Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
На основе «Стратегии обеспечения единства измерений в Российской Федерации до 2025 года» рассмотрены основные моменты, касающиеся перспектив развития эталонной и нормативно-методической базы России в области обеспечения единства измерений в зависимости от сценариев экономического развития страны. Изложены приоритетные пути развития эталонной базы России, в том числе и в области совершенствования эталонов, используемых в машиностроении. Показано, что развитие эталонной базы направлено на реализацию приоритетных направлений и критических технологий развития науки и технологий России. На примере разработки национальных стандартов в области оптики и фотоники рассмотрено выполнение задач по обеспечению единства измерений, необходимое для инновационного пути развития национальной экономики. Проанализирована деятельность профильных технических комитетов по стандартизации по разработке нормативной документации в области лазерно-оптических технологий. Представлен критический обзор проектов национальных стандартов по технологиям лазерной термообработки материалов в машиностроении.
Бесплатно
О некоторых методах расчёта состояния посевов в сервисе цифрового двойника растений
Статья научная
В статье представлена концепция цифрового двойника растений - системы поддержки принятия агрономических решений для внедрения технологий точного земледелия. Цифровой двойник растений позволяет на основе климатических и почвенных данных с полей прогнозировать и моделировать состояние растений и выдавать рекомендации по обработке посевов. Цифровой двойник растений разработан с применением мультиагентных технологий и онтологического подхода к описанию предметной области.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложена методика описания плотности распределения вероятностей безотказной работы изделия в виде двухпараметрической экспоненциальной функции. По данным одного из ведущих отечественных автопроизводителей рассмотрены примеры и проведена оценка полученных теоретических распределений. В работе для оценки качества продукции предлагается использовать показатель среднего времени, которое затрачивается на гарантийное обслуживание и ремонт автомобилей в течение первого года его эксплуатации.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена анализу поддержки и современных подходов к созданию промышленных кластеров как экосистем организации распределенных производств. Установлено, что логистические, промышленные и многофункциональные площадки, а также экономические кластеры играют важную роль в формировании распределенных производств. логистические площадки обеспечивают эффективные транспортные и складские решения, ускоряя потоки материалов и товаров. Авторами доказано, что несмотря на значительный научный интерес к вопросам эффективности государственных инструментов поддержки и применения современных подходов к созданию промышленных кластеров, научная проблема формирования экосистем организации распределенных производств на базе промышленных кластеров полностью не решена. В связи с этим, целью статьи являлось исследование современных трендов развития промышленных кластеров в контексте организации на базе них распределенных производственных систем. Установлено, что логистические, промышленные и многофункциональные площадки, а также экономические кластеры играют важную роль в формировании распределенных производств. логистические площадки обеспечивают эффективные транспортные и складские решения, ускоряя потоки материалов и товаров. Промышленные площадки предоставляют пространство и инфраструктуру для размещения производственных предприятий и специализированных услуг. Многофункциональные площадки объединяют различные виды деятельности, такие как производство, логистика и исследования, создавая синергетические эффекты. Экономические кластеры привлекают компании схожих отраслей и областей деятельности, создавая высокую концентрацию экономической активности и стимулируя инновации и экономический рост. Все эти элементы содействуют формированию распределенных производств, где компании могут сотрудничать, обмениваться знаниями и ресурсами, повышая свою конкурентоспособность и операционную эффективность. Авторы ставят себе задачу дальнейшего исследования трендов развития промышленных кластеров в контексте организации на базе них распределенных производственных систем, в том числе теории и практики управления распределёнными производственными системами с учетом особенностей развития российских территорий и условий введения бизнеса. Проведен анализ существующих промышленных кластеров России и мира в контексте организации на базе них распределённых производств. Показано, что каждый из рассмотренных промышленных кластеров имеет свои особенности и специализацию. Например, Камский машиностроительный промышленный кластер в Республике Татарстан объединяет предприятия автомобилестроения, производства автокомпонентов, резиновых и пластмассовых изделий. Он обладает высококвалифицированным персоналом и ведущими инновационными разработками в области химии, нефтехимии и машиностроения. Фармацевтический кластер в Калужской области специализируется на проведении исследований, разработке и внедрении фармацевтических лекарственных средств. Кластер включает индустриальные парки, складскую инфраструктуру и контейнерный терминал, а также сотрудничает с научными и образовательными учреждениями. MidAmerica Industrial Park в США является крупнейшим промышленным парком в Оклахоме. Он предоставляет участки для размещения производств, преимущественно в области металлообработки и химического производства. Этот парк имеет богатую историю, существуя уже более 60 лет, и продолжает привлекать новые производства, включая производителя электромобилей Canoo.
Бесплатно
О проектировании и организации производства БПЛА гражданского назначения в КНИТУ-КАИ
Статья научная
Статья посвящена исследованию вопросов проектирования и организации производства БПЛА гражданского назначения в КНИТУ-КАИ. Авторы отмечают, что использование БПЛА значительно снижает затраты на сложные и трудоемкие работы. С развитием технологий в этой области, становится необходимым систематическое изучение и анализ результатов проводимых НИР. Статья акцентирует внимание на ключевых проблемах и факторах, определяющих успешность проектов в данной области. Авторы подчеркивают, что сектор БПЛА является конкурентным и динамичным, поэтому подходы и методы оценки эффективности НИР должны быть адаптируемыми и гибкими. Понимание особенностей оценки эффективности НИР в области проектирования и организации производства БПЛА имеет важное значение для принятия решений о распределении ресурсов и инвестиций. Отмечается значимость научной школы КНИТУ-КАИ по созданию современных российских БПЛА. Так, научной группой в составе Гайнутдинова В.Г., Абдуллина И.Н., Головиной Е.С. получен патент на полезную модель «Модульная конструкция беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки с комбинированной силовой установкой». Авторы отразили преимущества и недостатки существующих БПЛА вертикального взлета и посадки, а также проблему отсутствия навыков пилотирования у потенциальных потребителей. В рамках статьи авторами разработан план продаж, календарный план, а также рассчитана эффективность полных инвестиционных затрат в течение 5 лет реализации проекта.
Бесплатно
Обзор исследований в области реконфигурируемых производственных систем
Статья научная
Проведен анализ технических решений и методов обеспечения надежности существующих производственных систем. Выявлены основные недостатки производственных систем в современном многономенклатурном производстве. Проанализированы технические решения реконфигурируемых и перекомпонуемых рабочих позиций и пути дальнейшего развития. Показана необходимость исследования вопросов надежности перекомпонуемых рабочих позиций для повышения эффективности выполняемых технологических процессов.
Бесплатно
Статья научная
Наибольшее распространение получили производственные системы, такие как автоматические линии (АЛ) и гибкие производственные системы (ГПС) обладающие рядом особенностей, не позволяющих им соответствовать современным требованиям. Автоматические линии, обладая высокой производительностью (массовое производство) при переходе на выпуск новой номенклатуры изделий требуют значительных капиталовложений и сопровождаются длительными простоями. Гибкие производственные системы обладают меньшей производительностью (серийное производство) по сравнению с автоматическими линиями, но имеют значительную гибкость при переходе на выпуск новой продукции. Однако, высокий уровень гибкости, зачастую является избыточным и характеризует высокую стоимость ГПС. В этой связи, в настоящее время в машиностроении большое внимание уделяется разработке перекомпонуемых производственных систем (ППС), систем способных выпускать продукцию с производительностью массового производства и гибкостью ГПС. Одной из наиболее важных и мало исследованных областей теории создания перекомпонуемых производственных систем в России и за рубежом, являются вопросы обеспечения и определения показателей надежности ППС.
Бесплатно
Обобщенная теория снижения негативного воздействия токсикологических загрязнений на биосферу
Статья научная
Статья посвящена проблеме снижения негативного воздействия токсикологических загрязнений на биосферу. Предложена обобщенная теория снижения негативного воздействия токсикологических загрязнений на человека и биосферу, включающая анализ особенностей негативного воздействия токсикологических загрязнений на человека и биосферу, систематизацию методов снижения негативного воздействия, разработку методологических основ снижения воздействия токсикологического загрязнения.
Бесплатно
Оборудование и технология гибких процессов деревообработки
Статья научная
Рассматриваются вопросы гибкой компоновки станков в деревообрабатывающих цехах лесозаготовительных предприятий. Установлено, что в деревообрабатывающих цехах с малыми объемами производства и многономенклатурном выпуске готовой лесопродукции целесообразно применение гибкой компоновки станков в технологических потоках. Это обеспечивает максимальную загрузку применяемых станков и оборудования и позволяет оперативно менять маршруты обработки заготовок в цехе в зависимости от изменения состава обрабатываемого древесного сырья и номенклатуры выпускаемой лесопродукции. Показаны варианты обработки древесного сырья в цехах с гибкой компоновкой станков, а также классификация гибких деревообрабатывающих процессов. Приведены результаты расчетов загрузки подъемно-транспортного оборудования при обслуживании станков в цехе.
Бесплатно
Статья научная
В статье проводится обоснование новой методологии управления качеством, определяющей необходимость проведения детекции аномалий данных в электронных массивах в качестве инструментария определения проблем функционирования, результативности процессов системы менеджмента.
Бесплатно
Статья научная
Приведены требования к технологии обработки поверхностей трения в номинально неподвижных и малоподвижных соединениях титановых лопаток компрессоров низкого давления газотурбинных двигателей (ГТД), повышающей их износостойкость. Показан пример применения комбинированной технологии упрочняющего деформационного формоизменения (УДФ) поверхностей трения при обкатке деформирующим инструментом в виде накатного ролика с клиновидными инденторами по замкнутому контуру на периферии с последующим нанесением твердых смазочных покрытий. Расчетно - экспериментальными методами обоснованы и оценены размерные параметры образуемого при обкатке регулярного рельефа упрочняемой поверхности и рабочие параметры деформирующего инструмента: гексагональная форма ячеек; размер элементарной площадки ячейки; глубина и угол наклона боковых граней профильных канавок; диаметр и длина накатного ролика; усилие накатки.
Бесплатно
Статья научная
Выполнен анализ известных математических моделей для описания теплового состояния зоны резания при прерывистом шлифовании. Выполнено теоретическое обоснование выбора тепловой модели для описания состояния зоны резания. Разработана математическая модель состояния зоны резания при прерывистом шлифовании титановых сплавов, базирующаяся на принципах суперпозиции при сложении температурных полей.
Бесплатно
Обработка конструкционных сталей комбинированным воздействием экструзией и винтовым прессованием
Статья научная
Рассмотрено влияние комбинированной обработки экструзией и винтовым прессованием на структуру, механические свойства и механизм разрушения конструкционных сталей. Показано, что указанный вид обработки приводит к повышению прочностных характеристик, что связано с измельчением зерен и повышением плотности дислокаций. Установлено, что рельефы изломов образцов сталей после комбинированного деформирования не имеют значительных отличий по сравнению с исходным состоянием, и разрушение образцов произошло по вязкому механизму.
Бесплатно
Обработка кромок некруглых отверстий
Статья научная
Излагаются два новых способа обработки кромок: одновременно двумя резцами и двумя прошивками. Описан цикл работы полуавтомата для реализации второго способа.
Бесплатно
Один из механизмов возникновения высокочастотных колебаний при точении
Статья научная
В статье приводятся результаты теоретических исследований механизма возникновения высокочастотных колебаний в зоне резания, основанного на волновых процессах, сопровождающих изменение упругодеформированного состояния материала при его разрушении по плоскости сдвига.. На основании проведенных исследований подтверждено, что источником автоколебаний высокой частоты, генерируемых в зоне резания, является динамика деформирования материала при его разрушении по плоскости сдвига. Эта плоскость представляет поверхность раздела двух сред, инициирующую волновые процессы, распространяемые в тело заготовки и стружки. Их характер и параметры в значительной степени зависят от свойств обрабатываемого материала (модуля упругости и плотности), характеристик инструмента (материала, переднего угла и качества передней поверхности) и такими режимными параметрами, как подача на оборот и ширина среза. Отмечено, что скорость резания влияет на них опосредовано, через угол сдвига и главную составляющую силы резания. Предложена аналитическая зависимость, устанавливающая их взаимосвязь. Она позволит проводить априорную оценку частотных диапазонов возможных автоколебаний с целью исключения режимов, приводящих к ухудшению качества обрабатываемых поверхностей.
Бесплатно
Статья научная
В статье представляются средства поддержки конструкторской деятельности проектирования технологической оснастки в условиях технологической подготовки производства. Специфику подхода к проектированию оснастки определяет использование средств концептуального экспериментирования, в основу которого положено отображение состояний жизненного цикла оснастки на семантическую память вопросно-ответного типа и применение проектных онтологий, как средств аккумулирования и сохранения опыта в форме моделей прецедентов.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена новым формам проведения профориентационной работы среди школьников и выпускников средних учебных заведений, направленной на повышение их интереса к поступлению в вузы на авиационные направления подготовки.
Бесплатно
Описание конструкции изделия на разных этапах его жизненного цикла
Статья научная
В статье изложен новый метод описания конструкции изделия на модульном уровне с использованием графа иерархической структуры трех уровней. Отмечается, что описание конструкции изделия будет разным в зависимости от этапа жизненного цикла.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены методики определения остаточных напряжений: расчетная, экспериментальная методом травления и с использованием образцов-свидетелей.
Бесплатно
Определение вибрационной мощности источников колебаний шпиндельных узлов металлорежущих станков
Статья научная
Контроль состояния шпиндельных узлов современных металлорежущих станков методами безразборной диагностики предполагает возможность установки датчиков контроля в местах, обладающих максимальной вибрационной информативностью. В связи с этим, оценка информативности вибрационного поля шпиндельного узла, которая может быть проведена заранее с учетом особенностей конструкции, геометрических и размерных характеристик является актуальной задачей. На основании энергетического подхода на примере шпиндельного узла универсального токарного станка предложена расчетная модель, построенная по срединным плоскостям стенок. На основании расчетной модели составлены уравнения энергетического баланса с учетом условий передачи вибрационной мощности между стенками корпуса. Приведена методика определения вибрационной мощности основных источников в шпиндельных узлах: шпинделя, имеющего остаточный дисбаланс, приводной зубчатой передачи и подшипников. Установлено, что наиболее значимыми факторами, определяющими вибрационную мощность, вводимую в корпус шпиндельного узла, являются работа подшипников, вес шпинделя и расположение его центра масс. Полученный результат дает возможность обнаружить зарождающиеся дефекты именно в подшипниках, являющихся, как показывает практика, определяющими элементами параметрической надежности шпиндельных узлов. Полученная модель вибрационного поля может быть использована для определения эталонных значений виброскоростей, которые формируются от источников при отсутствии дефектов.
Бесплатно
