fwjТрение и и износTitle in english0000-00000000-0000AGU10.32864/0202-4977-2026-47-1-74-87fwj-115Research ArticleСтатьиРасчетное определение несущей способности металлополимерных подшипников скольжения при динамическом нагруженииDetermination of the Carrying Capacity of Metal-Polymer Slide Bearings under Dynamic Loading with the Help of Finite Element ModelingЗерщиковК. Ю.ZerschikovK. Yu.

ул. Елисеева, 3, г. Волгоград 400120

Eliseev st., 3, Volgograd 400120

director@constanta-2.ruЕлкинА. С.ElkinA. S.

Большой бульвар, д. 30, стр. 1, Сколтех, г. Москва 121205

Bolshoy Boulevard, 30, bld. 1, Skoltech, Moscow 121205

СергеичевИ. В.SergeichevI. V.

Большой бульвар, д. 30, стр. 1, Сколтех, г. Москва 121205

Bolshoy Boulevard, 30, bld. 1, Skoltech, Moscow 121205

ООО «Константа-2»Россия“Constanta-2” LLCRussian FederationСколковский институт науки и технологийРоссияSkolkovo Institute of Science and TechnologyRussian Federation2026300920264717487Copyright © AGU, 20262026AGUAGUhttps://fwj.ejournal.by/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://fwj.ejournal.by/jour/article/view/115

С помощью метода конечных элементов исследовано влияние нагрузки на напряженно-деформированное состояние армированных металлофторопластовых подшипников скольжения при статическом и динамическом режимах нагружения. Металлофторопластовые подшипники рассматриваются как трёхслойные композиты и исследуются напряжения и деформации основных слоёв: антифрикционного и адгезионного, отвечающих за работоспособность под нагрузкой. Показано различие напряженно-деформированного состояния при статическом и динамическом нагружении подшипников. Установлено, что несущая способность подшипников при динамическом нагружении зависит от соотношения действующих напряжений и деформаций с прочностными характеристиками материала адгезионного слоя. Проведено сравнение полученных результатов расчёта с экспериментальными данными. Удовлетворительная корреляция расчётных и экспериментальных данных позволяет использовать полученную методику для определения динамической грузоподъёмности подшипников скольжения.

Using the finite element method, the effect of load on the stress-strain state of reinforced metal-fluoroplastic plain bearings under static and dynamic loading conditions is investigated. Metal-fluoroplastic bearings are considered as three-layer composites, and the stresses and deformations of the main layers, the antifriction and adhesive layers, responsible for the bearing capacity under load, are studied. The difference in the stress-strain state under static and dynamic loading of bearings is shown. It has been established that the load capacity of bearings under dynamic loading depends on the ratio of the applied stresses and deformations to the strength characteristics of the adhesive layer material. The obtained calculation results are compared with experimental data. The satisfactory correlation between the calculated and experimental data allows us to use this method to determine the dynamic load capacity of plain bearings.

металлофторопластовый подшипник скольженияметод конечных элементовстатическая и динамическая грузоподъемностьmetal fluoroplastic plain bearingfinite element modelingload-carrying abilityReferencesЗерщиков К.Ю. Критерии работоспособности металлополимерных подшипников скольжения // Вестник арматуростроителя. — 2021 (63), № 1, 20—23Zershchikov K.Yu. Performance criteria for metal polymer sliding bearings // Vestnik of armaturostroitel. — 2021 (63), № 1, 20—23 (in Russian)Воронков Б.Д. Подшипники сухого трения. — Л.: Машиностроение. — 1979Voronkov B.D. Dry friction bearings. — L.: Mashinostroenie. — 1979 (in Russian)Martínez F.J., Canales M., Izquierdo S., Jiménez M.A., and Martínez M.A. Finite Element Implementation and Validation of Wear Modelling in Sliding Polymer–Metal Contacts // Wear. — 2012 (284–285), 52—64. ISSN 0043-1648. URL: https://doi.org/10.1016/j.wear.2012.02.003Martínez F.J., Canales M., Izquierdo S., Jiménez M.A., and Martínez M.A. Finite Element Implementation and Validation of Wear Modelling in Sliding Polymer–Metal Contacts // Wear. — 2012 (284–285), 52—64. ISSN 0043-1648. URL: https://doi.org/10.1016/j.wear.2012.02.003Chernets M., Chernets J., Kindrachuk M., and Kornienko A. Methodology of Calculation of MetalPolymer Sliding Bearings for Contact Strength, Durability and Wear // Tribology in Industry. — 2020 (42), no. 4, 572. DOI: 10.24874/ti.900.06.20.10Chernets M., Chernets J., Kindrachuk M., and Kornienko A. Methodology of Calculation of Metal-Polymer Sliding Bearings for Contact Strength, Durability and Wear // Tribology in Industry. — 2020 (42), no. 4, 572. DOI: 10.24874/ti.900.06.20.10Dykha A., Sorokatyi R., Makovkin O., and Babak O. Calculation-Experimental Modeling of Wear of Cylindrical Sliding Bearings // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. — 2017 (5), no. 1, 89. DOI: 10.15587/1729-4061.2017.109638Dykha A., Sorokatyi R., Makovkin O., and Babak O. Calculation-Experimental Modeling of Wear of Cylindrical Sliding Bearings // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. — 2017 (5), no. 1, 89. DOI: 10.15587/1729-4061.2017.109638Dykha A. and Marchenko D. Prediction the Wear of Sliding Bearings // International Journal of Engineering & Technology. — 2018 (7), no 2.23, 4—8. URL: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.23.11872Dykha A. and Marchenko D. Prediction the Wear of Sliding Bearings // International Journal of Engineering & Technology. — 2018 (7), no. 2.23, 4—8. URL: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.23.11872Miler D., Škec S., Katana B., and Žeželj D. An Experimental Study of Composite Plain Bearings: The Influence of Clearance on Friction Coefficient and Temperature // Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering. — 2019 (65), no. 10, 547—556. URL: https://doi.org/10.5545/sv-jme.2019.6108Miler D., Škec S., Katana B., and Žeželj D. An Experimental Study of Composite Plain Bearings: The Influence of Clearance on Friction Coefficient and Temperature // Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering. — 2019 (65), no. 10, 547—556. URL: https://doi.org/10.5545/sv-jme.2019.6108Семенов А.П., Савинский Ю.Э. Металлофторопластовые подшипники. — М.: Машиностроение. — 1976Semenov A.P., Savinsky Yu.E. Metallofluoroplast bearings. — M.: Mashinostroenie. — 1976 (in Russian)Bearings for Valves and Other Applications in Hydraulic, Energy and Metal Industry // Products. [Электронный ресурс]. URL: https://slibitaly.com/products/#tf (дата обращения: 23.12.2025.)Bearings for Valves and Other Applications in Hydraulic, Energy and Metal Industry // Products. [Electronics resource]. URL: https://slibitaly.com/products/#tf (date of access: 23.12.2025.)Technymon. Plain. Sliding. Bearings // Product Catalogue [Электронный ресурс]. URL: https://technymon.com/download/ (дата обращения: 23.12.2025.)Technymon. Plain. Sliding. Bearings // Product Catalogue [Electronics resource]. URL: https://technymon.com/download/ (date of access: 23.12.2025.)CSB/Products // E-Catalogue [Электронный ресурс]. URL: https://www.csb.com.cn/en/download/ (дата обращения: 23.12.2025.)CSB/Products // E-Catalogue [Electronics resource]. URL: https://www.csb.com.cn/en/download/ (date of access: 23.12.2025.)Продукция из полимерных материалов и композитов на их основе // Подшипники скольжения [Электронный ресурс]. URL: https://www.constanta-2.ru/podshipniki_skolgenia (дата обращения: 23.12.2025.)Products from Polymer Materials and Its Composites // Sliding Bearings [Electronics resource]. URL: https://www.constanta-2.ru/podshipniki_skolgenia (date of access: 23.12.2025.)Зерщиков К.Ю., Кузахметова Е.К. Металлополимерные подшипники для узлов вращения запорной арматуры // Трубопроводная арматура и оборудование. — 2012, № 2(59), 22—23Zershchikov K.Yu., Kuzakhmetova E.K. Metalpolymer bearings for shut-off valve rotation units // Pipeline fittings and equipment. — 2012, no. 2(59), 22—23 (in Russian)Зерщиков К.Ю., Елкин А.С., Семёнов Ю.В., Машков А.В. Расчет несущей способности металлополимерных подшипников скольжения // Арматуростроение. — 2023 (144), № 3, 42—45Zershchikov K.Y., Elkin A.S., Semenov Yu.V., Mashkov A.V. Calculation of the bearing capacity of metal polymer plain bearings // Armaturostroenie. — 2023 (144), no. 3, 42—45 (in Russian)Зерщиков К.Ю., Елкин А.С., Сергеичев И.В., Семёнов Ю.В., Машков А.В. Расчетное определение несущей способности металлополимерных подшипников скольжения с использованием метода конечных элементов // Трение и износ. — 2023 (44), № 5, 233—244Zershchikov K.Y., Elkin A.S., Sergeichev I.V., Semenov Yu.V., Mashkov A.V. Computational determination of the bearing capacity of metal polymer plain bearings using the finite element method // Friction and Wear. — 2023 (44), № 5, 233—244 (in Russian)

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