- Разработана термодинамическая модель, описывающая распространение тепла при наплавке и поверхностной закалке деталей типа тел вращения от действия внешних тепловых источников, оценивающая температурное поле во времени в детали, характеризующаяся тем, что в отличие от известных методов, учитывает нелинейный характер теплоотдачи в окружающую среду, которая в промежутке температур 50...1500оС возрастает в 30...50 раз.
- Впервые предложена для тепловых расчетов процесса наплавки и закалки абсолютно устойчивая явная дифференциально-разностная схема для численного метода расчета, обеспечивающая хорошую сходимость с аналитическими решениями с погрешностью не более 3%.
- Обоснованы условия формирования качественного тонкого нанесенного слоя до 0,3 мм обеспечивающего ресурсосбережение при увеличении линейных скоростей процесса в 10 раз и более, доказана возможность поверхностной закалки детали электрической дугой при скорости 500...5500 мм/с.
- Обоснован наиболее чувствительный параметр, характеризующий накопленные усталостные повреждения в деталях машин - скорость затухания свободных крутильных колебаний, который принят в качестве диагностического параметра. Установлена тесная корреляционная зависимость между пределом выносливости и временем затухания свободных крутильных колебаний. На основе использования теории ошибок первого и второго рода определено нормативное значение диагностического параметра, при котором обеспечивается требуемый уровень надежности контролируемых и восстановленных деталей по характеристикам усталостной прочности. Разработаны способ и средства контроля повреждений (а.с. 1810789, патенты: 2337348, 78572, 80012).
- Термодинамическая модель позволяет на стадии проектирования и отладки технологического процесса рассчитывать изменение температуры нагрева и охлаждения в зависимости от времени, технических, теплофизических свойств материала, источника тепла, а также от технологических параметров процесса и определять конструктивные параметры технических средств с использованием разработанных пакетов программ «Тепло 4.0» (№ 9776, ФГНУ ГКЦИ) и «Тепло 5.0» (№ 2008612210, РОСПАТЕНТ).
- Обоснованы технологические параметры нового способа арго-но-дуговой наплавки. Разработаны требования на технические средства его осуществления, обеспечивающие следующие рациональные показатели способа: толщина слоя 0,1...0,3∙10-3 м, глубина термического влияния 0,1...0,3∙10-3 м, скорость наплавки более 200∙10-3 м/с, удельная энергия наплавки не более 200∙105 Дж/м2, производительность 20...30∙10-5 м2/с, припуск на механическую обработку 0,10...0,15∙10-3м (а.с.1827927, патенты: 2211123, 2215624, 2266180, 2356708, 2380205, 39850), а также технологические режимы способа поверхностной электродуговой закалки без принудительного охлаждения нагреваемой поверхности (патент 2431684).
- Получены новые экспериментальные данные, отражающие качественные, энергетические и технико-экономические показатели использования способов и средств при восстановлении деталей машин.
1. Ломоносов, Ю. Н. Как продлить срок службы двигателя [текст] / Ю. Н. Ломоносов, Ю. С. Тарасов, Н. Машрабов // Достиже ния науки и техники АПК. –1990. – № 6. – С. 29-30.
2. Машрабов, Н. Поверхностная закалка деталей электрической дугой [текст] / Н. Машрабов // Ремонт, восстановление, модерниза ция. – 2004. – № 5. – С. 16-17.
3. Машрабов, Н. Контроль усталостного повреждения коленча того вала [текст] / Н. Машрабов Н. // Сельский механизатор. – 2005.– № 9.– С. 7-8.
4.Машрабов, Н. Моделирование тепловых полей при механической обработке металлов численным методом [текст] / Н. Машра-бов // Технология машиностроения. – 2008. – №9. – С. 19-21.
5.Машрабов, Н. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники высокоскоростной аргонодуговой наплавкой [текст] / Н. Машрабов, А. К. Ольховацкий // Труды Государственного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка». (Труды ГОСНИТИ). – 2008. – Т. 102. – С. 93-96.
6.Машрабов, Н. Устройство для подачи вращающейся наплавочной проволоки [текст] / Н. Машрабов // Сварочное производство. – 2008. – №12. – С. 33-34.
7. Машрабов, Н. Высокоскоростная аргонодуговая наплавка изношенных цилиндрических деталей [текст] / Н. Машрабов,
Г. С. Игнатьев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2009. – №1. – С.32-33.
8.Машрабов, Н. Диагностирование усталостных повреждений коленчатого вала [текст] / Н. Машрабов // Тракторы и сельхозмашины. – 2009. – №2. – С.40-42.
9.Машрабов, Н. Скоростная электродуговая наплавка цилиндрических деталей [текст] / Н. Машрабов // Международный научный журнал. – 2010. – №1. – С.43-46.
10. Машрабов, Н. Моделирование тепловых полей при наплавке и термообработке металлов численным методом [текст] / Н. Машрабов // Международный технико-экономический журнал. – 2010. – №1. – С.59-63.
11.Геренштейн, А. В. Устойчивые явные схемы для уравнения теплопроводности для осесимметричной задачи [текст] / А. В. Ге-ренштейн, Е. А. Геренштейн, Н. Машрабов // Вестник ЮУрГУ. – Серия «Математика. Механика. Физика». – 2010. – вып. 2. – №9 (185). – С.4-9.
12.Машрабов, Н. Методика определения геометрических размеров активного пятна дуги при высокоскоростной аргоно-дуговой наплавке [текст] / Н. Машрабов, Г. С. Игнатьев // Труды ГОСНИТИ. – 2011. – Т.107, часть 2. – С. 102-104.
13.Машрабов, Н. Усталостная прочность деталей, восстановленных высокоскоростной аргоно-дуговой наплавкой [текст] / Н. Машрабов, А. Г. Игнатьев, В. И. Сучилин // Труды ГОСНИТИ. – 2011. – Т.107, часть 2. – С. 54-57.
14. Игнатьев, Г. С. Автоматизированный прибор для оценки качества поверхностей деталей машин [текст] / Г. С. Игнатьев, Н. Машрабов, В. В. Вахрушев, А. М. Шестаков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2011. – № 9. – С.32-33.
15.Машрабов, Н. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники высокоскоростной аргоно-дуговой наплавкой / Н. Маш-рабов, Л. И. Королькова // Вестник Саратовского госагроуниверсите-та им. Н.И. Вавилова. – 2011. – № 12. – С. 53-56.
16.Горшков, Ю. Г. Применение метода бесконтактной стереографии для идентификации и оценки размеров дефектов восстановленных деталей тракторов и автомобилей [текст] / Ю. Г. Горшков, В. В. Вахрушев, Н. Машрабов, А.М. Шестаков // Тракторы и сельхозмашины. – 2012. – № 2. – С.47-51.
2. Научные издания, выставки и производственные рекомендации
1. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: учеб. пособие [текст] / В. И. Черноиванов, В. В. Бледных, А. Э. Северный и др., всего 22 чел. в том числе Н. Машрабов; под ред. В. И. Черноиванова.– М.– Челябинск: ГОСНИТИ, ЧГАУ, 2001. – 831 с.
2. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: учеб. пособие [текст] / В. И. Черноиванов, В. В. Бледных, А. Э. Северный и др. всего 25 чел. в том числе Н. Машрабов; под ред. В. И. Черноиванова. – М.– Челябинск: ГОСНИТИ, ЧГАУ, 2003.– 992 с.
3. Машрабов, Н. Способы и средства повышения эффективно сти восстановления деталей сельскохозяйственной техники. [текст] / Н. Машрабов, Ю. Н. Ломоносов, В. П. Лялякин, Г. С. Игнатьев, А. К. Ольховацкий // Технологические рекомендации. – М. – Челябинск: – 2009. – 35 с.
4. Машрабов, Н. Высокоскоростные способы наплавки и упрочнения восстанавливаемых и изготавливаемых деталей машин в защитных газах [текст] / Н. Машрабов // 9-ая Всероссийская специализированная выставка «Изделия и технологии двойного назначения» (Москва, 2008 г.) - работа награждена дипломом и медалью
3. Авторские свидетельства, патенты и программы для ЭВМ
1. А.с. SU 1810789 А1 Способ испытания на усталость при зна копеременном кручении / Ю.Н. Ломоносов, Н. Машрабов, Ю. С. Та расов // Заявл. 03.01.91. – Опубл. 23.04.93. – Бюл. № 15.
2. А.с. SU 1827921 А1 Способ высокоскоростной дуговой наплавки деталей / Ж. А. Дудник, Н. Машрабов, К. К. Уткильбаев // Заявл. 09.01.91 г. ДСП.
3. Патент RU 2211123 C1 Способ высокоскоростной аргоно- дуговой наплавки цилиндрических деталей [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 27.08.2002. – Опубл. 27.08.2002. – Бюл. № 24.
4.Патент RU 2215624 C1 Способ высокоскоростной электродуговой наплавки цилиндрических деталей [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 15.10.2002.– Опубл. 10.11.2003.– Бюл. № 31.
5.Патент RU 39850 U1 Устройство для начального возбуждения электрической дуги постоянного тока при сварке и наплавке в защитных газах [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 22.03.2004. – Опубл.20.08.2004. – Бюл. № 23.
6.Патент RU 2266180 C1 Устройство для подачи вращающейся наплавочной проволоки [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 05.04.2004. – Опубл. 20.12.2005. – Бюл. № 35.
7.Патент RU 2337348 C1 Способ определения усталостного повреждения в коленчатых валах [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 14.06.2007.– Опубл. 27.10.2008. – Бюл. № 30.
8. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 9776, 20.02.2008 Расчет температурных полей в цилиндре при дей ствии поверхностных тепловых источников «Тепло 4.0» [Текст] / А.В. Геренштейн, Н. Машрабов, Е.А. Геренштейн // Заявитель ЧГАУ. – М.: ФГНУ ГКЦИТ, 2008. – Комьютерные учебные програм мы и инновации. – №4, 2008. – С.162-163.
9. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ Расчет температурных полей в цилиндре при действии поверх ностных тепловых источников «Тепло 5.0» [Текст] / Н. Машрабов, А. В. Геренштейн, Е. А. Геренштейн // № 2008612210, 30.04.2008.– РОСПАТЕНТ.– Правообладатель ЧГАУ.
10 RU 78572 U1 Подвесное устройство колебательной системы крутильного маятника для исследования свойств материалов [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 08.07.2008. – Опубл. 27.11.2008.– Бюл. № 33.
11. Патент RU 80012 U1 Устройство для контроля повреждений изделий [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 08.07.2008.– Опубл. 20.01.2009. – Бюл. № 2.
12.Патент RU 2356708 C1 Способ высокоскоростной аргоно-дуговой наплавки цилиндрических деталей [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 14.06.2007.– Опубл. от 27.05.2009.– Бюл. № 15.
13.Патент RU 2380205 C1 Устройство для высокоскоростной аргоно – дуговой наплавки цилиндрических деталей [Текст] / Н. Машрабов // Заявл. 08.07.2008.– Опубл. 27.01.2010.– Бюл. № 3.
14.Патент RU 2431684 C1 Способ поверхностного упрочнения цилиндрических деталей из закаливающихся сплавов [Текст] / Н. Машрабов, Е.Ю. Гуринец // Заявл. 12.05.2010.– Опубл. 20.10.2011.– Бюл. № 29.
15. Патент RU 109848 U1 Устройство для получения стерео изображений поверхностей [Текст] / В.В. Вахрушев, Н. Машрабов, А.М. Шестаков // Заявл. 16.06.2011.– Опубл. 27.10.2011. – Бюл. № 30.
4. Публикации в других изданиях и материалах конференций .
1. Ломоносов, Ю. Н. Контроль уровня накопленных поврежде ний в материале коленчатых валов и обезвреживание трещин [Текст] / Ю. Н. Ломоносов, Н. Машрабов // Материалы научно- технической конференции стран - членов СЭВ “Современное обору дование и технологические процессы для восстановления и упрочне ния деталей машин” Ремдеталь – 88, 41-я, 17-21 октября 1988, Пяти горск, Ставропольского края.– М.: АгроНИИТЭИИТО, 1988. – С. 91- 92.
2. Машрабов, Н. Получение тонкослойных покрытий высоко скоростной аргоно-дуговой наплавкой (ВАН) [Текст] / Н. Машрабов, Ж. А. Дудник, К. К. Уткильбаев // Материалы научно-технического семинара "Работы в области восстановления и упрочнения деталей". Часть 1, 14-16 апреля 1991 г. – М.: МДНТП, ВНПО "Ремдеталь", 1991.– С.64-65.
3.Машрабов, Н. Способы высокоскоростной наплавки [Текст] / Н. Машрабов, А. К. Ольховацкий // Материалы научно-практической конференции “Состояние и перспективы восстановления, упрочнения и изготовления деталей”.– М.: ВНИИТУВИД “Ремдеталь”, 1999. – С. 80-82.
4.Ломоносов, Ю. Н. Высокоскоростной способ наплавки деталей машин [Текст] / Ю. Н. Ломоносов, Н. Машрабов // Материалы международной научно-технической конференции «Новые методы ремонта и восстановления деталей сельскохозяйственных машин» (24-26 сентября 2001 г.).– Саранск: Изд-во Мордовского госуд. ун-та, 2001. – С. 41-44.
5. Машрабов, Н. Температурный режим при наплавке и терми ческой обработке деталей типа тел вращения [Текст] / Машрабов Н., Геренштейн А. В., Геренштейн Е. А. // Достижения науки – агропро мышленному производству: материалы ХLVII междунар. науч.-техн. конф. посвящ. 100-летию со дня рождения И.Е. Ульмана. – Челя бинск: ЧГАУ, 2008.– Ч.2. – С.135-140
6. Геренштейн, А. В. Нагревание круга движущимся тепло источником [Текст] / А. В. Геренштейн, Н. Машрабов // Материалы девятого Всероссийского симпозиума по прикладной и промышлен ной математике.–М.: «ОП и ПМ», том 15, выпуск 5, 2008.– С.870-871.
7. Геренштейн, А. В. Устойчивые явные схемы для уравнения теплопроводности [Текст] / А.В. Геренштейн, Е.А. Геренштейн, Н. Машрабов // Вестник ЮУрГУ, - Серия «Математическое моделирование и программирование. – Челябинск, 2008.– Вып. 1, №15 (115).– С.9-11.
8. Машрабов, Н. Подвесное устройство колебательной системы крутильного маятника для исследования свойств материалов [Текст] / Н. Машрабов, Г. С. Игнатьев // Достижения науки – агропромышлен ному производству: материалы ХLVIII междунар. науч.-техн. конф. – Челябинск: ЧГАУ, 2009.– Ч.2.– С. 97-100.
9. Машрабов, Н. Свойства и характеристики поверхностного слоя при восстановлении деталей высокоскоростной аргоно-дуговой наплавкой [Текст] / Н. Машрабов, А. Г. Игнатьев, В. И. Сучилин // Вестник ЧГАА, 2010. – Т. 57.– С. 115-122.
10. Машрабов, Н. Методика определения температурного поля при комбинированной размерной обработке лезвийным инструмен том наращенных деталей износостойкими покрытиями [Текст] / Н. Машрабов, А. К. Ольховацкий // 11-я международная специализиро ванная выставка «Оборудование, приборы и инструменты для метал лообрабатывающей промышленности»; Семинар-конференция «Рос сийское технологическое оборудование для обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники».– М.: Экспоцентр, 2010.– С.6-7.