Отзыв - Российский государственный аграрный университет

Отзыв
Официального оппонента Лялякина Валентина Павловича, доктора
технических наук, профессора, заслуженного деятеля науки РФ, о
диссертационной работе Дородова Павла Владимировича на тему «Повышение
надежности сельскохозяйственной техники путем оптимизации формы их
деталей» представленную на соискание ученой степени доктора технических
наук по специальности 05.20.03 - технологии и средства технического
обслуживания в сельском хозяйстве.
Актуальность темы исследования.
В современном сельскохозяйственном производстве на ряду с
отечественной техникой эксплуатируются зарубежные машины, которые
имеют более высокие показатели надежности. Стратегией развития
Агропромышленного Комплекса РФ предусматривается обновление парка
техники новыми машинами с повышенными показателями качества и
надежности.
Как
известно,
эти
показатели
машин
зависят
от
работоспособности отдельных деталей и соединений. В конструкциях
сельскохозяйственных машин применяются детали сложной формы с
различными концентраторами в виде вырезов, выступов, плавных переходов.
Именно в этих местах при работе машины возникают местные напряжения,
которые в большей мере определяют прочность деталей и в целом надежность
машины.
Одним из основных направлений повышения надежности машин
является снижение предельных местных напряжений в деталях за счет
изменения для них геометрической формы. Проблема определения напряжений
в местах внутренних и внешних концентраторов с заданной геометрической
формой решается теорией упругости и механикой деформированного твердого
тела.
Однако решения задачи, по оптимизации формы упругих тел деталей
связанно с серьезными математическими трудностями.
Поэтому, разработка методов оптимизации формы деталей для
сельскохозяйственных машин при их конструировании с целью повышения
надежности является актуальной задачей, которой посвящено исследование
автора.
Структура работы включает введение, 6 глав, список цитируемой
литературы, приложения и акты внедрения результатов исследования.
Материал диссертации изложен на 327 стр. Текст включает 190 рисунков,
12 таблиц и библиографический список из 240 наименований.
1
Автореферат и публикации полностью
отражают содержание
диссертации.
Анализ литературных источников, проведенный автором, позволил ему
сформулировать цель работы и определить задачи исследования, сведенные к
разработке комплексного метода расчета оптимальной формы деталей рабочих
органов сельскохозяйственной техники для повышения её надежности.
Степень обоснованности научных положений,
выводов, рекомендаций, сформулированных в диссертации.
Научные положения диссертационной работы основываются на
теоретических исследованиях напряженного состояния в местах внутренних и
внешних концентраторов напряжений в плоских формах.
На основании известных математических зависимостей с учетом краевых
условий с использованием математического пакета программ полученны
напряжения и построены их пространственные эпюры.
Для проверки полученных теоретических напряжений автором
разработан экспериментальный оптико-механический прибор и методика
определения главных напряжений в плоских прозрачных моделях деталей.
Выполненные исследования на данном приборе показали, что отклонения
экспериментальных данных от контроля не превышает 5%. С использованием
оптико-механического прибора и разработанной методики автором выполнены
экспериментальные исследования в плоских моделях с различными
концентраторами
напряжений.
Были
определены
экспериментальные
коэффициенты концентрации и сравнены с расчетными. Расхождение не
превышало 5 %, что подтверждает обоснованность разработанных методик и
оптико-механического прибора определения главных напряжений.
Автором разработан комплексный метод оптимизации формы деталей,
позволяющий: оптимизировать форму детали в зоне контакта, оптимизировать
формы в местах концентрации напряжений при постоянной толщине детали,
оптимизировать формы при неизвестном законе распределения толщины
детали в местах концентрации напряжений.
Результаты исследования автор внедрил при модернизации копателясборщика картофеля КСК-2.
По результатам исследования автор сформулировал восемь выводов:
Первый вывод. Автор на основании изучения литературных источников
делает вывод о доле конструкционных отказов при эксплуатации
сельскохозяйственной техники-44 %. В работе приведен анализ разрушений
деталей, соединений в виде фотографий, полученные автором, дается
объяснение о причинах возникновения дефектов. Однако, в работе отсутствует
оценка, анализ и систематизация деталей сельскохозяйственных машин, у
2
которых требуется оптимизировать формы деталей с целью повышения
надежности машин.
Второй вывод: достоверен. Действительно разрушения накапливаются в
деталях за счет действия касательных напряжений.
Третий вывод: в нем автор констатирует о разработке математической
модели напряженного состояния в деталях, позволяющая рассчитывать
теоретические коэффициенты напряжений и строить эпюры главных и
максимальных касательных напряжений в местах различных концентраторов
напряжений. Но правильнее было бы записать, что автор использовал
известные математические зависимости определения напряжений, внеся
дополнения по краевым условиям решения задачи.
Четвертый вывод: в нем автор указывает на разработку экспериментальной
оптико-механической установки и методики для исследования напряженного
состояния в плоских моделях с высокой разрешающей способностью. Следует
особо отметить важность и значимость разработанной установки, которая
позволяет на плоских прозрачных моделях с высокой точностью измерить
напряжение. Это подтверждается в выводе пять, который по нашему мнению,
следовало бы объединить с четвертым выводом.
Вывод шестой: достоверен. В нем отмечается, что автор разработал
комплексный метод оптимизации формы переходных поверхностей деталей
сельскохозяйственной техники, с использованием оптико-механической
установки. Данный метод позволил уменьшить концентрацию напряжения в
деталях в 1,3.. 1,7 раза, что естественно должно повысить конструкционную
надежность узлов машин.
Вывод седьмой: достоверен. В работе приведены сравнения стоимости
компьютерных программ существующих и предложенных автором, которые
позволяют снизить затраты на проектирование в 12,6 раза.
Вывод восьмой: в нем автор приводит технико-экономические оценки
уборки картофеля, модернизированным копателем. При расчете показателей
автор неправильно выбрал базу сравнения. Следовало бы сравнить не с
импортным комбайном, а с не модернизированным, где неупрочнены
ненадежные
крепления
лемеха.
Поэтому,
полученные данные
по
экономическому эффекту нельзя признать объективными.
Достоверность и новизна исследований
Достоверность полученных результатов исследований и основных
выводов работы подтверждается высокой степенью согласованности
теоретических расчетов с данными экспериментальных исследований на
физических моделях с использованием оптико-механического прибора.
3
При выполнении экспериментальных исследований применяли общие
методики физического моделирования, основ поляризационно-оптического
метода, современные приборы и вычислительная техника с пакетом программ
по математике и статистической обработке данных.
Научная новизна состоит:
- в разработке методики и оптико-механической установки для
исследования напряженного состояния деталей на плоских прозрачных
моделях;
- в разработке методики оптимального проектирования, на основании
аналитического выражения и программы для ЭВМ оптимизации формы
деталей.
Значимость для науки и практики полученных автором результатов.
Полученные аналитические зависимости, созданный
оптико­
механический прибор и программы для ЭВМ применимы при проектировании,
конструировании, расчете деталей сложной формы и могут быть использованы
в научных, проектно-конструкторских организациях.
Результаты научных исследований и опытно-конструкторских разработок
по оптимизации переходных поверхностей внедрены в ряде конструкторских
предприятий Удмуртская Республики.
Результаты
исследований
используются
в
учебном
процессе
агроинженерных факультетов аграрных ВУЗов Российской Федерации.
Замечания по работе.
1. В названии диссертационной работы записано «Повышение
надежности сельскохозяйственной техники...». Известно, что термин
надежность является комплексным показателем любого объекта, включает
четыре свойства: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и
сохраняемость. К сожалению, в работе эти свойства практически не
рассматриваются. Только косвенно автор показывает, что за счет уменьшения
коэффициента концентрации напряжений можно увеличить конструкционную
надежность сельскохозяйственной техники (стр. 277)
не показывая её
численное значение.
2 Автор, основываясь на результатах анализа литературных источников
показал наличие отказов и деталей сельскохозяйственных машин (44%).
Однако не привел классификацию наиболее типичных представителей деталей,
ресурс которых влияет на ресурс машины и которым необходимо
оптимизировать геометрические размеры.
3. Результаты исследования автора позволили получить коэффициент
концентрации для различных моделей деталей с вырезом, с наличием
симметричных и несимметричных ступеней, скруглений.
4
.
К сожалению, в работе (глава 4) приведены только эпюры
экспериментальных и теоретических напряжений, а данные по коэффициентам
концентрации для резных моделей отсутствуют. Их целесообразно было бы
свести в единую таблицу. Этими данными могли бы пользоваться
конструкторские бюро, при расчете допустимых напряжений с учетом
коэффициента концентрации.
4 Автор в выводе три (стр. 252) констатирует, что разработаны
математические модели напряженного состояния для расчета коэффициентов
концентрации напряжений. Автор использует при расчете напряжений
известные формулы из теории упругости. К сожалению, оценить вклад автора в
применении известных математических моделей затруднительно.
5. В главе 6 автор приводит результаты внедрения разработок на примере
постановки накладки к лемеху копателя-сборщика картофеля. Им предложено
на узел крепления лемеха наложить и приварить накладку. Размеры и
параметры этой детали были определены на плоских прозрачных моделях. Был
определен коэффициент концентрации напряжений на пластине 1,05 (стр. 240).
Однако, в выводах автор после проведенных испытаний (стр.248) отмечет, что
предложенный им метод модернизации узла копателя картофеля позволил
снизить концентрацию напряжении в 1,3 - 1,72 раза. Неясно как были
получены эти данные.
Заключение.
Таким образом, диссертация Дородова Павла Владимировича является
научно-квалификационной работой, в которой, на основании выполненных
автором исследований разработаны теоретические положения, совокупность
которых, можно квалифицировать как новые научно - обоснованные
технические решения, внедрение которых, вносит значительный вклад в
повышение надежности сельскохозяйственных машин за счет оптимизации
форм деталей, что соответствует требованиям п.9 «Положения о порядке
присуждения
ученых
степеней»,
утвержденного
постановлением
Правительства Российской Федерации от 24.09.2013г. №842, предъявленным к
диссертациям на соискание ученой степени доктора наук, а ее автор Дородов
Павел Владимирович заслуживает присуждения искомой ученой степени по
специальность 05.20.03 - технологии и средства технического обслуживания в
сельском хозяйстве
.
Официальный оп]
доктор техническ
профессор, заслуэ
деятель науки РФ
Лялякин
Валентин Павлович
5
Почтовый адрес места работы:
109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, дом 1, ФГБНУ ГОСНИТИ.
Рабочий телефон: 8-495-371-21-44
Место работы: ФГБНУ ГОСНИТИ ведущий научный сотрудник, научный:
консультант. (Федеральное государственное бюджетное научное учреждение
«Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта
и эксплуатации машинно-тракторного парка»)
Email:[email protected]
6