активные среды), вакуумной и полупроводниковой промышленности (разреженные

среды строго определенного состава), криогенной технике (сверхнизкие

температуры) и ряде других. Параллельно и одновременно с повышением

температуры окружающей среды в современной технике все настойчивее

проявляются тенденции к увеличению быстроходности механизмов и росту

рабочих нагрузок, что особенно типично для военной авиации и ракет. Таким

образом, при переходе от обычных условий к экстремальным решающее значение

приобретает внешнее воздействие на узел трения, связанное со специфическими

условиями окружающей среды. Наиболее характерными и важными факторами здесь

являются плотность и физико-химическая активность среды, а также наличие

теплового, ионизирующего и других излучений. Влияние каждого из

перечисленных факторов оказывается настолько специфичным, что требует

специального рассмотрения. Поэтому полезно классифицировать узлы трения,

работающие в напряженных и необычных условиях, по характеру воздействия на

них окружающей среды.

Необычные и напряженные условия все чаще заставляют создателей новой

техники пересматривать традиционные, сложившиеся в течение многих лет

принципы разработки узлов трения и основанные на них конструкторские

решения.

Проблема построения и реализации банка данных

Данные по триботехнике тесно взаимодействуют между собой, и поэтому

потоки информации, поступающие из различных источников, должны

распределяться по специально разработанным картам и таблицам,

систематизирующим триботехническую информацию. Подобная систематизация

является трудоемким процессом и занимает значительное время.

Активные работы по созданию информационных систем в области трибологии в

мире и у нас в стране развернулись в средине 80-х годов прошлого века. Был

создан ряд информационных систем и баз данных по трибологии, но, к

сожалению, из-за ослабления связей между трибологическими центрами и

отсутствию в период спада производства интереса производителей к этим

работам создание единой информационной системы не было завершено.

Решение проблемы рационального использования триботехнической информации

в научном и практическом применении должно быть реализовано путем создания

трибологических баз данных (ТБД), содержащих информацию по различным

направлениям триботехники. При решении конкретных триботехнических задач

(выбор составов сред, методов испытаний и т. д.) наличие аналогов в ТБД

позволяет сузить область поиска оптимальных вариантов. Для разработки

логической модели ТБД необходимо предварительно систематизировать по

типичным признакам основные триботехнические факторы, то есть провести

паспортизацию. ТБД обеспечивает надежное хранение данных и их

достоверность; гибкую организацию и открытую структуру данных,

обеспечивающую возможность их обновления и накопления; эффективный доступ к

данным; защиту данных от несанкционированного доступа и уменьшение их

избыточности. Существенное значение имеет тип системы управления базой

данных, применяемой для организации ТБД.

Многочисленные аналитические формы описания процессов трения

направленные на решение конкретных частных проблем, соответствуют узкому

интервалу граничных условий. Это является основной причиной, препятствующей

их использованию при построении и реализации ТБД.

Решение задачи информационного обслуживания предполагает систематизацию,

накопление и хранение различных групп данных; периодический просмотр файлов

информации и их реорганизацию; поиск и выборку требуемой информации по

различным критериям; вывод запрашиваемых данных в виде, удобном для

пользования. Стоит добавить, что в настоящее время, по мере оживления

экономики и усиления интеграционных процессов будет усиливаться интерес к

информационным системам, которые следует создавать как базовый элемент

информационной технологии проектирования узлов трения.

Проблема единства терминов и определений в триботехнике

В обширной и многоплановой области триботехники многие основные понятия

не так четко определены, как в других науках. Даже самые основные концепции

в триботехнике неоднозначны. Как область прикладных наук, триботехника

объясняется выражением «единое из множества». Поскольку в триботехнике

используются понятия многих других областей техники, триботехническая

терминология также слагается из терминологий этих областей. Это приводит к

возникновению проблем в общении и многозначности в определениях.

Можно с большей уверенностью ожидать стандартизации трибологической

терминологии в лабораторных условиях, чем на практике. В исследованиях

очень важна точность определений, так как данное исследование из прочих в

конкретной области знаний часто выделяют лишь небольшие детали, кроме того,

лабораторные исследования в целом более строго поставлены. Сложность

реальных триботехнических ситуаций обусловила и появление комбинированных,

или гибридных, терминов для описания изнашивания. Но некоторые области

триботехники все же находятся в лучшем положении.

Развитие в описании и трактовке терминов становится все более

необходимым, поскольку возрастает количество данных, аккумулируемых в

компьютерных базах данных. Когда-нибудь будет возможен поиск по различным

базам данных с использованием одних и тех же ключевых слов для получения

ценных сравнительных данных. Пока это время еще не наступило, а поскольку

число независимых баз данных растет, растет и проблема общей терминологии.

Огромное количество трибологических терминов в мире необходимо

стандартизировать как в повседневном пользовании, так и в книгах, журналах,

стандартах, словарях. Отсутствие согласия даже по основным терминам

приводит к ошибкам в общении и передаче информации, а также создает массу

проблем при техническом переводе на иностранные языки. Многие термины

сложились в повседневной практике, но часть их не сформулирована однозначно

и осложняет взаимодействие между различными организациями. Улучшить

положение можно за счет повышения качества образования ученых и инженеров,

приходящих в трибологию, но терминология в обучении также должна быть

четкой и стандартной. Важным вкладом в решение проблемы может стать выпуск

международного словаря, но при этом надо учесть изменения в языке и в

значениях слов, происходящие со временем. Можно отметить, что терминология

в трибологии, как и в других областях знаний, - это набор инструментов,

обеспечивающих понимание и общение, причем объем этого набора постоянно

растет.

Проблема подготовки инженерных кадров по триботехнике

Многими учеными-триботехниками подтверждена необходимость широкой

популяризации достижений триботехники, глубокого изучения ее разделов,

взаимной информации и обмена опытом. Во многих вопросах требуется активное

участие специалистов, и именно специалистов по триботехнике.

В России научные кадры по триботехнике готовят во многих городах. Однако

инженерные кадры по триботехнике выпускаются лишь в некоторых

университетах. Учитывая важность подготовки специалистов по триботехнике,

Госкомитет СССР по науке и технике еще в 1976 году рекомендовал

Министерству высшего и среднего специального образования СССР совместно с

заинтересованными министерствами и ведомствами обеспечить:

o на специальных факультетах подготовку кадров (из числа лиц, имеющих

соответствующее высшее образование и стаж практической работы) по

проблемам повышения износостойкости машин и оборудования;

o организовать в системе повышения квалификации специалистов, работающих

в различных отраслях промышленности, чтение лекций по проблемам

износостойкости машин и оборудования для соответствующих служб

предприятий.

Помимо подготовки инженерных кадров по триботехнике, необходимо

организовать подготовку специалистов среднего звена.[5] Для этого следует

создать среднее учебное заведение по изучению вопросов триботехники, в том

числе и новейших разработок. Эти вопросы должны быть в центре внимания при

проведении учебы с инженерно-техническими работниками в производственных

объединениях, комбинатах, заводах и фабриках. Для этого нужно создать

хорошие кинофильмы, наглядные пособия, издать учебные пособия.

Вопросы подготовки кадров по триботехнике необходимо решать

незамедлительно. Это окажет серьезное влияние на качество будущих машин, их

долговечность, на экономию топлива и смазочных материалов, черных и

дефицитных цветных металлов.

Проблемы компьютерной трибологии

Будучи междисциплинарной наукой, трибология требует применения системных

моделей, информационных систем по разным разделам трибологии, трансляторов,

соединяющих эти разделы, экспертных систем для проектирования и

диагностики. Имеется необходимость более эффективного использования

информации, получаемой при исследовании трибологических процессов.

Диагностические системы в значительной мере сами базируются на слиянии

компьютерных технологий и знании механизмов трибологических процессов.

Компьютеры позволяют производить моделирование трибологических

процессов. Модель сложной трибосистемы также требует для своего создания и

использования специфического «компьютерного мышления», так как представляет

собой программный комплекс. Опыт создания моделей сложных трибосистем

позволил сделать ряд выводов, выявить недостатки и сформулировать

направления дальнейшего развития.

Свое дальнейшее развитие получила и компьютерная технология

проектирования узлов трения. На этапе анализа здесь предлагается

использовать интерпретаторы – экспертные системы. На этапе синтеза

используются гибридные экспертные системы, которые содержат модели работы

узла, базы знаний по данным разделам и систему правил. Фактически,

требуется продолжить работу по информационным системам в области трибологии

на новом уровне развития аппаратных, программных средств и систем

коммуникации с учетом имеющегося опыта и проделанной работы специалистов.

Большое значение в трибологии имеет также теледиагностика, причем задачей

компьютерной трибологии здесь является содержательная часть создания

системы.

Компьютеры являются также и неотъемлемой частью системы

экспериментальных трибологических исследований в современных испытательных

установках. Задача компьютеров состоит в контроле и управлении режимом

эксперимента, регистрации измеряемых параметров, обработке результатов.

Задачей, относящейся к области компьютерной трибологии, является поиск

режимов, при которых реализуются заданные свойства трибосистемы, что

достигается встраиванием в управление испытательной системой программы

моделирования исследуемого процесса, ряд параметров которой задается из

эксперимента, а также заданием критериев поиска. Для реализации этой идеи в

масштабах отрасли предстоит проделать большую работу.

При моделировании, компьютерном эксперименте, в системах диагностики и

мониторинга имеется общая проблема интерпретации результатов. Как известно,

визуализация информации позволяет интенсифицировать процесс познания

человека, подключив интуитивные способности исследователя. Это достигается

с помощью специальных средств компьютерной графики. Применение технологии

виртуально-интуитивного извлечения информации позволит при моделировании и

эксперименте более эффективно выявлять новые трибологические эффекты и

явления.

Проблемы экономики и триботехники

Работа узлов трения машин, оборудования и транспортных средств

осуществляется на всех этапах создания общественного продукта.

Триботехнические характеристики узлов трения наравне с конструкцией машин,

качеством их изготовления, режимом эксплуатации и другими аспектами

оказывают существенное влияние на многие экономические (и экологические)

показатели работы машин, механизмов и технологического оборудования.

Большинство машин (85-90%) выходит из строя по причине износа деталей.

Расходы на ремонт машин оборудования и транспортных средств составляют в

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5