vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2025_3_180vrgup-256Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGОценка износостойкости по коэффициенту трения модифицированного радиального подшипника с учетом нелинейных факторовEvaluation of wear resistance by the friction coefficient of a modified radial bearing with account of non-linear factorsАбдулрахманХ. Н.AbdulrakhmanKh. N.

Абдулрахман Хайдар Нофалович, кафедра «Высшая математика», кандидат физико-математических наук, доцент

Abdulrakhman Khaidar Nofalovich, Chair “Higher Mathematics”, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor

iabdulrahm.haidar@gmail.comБолговаЕ. А.BolgovaE. A.

Болгова Екатерина Александровна, кафедра «Высшая математика», аспирант

Bolgova Ekaterina Aleksandrovna, Chair “Higher Mathematics”, Postgraduate Student,

bolgova_katya6@mail.ruКохановскийВ. А.KokhanovskiyV. A.

Кохановский Вадим Алексеевич, кафедра «Технология металлов», доктор технических наук, профессор

Kokhanovskiy Vadim Alekseevich, Chair “Metals Technology”, Doctor of Engineering Sciences, Professor

tehn_met@rgups.ruЖарковЮ. И.ZharkovYu. I.

Жарков Юрий Иванович, кафедра «Электроэнергетика и электромеханика транспорта», доктор технических наук, профессор

Zharkov Yuri Ivanovich, Chair “Electric Power Engineering and Electromechanics of Transport”, Doctor of Engineering Sciences, Professor

eet@rgups.ruШевчукП. С.ShevchukP. S.

Шевчук Петр Сергеевич, кафедра «Информатика», доктор технических наук, профессор

Shevchuk Petr Sergeevich, Chair “Computer Science”,Doctor of Engineering Sciences, Professor

informat@rgups.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)20253009202503180189Copyright © Абдулрахман Х.Н., Болгова Е.А., Кохановский В.А., Жарков Ю.И., Шевчук П.С., 20252025Абдулрахман Х.Н., Болгова Е.А., Кохановский В.А., Жарков Ю.И., Шевчук П.С.Abdulrakhman K.N., Bolgova E.A., Kokhanovskiy V.A., Zharkov Y.I., Shevchuk P.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/256

Предложена расчетная модель модифицированной конструкции радиального подшипника, основанная на учете нелинейных факторов, описывающих движение микрополярного смазочного материала в зазоре радиального подшипника с нестандартным, адаптированным к условиям трения опорным профилем. В отличие от предыдущих походов, разработанная модель позволяет более точно рассчитать распределение давления и скорости в слое микрополярного смазочного материала при определении нагрузочной способности и величины коэффициента трения. Новизна исследования заключается в одновременном учете нелинейных факторов и реологических свойств микрополярного смазочного материала модифицированного радиального подшипника с адаптированным к условиям трения опорным профилем, а также в комплексной верификации модели с использованием экспериментальных данных, обеспечивающей ее практическую значимость.

A computational model of a modified radial bearing design is proposed. This model considers nonlinear factors describing the movement of a micropolar lubricant within the bearing clearance with a non-standard bearing profile adapted to friction conditions. Unlike previous approaches, the developed model makes it possible to more accurately calculate the distribution of pressure and velocity in a layer of micropolar lubricant when determining the load capacity and the value of friction coefficient. The novelty of the study lies in the simultaneous consideration of nonlinear factors and rheological properties of the micropolar lubricant of a modified radial bearing with a support profile adapted to friction conditions, as well as in the comprehensive verification of the model using experimental data, ensuring its practical significance.

нелинейные факторырадиальный подшипникпокрытиеадаптированный профильмикрополярный смазочный материалканавкаnonlinear factorsradial bearingcoatingadapted profilemicropolar lubricantgrooveReferencesГидродинамический расчет радиального подшипника, смазываемого расплавом легкоплавкого покрытия при наличии смазочного материала / К. С. Ахвердиев, М. А. Мукутадзе, Е. О. Лагунова, В. В. Василенко // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2017. – № 2 (66). – С. 129–135. – ISSN 0201-727X.Hydrodynamic calculation of a radial bearing lubricated by a melt of a low-melting coating in the presence of a lubricant / K. S. Akhverdiev, M. A. Mukutadze, E. O. Lagunova, V. V. Vasilenko // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2017. – No. 2 (66). – P. 129–135. – ISSN 0201-727X.Применение антифрикционных полимерных композиционных покрытий в тормозной рычажной передаче локомотивов / П. Г. Иваночкин, И. В. Больших, Т. З. Талахадзе, Е. П. Больших // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2022. – № 1 (85). – С. 16–22. – DOI 10.46973/0201-727X_2022_1_16.The use of antifriction polymer composite coatings in the brake lever transmission of locomotives / P. G. Ivanochkin, I. V. Bolshikh, T. Z. Talakhadze, E. P. Bolshikh // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2022. – No. 1 (85). – P. 16–22. – DOI 10.46973/0201-727X_2022_1_16.Лагунова, Е. О. Расчет радиального подшипника скольжения с легкоплавким покрытием / Е. О. Лагунова, М. А. Мукутадзе // Трение и износ. – 2019. – Т. 40, № 1. – С. 112–120. – ISSN 0202-4977.Lagunova, E. O. Calculation of a radial sliding bearing with a low-melting coating / E. O. Lagunova, M. A. Mukutadze // Friction and Wear. – 2019. – Vol. 40, No. 1. – P. 112–120. – ISSN 0202-4977.Клиновидные опоры скольжения, работающие на микрополярном смазочном материале, обусловленные расплавом / К. С. Ахвердиев, М. А. Мукутадзе, Е. О. Лагунова, В. В. Василенко // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2017. – № 3 (67). – С. 8–15. – ISSN 0201-727X.Wedge-shaped sliding bearings operating on a micropolar lubricant caused by melt / K. S. Akhverdiev, M. A. Mukutadze, E. O. Lagunova, V. V. Vasilenko // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2017. – No. 3 (67). – P. 8–15. – ISSN 0201-727X.Хасьянова, Д. У. Повышение износостойкости радиального подшипника скольжения, смазываемого микрополярными смазочными материалами и расплавами металлического покрытия / Д. У. Хасьянова, М. А. Мукутадзе // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2022. – № 4. – С. 46–53. – DOI 10.31857/S0235711922040101.Khasyanova, D. U. Increasing the wear resistance of a radial sliding bearing lubricated with micropolar lubricants and metal coating melts / D. U. Khasyanova, M. A. Mukutadze // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. – 2022. – No. 4. – P. 46–53. – DOI 10.31857/S0235711922040101.Radial slip bearing with a pliable supporting surface / M. A. Mukutadze, E. O. Lagunova, A. N. Garmonina, V. V. Vasilenko // Russian Engineering Research. – 2018. – Vol. 38, No. 3. – P. 166–171. – DOI 10.3103/S1068798X18030115.Radial slip bearing with a pliable supporting surface / M. A. Mukutadze, E. O. Lagunova, A. N. Garmonina, V. V. Vasilenko // Russian Engineering Research. – 2018. – Vol. 38, No. 3. – P. 166–171. – DOI 10.3103/S1068798X18030115.Математическая модель смазочного материала в опоре скольжения с плавким покрытием и учетом зависимости вязкости от давления при неполном заполнении рабочего зазора / Д. У. Хасьянова, М. А. Мукутадзе, А. М. Мукутадзе, Н. С. Задорожная // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2021. – № 5. – С. 33–40. – DOI 10.31857/S0235711921050084.Mathematical model of a lubricant in a sliding bearing with a fusible coating and taking into account the dependence of viscosity on pressure when the working gap is not fully filled / D. U. Khasyanova, M. A. Mukutadze, A. M. Mukutadze, N. S. Zadorozhnaya // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. – 2021. – No. 5. – P. 33–40. – DOI 10.31857/S0235711921050084.Расчетная модель гидродинамической смазки неоднородного пористого подшипника конечной длины, работающего в устойчивом нестационарном режиме трения при наличии принудительной подачи смазки / М. А. Мукутадзе, Б. М. Флек, Н. С. Задорожная [и др.] // Инженерный вестник Дона. – 2013. – № 3 (26). – С. 9. – eISSN 2073-8633.A computational model of the hydrodynamic lubrication of an inhomogeneous porous bearing of finite length operating in a stable non-stationary friction mode in the presence of forced lubrication / M. A. Mukutadze, B. M. Flek, N. S. Zadorozhnaya [et al.] // Engineering Journal of Don. – 2013. – No. 3 (26). – P. 9. – eISSN 2073-8633.Стратифицированное течение двухслойной смазки в зазоре радиального подшипника, обладающего повышенной несущей способностью и демпфирующими свойствами / К. С. Ахвердиев, Е. Е. Александрова, М. А. Мукутадзе, Б. Е. Копотун // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2009. – № 4 (36). – С. 133–139. – ISSN 0201-727X.Stratified flow of double-layer lubricant in the gap of a radial bearing with increased bearing capacity and damping properties / K. S. Akhverdiev, E. E. Aleksandrova, M. A. Mukutadze, B. E. Kopotun // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2009. – No. 4 (36). – P. 133–139. – ISSN 0201-727X.Разработка расчетной модели радиального подшипника с учетом зависимости проницаемости, электропроводности и вязкости жидкого смазочного материала от давления / К. С. Ахвердиев, М. А. Мукутадзе, И. А. Колобов, А. Н. Гармонина // Интернет-журнал Науковедение. – 2016. – Т. 8, № 6 (37). – С. 74. – eISSN 2223-5167.Development of a calculation model of a radial bearing, taking into account the dependence of permeability, electrical conductivity and viscosity of a liquid lubricant on pressure / K. S. Akhverdiev, M. A. Mukutadze, I. A. Kolobov, A. N. Garmonina // Online Journal Naukovedenie. – 2016. – Vol. 8, No. 6 (37). – P. 74. – eISSN 2223-5167.Гидродинамический расчет радиального пористого подшипника бесконечной длины с повышенной несущей способностью с учетом сил инерции / М. А. Мукутадзе, Е. Е. Александрова, А. А. Константинов, А. И. Шевченко // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2012. – № 2 (46). – С. 194–198. – ISSN 0201-727X.Hydrodynamic calculation of a radial porous bearing of infinite length with increased bearing capacity, taking into account inertia forces / M. A. Mukutadze, E. E. Aleksandrova, A. A. Konstantinov, A. I. Shevchenko // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2012. – No. 2 (46). – P. 194–198. – ISSN 0201-727X.Ахвердиев, К. С. Стратифицированное течение двухслойной смазки в зазоре сложнонагруженного радиального подшипника конечной длины, обладающего повышенной несущей способностью / К. С. Ахвердиев, Е. Е. Александрова, М. А. Мукутадзе // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2010. – № 1 (37). – С. 132–137. – ISSN 0201-727X.Akhverdiev, K. S. Stratified flow of double-layer lubricant in the gap of a complexly loaded radial bearing of finite length with increased bearing capacity / K. S. Akhverdiev, E. E. Aleksandrova, M. A. Mukutadze // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2010. – No. 1 (37). – P. 132–137. – ISSN 0201-727X.Мукутадзе, М. А. Разработка системы расчетных моделей подшипников скольжения на основе развития гидродинамической и реодинамической теории смазки : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук : 05.02.04 / Мукутадзе Мурман Александрович. – Ростов-на-Дону, 2015. – 22 с.Mukutadze, M. A. Development of a system of computational models of sliding bearings based on the development of hydrodynamic and rheodynamic lubrication theory : abstract of the dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences : 05.02.04 / Mukutadze Murman Aleksandrovich. – Rostov-onDon, 2015. – 22 p.Ахвердиев, К. С. О. Гидродинамический расчет упорного подшипника скольжения, работающего на вязкоупругой смазке в турбулентном режиме трения / К. С. О. Ахвердиев, М. А. Мукутадзе, И. С. Семенко // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2011. – № 4. – С. 69– 77. – ISSN 0235-7119Akhverdiev, K. S. O. Hydrodynamic calculation of a thrust sliding bearing operating on viscoelastic lubrication in a turbulent friction regime / K. S. O. Akhverdiev, M. A. Mukutadze, I. S. Semenko // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. – 2011. – No. 4. – P. 69–77. – ISSN 0235-7119.Гидродинамический расчет радиального подшипника скольжения, работающего в турбулентном режиме трения при неполном заполнении зазора вязкоупругой смазкой / К. С. О. Ахвердиев, М. А. Мукутадзе, В. А. Замшин, И. С. Семенко // Вестник машиностроения. – 2009. – № 7. – С. 11– 17. – ISSN 0042-4633.Hydrodynamic calculation of a radial sliding bearing operating in a turbulent friction mode with incomplete filling of the gap with viscoelastic lubricant / K. S. O. Akhverdiev, M. A. Mukutadze, V. A. Zamshin, I. S. Semenko // Vestnik Mashinostroeniya. – 2009. – No. 7. – P. 11–17. – ISSN 0042-4633.Математическая модель гидродинамической смазки радиального подшипника, работающего в нестационарном режиме на микрополярной смазке / К. С. Ахвердиев, М. А. Мукутадзе, М. А. Савенкова, А. Ю. Вовк // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2008. – № 1 (29). – С. 147–151. – ISSN 0201-727X.Mathematical model of hydrodynamic lubrication of a radial bearing operating in a non-stationary mode with micropolar lubrication / K. S. Akhverdiev, M. A. Mukutadze, M. A. Savenkova, A. Yu. Vovk // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2008. – No. 1 (29). – P. 147–151. – ISSN 0201-727X.Математическая модель гидродинамической смазки бесконечно широких опор, работающих в турбулентном режиме на микрополярной смазке / К. С. Ахвердиев, А. Ю. Вовк, М. А. Мукутадзе, М. А. Савенкова // Трение и смазка в машинах и механизмах. – 2007. – № 9. – С. 12–15. – ISSN 1819-2092.Mathematical model of hydrodynamic lubrication of infinitely wide bearings operating in a turbulent mode on micropolar lubrication / K. S. Akhverdiev, A. Yu. Vovk, M. A. Mukutadze, M. A. Savenkova // Friction and Lubrication in Machines and Mechanisms. – 2007. – No. 9. – P. 12–15. –ISSN 1819-2092.Гидродинамический расчет радиального подшипника при наличии электромагнитного поля с учетом зависимости вязкости и электропроводимости от температуры / К. С. Ахвердиев, Е. О. Лагунова, М. А. Мукутадзе // Вестник Донского государственного технического университета. – 2009. – Т. 9, № 3 (42). – С. 529–536. – ISSN 1992-5980.Hydrodynamic calculation of a radial bearing in the presence of an electromagnetic field, taking into account the dependence of viscosity and electrical conductivity on temperature / K. S. Akhverdiev, E. O. Lagunova, M. A. Mukutadze // Vestnik of Don State Technical University. – 2009. – Vol. 9, No. 3 (42). – P. 529–536. – ISSN 1992-5980.Расчетная модель радиального подшипника скольжения с повышенной несущей способностью, работающего на микрополярной смазке с учетом ее вязкостных характеристик от давления / К. С. Ахвердиев, М. А. Мукутадзе, Е. О. Лагунова, К. С. Солоп // Инженерный вестник Дона. – 2013. – № 4 (27). – С. 22. – eISSN 2073-8633.A calculation model of a radial sliding bearing with increased bearing capacity operating on micropolar grease, taking into account its viscosity characteristics from pressure / K. S. Akhverdiev, M. A. Mukutadze, E. O. Lagunova, K. S. Solop // Engineering Journal of Don. – 2013. – No. 4 (27). – P. 22. – eISSN 2073-8633.Mathematical model of a plain bearer lubricated with molten metal / M. A. Mukutadze, V. V. Vasilenko, A. M. Mukutadze, A. N. Opatskikh // IOP Conference Series : Earth and Environmental Science : International Conference on Innovations and Prospects of Development of Mining Machinery and Electrical Engineering 2019. – 2019. – Article no. 012021. – DOI 10.1088/1755-1315/378/1/012021.Mathematical model of a plain bearer lubricated with molten metal / M. A. Mukutadze, V. V. Vasilenko, A. M. Mukutadze, A. N. Opatskikh // IOP Conference Series : Earth and Environmental Science : International Conference on Innovations and Prospects of Development of Mining Machinery and Electrical Engineering 2019. – 2019. – Article no. 012021. – DOI 10.1088/1755-1315/378/1/012021.Гидродинамический расчет радиального подшипника, работающего в нестационарном режиме на вязкопластичной смазке, обладающей микрополярными свойствами / К. С. Ахвердиев, М. А. Мукутадзе, А. Ю. Вовк, И. С. Семенко // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2008. – № 4 (32). – С. 131–138. – ISSN 0201-727X.Hydrodynamic calculation of a radial bearing operating in an unsteady mode on a viscoplastic lubricant with micropolar properties pressure / K. S. Akhverdiev, M. A. Mukutadze, A. Yu. Vovk, I. S. Semenko // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2008. – No. 4 (32). – P. 131–138. – ISSN 0201-727X.Кирищиева, В. И. Моделирование методики повышения износостойкости радиального подшипника с полимерным покрытием / В. И. Кирищиева // Инженерный вестник Дона. – 2022. – № 10 (94). – С. 229–239. – eISSN 2073-8633.Kirishchieva, V. I. Modeling of a technique for increasing the wear resistance of a polymer-coated radial bearing / V. I. Kirishchieva // Engineering Journal of Don. – 2022. – No. 10 (94). – P. 229–239. – eISSN 2073-8633.Хасьянова, Д. У. Установление закономерности повышения износостойкости модифицированного радиального подшипника скольжения / Д. У. Хасьянова, М. А. Мукутадзе // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2023. – № 2. – С. 71–81. – DOI 10.31857/S0235711923010066.Khasyanova, D. U. Establishing of a pattern for increasing the wear resistance of a modified radial sliding bearing / D. U. Khasyanova, M. A. Mukutadze // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. – 2023. – No. 2. – P. 71–81. – DOI 10.31857/S0235711923010066.Исследование износостойкости подшипника скольжения с полимерным покрытием опорного кольца, имеющего канавку / В. В. Василенко, В. И. Кирищиева, М. А. Мукутадзе, В. Е. Шведова // Advanced Engineering Research (Rostov-onDon). – 2022. – № 22 (4). – С. 365–372. – DOI 10.23947/2687-1653-2022-22-4-365-372.Investigation of wear resistance of a sliding bearing with a polymer-coated support ring having a groove / V. V. Vasilenko, V. I. Kirishchieva, M. A. Mukutadze, V. E. Shvedova // Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don). – 2022. – No. 22 (4). – P. 365–372. – DOI 10.23947/2687-1653-2022-22-4-365-372.Кирищиева, В. И. Повышение износостойкости радиального подшипника с нестандартным опорным профилем и полимерным покрытием на поверхности вала / В. И. Кирищиева, Е. О. Лагунова, М. А. Мукутадзе // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. – 2023. – Т. 27, № 2 (100). – С. 15–23. – DOI 10.54708/19926502_2023_27210015.Kirishchieva, V. I. Improving the wear resistance of a radial bearing with a non-standard bearing profile and a polymer coating on the shaft surface / V. I. Kirishieva, E. O. Lagunova, M. A. Mukutadze // Vestnik UGATU. – 2023. – Vol. 27, No. 2 (100). – P. 15–23. – DOI 10.54708/19926502_2023_27210015.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.