Сетевое издание 7info завершает проект «Интерактивная карта молодых учёных и специалистов Рязанской области». На протяжении почти полугода мы знакомили вас с жителями нашего региона, которые профессионально занимаются наукой, работают в вузах, строят карьеру на рязанских предприятиях, внедряя в производство уникальные технологии. Все они – представители разных научных и профессиональных областей, и у каждого из них – свой особый круг исследовательских интересов. Медицина, сельское хозяйство, экономика, химия, педагогика, юриспруденция – вот лишь несколько сфер, в которых нашим героям удалось смело заявить о себе. Но что объединяет рязанцев, выбравших делом жизни технические и гуманитарные, точные и естественные науки? Их достижения направлены на повышение качества жизни людей и производительности труда, а также на развитие региона по различным направлениям. И мы подробно рассказали вам об этих людях и их научных открытиях.
В сегодняшнем же нашем материале речь пойдёт об этапе производства с особой спецификой, процессе, о котором вы возможно даже никогда не задумывались. Александр Асаев, доцент кафедры машиностроения, энергетики и автомобильного транспорта Рязанского института (филиала) Московского политехнического университета и по совместительству заместитель директора по научной работе и цифровому развитию расскажет о своём исследовании.
С предельной точностью
— Для начала расскажите, пожалуйста, как вы пришли в науку? С чего начался ваш профессиональный путь?
— Наверное, начать стоит с того, что я учился в Рязанском политехе, на тот момент он назывался Московский государственный открытый университет, по специальности «Технологии машиностроения». На защите выпускной квалификационной работы в нашей государственной экзаменационной комиссии были представители Московского политеха — ведущие специалисты России по направлению машиностроения. Один из них, Алексей Иванайский, бывший тогда руководителем лаборатории ФГУП «НПО “Техномаш”», пригласил меня позаниматься совместной научно-исследовательской работой на тему повышения эффективности отделочной обработки деталей. Ну и после защиты диплома я поступил к нему в аспирантуру. Он тогда был проректором по науке Мосполитеха и, соответственно, моим научным руководителем.
В течение пяти лет мы разрабатывали одну из, так скажем, новых технологий отделочной обработки деталей свободным абразивом. В дальнейшем я защитил кандидатскую диссертацию на базе МГТУ имени Баумана, обучался в Рыбинском государственном авиационном техническом университете имени Соловьева в докторантуре, работая по той же специальности, связанной с отделочной обработкой деталей свободным абразивом в кавитирующих технологических средах. Был я и менеджером по продажам в одной из рязанских организаций, которая занимается поставкой и комплексным сопровождением производства по индивидуальным заказам контрольно-измерительных приборов автоматики.
Когда учёба была закончена, я трудоустроился в Министерство промышленности. Оно тогда называлось Министерство промышленности, инновационных и информационных технологий Рязанской области, потом Министерство промышленности и экономического развития, а сейчас — Министерство экономического развития Рязанской области.
И так, за практически 7 лет работы я прошёл путь от ведущего эксперта до начальника отдела управления промышленности и инновационного развития Рязанской области. С 2015 года начал совмещать работу с преподавательской деятельностью. С защитой кандидатской диссертации в 2016 году был назначен на должность доцента кафедры механико-технологических дисциплин, где в настоящее время работаю.
— В каких направлениях вы проводите свои научные исследования? И над какой темой работаете прямо сейчас? Расскажите как можно подробнее.
— Направление исследований — это технологические процессы в машиностроении, в частности технологический процесс механической обработки деталей. Общая суть этих вопросов заключается в том, что к деталям машин и механизмов предъявляются определённые требования, заложенные конструктором. Речь идёт о точности линейных и угловых размеров, о параметрах шероховатости, о допуске формы расположений поверхности, которые нужно обеспечивать путем выбора оптимальных с точки зрения экономики методов обработки. Один из таких методов — это отделочная обработка, то есть завершающая, финализирующая детали свободным абразивом. Этот метод используется достаточно часто.
Это так называемые галтовочные оборудования — вибрационная галтовка, ротационная галтовка, планетарная галтовка. В промышленности эти устройства очень активно и на протяжении долгого времени применяются, и сфера моих научных интересов заключается в том, чтобы эти процессы отделочной обработки свободным абразивом или гранулированными средами улучшить с точки зрения повышения скорости обработки и производительности.
Процесс многоступенчатый и долгий — от двух часов и дольше, вплоть до 10-12. Разрабатываемая же нами технология позволяет ускорить его в 3,5−4 раза, то есть мы уходим с вами от 2-х часов, заменяя их фактически 20−30 минутами.
Суть в том, что в широко внедрённых в промышленность методах обработка происходит с абразивными или гранулированными средами, которые не находятся в жидкости. И если мы добавляем значительное количество воды, в классических условиях обработка начинает происходить медленнее — вода как бы препятствует активному столкновению абразивной частицы и обрабатываемой поверхности.
Предлагаемый нами, разработанный в Политехе метод позволяет интенсифицировать движение жидкости, которая переносит абразивные частицы с достаточно высокими скоростями за счёт эффекта кавитации. Эффект кавитации — это фундаментальное свойство жидкости, выраженное в виде разрыва с образованием парогазовой полости, которая сопровождается достаточно интересными гидродинамическими эффектами.
Во-первых, это кавитационное перемешивание. Скорости жидкости, порядка 200 м/с, достаточно высокие, получить их просто вращением среды или вибрацией в некавитационных режимах достаточно тяжело. Второй гидродинамический эффект — это разрыхление жидкости, то есть твёрдые частицы, имеющие большую массу, не сепарируются по орбитам движений, а жидкость постоянно находится в циркуляции.
Словом, мы получаем возможность повышения интенсивности отделочной обработки и реализации процессов обработки деталей сложной формы, будь то тонкие трубки, гребные винты или что угодно ещё.
Если ещё подробнее, можно, пожалуй, рассказать о габаритных размерах и параметрах качества. Они достаточно высоки с точки зрения шероховатости — минимально нам стабильно удаётся получать от 16 нм, что довольно низко и близко к шероховатости оптических изделий.
Если говорить о габаритных размерах — устройства, которые мы разрабатываем в университете, позволяют обрабатывать детали до 200 мм, при этом сейчас ведутся работы по масштабированию, которые помогут обрабатывать детали с большими габаритными размерами.
Оборудование, в общем-то, разрабатывается и производится силами Рязанского института (филиала) Мосполитеха. Лабораторная база для того, чтобы реализовывать наши исследования на достаточно высоком инженерном уровне, в настоящее время у нас есть.
Без поддержки никуда
— Что ж, вы предвосхитили мой вопрос о методах исследования, но что можете рассказать о трудностях, с которыми приходится сталкиваться в работе? И какой вектор развития намечен?
— Из трудностей — не всегда хватает времени и мотивации для того, чтобы реализовывать намеченные планы по проведению экспериментов по отделочной обработке. С другой стороны, при помощи Фонда содействия инновациям мы получили грант, в рамках которого разработали и изготовили часть промышленного и лабораторного оборудования, которое активно используем.
В целом хотелось бы отметить и поблагодарить наших промышленных партнёров, которые достаточно активно отзываются и участвуют в нашей работе, предоставляя свои детали, помогая нам проводить исследования на их лабораторной базе. Мы очень часто обращаемся за помощью по проведению исследований к заводам «Тепломаш» и «Бервел», Рязанскому государственному приборному заводу, заводу «Красное знамя», Рязанскому трубному заводу и Заводу точного литья. Их интерес говорит об актуальности нашего исследования, готовности внедрять его результаты в свои производства.
Что касается вектора, хотелось бы поработать с труднообрабатываемыми материалами (в первую очередь это сверхтвёрдые, жаропрочные материалы), с обработкой сложных функциональных покрытий, например теплозащитных покрытий на основе стабилизирования диоксида циркония — такое исследование может быть интересно авиационной промышленности, машиностроению, авиастроению.
Все эксперименты, которые мы проводим, востребованы с точки зрения получения результатов, потому что подобным способом обработки ранее никто не занимался. Наши эксперименты являются первыми и имеют в связи с этим хорошую научную новизну и возможность если не напрямую внедрить, то каким-то образом откорректировать существующие, применяющиеся на предприятиях технологические процессы.
— В каком виде ваши исследования нашли своё практическое применение в реальности? Как оно должно быть в идеале и как оказывается по факту?
— Многие из наших промышленных партнёров, по крайней мере рязанских, о которых я рассказал ранее, используют нашу машину для отделочной обработки, для выполнения своих технологических операций. Это можно считать внедрением, причём полноценным внедрением в технологические процессы. Сейчас основная задача наших исследований — сделать устройства серийными, чтобы предприятия могли их купить и встроить в свой производственный цикл. Здесь основная сложность возникает в обеспечении надёжности работы этого оборудования с учётом двух-трёх сменных режимов работы. Это уже не исследовательская, а больше конструкторская, внедренческая работа.
— Какими мотивами вы руководствуетесь в работе? Дело в научном интересе, актуальности, желании что-то усовершенствовать или чём-то еще?
— Что касается мотивации, если в принципе говорить о вузах и о состоянии науки в РФ, можно сказать, что система мотивации любого исследователя сейчас достаточно активно развивается. С одной стороны — это мотивация финансовая. Гранты Фонда содействия инновациями, внутренние гранты университетов, спонсорская помощь… Для поощрения же морального существует большое количество конкурсов, в том числе на рязанском уровне: «Молодой учёный года», премия по науке и технике губернатора Рязанской области — всё это престижные награды, которые можно завоевать, и мы в вузе как раз становились лауреатами всех этих конкурсов. Ну и когда у вас получается сделать что-то новое, это, на самом деле, достаточно приятно, получаешь некое моральное удовлетворение.
Ещё хотелось бы сказать о том, что, в общем-то, любой сотрудник профессорско-преподавательского состава вуза обязан заниматься научными исследованиями и разработками. Сегодня для того, чтобы соответствовать уровню преподавателя высшего учебного заведения, инженерного высшего учебного заведения, человек не может не заниматься научной работой. Она, воспитательная и образовательная деятельности неотъемлемо друг с другом связаны. Если вы рассказываете только о существующих уже сто лет назад технологиях, это неинтересно ни с точки зрения преподавания, ни с точки зрения студента. Поэтому для того, чтобы вы грамотно могли построить свою преподавательскую деятельность, вы должны изучить и существующие технологии, и пробовать разрабатывать новые.
Всегда в стремлении к новым свершениям
— Раз уж заговорили о студентах, вы — доцент кафедры машиностроения, энергетики и автомобильного транспорта. Какие предметы вы преподаете? Есть ли среди них, так скажем, любимые?
— Есть предмет, с которого я начал преподавать, когда пришел в вуз, и он со мной уже фактически 10 лет. Называется он «Технологическая оснастка». Это в общем-то устройства и приспособления для закрепления заготовок на металлорежущих станках. С одной стороны, казалось бы, предмет достаточно простой, но если рассматривать его под научным углом, то он достаточно интересен с точки зрения создания новых конструкций и повышения эффективности работы. Достаточно творческий предмет. Другие дисциплины это «Основа автоматизации», «Технологический процесс автоматизированных производств», «Технологии конструкционных материалов», «Технологический процесс сварки» и «Движение формообразования». Вот 7 основных дисциплин, которые я вёл, работая в Рязанском Политехе.
— Теперь немного отвлечёмся от науки. Чем вы занимаетесь в свободное время, есть ли у вас какое-нибудь хобби?
— Интересный вопрос. На самом деле у человека, который занимается научной работой, хобби нет. Его хобби — это научная работа, он только обычно про это никому не рассказывает. И большинство времени занимается тем, что описывает и формализует результаты экспериментов. И, казалось бы, даже если он ни о чём не думает, на самом деле он думает, как бы ему ещё построить поинтереснее эксперимент.
— Наконец, что бы вы посоветовали молодым учёным нашего региона?
— Во-первых, хотелось бы пожелать внедрения результатов, творческих подхода и идей, возможностей реализации задуманных планов, потому что практически всегда то, что задумывает автор эксперимента или теории, воспроизвести на практике бывает либо сложно, либо очень дорого, либо практически невозможно в каких-то реальных условиях. Так что мне бы хотелось пожелать, чтобы ваши идеи по реализации научных стремлений воплощались в экспериментах, сравнивались с теорией, дорабатывались и, в общем-то, корректировались и внедрялись в деятельность реальных предприятий, организаций, приносили пользу. Уверен, тогда молодые учёные будут гордиться своими достижениями. Ну и ещё хотелось бы пожелать всем вместе работать на благо какого-то единого научного интереса, технологического суверенитета и лидерства, развития России.
Полина Иманова
ПРОЕКТ «ИНТЕРАКТИВНАЯ КАРТА МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ И СПЕЦИАЛИСТОВ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ» РЕАЛИЗУЕТСЯ АВТОНОМНОЙ НЕКОММЕРЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ «ЦЕНТР РАЗВИТИЯ КВН» ПРИ ПОДДЕРЖКЕ ФОНДА ПРЕЗИДЕНТСКИХ ГРАНТОВ НА ПЛАТФОРМЕ СЕТЕВОГО ИЗДАНИЯ 7INFO.
ПАРТНЁРЫ ПРОЕКТА — РГУ ИМЕНИ С. А. ЕСЕНИНА И СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ.