Вісник НАН України. 2016. № 2. С. 40-45.

ЛОБАНОВ Леонід  Михайлович  –
академік НАН України, академік-секретар Відділення фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України, 
заступник директора Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, 
заступник голови Наукової ради цільової комплексної програми наукових досліджень
НАН України «Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин»

ПРО ВИКОНАННЯ ЦІЛЬОВОЇ КОМПЛЕКСНОЇ ПРОГРАМИ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ НАН УКРАЇНИ
«ПРОБЛЕМИ РЕСУРСУ І БЕЗПЕКИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ КОНСТРУКЦІЙ, СПОРУД ТА МАШИН»
Стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України
16  грудня  2015 року

У доповіді підбито підсумки виконання в 2013–2015 рр. цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин», розглянуто найважливіші отримані науково-технічні та практичні результати, визначено науково-технічні проблеми безпеки експлуатації відповідальних об’єктів, що потребують подальшого вирішення.

Шановний Борисе Євгеновичу! Шановні учасники засідання!

Зараз у багатьох країнах світу простежується тенденція наближення значної кількості конструкцій, споруд, інженерних мереж до свого критичного терміну експлуатації. Особливого значення ця проблема набула в Україні. У зв’язку з цим питання безпеки функціонування основних об’єктів промисловості, енергетики, транспорту, будівництва з кожним роком стають дедалі актуальнішими. Важливими є завдання, пов’язані з управлінням експлуатаційною надійністю та довговічністю складних об’єктів шляхом визначення їхнього технічного стану і залишкового ресурсу, встановлення науково обґрунтованих термінів і регламентів експлуатації.

Вирішенню цих питань присвячено цільову комплексну програму НАН України «Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин», яка виконувалася упродовж 2013–2015 рр. Науковим керівником Програми є Борис Євгенович Патон. Мета Програми – розроблення методологічних основ прогнозування залишкового ресурсу, створення методів, технологічних засобів і технологій для оцінювання технічного стану і подовження термінів експлуатації техногенно та екологічно небезпечних об’єктів.

Програма складалася з 9 розділів, які очолювали академіки НАН України З.Т. Назарчук, І.М. Неклюдов, А.А. Долінський, Л.М. Лобанов, К.А. Ющенко, В.В. Панасюк, члени-кореспонденти НАН України В.В. Харченко, В.І. Похмурський, А.Я. Красовський. Програма включала 126 проектів, до виконання яких було залучено 25 інститутів 8 відділень НАН України. У процесі виконання проектів Програми отримано важливі наукові, науково-технічні і практичні результати. Дозвольте навести лише деякі з них.

Для галузі залізничного транспорту в межах комплексного проекту, який виконували Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова, Фізико-технологічний інститут металів і сплавів та Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка, розроблено нову зносостійку сталь для залізничних коліс і методи визначення їх експлуатаційного ресурсу за наявності пошкоджуваності поверхні кочення дефектами типу вищербина. Проведені дослідження підтвердили, що нова сталь відповідає вимогам промислового виробництва коліс і забезпечує істотне підвищення їх експлуатаційного ресурсу та надійності.

Відомо, що останнім часом різко збільшилася кількість аварій, пов’язаних з руйнуванням візків вантажних вагонів. Причиною аварій у більшості випадків є дефекти лиття несучих конструкцій. Розроблено зварні конструкції бічної рами і надресорної балки найбільш поширеного візка вантажних залізничних вагонів на заміну литих несучих конструкцій. Крім того, виконано дослідження динамічних якостей вагона з візками зварної конструкції з компонентами обладнання подовженого ресурсу та запропонованими додатковими пружно-дисипативними зв’язками. За результатами цих досліджень надано рекомендації щодо оптимізації конструкції всього візка.

Розроблено та впроваджено технологію ремонту зварюванням рам візків локомотивів. Досліджено особливості пошкоджуваності металу в процесі тривалої експлуатації та закономірності впливу технологічних параметрів ремонтного зварювання на напружено-деформований стан, структуру та опір крихкому і уповільненому руйнуванню зварних з’єднань. Технологія ремонту зварних елементів з тріщинами втоми забезпечує підвищену опірність крихкому руйнуванню відновлених зварних вузлів в умовах експлуатації.

Фахівці Фізико-технологічного інституту металів і сплавів довели, що збільшення ресурсу сильнострумового ковзаючого контакту ґрунтується на застосуванні вставок на основі міді з легуючими добавками заліза, хрому і вуглецю, які забезпечують підвищені трибологічні властивості при меншому зносі контактного дроту. Створено технологічне обладнання, виготовлено дослідні зразки вставок і проведено дослідження їх властивостей відповідно до потреб Укрзалізниці. Розроблено технологічні рекомендації для промислового освоєння виробництва запропонованих контактних деталей, що використовуються на залізничному транспорті.

Розроблено нову енергоощадну технологію надзвукового електродугового напилювання для подовження ресурсу великогабаритних деталей рухомого складу залізничного транспорту. Створено електродуговий металізатор з підвищеною продуктивністю для напилювання покриттів. Проведено випробування технологічного процесу і обладнання при нанесенні покриттів на поверхні шийок колінчастих валів дизельних потягів. Технологія і устаткування використовуються на ремонтному підприємстві Укрзалізниці. Повний текст