Научно-исследовательская работа

По плану НИР ИрНИТУ (№47) кафедра ведет две основные госбюджетные нефинансируемые НИР.

• 1. № 10 «Динамика и управление движением машин с учетом упругости звеньев». Сроки выполнения – 01 января 2018 г. – 31 декабря 2022 г. Научный руководитель – д.т.н., проф. Кузнецов Н.К. Исполнители – Цвик Л.Б., Умнов В.И., Еловенко Д.А.

Целью работы является развитие методов динамического синтеза управляемых машин с учетом как упругой податливости исполнительных механизмов этих машин, так и их динамического взаимодействия с приводами и системами управления движением. В процессе исследований разработан комплексный подход к проблеме снижения динамических ошибок управляемых машин, обусловленных упругой податливостью звеньев, путем рационального сочетания методов динамики машин с потенциальными возможностями систем программного управления. В качестве методической основы предложенного подхода использована концепция дополнительных связей в виде неких условий, накладывающих определенные ограничения на колебательное движение, которые позволяют путем решения обратных задач динамики определить необходимые динамические воздействия, обеспечивающие снижение динамических ошибок управляемых машин с упругими звеньями. Найденные таким образом воздействия не накладывают никаких ограничений на структуру средств их осуществления и могут быть реализованы как путем изменения конструктивных параметров исполнительных механизмов, так и с помощью управляющих сил, что позволяет установить границы эффективного применения этих путей снижения динамических ошибок и, в определенной степени, формализовать процессы динамического синтеза управляемых машин с учетом упругости звеньев. В рамках развиваемого подхода предложены новые способы и средства снижения динамических ошибок управляемых машин, обусловленных упругой податливостью звеньев и проведены теоретические и экспериментальные исследования их эффективности. Их применение позволит повысить точность, производительность и надежность работы подобных машин.

• Изданные монографии:

1. Кузнецов Н.К. Динамика управляемых машин с дополнительными связями: монография. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2009. – 288 с.
2. Кузнецов Н.К., Перелыгина А.Ю., Перелыгин В.Н. Гашение колебаний в трехмассовыхмехатронных системах: монография. – Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2012. – 160 с.
3. Кузнецов Н.К. Динамический синтез управляемых машин. – Saarbrucken (Deutschland): VerlagPalmariumAcademicPublishing. – 2014. – 357 p.
4. Кузнецов Н.К. Самонастраивающиеся демпфирующие устройства: монография. – Saarbrucken, Deutschland: Palmarium AcademicPulishing, 2015. – 186 с.
5. Елисеев А.В., Кузнецов Н.К., Московских А.О. Динамика машин. Системные представления, структурные схемы и связи элементов: монография. – М.: Инновационное машиностроение, 2019. – 381 с.
6. Елисеев А.В., Кузнецов Н.К., Елисеев С.В. Системные подходы в задачах динамики машин, приборов и аппаратуры: монография. – М.; Вологда: Инфра – Инженерия, 2022. – 384 с.
7. Eliseev A. V. & Kuznetsov N. K. Mathematical Modeling in Machine Transport Dynamics. IGI Global Scientific Publishing. https://doi.org/10.4018/979-8-3373-0447-2, 2025. – 330 p.

• Патенты и свидетельства:

1. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2013613425. Программа автоматизированного расчета самонастраивающихся гидравлических демпфирующих устройств двухстороннего действия [Текст] / Н.К. Кузнецов, Н.М. Дык; правообладатель Иркут.гос. техн. ун-т. – №2013611472; заявл. 20.03.13 г.; зарег. ФСИС 04.04.13 г.
2. Свидетельство о регистрации программы для ЗВМ № 2014613718. Программа синтеза алгоритмов управления движением многомассовых мехатронных систем с учетом упругости исполнительных механизмов [Текст] / Н.К. Кузнецов, Л. Б. Хань; правообладатель Иркут.гос. техн. ун-т. – № 2014611189; заявл. 18.02.14 г.; зарег. ФСИС 03.04.14 г.

• Основные публикации:

1. Кузнецов Н.К., Нгуен Мань Дык. Расчет на прочность самонастраивающегося гидравлического демпфирующего устройства // Вестник ВСГУТУ. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ. – 2013. – № 1. – С. 45–51.
2. Кузнецов Н.К., Нгуен Мань Дык. Разработка алгоритмов и программ автоматизированного расчета самонастраивающихся гидравлических демпфирующих устройств // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – Иркутск: Изд-во ИрГУПС. – 2013. – № 1. – С. 81–88.
3. Нгуен Мань Дык, Кузнецов Н.К. Экспериментальные исследования самонастраивающегося гидравлического демпфирующего устройства двухстороннего действия // Системы. Методы. Технологии. – Братск: Изд-во БрГУ. – 2013. – №3. – С. 51–59.
4. Кузнецов Н.К., Ле Ба Хань. Управление колебательными движениями мехатронных систем на основе задания дифференциальных уравнений движения исполнительных механизмов. – Вестник ИрГТУ. – 2013. – №6 (77). – С. 21–25.
5. Кузнецов Н.К., Л.Б. Хань. Применение метода электромеханических аналогий для синтеза алгоритмов управления упругими колебаниями многомассовых мехатронных систем / Современные технологии. Системный анализ. Моделирование: науч. ж-л ИрГУПС. – 2014. – № 2. – С. 43–47.
6. Кузнецов Н.К. Численное моделирование эффективности самонастраивающегося гидравлического демпфирующего устройства / Современные технологии. Системный анализ. Моделирование : науч. ж-л ИрГУПС. – 2014. – № 4. – C. 22–29.
7. Кузнецов Н.К. Динамический синтез управляемых машин: монография. – Saarbrucken (Deutschland): Verlag Palmarium Academic Publishing. – 2014. – 357 p.
8. Кузнецов Н.К. Вопросы совершенствования устройств защиты шахтных подъемных установок. – Вестник ИрГТУ. – 2015. – №10. – С.62–66.
9. К вопросу о теории рычажных связей в динамике механических колебательных систем/ Елисеев С.В., Каимов Е.В. – Вестник ИрГТУ. – 2015. – №12. – С.56–61.
10. Кузнецов Н.К. Самонастраивающиеся демпфирующие устройства: монография. – Saarbrucken, Deutschland: Palmarium   Academic Pulishing, 2015. – 186 с.
11. Елисеев С.В., Кузнецов Н.К., Каимов Е.В., Нгуен Х.Д. Рабочий орган вибрационной машины как динамический гаситель колебаний. – Вестник ИрГТУ. – 2016. – № 4. – С.24–39.
12. Елисеев С.В., Кузнецов Н.К., Большаков Р.С. Нгуен Д.Х. О возможностях использования дополнительных связей инерционного типа в задачах динамики технических систем. – Вестник ИрГТУ. – 2016. – № 5. – С.19–36.
13. Kuznetsov N.K. Self-Adjusting Hudraulic Damper for a Pneumatic Robot.
14. Russian Engneering Research, 2016, Vol. 36, No. 6, pp. 435–439.
15. Kuznetsov, N.K., Makhno, D.E., Iov, I.A. Damping elastic oscillations of digging mechanism// IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017. Vol. 87(2), 022011. P.6.
16. Kuznetsov, N.K., Lapshin, V.L., Eliseev, A.V. Some problems of control of dynamical conditions of technological vibrating machines//IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017.Vol. 87(8), 082027. P.5.
17. Kuznetsov, N.K., Lapshin, V.L., Eliseev, A.V. Features of Dynamic Damping in Linear Mechanical System with Additional External Excitation//Procedia Engineering. 206 (2017). С. 236–241.
18. Кузнецов Н.К., Иов И.А., Иов А.А. Разработка электромеханической модели механизма тяги шагающего экскаватора// Вестн. Иркут. гос.техн. ун–та. – 2017. – № 11. С. 53–66.
19. Kuznetsov N.K., Eliseev S.V., Perelygina A.Yu.Reduction of Dunamic Loads Mine Lifting Installations/ IOP Conference Series XI International scientific and technical conference Applied Mechanics and Dynamics Systems (Omsk, Russia), 14 Nov–16 Nov 2017// Journal of Physics: Conf. Series 944 (2018), 012070.
20. Orlenko, A.I., Kuznetsov, N.K., Vuong, Q.T. Devices for the transformation of motion in the structure of oscillatory system: Dynamic damping of oscillations// IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 327(2018),022078.
21. Kuznetsov, N.K., Iov, I.A., Iov, A.A. Investigation of control system of traction electric drive with feedbacks on load//IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 327(2018),052023.
22. Kuznetsov, N.K., Iov, I.A., Iov, A.A. Investigation of efficiency of electric drive control system of excavator traction mechanism based on feedback on load//IOP Conference Series: Journal of Phusiсs: Conf. Series 1015(2018), 032176. P.7.
23. Elovenko D., Hirsch A., Kräusel V.. Mathematical model of one and two-steli methods calculation of thermal fields and stress-strain state of multilayer cylindrical constructions. Materials Today: Proceedings. In the editorial office of the journal for lirinting, Volume 11, Issue P1 , P 3462-3472.
24. Kuznetsov, N. K., Iov, I. A., Iov, A. A.Investigation of control system of traction electric drive with feedbacks on load //IOP Conference Series: Journal of Phusiсs: Conf. Series 1015(2018), 032176. P.7.
25. Kuznetsov, N. K., Iov, I. A., Iov, A. A.Investigation of efficiency of electric drive control system of excavator traction mechanism based on feedback on load: Kuznetsov, N. K.; Iov, I. A.; Iov, A. A. Journal of Physics Conference Series Том: 1015.
26. Kuznetsov, N.K., Iov, I.A., Dolgih E.S., Iov, A.A. Synthesis of motion control of three-mass oscillating system based on solution of inverse dynamic liroblems// Proceedings of the international conference: aviamechanical engineering and transliort// Irkutsk Natl Res Tech Univ, Irkutsk, RUSSIA, MAY 21-26, 2018 (avent 2018): AER-Advances in Engineering Research. Т.158, li. 240–245.
27. Elovenko D., Hirsch A., Kräusel V. Mathematical model of one and two-steli methods calculation of thermal fields and stress-strain state of multilayer cy-lindrical constructions. Materials Today: Proceedings. In the editorial office of the journal for lirinting.
28. Kuznetsov, N.K., Iov, I.A., Iov, A.A. Investigation of dynamics of excava-tor digging mechanism with additional drive//IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (2018) 194(3),032014. P.6.
29. Kuznetsov, N.K., Iov, I.A., Iov, A.A. Synthesis of controlling the movement of digging mechanisms of excavators on the basis of inverse dynamic liroblems// Lecture Notes in Mechanical Engineering (9783319956299). (2019).С. 205-213.
30. Kuznetsov, N.K., Iov, I.A., Iov, A.A. Reducing of dynamic loads of excavator actuators. - Journal of Physics: Conference Series 1210(2019),012075
31. Иов И.А., Кузнецов Н.К., Долгих Е.С., Иов А.А. Разработка и исследование упруго-демпфирующего устройства с рычажным механизмом передачи усилия для карьерного экскаватора// Устойчивое развитие горных территорий. – 2023. – № 3(57). – С. 798–805.
32. Кузнецов Н.К., Зырянов И.В., Иов И.А., Иов А.А. Выбор и обоснование геометрических параметров демпфирующего устройства в механизме подъема //Горный журнал. – 2024. – № 2. – С. 71–76.
33. Иов И.А., Кузнецов Н.К., Зырянов И.В., Иов А.А. Выбор и обоснование геометрических параметров демпфирующего устройства в механизме подъема //Горный журнал. – 2025. – № 8. – С. 75–82.
34. Иов И.А., Кузнецов Н.К., Зырянов И.В., Храмовских В.А. Ограничение динамических нагрузок в копающих механизмах карьерных экскаваторов на основе дополнительных механических устройств //Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 12-3. – С. 49–67.

• Тема № 191 «Формирование поверхностного слоя при зачистке деталей». Общие сроки выполнения – 01 января 2018 г. – 31 декабря 2022 г. Научный руководитель – д.т.н., проф. Димов Ю.В. Исполнители – Шматкова А.В., Подашев Д.Б.., Шустов А.И.

Целью работы является обеспечение требуемого качества поверхностного слоя детали путем оптимизации технологических параметров обработки.

В рамках этой работы проведен анализ конструкций инструмента и практики применения войлочных и фетровых кругов с закрепленными на их поверхностях абразивными зернами и шлифовальной шкуркой, а также эластичных абразивных инструментов; рассмотрены вопросы обработки поверхностей щетками, выполненными из различных материалов, в том числе из полимерно-абразивных нитей, и определены силы взаимодействия полимерно-абразивного ворса с обрабатываемой поверхностью, съему и шероховатости обработанной поверхности, закруглению острых кромок, температуре в зоне контакта нити с обрабатываемой поверхностью; выполнен анализ существующих способов финишной обработки отверстий, в том числе потоком свободного абразива, лезвийным и абразивным инструментами, эластичным абразивным инструментом, термохимическим способом (термохлорным или термокислородным), химическим растворением, физическим воздействием (ультразвуковым, электроконтактным и импульсным); предложена и обоснована математическая модель съема материалов лепестковыми кругами и проведены исследования по оптимизации параметров обработки деталей. Разработанные технологические рекомендации приняты к внедрению на ИАЗ – ОАО «Корпорации «ИРКУТ», ПКТЦ ОАО «ПО ИЗТМ», ЗАО «ЭНЕРПРЕД» и ЗАО «ПРОФСТАЛЬ».

По результатам исследований защищены две кандидатских диссертации (Шматкова А.В. – 2006 г., Подашев Д.Б. – 2014 г.), опубликованы 3 монографии, 1 справочник, более 30 научных статей, получено 2 патента на изобретения и 2 свидетельства о регистрации программы для ЭВМ.

• Изданные монографии и справочники:

1. Димов Ю.В. Обработка деталей эластичным инструментом. Монография. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007, 352 с.
2. Димов Ю.В. Обработка деталей эластичным инструментом. Справочник. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2013, 484 с.
3. Подашев Д.Б. Оптимизация финишной обработки деталей эластичным инструментом. – LAP Lambert Academic Publishing, OmniScriptum GmbH&Co. KG (Германия), 2017. – 172 с. ISBN: 978-3-330-04119-6.
4. Подашев Д.Б. Финишная обработка деталей эластичными полимерно-абразивными инструментами. – Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2018. – 246 с.

• Патенты и свидетельства:

1. Патент РФ № 91509 Щетка полимерно-абразивная для механической обработки деталей ( Димов Ю.В., Подашев Д.Б.).
2. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ№2014613558. Оптимизация финишной обработки деталей эластичным абразивным инструментом[Текст] /Д.Б. Подашев; правообладатели:Иркут.гос. техн. ун-т; ОАО «Корпорация «Иркут».
3. Патент РФ № 2561342Способ определения параметров режущего микрорельефа эластичного абразивного инструмента. ( Димов Ю.В., Подашев Д.Б.).
4. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2018617430. Оптимизация скругления острых кромок деталей эластичными полимерно-абразивными щетками / Подашев Д.Б.; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО ИРНИТУ. – № 2018614648; заявл. 10.05.18; зарег. 25.06.18.
5. Пат. 187637 Российская Федерация, МПК B24B 9/02. Установка для обработки кромок на длинномерных деталях типа профилей [Текст] / Димов Ю.В., Подашев Д.Б., Китов А.К., Чапышев А.П.; заявители и правообладатели ФГБОУ ВО «ИРНИТУ», ПАО «Научно-производственная корпорация «Иркут». – № 2018113559; заявл. 13.04.18; опубл. 14.03.19, Бюл. №8.

• Основные публикации:

1. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Оптимизация процесса обработки деталей эластичными абразивными кругами. Вестник машиностроения. – 2014. – №8 – С. 65-69.
2. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Температура в зоне резания при обработке эластичными абразивными кругами . Вестник ИрГТУ. – 2015. – №2. – С. 38-42.
3. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Силы резания при обработке эластичными абразивными кругами. Вестник ИрГТУ. – 2015. – №7. – С. 47-55.
4. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Шероховатость кромок деталей машин при их скруглении. Вестник машиностроения. – 2015. – №12. – С.53-55.
5. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Исследование характеристик полимерно-абразивных щеток. Вестник ИрГТУ. – 2016. – №4. – С. 19-24.
6. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Исследование качества поверхности при скруглении кромок полимерно-абразивными щетками. Вестник ИрГТУ. – 2016. – №9. – С. 23-34.
7. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Расчет силы, действующей на кромку детали при обработке абразивными щетками. Вестник машиностроения. – 2016. – №11. – С. 59-63.
8. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Исследование свойств эластичных абразивных кругов. СТИН. – 2017. – №2. – С. 27-32.
9. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Эффективность обработки эластичными абразивными кругами. СТИН. – 2017. – №2. – С. 36-40.
10. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Исследование производительности процесса скругления кромок полимерно-абразивными щетками. Вестник машиностроения. – 2017. – №3. – С. 74-78.
11. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Производительность при скруглении кромок торцовыми полимерно-абразивными щетками. Вестник ИрГТУ. – 2017. – №8. –С. 10-21.
12. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Силы резания при обработке кромок торцовыми щетками. Вестник ИрГТУ. – 2017. – №12. – С. 22-42.
13. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Шероховатость поверхности при обработке полимерно-абразивными кругами. Вестник ИрГТУ. – 2018. – №2. – С. 10-25.
14. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Силы резания при обработке плоскостей торцевыми полимерно-абразивными щетками. Вестник ИрГТУ. – 2018. – №5. – С. 28-45.
15. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Исследование сил взаимодействия эластичного абразивного круга с обрабатываемой заготовкой. Вестник машиностроения. – 2018. – №6. – С. 54-59.
16. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Математическая модель для определения производительности обработки деталей полимерно-абразивными кругами. Вестник машиностроения. – 2018. – №8. – С. 56-63.
17. Dimov Yu. V., Podashev D.B. Rounding the sharp edges of machine parts by means of elastic abrasive tools. Russian engineering research. – 2013. – vol. 33, №11 – P. 632–638.
18. Dimov Yuriy, Dmitriy Podashev. Optimization of Edge Rounding with Elastic Abrasive Tools. International Journal of Engineering and Technology (IJET). Dec 2015-Jan 2016. – vol. 7, №6. –
19. P. 2001-2007.
20. Dimov Yu. V., Podashev D.B. Edge Forces in Machining by Abrasive Brushes. Russian Engineering Research. – 2017. – vol. 37, №2. – P. 117-121.
21. Dimov Yu. V., Podashev D.B. Properties of Elastic Abrasive Wheels. Russian Engineering Research. – 2017. – vol. 37, №7. – P. 631-637.
22. Dimov Yu. V., Podashev D.B. Efficient Machining by Elastic Abrasive Wheels. Russian Engineering Research. – 2017. – vol. 37, №7. – P. 655-659.
23. Yuriy Dimov and Dmitriy Podashev. Robotic edge machining with abrasive brushes. MATEC: Web of Conferences. – 2018. – vol. 224. Article number 01014. International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2018), Sevastopol, Russia, September 10-14, 2018.
24. Shmatkova A.V., and Shmatkov V.S.. Servicing and Repair of High-Performance Equipment. ISSN 1068-798X, Russian Engineering Research, 2018, Vol. 38, No. 11, pp. 904–909. © Allerton Press, Inc., 2018.Original Russian Text © A.V. Shmatkova, V.S. Shmatkov, 2018, published in STIN, 2018, No. 5, pp. 36–40.
25. Dimov Yu. V., Podashev D.B. Application of industrial robots for parts fin-ishing. – IOP:Conferences Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – vol. 463. Article number 022013
26. Dimov Yu. V., Podashev D.B. Machining Forces Exerted by an Elastic Abrasive Wheel. – RUSSIAN ENGINEERING RESEARCH vol. 38, №12. 2018. pp. 932-937.
27. Dimov Yu. V., Podashev D.B. Robotic edge machining with abrasive brushes. - MATEC:Web of Conferences. – 2018. – vol. 224. Article number 01014.

В рамках этой темы сотрудники кафедры (Димов Ю.В., Подашев Д.Б.) принимали участие в реализации комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства, реализуемых в рамках Постановления Правительства РФ от 09.04.2010 г. № 218: «Автоматизация и повышение эффективности процессов изготовления и подготовки производства изделий авиатехники нового поколения на базе Научно-производственной корпорации «Иркут» с научным сопровождением Иркутского государственного технического университета» (2013-2015 г.г. шифр 2012-218-03-120).