книги2 / 269

Для надежности уплотнения на поверхности вала под сальником выполняют многозаходную неглубокую накатку, по которой масло, попавшее в зазор уплотнения, возвращаетсявкартер.

1 – самоподжимнойсальник;2 – маслоотражатель;

3 – простойсальник;4 – маслоотражательныйгребень Рисунок3. Уплотнениеноска(а,б)ихвостовика(в,г)коленчатоговала

Кроме того, перед сальником на хвостовике вала выполняется маслоотражательный гребень.Приотсутствиинакаткикромегребняможетприменятьсямаслосгоннаярезьба.

Передние концы коленчатых валов, а также их хвостовики в случае безфланцевого креплениямаховикаобычноуплотняютсяуплотнительнымиманжетами.

Радиальноедавлениекромкиуплотнительнойманжетыиеепостоянныйконтактсвалом обеспечиваетсяспиральнойбраслетнойпружиной.

Носокколенчатоговалаобычноимеетмаслоотражатель.

Уплотнительные манжеты применяются для уплотнения и других вращающихся валов, выходящихизкорпусадвигателя.

Списокиспользованнойлитературы:

1.СтукановВ.А.,ЛеонтьевК.Н.Устройствоавтомобилей.М.,2013, 495с.

2.ТарасикВ.П.Теорияавтомобилейидвигателей:Учебноепособие/ В.П.Тарасик,М.П. Бренч.- Мн.:Новоезнание,2008, 400 с.

©ЗубковА.Ф.,2024

©МаливановИ.А.,2024

УДК:53.043

ИвановВ.П.

канд.техн.наук,доцент, доцент,ВУНЦВВСВВА г.Воронеж,РФ

МалышевМ.П.

курсант ВУНЦВВСВВА г.Воронеж,РФ

ПРИОРИТЕТЫРЕАЛИЗАЦИИСВОЙСТВГРАФЕНА ВПЕРСПЕКТИВНЫХНАНОТЕХНЛОГИЯХ

Аннотация

Открытия графена - значимое явление в мировой науке, поскольку открывает новые перспективы развития практически всех наукоемких отраслей экономики. В настоящее время графен, его компоненты и композиты являются базовым шагом на пути создания

32

изделий, которые перевернут привычное представление о возможностях в энергетической отрасли, авиации, космонавтике, военной сфере и др. Россия входит в число стран, где успешно реализуются программы по освоению перспективных технологий на основе графена.Некоторыеизнихужеблизкикмассовомувнедрениювэкономику.

Ключевыеслова

Структура графена, двумерные кристаллы, электроны, свойства графена, технология получения,применение.

Прошло ровно двадцать лет с момента открытия новой аллотропной модификации углерода — графена. Явление в мировой науке в области мезоскопической физики значимое,посколькуоткрываетновыеперспективыразвитияпрактическивсехнаукоемких отраслейэкономики.

Структура графена – это производная обычного графита, который является наиболее стабильной трехмерной формой углерода при нормальных условиях. В результате многократных отслоений графита получаются кристаллы углеводорода в виде гексагональной кристаллической решетки, атомы в которой расположены в одной плоскости.

Помимо примитивного способа (отшелушивания), позволяющему расщеплять слабосвязанные слои двумерных кристаллов, известны и более прогрессивные технологии получения графена: механическая эксфолиация, химическое парофазное охлаждение, диспергирование в водных средах, метод «выпотевания» углерода из растворов в металлах илиприразложениикарбидов,эпитаксиальныйростввакуумеидр.

Впоследствии с использованием этих технологий были получены и другие двухмерные материалы:силицен,плюмбен,германен,фосфорен.

Обладая массой до 1 миллиграмма на квадратный метр графен отличается повышенной прочностью (примерно в 300 раз прочнее стали), гибкостью и имеет самую высокую площадьповерхностиизвсехматериалов.Кристаллытолщинойводинатомиплощадьюв один квадратный метр способны удерживать предмет массой до 4 килограммов и растягиваться без повреждений до 20 % от первоначального размера. Плотность графеновой решеткиобеспечивает непроницаемостьбольшинстваэлементовнаатомарном уровнеивтожевремяпропускаетводу.

Вотличии от всех известных материалов графен обладает наивысшей степенью подвижности электронов, скорость которых составляет около 10 000 км / с (в обычном проводнике - 100 м / с, у кремния - 10 м / с). Уникальность электронных свойств графенового проводника объясняется расположением атомов углерода в графене, которое позволяет его электронам свободно перемещаться с высокой скоростью с минимальным рассеиванием,проводитьэлектричествоитеплопрактическибезпотерь(теплопроводность

в10 развыше,чемумеди).Отсутствиевегоструктуреконцентрациисвободныхносителей зарядов - электронов (как в металлах) не является препятствием для проводимости электричества. Эта особенность связана с тем, что электроны не локализуются и не замедляются при движении. Вращение вокруг атомов углерода и взаимодействие с периодическим потенциалом сотовой решетки графена приводит к появлению новых квазичастиц, потерявших свою массу или массу покоя. Эта важная характеристика позволяет сделать заключение о принадлежности графена к классу полупроводников с нулевойзапрещеннойзоной.

33

С другой стороны, при включении графена в электрическую цепь инжектируемые электроны начинают двигаться по нему практически без сопротивления (запрещённой зоны,каквполупроводниках,вграфененет).

Такая подвижность носителей зарядов позволит повысить быстродействие транзисторов иускоритьобработкуданныхвсовременныхкомпьютерахв1000 раз.

Удельная электроемкость графена составляет 65 кВт*ч / кг, что в 47 раз выше соответствующегопоказателяусамыхраспространенныхлитийионныхаккумуляторов.

Среди прочих уникальных характеристик необходимо выделить следующие: химически стабилен, нейтрален и экологичен; не меняет свои электронные свойства при намагничивании; инертен по отношению к щелочам и кислотам; легирующие примеси и несущая подложка оказывают существенное влияние на электронные свойства графена; горит при температуре около 350 °C; самовосстанавливается при повреждениях, образуя идеальныешестигранникиизатомовуглерода.

На сегодняшний день графен представляет собой уникальную тему для всестороннего изучения в различных областях современной науки с последующей практической интеграциейвлюбуюотрасль.

Наиболеезначимыйпрорывсприменениемграфенавозможенвследующихсферах:

–электроника(транзисторы, микросхемы, телефоны, ЖК - мониторы, светоизлучающие диоды,сенсорныепанелиипр.);

–созданиесуперкомпозитов;

–солнечнаяэнергетика;

–медицина;

–водоочистка,опреснениеморскойводы;

–строительство (добавление графена в бетон повышает его прочность на сжатие, растяжениеиизгиб);

–в электрохимических источниках энергии (графеновый аккумулятор обеспечивает автомобилю преодоление 1000 км без подзарядки, а время его зарядки - не более 16 секунд).

Графеносодержащие материалы и устройства - это целый класс принципиально новых масштабныхтехнологий,которыепоявилисьнарынкеблагодарявыявленнымуникальным свойствам графена. В настоящее время графен, его компоненты и композиты являются базовымшагомнапутисозданияизделий,которыеперевернутпривычноепредставлениео возможностях в энергетической отрасли, авиации, космонавтике, военной сфере и др. Россия входит в число стран, где успешно реализуются программы по освоению перспективных технологий на основе графена. Некоторые из них уже близки к массовому внедрениювэкономику.

Списокиспользуемойлитературы:

1.Алексеев Н.И. Моделирование формирования углеродных нано - материалов. Графен, нанотрубки,фуллерены,- СПб.:СПбГЭТУ«ЛЭТИ»,2014. 292 с.

2.АнтоноваИ.А.Графенидругиедвумерныематериалы:Свойстваиметодыполучения: учебноепособие,- Новосибирск:Изд.НГТУ,2013. 90 с.

3.Губин С.П., Ткачев С.В. Графен и родственные наноформы углерода, - М.: ЛЕНАНД,

2015. 112 с.

4.ДмитриевА.С.Введениевнанотеплофизику,- М.:Изд.БИНОМ,2015. 792 с.

©ИвановВ.П.,МалышевМ.П.,2024

34

УДК624.19.05

КайибандаД.В.

магистрант2 курсаДГТУ, г.Ростовна- Дону,РФ

ЦИФРОВАЯСРЕДАКАКИНСТРУМЕНТМОДЕРНИЗАЦИИДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДВМАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ

Аннотация

В данной статье рассматриваются диаграмма состояния железо - углерод (также называемажелезоцементит)иновыеметодыпредставленияинформациипотемевэпоху цифровойтрансформацииновыхвозможностей.

Ключевыеслова

диаграммасостоянияжелезоуглерод,материаловедение

KAYIBANDA D. V.

2st - year master's student of DonSTU, Rostov - on - Don, Russia

DIGITAL ENVIRONMENT AS A TOOL FOR MODERNIZING

THE IRON - CARBON PHASE DIAGRAM IN MATERIALS ENGINEERING

Annotation

This article reveals the iron - carbon phase diagram (also called iron - cementite) and new methods of presenting information on the topic in an era of digital transformation and new opportunities.

Keywords

iron - carbon phase diagram, materials engineering

Диаграмма состояния железо - углерод, часто встречается всем инженерам. Изучают её на курсе материаловедения и на смежных с данным направлением специальностях. На диаграмме железо - углерод есть большая часть сложных моментов, которые встречаются надиаграммахсостояния.Этисплавыжелезавсёещёпродолжаютзаниматьсялидирующее положение среди конструкционных материалов. Поэтому, изучение диаграммы состояния железоуглеродактуальносредиспециалистовтехническихВУЗов.

Как следует из названия, диаграмма состояния - это график фазовых состояний в зависимостиотконцентрациикаждогохимическогоэлементаитемпературы.

Значит, диаграмма железо - углерод - это отображение фазового состояния сплавов железасуглеродомвзависимостиотиххимсоставаитемпературы.

Зная химический состав стали и температуру системы, моожно понять, какой фазовый состав будет образован. Это необходимо для того, чтобы выбрать правильный режим термическойобработкиилиподобратьвариантмеханическойобработки.

35

Чистоежелезо(альфажелезо)надиаграммеестьтольковкрайнейлевойточке.Всёчто дальше вправо - это феррит. Феррит, это твёрдый раствор углерода в альфа железе или, сплавжелезасуглеродом.

На диаграмме мы видим и сталь, и чугун. Их отличие в том, что сталь - это содержание углеродавсплавес железомот0,02 до2,14 %. Чугунтотжесплавжелезасуглеродом,но ссодержаниемот2,14 % углерода.

Данную диаграмму с точки зрения теорий инновации и инновационного процесса возможно представить в новом виде (понятие электронного контента). К цифровой трансформации и цифровым технологиям относится то, что связано с электронными вычислениями и преобразованием данных, включая интерактивные форматы, электронные устройства, программы и т.д. Возможно, это способствует более легкому восприятию и изучению.

Рисунок3. изображениедиаграммыжелезоуглеродпослеобработки Источник:разработаноавтором

Списокиспользованнойлитературы:

1.Материаловедение / под ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Изд - во. МГТУ им. Н.Э. Баумана,

2001. 648 с.

2.Пустовойт В.Н., Долгачев Ю.В. О природе мест зарождения мартенсита при закалке стали// Известиявысшихучебныхзаведений.Чернаяметаллургия,2019. Т.62. №2. С.109 - 114.

©КайибандаД.В.,2024

УДК365

А.В.Карташов

ПреподавателькафедрыавтомобильнойтехникиВВИМО г.Вольск,РоссийскаяФедерация

МЕРОПРИЯТИЯПООБЕСПЕЧЕНИЮБЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГОДВИЖЕНИЯ

Аннотация

Целью статьи является рассмотрение понятий множеств причин и последствий ДТП, мероприятий по обеспечению безопасности дорожного движения; изучение принципов

37

экспертного оценивания в условиях неопределённости, нечёткой классификации мероприятий по обеспечению безопасности дорожного движения и технологии нечёткого ранжирования мероприятий по повышению безопасности дорожного движения. Итогом курсовой работы является создание базы данных совместно с программой - анализатором дляреализациивышеупомянутойсистемы.

Ключевыеслова:мероприятия,причины,последствия,скорость,маниторинг.

В сфере обеспечения БДД системы поддержки принятия решений также играют довольно значимую роль. Существуют сотни различных причин и последствий ДТП, а также ничуть не меньшее количество возможных мероприятий по их предупреждению и / или смягчению тяжести. Дополнительные проблемы создаёт и фактор неопределённости взаимосвязи между мероприятиями, причинами и последствиями, поскольку пока что не были получены чёткие формульные соответствия функциональной зависимости между ними.СуществуютлишьэкспертныеоценкиспециалистоввобластиобеспеченияБДД,что лишь усложняет задачу лицу, принимающему решению, и делает шанс принятия объективногоирациональногорешениякрайненизким.

Мероприятия по обеспечению безопасности дорожного движения обеспечивается и координируется соответствующими должностными лицами, а также органами исполнительной власти различных субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления, физическими и юридическими лицами (координирование и регулированиенагородскомэлектрическомназемномтранспортеивдорожномхозяйстве) а также общественными объединениями. В качестве примера мероприятий, обеспечивающихБДД,можнопривести:введениеограниченияскорости,освещениедорог, организация мониторинга дорожного движения, строительство обходов населённых пунктов. В рамках курсовой работы была собрана таблица мероприятий, обеспечивающих БДД, состоящая из 105 наименований и размещённая в приложении А. Мероприятия в таблице классифицированы в первую очередь по системе ВАДС (Водитель - Автомобиль - ДорогаСреда),приведённуюнарисунке1.

Рисунок1. - СистемаВАДС

38

Известно что на безопасность на дорогах оказывает влияние множество факторов, которые можно объединить в сложную динамическую систему, включающую в себя множество элементов человек, автомобиль, дорога, функционирующих в определённой среде. Эти элементы единой дорожно - транспортной системы находятся в определённых отношениях и связях друг с другом, образуя целостность. Помимо ВАДС в таблице также была проведена классификация по типу мероприятий, а также по объёму необходимых средств на реализацию и сложности предлагаемого решения. Все данные были взяты из авторитетных источников, освещающих проблему БДД, таких как норвежский справочник по безопасности дорожного движения Департамента дорожного движения и Дирекции автомобильных дорог Норвегии и книга В.И. Коноплянко «Организация безопасности дорожного движения».

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Показатели состояния безопасности дорожного движения.

Гоставтоинспекция // (Рус.). - URL: http: // stat.gibdd.ru[25 ноября 2022]

2 Коноплянко В.И., Организация и безопасность дорожного движения / Коноплянко В.И. - М.: Высшая школа, 2007. - 383с.

3 Эльвик Р., Мюсен А.Б., Baa Т., Справочник по безопасности дорожного движения / Пер. с норв. Под редакцией проф. В.В. Сильянова - М.: МАДИ(ГТУ),

2021. - 754с.

4 Степанов И.С., Влияние элементов системы водитель - автомобиль - дорога - среда на безопасность дорожного движения: Учебное пособие / Степанов И.С., Покровский Ю.Ю., Ломакин В.В. - М.: МГТУ «МАМИ»,2011. - 171 с.

© КарташовА.В.2024

УДК53

РебриковС.А.

специалист5 курсаЛГТУ, г.Липецк,РФ

ГЕНЕРАЦИЯЭЛЕКТРИЧЕСТВАИЗВАКУУМА СПОМОЩЬЮКВАНТОВЫХФЛУКТУАЦИЙ

Аннотация

Темагенерацииэлектричестваизквантовыхфлуктуацийввакуумепредставляетинтерес для научного сообщества в области физики. Квантовые флуктуации в вакууме остаются объектом исследований, идея использования их для генерации электроэнергии вызывает большойинтересиобсуждениявнаучномсообществе.

Ключевыеслова

Квантовыефлуктуации,вакуумнаяэнергия,генерацияэлектричества,квантоваяфизика.

39

Rebrikov S.A.

5th year specialist LSTU, Lipetsk, Russia

ELECTRICITY GENERATION FROM VACUUM

BY QUANTUM FLUCTUATIONS

Annotation

The topic of electricity generation from quantum fluctuations in vacuum is of interest to the scientific community in physics. Quantum fluctuations in vacuum remain an object of research, the idea of using them to generate electricity is of great interest and discussion in the scientific community.

Keywords

Quantum fluctuations, vacuum energy, electricity generation, quantum physics.

Квантовые флуктуации в квантовом вакууме, согласно квантовой механике, представляют собой кратковременные колебания энергии в вакууме, порождая появление квантовых частиц и их античастиц, которые впоследствии аннигилируют друг друга. Этот феноменизвестенкаквакуумнаяэнергияилинулеваяточкаэнергии.

Идея о том, что эти флуктуации могут использоваться для генерации энергии, предложена исследователями и вызвала большой интерес. Однако, извлечение энергии из квантового вакуума представляет огромные технические сложности. Квантовые флуктуации в вакууме крайне малы и мгновенны, и сейчас нет практичных методов, которыепозволяютизвлекатьзначимоеколичествоэнергииизэтогопроцесса.

Некоторые исследователи рассматривают теоретические концепции, такие как использование наномасштабных устройств или квантовых явлений для захвата частиц, возникающих в результате квантовых флуктуаций, но эти идеи до сих пор остаются в ранней стадии разработки и требуют дальнейших исследований и экспериментов для проверкиихэффективности.

Тема генерации электричества из вакуума через квантовые флуктуации представляет большой научный интерес, однако практическая реализация этой идеи в настоящее время является сложной задачей и требует дальнейших теоретических и экспериментальных исследований.

Списокиспользованнойлитературы:

1.Передача энергии лазерным излучением в свободном пространстве / Е. С. Бойчук, Н. М. Киреева, А. А. Гаркушин [и др.] // Бюллетень научных сообщений. – 2020. – № 25. –

С.91 - 102.

2.Изотопы: свойства, получение, применение / Б. М. Андреев, Д. Г. Арефьев, В. Ю. Баранов[идр.].Том2. – Moscow, 2005. – 728 с.– ISBN 978 - 5 - 9221 - 0523 - 1.

3.Патент № 2368555 C1 Российская Федерация, МПК B65D 23 / 02. Устройство для

изготовления пластикового контейнера с газовым барьером, способ изготовления данного контейнера и контейнер: № 2007149321 / 12: заявл. 26.05.2006: опубл. 27.09.2009 / А. Мисима,М.Накая,А.Сиракура; заявительКИРИНБИРКАБУСИКИКАЙСЯ.

© РебриковС.А.,2024

40