Уфимский учёный создал уникальный виброизолятор

Молодой учёный Уфимского нефтяного университета Анвар Валеев разработал уникальный виброизолятор нового поколения, который обладает низкой себестоимостью, легко изготавливается и прост в эксплуатации.

— Всё высокоскоростное оборудование создаёт вибрацию. При этом по мере роста мощности и скоростей вращения есть тенденция к уменьшению размеров и массы оборудования, что приводит к резкому возрастанию вибрации. И неудивительно, что в 70 процентах случаев оборудование выходит из строя из-за усталостного износа. К тому же, вибрация и производимый ею шум плохо влияют на самочувствие людей, а постоянное воздействие становится причиной хронических заболеваний, — говорит Анвар Валеев, — вот почему важно максимально снизить вибрацию. Существующие средства защиты уменьшают её всего в несколько раз, но этого недостаточно. Созданный нами виброизолятор позволяет снизить уровень вибрации в десятки, а то и сотни раз.

По мнению учёного, эта разработка может послужить мощным толчком в развитии машиностроения. Усовершенствованные виброизоляторы найдут применение в самых различных областях — от производства бытовых приборов до использования в работе атомных электростанций. В частности, в производстве двигателей, газотурбинных установок, медицинского оборудования, бытовой техники, такой, как холодильники, стиральные машины и прочее.

В чём же отличие виброизоляторов, разработанных уфимскими учёными, от стандартных средств защиты?

Все обычные виброизоляторы в виде пружинок и резиновых прокладок имеют линейную характеристику. То есть, чтобы получить хороший мягкий виброизолятор, приходится увеличивать его размер. Эта проблема решается, если сделать характеристику нелинейной, при которой виброизолятор одновременно выдерживает большой груз и остаётся мягким. Такое свойство достигается с помощью специальной сводчатой формы и применения материалов с высокой упругостью.

— Наши компактные виброизоляторы обладают нелинейной силовой характеристикой с квазинулевой жёсткостью, что даёт частоту собственных колебаний порядка 1 Гц. Они обладают малыми габаритами — не более двух-трёх сантиметров в высоту и высокой эффективностью — коэффициент виброизоляции в 10 раз больше, чем у пружинных виброизоляторов, — говорит Анвар Валеев.

— Следовательно, только за счёт создания новой формы удалось улучшить технические характеристики виброизолятора?

— Мы пришли к выводу, что надо отливать виброизолятор в виде специальной формы. При этом производство не потребует специального оборудования и достаточно существующей технологии по изготовлению резинотехнических изделий, — поясняет мой собеседник.

Анвар Валеев рассказал, как в лабораторных условиях с помощью 3Д-принтера он изготовил прототип компактного виброизолятора.

— Обычно виброизоляторы делают из резины, силикона и полиуретана. Я использовал полиуретан. Для создания макета-формы на 3Д-принтере сделал опытную деталь-болванку из пластмассы. Затем облил её силиконом. Вытащив болванку, получил полость под размер детали. В полученную силиконовую формочку заливается жидкий полиуретан, он застывает и получается нужной формы виброизолятор.

Как видно, данный процесс изготовления виброизоляторов довольно простой. Учёные ставили перед собой задачу не усложнять процесс, чтобы улучшенный образец смог конкурировать с традиционными резиновыми виброизоляторами.

Уфимский нефтяной университет получил патент на изобретение виброизолятора с квазинулевой жёсткостью. В настоящее время на базе вуза организовано малое инновационное предприятие «Виброзащита», которое выполняет госконтракт от Фонда содействия малых форм предприятий в научно-технической сфере и подготовлена технология мелкосерийного изготовления компактных виброизоляторов с квазинулевой жёсткостью.

Разработкой учёных заинтересовались специалисты уфимского предприятия «УЗЭМИК» и санкт-петербургского предприятия полимерных изделий. Однако, как говорит Анвар Валеев, пока в нашей стране продать технологию, а не готовый продукт, весьма проблематично.