Розробка демпфувальних сплавів у транспортному обладнанні

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.323985

Ключові слова:

шумове забруднення, високодемпфувальні сталі, демпфування, рівень звуку, рівень звукового тиску

Анотація

Об'єктом дослідження є вуглецеві та леговані сталі для деталей із високою поверхневою твердістю та підвищеною зносостійкістю при малій деформації. Вуглецеві сталі 40, 45 і аналогічні сталі з підвищеним вмістом марганцю 40Г, 45Г, 50Г застосовуються для виготовлення найрізноманітніших деталей машин. Найчастіше ці сталі використовують для виробів, що зазнають найбільших ударних навантажень. Деталі машин піддаються вібраційним і ударним впливам, у результаті чого генерується інтенсивний шум. Шум негативно впливає на здоров'я людини та знижує її працездатність. Одним зі способів розв’язання цієї проблеми – зниження шуму – є його погашення в джерелі виникнення. Результати проведених у цьому напрямку досліджень дали змогу розробити демпфувальні сплави за умови врахування режиму роботи деталей, процентного вмісту легувальних елементів, вуглецевмісної добавки, температури, витримки, а також без зниження міцнісних характеристик розроблених сплавів.

Як легувальні елементи для розроблених сплавів були обрані хром, марганець, кремній і нікель. Проведено аналіз хімічного складу досліджуваних вуглецевих легованих сталей, визначено середні значення рівнів звуку та рівнів звукового тиску досліджуваних сталей після кування, відпалу та нормалізації.

Для виготовлення основних вузлів транспорту (колінчасті вали, шатуни, зубчасті вінці, півосі легкових автомобілів, розподільчі вали) запропоновано сплав марки АДМ-1. Порівняння акустичних властивостей (частотний спектр в октавних смугах) розроблених сталей і відомих сталей із високою поверхневою твердістю та підвищеною зносостійкістю після різних видів термообробки дозволило виявити особливість: на частотах 8000 і 16000 Гц розроблені сталі АДМ-1, АДМ-2, АДМ-3 випромінюють шум на 6–13 дБ нижче, ніж аналогічні сталі 40, 45, 40Г, 45Г, 50Г

Біографії авторів

Dariya Akubayeva, Al-Farabi Kazakh National University

Candidate of Technical Sciences

UNESCO Chair in Sustainable

Roza Zhumagulova, International Educational Corporation

Candidate of Technical Sciences, Professor, Head of Department

Department of Technical and Natural Sciences

Gulzhanar Zharaspaeva, International Educational Corporation

Candidate of Technical Sciences

Department of Technical and Natural Sciences

Galiya Azhiyeva, International Educational Corporation

Candidate of Technical Sciences

Department of Technical and Natural Sciences

Посилання

  1. Ingle, S. T., Pachpande, B. G., Wagh, N. D., Attarde, S. B. (2005). Noise exposure and hearing loss among the traffic policemen working at busy streets of Jalgaon urban centre. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 10 (1), 69–75. https://doi.org/10.1016/j.trd.2004.09.004
  2. Brookhouser, P. E. (1994). Prevention of Noise-Induced Hearing Loss. Preventive Medicine, 23 (5), 665–669. https://doi.org/10.1006/pmed.1994.1111
  3. Madvari, R. F., Bidel, H., Mehri, A., Babaee, F., Laal, F. (2024). Analysis of the Relationships between Noise Exposure and Stress/Arousal Mood at Different Levels of Workload. Sound & Vibration, 58 (1), 119–131. https://doi.org/10.32604/sv.2024.048861
  4. Shevtsova, V., Tolybekov, A., Daumova, G., Akubayeva, D., Isakhanova, A., Kaldybayeva, S. (2024). Monitoring and Construction of Urban Noise Map to Prevent Sound Pollution. Journal of Ecological Engineering, 25 (12), 213–222. https://doi.org/10.12911/22998993/194398
  5. Asensio, C., Pavón, I., Ramos, C., López, J. M., Pamiés, Y., Moreno, D., de Arcas, G. (2021). Estimation of the noise emissions generated by a single vehicle while driving. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 95, 102865. https://doi.org/10.1016/j.trd.2021.102865
  6. Eyring, V., Isaksen, I. S. A., Berntsen, T., Collins, W. J., Corbett, J. J., Endresen, O. et al. (2010). Transport impacts on atmosphere and climate: Shipping. Atmospheric Environment, 44 (37), 4735–4771. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2009.04.059
  7. Gireesh Kumar, P., Lekhana, P., Tejaswi, M., Chandrakala, S. (2021). Effects of vehicular emissions on the urban environment- a state of the art. Materials Today: Proceedings, 45, 6314–6320. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.10.739
  8. Dragunov, Yu. G., Zubchenko, A. S., Kashirskiy, Yu. V. et al. (2021). Marochnik staley i splavov. Moscow: Innovacionnoe mashinostroenie, 1216.
  9. Uhríčik, M., Oršulová, T., Palček, P., Hanusová, P., Belan, J., Vaško, A. (2021). Analysis of the internal damping on temperature of magnesium alloy evaluated for different states of material. Transportation Research Procedia, 55, 861–868. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2021.07.178
  10. Wang, X. J., Xu, D. K., Wu, R. Z., Chen, X. B., Peng, Q. M., Jin, L. et al. (2018). What is going on in magnesium alloys? Journal of Materials Science & Technology, 34 (2), 245–247. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2017.07.019
  11. Gholami-Kermanshahi, M., Wu, Y.-Y., Lange, G., Chang, S.-H. (2023). Effect of alloying elements (Nb, Ag) on the damping performance of Cu–Al–Mn shape memory alloys. Journal of Alloys and Compounds, 930, 167438. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.167438
  12. Colakoglu, M. (2004). Factors effecting internal damping in aluminum. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 42 (1), 95–105. Available at: https://www.researchgate.net/publication/229001850_Factors_effecting_internal_damping_in_aluminum
  13. Yang, Y., Jin, L., Du, J., Li, L., Yang, W. (2020). Residual Stress Relaxation of Thin-walled Long Stringer Made of Aluminum Alloy 7050-T7451 under Transportation Vibration. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 33 (1). https://doi.org/10.1186/s10033-020-00456-0
  14. Wang, J., Zou, Y., Dang, C., Wan, Z., Wang, J., Pan, F. (2024). Research Progress and the Prospect of Damping Magnesium Alloys. Materials, 17 (6), 1285. https://doi.org/10.3390/ma17061285
  15. Shaid Sujon, M. A., Islam, A., Nadimpalli, V. K. (2021). Damping and sound absorption properties of polymer matrix composites: A review. Polymer Testing, 104, 107388. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2021.107388
  16. Abed, M. S., Nayeeif, A. A., Ali, H. A. K., Jabbar, M. M. (2020). Comparative Study of Transverse Vibration and Mechanical Properties of Aluminium, Al 7020 Alloy, and MWCNTs Reinforced Aluminium Nanocomposites. International Journal of Nanoelectronics and Materials, 13 (3), 509–522. Available at: https://www.researchgate.net/publication/385508685_Comparative_Study_of_Transverse_Vibration_and_Mechanical_Properties_of_Aluminium_Al_7020_Alloy_and_MWCNTs_Reinforced_Aluminium_Nanocomposites
  17. Ahadi Akhlaghi, I., Salkhordeh Haghighi, M., Kahrobaee, S., Hojati, M. (2020). Prediction of chemical composition and mechanical properties in powder metallurgical steels using multi-electromagnetic nondestructive methods and a data fusion system. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 498, 166246. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.166246
  18. Wan, D., Wang, H., Ye, S., Hu, Y., Li, L. (2019). The damping and mechanical properties of magnesium alloys balanced by aluminum addition. Journal of Alloys and Compounds, 782, 421–426. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.11.393
  19. Interstate standard 1050-2013. Metal products from nonalloyed structural quality and special steels. General specification.
  20. Interstate standard 4543-2016. Structural alloy steel products. Specifications.
Розробка демпфувальних сплавів у транспортному обладнанні

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-02-28

Як цитувати

Akubayeva, D., Zhumagulova, R., Zharaspaeva, G., & Azhiyeva, G. (2025). Розробка демпфувальних сплавів у транспортному обладнанні. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(12 (133), 36–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.323985

Номер

Том 1 № 12 (133) (2025): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Dariya Akubayeva, Roza Zhumagulova, Gulzhanar Zharaspaeva, Galiya Azhiyeva

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.