электро- и гидрооборудования. Результаты 
обследований публиковались в журнале «Безопасность 
труда в промышленности», других изданиях. 
Полученные материалы использовались в учебном 
процессе. Велась подготовка специалистов по обследованию 
кранов и крановых путей в Свердловской, 
Челябинской, Тюменской, Томской областях 
и Башкортостане. В 1998 году Л. В. Стоцкой был 
создан Уральский экспертный центр, основными 
видами деятельности которого стали обследова-
ния грузоподъемных машин и крановых путей, 
методическое обеспечение этих работ, обучение 
и аттестация специалистов для их выполнения. 
Сотрудниками УЭЦ, преподавателями кафедры 
В. Е. Дусье, Л. В. Стоцкой, Ю. В. Наварским и др. 
был разработан руководящий документ «Мето-
дические указания по обследованию специальных 
металлургических кранов» (РД 10-112-6-03).
С 2014 года по настоящее время кафедрой за-
ведует доцент кандидат технических наук Ольга 
Анатольевна Лукашук.
На кафедре подъемно-транспортных машин 
и роботов УрФУ в рамках образовательных про-
грамм укрупненной группы направлений 23.00.00 
«Техника и технологии наземного транспорта» ве-
дется подготовка бакалавров в очной и заочной 
формах по направлениям 23.03.02 «Наземные транс-
портно-технологические комплексы» —  профили 
«Подъемно-транспортные, строительные, дорожные 
машины и оборудование» и «Автомобиле- и трак-
торостроение», а также 23.03.03 «Эксплуатация 
транспортно-технологических машин и комплек-

Рис. 1. Б. Н. Ельцин в учебной лаборатории промышленных  
и учебных манипуляционных систем кафедры ПТМиР

сов» —  профиль «Автомобильный сервис»; маги-
стров по очной форме обучения по направлениям 
23.04.02 «Наземные транспортно-технологические 
комплексы» —  программы «Автоматизированные 
подъемно-транспортные машины» и «Проекти-
рование колесных и гусеничных машин», а также 
23.04.03 «Эксплуатация транспортно-технологи-
ческих машин и комплексов» —  программа «Авто-
мобильный сервис»; специалистов по очной форме 
обучения по направлению 23.05.02 «Транспортные 
средства специального назначения».
В преподавательский состав входят 4 про-
фессора, 19 доцентов, 5 старших преподавателей 
и 10 ассистентов.

Основным научным направлением кафедры 
в настоящее время является надежность и ресурс 
подъемно-транспортных машин. Сотрудники ка-
федры тесно связаны с промышленными предпри-
ятиями региона, выполняют для них опытно-кон-
структорские и научно-исследовательские работы. 
Студенты неоднократно становились победителя-
ми многих конкурсов.
За годы работы кафедрой подготовлено более 
5 000 инженеров. По результатам выполненных 
исследований и разработок кафедрой опублико-
ваны 25 монографий, свыше 3 000 статей, получено 
более 300 авторских свидетельств и патентов 
на изобретения.

Список литературы
1. Подъемно-транспортная техника : словарь-справочник : в 2 т. Т. 2 / Л. Н. Горбунова, Н. И. Ивашков, А. А. Короткий 
и др. ; ред. К. Д. Никитин, Л. Н. Горбунова. —  Красноярск : ИПК СФУ, 2008. — 598 с. —  ISBN 978-5-7638-0824-7.
2. Кожушко Г. Г. К 100-летию профессора П. З. Петухова // Подъемно-транспортное дело. — 2009. — № 3. —  С. 25.
3. Петухов П. З., Казанцев А. В. Применение тензометрии в машиностроении. — Москва : Машгиз, 1956. — 
366 с.
4. Кожушко Г. Г. От Екатеринослава до Екатеринбурга —  славный путь ученого и педагога. К 100-летию со дня 
рождения профессора С. А. Казака // Подъемно-транспортное дело. — 2018. — № 1–2. —  С. 38–39.
5. Курсовое проектирование грузоподъемных машин : учеб. пособие для студентов машиностр. спец. вузов / 
С. А. Казак, В. Е. Дусье, Е. С. Кузнецов и др. ; под ред. С. А. Казака. — Москва : Высшая школа, 1989. — 319 с. —  ISBN 
5-06-000143-1.

Секция 1 
ПРОБЛЕМЫ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ 
В ТРАНСПОРТНОЙ ОТРАСЛИ

УДК 629.1.03
Д. А. Кириллов,
студент
А. В. Ильин,
доц., канд. техн. наук
А. А. Сутормина,
ведущий инженер
Уральский федеральный университет, 
Екатеринбург

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИИ.  
ИНТЕГРИРОВАНИЕ РЕШЕТЧАТЫХ СТРУКТУР В ДЕТАЛИ И АГРЕГАТЫ АВТОМОБИЛЕЙ

3D-печать позволяет пользователям легко создавать сложные формы. Изменяя внутреннюю геометрию напечатанных 
деталей, они могут достичь довольно впечатляющих механических свойств. Одним из лучших способов достижения 
хороших соотношений прочности и веса, желаемого поглощения удара и звука и больших площадей поверхности является 
печать объектов с решетчатой структурой.
Ключевые слова: аддитивные технологии, автомобилестроение, решетчатые структуры, топологическая оптимизация, 
вибрационная защита.

ADDITIVE TECHNOLOGIES IN THE AUTOMOTIVE INDUSTRY.  
INTEGRATION OF LATTICE STRUCTURES INTO VEHICLE PARTS AND ASSEMBLIES

3D printing allows users to easily create complex shapes. By changing the internal geometry of printed parts, they can 
achieve quite impressive mechanical properties. One of the best ways to achieve good strength-to-weight ratios, desired 
shock-to-sound absorption, and large surface areas is to print objects with a lattice structure.
Keywords: Additive technologies, automotive, lattice structures, topological optimization, vibration protection.

3D-печать позволяет пользователям легко создавать 
сложные формы. Изменяя внутреннюю 
геометрию напечатанных деталей, они могут 
достичь довольно впечатляющих механических 
свойств. Одним из лучших способов достижения 
хороших соотношений прочности и веса, желаемого 
поглощения удара и звука на площадях поверхности 
является печать объектов с решетчатой 
структурой.
3D-печать дала решеткам новые уровни доступности. 
Решетчатые структуры с 3D‑печатью гораздо 
проще изготовить из-за объема контроля над 
внутренней геометрией, предлагаемой технологией. 
Это не только аппаратное обеспечение. Например, 
программное обеспечение для оптимизации топологии 
облегчает точное планирование структур.
Кроме того, послойный стиль осаждения позволяет 
лучше контролировать полые секции, 
которые имеют решающее значение для создания 
крошечных узлов, балок и распорок во внутренней 
геометрии объектов. Другими словами, методы изготовления, 
такие как обработка на станках с ЧПУ, 
не позволяют управлять такими деталями.

Основными преимуществами решетчатой 
структуры являются простота устройства и высокий 
предел прочности, которые могут быть достигнуты. 
Она также имеет большие эстетические 
преимущества с ее открытыми пространствами, 
сложными узлами и гораздо большими возможностями 
дизайна. Тем не менее есть и структурные 
преимущества, которые выходят за рамки просто 
веса или внешнего вида.
Еще одним преимуществом, которое она имеет, 
является использование большей части пространства 
с низким потреблением материала. Решетки 
могут расширить конструкцию, чтобы улучшить 
ее общую площадь поверхности без больших затрат 
с точки зрения материалов, поскольку они 
простираются через узлы с большим количеством 
открытого пространства между ними.
Регулируя толщину и положение узлов, балок 
или распорок, разработчики могут интегрировать 
некоторые новые функции, связанные с тем, как 
компонент взаимодействует с силами и звуком. Использование 
решеток дает разработчикам гораздо 
больший контроль над амортизацией, контролем 

© Кириллов Д. А., Ильин А. В., Сутормина А. А., 2020

удара и гашением вибрации (шума). Аналогично 
дизайнеры могут уменьшить ударное напряжение 
или использовать элементы, которые действуют 
как жертвенные признаки, защищающие критические 
компоненты объекта.
Особенности дизайна
Существует много параметров, которые определяют, 
насколько хорошо работает решетчатая 
структура и какими характеристиками она обла-
дает. Рассмотрим основные.
Клеточная структура
Существует огромное количество клеточных 
структур, которые представляют собой отдельные 
строительные блоки в решетке. Каждая ячейка 
представляет собой повторяемую форму и мо-
жет иметь различные формы и размеры. Обычно 
клеточные структуры имеют стандартные формы, 
такие как кубы, звезды, шестиугольники, алма-
зы и так далее. Однако многие дизайнеры могут 
смешивать и сочетать эти формы для создания 
определенных характеристик материала для систе-
мы. Не все структуры одинаковы, поэтому важно 
выбрать, какие фигуры повторяются и в каком 
порядке.
Материал
Материал также влияет на размер и плотность, 
поскольку он имеет свою жесткость, вес и свойст-
ва, которые следует учитывать. Мягкие материалы 
обычно требуют меньшей и более плотной популя-

ции клеток для уменьшения провисания во время 
печати. Более мягкие, менее жесткие материалы 
также обычно требуют более толстых элементов 
и узлов. В качестве альтернативы, решетки, напе-
чатанные из более жесткого материала, обычно 
обеспечивают больший диапазон конструкции 

с более тонкими элементами и ячейками большего 
размера.
Ориентация решетки
Угол, под которым печатаются ячейки, может 
изменить свойства структуры решетки, поскольку 
это влияет на количество и размещение необхо-
димых опор.
Выводы и дальнейшие перспективы иссле‑
дования
Различные производственные отрасли исполь-
зуют возможности 3D-принтеров для осветле-
ния металлических конструкций. Это особенно 
полезно для автомобильной, аэрокосмической 
и авиационной промышленности, где транспорт-
ные средства должны быть максимально легкими, 
чтобы поддерживать скорость и эффективность 
использования топлива. Иногда это позволяет 
компаниям снизить вес компонентов до 70 %.
Ноттингемский университет сосредоточился 
на 3D-печати сложных металлических решетчатых 
конструкций. При этом они снизили вес автомо-
бильных компонентов, уменьшив их плотность. 
Эти новые конструктивные элементы позволят 
автомобилю весить меньше в целом, и, следова-
тельно, он станет более экономичным.
Аналогичным образом NanyangVenture 8 пред-
ставлял собой электромобиль, созданный студен-
тами и сотрудниками Технологического универси-
тета Наньянга (рис. 1).

Автомобиль имеет более 150 деталей, напечатанных 
на 3D-принтере, включая приборную 
панель, различные решетки, дверные защелки, 
но самое главное, что внешняя оболочка и кузов 
состоят из сотовой структуры, которая повышает 
ее прочность.

Рис. 1. Кузов автомобиля из сотовой структуры, напечатанный на 3D-принтере

УДК 629.1.03
В. И. Точилкин,
магистрант
А. В. Ильин,
доц., канд. техн. наук
В. В. Макарова,
ассистент
Уральский федеральный университет, 
Екатеринбург

ПРИМЕНЕНИЕ АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОГО НАСОСА В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Предложены конструктивные варианты аксиально-поршневых насосов, применяемых в промышленности. Выбрана 
и обоснована конструкция аксиально-поршневого насоса с наклонной шайбой.
Ключевые слова: насос, наклонная шайба, промышленность.

APPLICATION OF AXIAL PISTON PUMP IN INDUSTRY

The design variants of axial piston pumps used in industry are proposed. The design of axial piston pump with inclined 
washer is chosen and justified.
Keywords: pump, inclined washer, the industry.

Гидравлическое оборудование сегодня приобрело 
большую популярность в автомобильной 
промышленности. Эффективность и качество выполнения 
поставленных задач зависит от совершенства 
их рабочих органов и систем управления. 
Строительные и дорожные машины используют 
в своей конструкции гидравлический насос, ко-
торый обеспечивает подачу рабочей жидкости 
в момент, когда механическая энергия привода 
двигателя или электромотора преобразовывается 
в энергию потока. Устройство нагнетает жидкость 
в трубопроводы, что позволяет создать давление 
в гидравлической системе. Полученная энергия 
преобразуется во вращение выходного вала насо-
са с помощью гидромотора. Он отвечает за при-
ведение в действие исполнительного механизма 
техники.
Данные гидрокомпоненты применяются в ги-
дроприводах различной спецтехнике и являются 
основными элементами функционирования всей 
системы. Чаще всего используется в манипулято-
рах, автокрановой технике, сельскохозяйственной 
и дорожно-строительной технике.
Применение на технике
Главной задачей гидравлического насоса яв-
ляется преобразования механической энергии 
(крутящий момент, частоту вращения) в ги-
дравлическую (подача, давление). Для акси-
ально-поршневого насоса с наклонной шайбой 
и наклонным блоком является единственным 
принципом действия —  это вытеснение жидко-

сти. Во время работы внутри насоса образуют-
ся изолированные камеры, в которых рабочая 
жидкость перемещается из полости всасывания 
в полость нагнетания. Поскольку между поло-
стями всасывания и нагнетания не существует 
прямого соединения, объемные насосы очень 
хорошо приспособлены для работы в условиях 
высокого давления в гидросистеме. Основными 
параметрами гидронасосов являются рабочий 
объем (удельная подача) (см3/об) —  это объем 
жидкости, вытесняемый насосом за 1 оборот 
вала, максимальное рабочее давление (МПа, bar), 
максимальная частота вращения (об/мин).
Регулируемый аксиально-поршневой насос 
с наклонной шайбой 4150.250 предназначен для 
работы в открытых гидросхемах. Подача насоса 
пропорциональна частоте вращения вала и рабо-
чему объему. Величина рабочего объема бессту-
пенчато регулируется от нуля до максимального 
значения за счет изменения угла наклона шайбы. 
Предназначен для установки на каток.
Возможна тандемная установка дополнитель-
ного аксиально-поршневого, шестеренного или 
радиально-поршневого насоса.
Регулируемый аксиально-поршневой насос 
с наклонной шайбой (рис. 1) предназначен для 
работы в гидростатических трансмиссиях (ГСТ) 
установленных на автобетоновозах. Насос пре-
образеут механическую энергию вращения вала 
в энергию рабочий жидкости, с помощью уста-
новленного на насос клапана перепада давления 

© Точилкин В. И., Ильин А. В., Макарова В. В., 2020

Доступ онлайн
700 ₽
В корзину