Среда, 21 Февраля 2024

Научные школы ЮУрГУ: Научная школа трибологии

Friday, 12 January 2024 00:00   Текст предоставлен кафедрой автомобильного транспорта
Научные школы ЮУрГУ: Научная школа трибологии K2_ITEM_IMAGE_CREDITS предоставлены кафедрой автомобильного транспорта

В рамках празднования юбилея университета продолжаем публиковать материалы о научных школах ЮУрГУ. Формирование научной школы гидродинамической теории смазки, одного из направлений трибологии, в Южно-Уральском государственном университете, в то время Челябинском политехническом институте (ЧПИ), относится к шестидесятым годам двадцатого века и связано с именами Александра Тимофеевича Полецкого, Александра Георгиевича Бургвица, Геннадия Алексеевича Завьялова, Валерия Никифоровича Прокопьева. Работы велись на кафедрах теоретической механики, теории механизмов и машин, гироскопических приборов и устройств, автомобильного транспорта. В 1983 году А.Г. Бургвиц создал первую в стране вузовско-академическую лабораторию триботехники Челябинского политехнического института и Института машиноведения Уральского отделения АН СССР.

Неоценимый вклад в становление и развитие научной школы трибологии на кафедре автомобильного транспорта ЮУрГУ внес доктор технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы, академик Российской академии транспорта Валерий Никифорович Прокопьев. Выпускник этой кафедры, он возглавлял ее 33 года – с 1976-го по 2009-й. Валерий Никифорович сформировал в вузе самостоятельное направление «Гидродинамическая теория смазки сложнонагруженных опор скольжения». Это стало ответом на острую потребность автотракторной промышленности в новых, более точных, методах расчета подшипников коленчатого вала, учитывающих изменения нагрузки как по величине, так и по направлению, для проектирования перспективных форсированных двигателей внутреннего сгорания.

В 1988 году В.Н. Прокопьев становится заведующим сектором трибоанализа гидро- и газодинамических опор скольжения в вузовско-академической лаборатории триботехники, а в дальнейшем – ее научным руководителем. Основными направлениями работы лаборатории стали гидродинамические трибосопряжения и системы их смазки. Здесь проводились фундаментальные исследования в области нелинейной динамики жидкостных опор скольжения, теории течения смазки в тонких слоях, ограниченных упругими поверхностями, газированных и неньютоновских смазок. Решались прикладные задачи по моделированию подшипников скольжения многоопорных валов поршневых и роторных машин, динамики трибосопряжения «поршень – цилиндр», опор быстроходных роторных машин с плавающими вращающимися и невращающимися втулками, смазочных систем машин.

При решении этих задач в лаборатории был выполнен целый комплекс работ с ведущими моторостроительными заводами и исследовательскими центрами страны, в том числе Волгоградским моторным заводом, Камским автомобильным заводом (Набережные Челны), Заволжским моторным заводом (Заволжье), объединением «Барнаултрансмаш», Научно-исследовательским институтом тракторных и комбайновых двигателей (Владимир), Головным специализированным конструкторским бюро «Трансдизель» (Челябинск), Кустанайским дизельным заводом.

После безвременной кончины В.Н. Прокопьева научная школа продолжала развиваться, опираясь на его учеников. В 2010–2012 годах кардинально обновилось экспериментальное оборудование вузовско-академической лаборатории триботехники за счет участия кафедры в программе «Образование», а затем, в качестве лидера приоритетного направления работ (ПНР-3), – в программе развития национального исследовательского университета. Появились уникальные ротационные вискозиметры с компьютерным управлением, несколько машин трения, феррографическая лаборатория, другие приборы, позволившие изучать реологическое поведение всесезонных моторных масел, подшипниковые сплавы, влияние присадок, конструктивные и эксплуатационные особенности опор жидкостного трения с поступательным и вращательным движением шипа. Инициаторами модернизации выступали Е.А. Задорожная, И.Г. Леванов, И.В. Мухортов.

Расширился диапазон научных исследований – он включал теперь работы не только по гидродинамической теории смазки, но и по другим направлениям трибологии. Это и упругогидродинамические опоры двигателей внутреннего сгорания, и многослойные подшипники турбокомпрессоров, и масла с неньютоновскими свойствами, и межфазные взаимодействия смазочных и конструкционных материалов, и трибосопряжения с текстурированными поверхностями трения. За пять лет на кафедре по этим темам защитили кандидатские диссертации Н.А. Хозенюк, А.С. Фишер, И.Г. Леванов, И.В. Мухортов, А.А. Дойкин.

В настоящее время актуальными и перспективными можно назвать два направления работы научной школы трибологии на кафедре автомобильного транспорта и в лаборатории «Триботехника» имени В.Н. Прокопьева: это, во-первых, динамика и смазка трибосопряжений поршневых и роторных машин, а во-вторых, трибологические исследования перспективных, в том числе биоразлагаемых, смазок, масел, присадок для узлов трения машин и механизмов. Оба они связаны с численным моделированием и экспериментальными исследованиями. В 2022 году проект И.Г. Леванова на тему «Развитие теории, реологических моделей и методов исследования нетоксичных противоизносных компонентов для биоразлагаемых смазочных материалов на основе растительных масел и синтетических сложных эфиров» был поддержан Российским научным фондом. В этом направлении кафедра успешно развивает научные связи с университетами Болгарии и Сербии. Курирует его Елена Анатольевна Задорожная. Разумеется, этим работа не ограничивается. Кафедра много лет плодотворно сотрудничает с ЧТЗ и рядом других предприятий. В последнее время появилось много междисциплинарных проектов, в которых участвует и наша кафедра – в частности, в сфере прочности, износостойкости деталей машин и механизмов автомобилей «КамАЗ» и «Урал». Продолжается взаимодействие с Уральским дизель-моторным заводом (УДМЗ) на основе хоздоговорных работ по программе импортозамещения для новых двигателей размерности 18,5/21,5 с цилиндровой мощностью 240 кВт.

Развивается интернациональное сотрудничество научной школы. Преподаватели активно участвуют в международных конференциях, проходят зарубежные стажировки в ведущих университетах Великобритании, Израиля, КНР, Германии, США, Франции. В штате кафедры работали до четырех научных сотрудников из-за рубежа. В несколько раз выросло количество зарубежных публикаций, в том числе совместно с иностранными учеными. Сложились тесные научные и дружеские взаимоотношения с ведущими Российскими научными центрами в области трибологии: в частности, с научными школами академика РАН, председателя Межведомственного научного Совета по трибологии И.Г. Горячевой (ИПМех РАН, Москва) и академика РАН, президента Национального комитета РФ В.И. Колесникова (РГУПС, Ростов-наДону), доктора технических наук Л.А. Савина (ОГУ, Орёл) и доктора технических наук М.А. Скотниковой (ФГАОУ ВО СПбПУ, Санкт-Петербург).

Сотрудники кафедры повышают квалификацию: в 2013 году защитила докторскую диссертацию Е.А. Задорожная, в 2014-м – С.В. Алюков, в 2019-м – К.В. Найгерт, год спустя – К.В. Гаврилов, в 2022-м – И.Г. Леванов. Проходят защиты аспирантов, в том числе иностранных. В 2022 году на кафедре работало уже десять докторов наук. Ее ученые составили костяк диссертационного совета ЮУрГУ по защите кандидатских и докторских диссертаций по специальностям «ДВС», «КГМ», «Машиноведение». Председателем совета более двадцати лет был Ю.В. Рождественский, сегодня совет возглавляет Е.А. Задорожная. По объемам выполненных НИР и публикационной активности кафедра прочно заняла лидирующее положение на автотранспортном направлении Политехнического института и в вузе в целом. В 2018 году в Москве, в издательстве «Наука» вышла монография Ю.В. Рождественского, Е.А. Задорожной, Н.А. Хозенюк и К.В. Гаврилова «Динамика и смазка гидродинамических трибосопряжений поршневых и роторных машин». В 2019-м базовые статьи школы трибологии ЮУрГУ включены в фундаментальное энциклопедическое 4-томное издание Академии наук РФ «Трибология. Состояние и перспективы». В 2022-м монография М.А. Иззатулоева, К.В. Гаврилова и Ю.В. Рождественского «Динамика и смазка гидродинамических узлов трения с текстурированной поверхностью» опубликована за рубежом. Тогда же кафедра в рейтинге по количеству публикаций в изданиях, индексируемых Scopus, поднялась на третье место в вузе.

Научная школа активно включилась в программу развития ЮУрГУ «Приоритет-2030». В 2023 году в рамках Стратегического проекта № 2 «Новые функциональные материалы» началась работа по применению новых материалов и технологий для основных деталей и узлов серийных двигателей производства ООО «ЧТЗ-Уралтрак», с активным участием И.Г. Леванова и Н.А. Хозенюк.

К 85-летию со дня рождения нашего Учителя, выдающегося ученого, педагога, одного из основателей научной школы трибологии в ЮУрГУ, в год восьмидесятилетия университета и автотранспортного направления Политехнического института ЮУрГУ, 65-летия кафедры автомобильного транспорта, издательством «Абрис» подготовлена книга воспоминаний «Прокопьев Валерий Никифорович».

Read 209 times Published in: [ Наука и инновации ]
X
NEXT_SUGGESTED_ARTICLE

Культурный код Поднебесной

Несмотря на суровую челябинскую зиму, на праздновании китайского Нового года в ЮУрГУ было жарко. Праздник, нацеленный на объединение двух культур, пол...

Leave a comment

Make sure you enter the (*) required information where indicated. HTML code is not allowed.

Name *
Email  *