РОЗРОБКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ УСТАНОВКИ ТА МЕТОДИКИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ДВООПОРНОГО БЕЗКОНТАКТНОГО ПНЕВМОШПИНДЕЛЯ НА РЕГУЛЬОВАНИХ КОНІЧНИХ АЕРОСТАТИЧНИХ ОПОРАХ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.18372/0370-2197.2(111).21335

Ключові слова:

пневматичний шпиндель, конічні аеростатичні підшипники, регульований зазор, безконтактний привід, стабільність ротора, несуча здатність, експериментальна установка, високошвидкісна обробка

Анотація

У цій статті представлено експериментальне дослідження високошвидкісного пневматичного шпинделя з двоточковим безконтактним приводом, оснащеного регульованими конічними аеростатичними підшипниками. Конструкція включає асиметричні конічні аеростатичні підшипники з регульованим зазором, призначені для підвищення стійкості та несучої здатності під час високошвидкісної обробки. Дослідження проводилося за методологією однофакторного експерименту з метою перевірки раніше розробленої математичної моделі.

Ключові вдосконалення конструкції включають асиметричну систему опори та диференціальну пару гвинтів для точного регулювання зазору. У статті описано експериментальну установку, вимірювальне обладнання та конкретну методологію регулювання зазорів на основі загального осьового зміщення. Результати підтверджують ефективність запропонованих технічних рішень та адекватність математичної моделі. Це дослідження закладає основу для оптимізації безконтактних приводів шляхом регулювання параметрів аеростатичної опори для забезпечення надійної роботи під час високошвидкісної обробки матеріалів.

Біографії авторів

Олексій Брешев, Державний університет “Київський авіаційний інститут”

кандидат технічних наук (PhD in Eng. S.), здобувач, Державний університет “Київський авіаційний інститут”, кафедра прикладної механіки та інженерії матеріалів; м. Київ, Україна

Павло Носко, Державний університет «Київський авіаційний інститут»

доктор технічних наук, професор, професор кафедри прикладної механіки та інженерії матеріалів, Державний університет «Київський авіаційний інститут», пр-т Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна

Олександр Башта, Державний університет “Київський авіаційний інститут”

кандидат технічних наук, доцент, кафедра прикладної механіки та інженерії матеріалів, Державний університет “Київський авіаційний інститут”, пр-т Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна, 03058

Світлана Богдан, Державний університет “Київський авіаційний інститут”

кандидат технічних наук, доцент, кафедра прикладної механіки та інженерії матеріалів, Державний університет “Київський авіаційний інститут”, пр-т Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна, 03058

Алла Башта, Національний університет харчових технологій

кандидат технічних наук, доцент, кафедра технології оздоровчих продуктів, Національний університет харчових технологій, вул. Володимирська, 68. Київ, Україна, 01601

 Ольга Герасимова, Державний університет “Київський авіаційний інститут”

м.н.с. кафедри прикладної механіки та інженерії матеріалів, Державний університет “Київський авіаційний інститут”,  пр. Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна, 03058, тел. 406-78-42

Посилання

Breshev O.V., Nosko P.L., Bashta O.V., Kharchenko A.I., Gerasimov V.O., Ladyk A.D. Analysis of designs and approaches to the design of a non-contact rotary drive on gas-lubricated supports as a single and adjustable dynamic system / Problems of Friction and Wear, 2 (103).- 2024. — pp. 86–106.

Breshev O.V., Nosko P.L., Bashta O.V., Radko M.O. Development of adjustable conical aerostatic bearings for non-contact direct machine drives // Bulletin of the National Technical University ‘KhPI’. Series: Mechanical Engineering and CAD, 1. – 2024. – pp. 10–18.

O. Breshev, P. Nosko, O. Bashta, A. Bashta, M. Radko. Study of the dynamics of spindle shaft on gas-static bearings, Problems of Friction and Wear, Vol 1(102) (2024). -pp.91–100.

V.E. Breshev, O.V. Breshev, P.L. Nosko, O.V. Bashta, S.Yu. Bohdan. Simulation modelling in hydrodynamic analysis software for the flow of pumped fluid in a centrifugal pump impeller. Problems of Friction and Wear, 4 (109). 2025. pp.153–161. https://doi.org/10.18372/0370-2197.4 (109). 20762

Breshev O.V., Bashta O.V., Nosko P.L., Boyko G.O., Radko O.V. On the stability of the working body’s motion in a single-axis non-contact drive / Scientific News of Daliv University: electronic scientific journal / Volodymyr Dal East Ukrainian National University. – 2024.

Breshev O.V., Nosko P.L., Bashta O.V., Spivak O.M., Boyko G.O., Radko M.O. Analysis of the dynamic stability of a high-speed spindle on gas bearings / Scientific News of Daliv University: electronic scientific journal / Volodymyr Dal East Ukrainian National University. – 2024.

Jia, C., Pang, H. and Ma, W. (2017). Analysis of dynamic characteristics and stability prediction of gas bearings, Industrial Lubrication and Tribology, 69(2), pp.123–130. https://doi.org/10.1108/ilt-09-2015-0134.

Yang, D.-W., Chen, C.-H., Kang, Y., Hwang, R.-M. and Shyh-Shyong Shyr (2009). Influence of orifices on stability of rotor-aerostatic bearing system, Tribology International, 42(8), pp.1206–1219. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2009.04.002

Synthesis of Aerostatic Support Systems for High-Speed Drives: A Monograph / O.V. Breshev, P.L. Nosko, O.V. Bashta, O.V. Radko, G.O. Boyko. – Kyiv: V. Dahl East Ukrainian National University Press, 2025. – 250 p. Electronic edition. URI https://dspace.snu.edu.ua/handle/123456789/2590.

Krasovskij, G.I. Experimental Design [Text] / G.I. Krasovskij, G.F. Filaretov. – Minsk: BSU Press, 1982. – 302 pp.

Montgomery, D.K. Experimental Design and Data Analysis [Text] / D.K. Montgomery. – L.: Sudostroenie, 1980. – 384 pp.

Grishencev, A.Yu. Theory and Practice of Technical and Technological Experimentation [Text] / A.Yu. Grishencev. – St Petersburg: St Petersburg State University ITMO Press, 2010. – 102 pp.

Granovskij, V. A. Methods of Processing Experimental Data in Measurements [Text] / V. A. Granovskij, T. N. Siraya. – L.: Energoatomizdat, 1990. – 228 pp.

Breshev O.V., Nosko P.L., Bashta O.V., Radko M.O., Bohdan S.Yu., Gerasimova O.V. Classification, calculation methods and directions for technical improvement of gas-lubricated bearings. Problems of Friction and Wear, 3 (108). – 2025. – pp. 68–82.

Breshev O.V., Nosko P.L., Bashta O.V., Radko M.O., Gerasimova O.V., Sokolovsky D.O. Investigation of the dynamics of a pneumatic spindle on conical gas-static bearings using computational experiments with CAD/CAE tools. Problems of Friction and Wear, 2 (103).- 2024. - pp. 107–120.

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-31

Як цитувати

Брешев, О., Носко, П., Башта, О., Богдан, С., Башта, А., & Герасимова, Ольга. (2026). РОЗРОБКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ УСТАНОВКИ ТА МЕТОДИКИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ДВООПОРНОГО БЕЗКОНТАКТНОГО ПНЕВМОШПИНДЕЛЯ НА РЕГУЛЬОВАНИХ КОНІЧНИХ АЕРОСТАТИЧНИХ ОПОРАХ. Проблеми тертя та зношування, (2(111), 40–53. https://doi.org/10.18372/0370-2197.2(111).21335

Номер

№ 2(111) (2026)

Розділ

Проблеми тертя та зношування

Ліцензія

Creative Commons License

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

Науковий журнал дотримується принципів відкритого доступу (Open Access) та забезпечує вільний, негайний і постійний доступ до всіх опублікованих матеріалів без фінансових, технічних або юридичних обмежень для читачів.

Усі статті публікуються у відкритому доступі відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Авторські права

Автори, які публікують свої роботи в журналі "Проблеми тертя та зношування":

  • зберігають за собою авторські права на свої публікації;

  • надають журналу право на перше опублікування статті;

  • погоджуються на поширення матеріалів за ліцензією CC BY 4.0;

  • мають право повторно використовувати, архівувати та поширювати свої роботи (у тому числі в інституційних та тематичних репозитаріях) за умови посилання на первинну публікацію в журналі.