Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
В статье приводятся результаты исследования производства деталей из полимерных композиционных материалов для агрегатов самолета SSJ-100. Для проведения исследования предлагается метод имитационного моделирования и проводится его сравнение с аналитическими методами. Для разработки имитационной модели проводится сбор исходных данных, а также приводятся основные технологические аспекты производства деталей из полимерных композиционных материалов. В результате подготовки исходных данных определены потенциально проблемные места производственной системы. Проводится описание разработки логической части имитационной модели, а также ее структуры. В качестве способа продвижения времени в имитационной модели используется дискретно событийный подход. Для разработки имитационной модели применяется программный комплекс Tecnomatix Plant Simulation. Разработанная имитационная модель имеет иерархическую структуру. Это позволило создать несколько уровней вложенности, что положительно отразилось на последующих изменениях модели. При изменении части исходных данных модель автоматически подстраивалась и не требовала глобально доработки. На основе имитационной модели по исходным данным проведен анализ производственной системы и сделаны выводы о «узких» местах. Такими «узкими» местами в имитационной модели стали количество оснастки и операция термостатирования. В статье показана возможность оптимизации имитационной модели по исходным данным. При этом изменение распределения работ по участкам не затрагивается. Однако полная оптимизация модели позволила достичь лучшего результата. В результате оптимизации разработана новая имитационная модель. Имитационные прогоны разработанной модели получены оптимальные параметры производственной системы и составлены практические рекомендации. Таким образом, общее время изготовления 5 машино-комплектов деталей, снизилось на 15%. При этом уменьшились площади межоперационного хранения. С применением высокотехнологичного оборудования и введением третьего автоклава возможно снижение времени изготовления 5 машино-комплектов деталей на 35%. В данной статье показан успешный опыт применения имитационного моделирования для оптимизации производства деталей из ПКМ для самолета SSJ-100.
Бесплатно
Статья научная
В работе проведен анализ аварийных ситуаций при эксплуатации резервуаров. Определены их причины и последствия. Рассмотрены возможности применения вероятностно-статистических критериев для определения стратегии действий по предотвращению и ликвидации последствий аварийных ситуаций, позволяющая производить научно-обоснованное стратегическое планирование мероприятий и минимизировать возможный уровень риска.
Бесплатно
Анализ инфразвукового излучения в условиях территории жилой застройки городского округа Самара
Статья научная
Рассматриваются вопросы воздействия инфразвука в условиях территории жилой застройки городского округа Самара. Проведен анализ источников инфразвукового излучения, оказывающих наиболее негативное воздействие. Рассмотрены особенности негативного воздействия инфразвука. Результаты измерений инфразвука позволяют прийти к выводу о превышении нормативных значений инфразвука в ряде зон территории жилой застройки городского округа Самара и о необходимости разработки и внедрения мероприятий по снижению негативного воздействия инфразвука.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье рассматриваются твердосплавные материалы из карбид вольфрама при детонационном покрытии корпуса алмазного долота. Рассмотрены различные свойств этих материалов при их разном составе. На основании приведенного анализа с учетом самых главных характеристик (сцепляемость напыляемого материала с поверхностью корпуса долота, микротвёрдость и изнашивание твердосплавного покрытия) выбран материал, наиболее подходящий для наплавки корпуса шестилопастного долота PDC. Представлено сцепление выбранного твердосплавного материала (ВК12) с поверхностью корпуса долота при детонационном напылении при необходимой толщине покрытия 200 мкм.
Бесплатно
Анализ организационных структур НИОКР и организации производства на примере проекта ИТЭР
Статья научная
Объектом исследования в настоящей статье является проект международного термоядерного экспериментального реактора - ИТЭР, строительство которого осуществляется на побережье Средиземного моря во Франции, цель которого демонстрация энергии Солнца на поверхности Земли. Статья состоит из следующих глав: введения, международный вклад в проект ИТЭР, теоретические аспекты организационных структур, обзор организационных структур домашних агентств для организации НИОКР составных частей ИТЭР и заключение.
Бесплатно
Статья научная
Выявлено, что жесткая привязка поверхности оболочковых деталей обшивок к обводообразующим контурам самолета не позволяет исследовать некоторые свойства поверхностей, связанные с их внутренней геометрией, независимо от самого трехмерного пространства самолета. В случае задания поверхности оболочковой детали обшивок линиями кривизны в качестве сопряженных ортогональных координатных линий, форма обтяжного пуансона может быть охарактеризована через внутреннюю геометрию поверхности оболочки. Предлагаемая нами система форм симметрии позволяет создать устойчивый процесс формообразования обтяжкой листовой заготовки и обеспечить более рациональную кинематическую схему на растяжно-обтяжном прессе РО-3М.
Бесплатно
Анализ проблем и определение путей развития производственных систем автомобильного производства
Статья научная
В статье представлены результаты анализа текущих проблем сложившихся производственных систем автомобильного производства отечественных автопроизводителей. Предложен комплексный подход по преодолению выделенных проблем с учетом передового опыта мировых лидеров отрасли.
Бесплатно
Статья научная
Современные глобальные тренды обуславливают революционный переход развития промышленности на новые высокотехнологичные производства с инновационной инфраструктурой, управление которыми осуществляется искусственным интеллектом в рамках создания киберфизических систем. Все эти сложные преобразования невозможны без мощной научно-исследовательской составляющей, которая является фундаментом для осуществления быстрого и качественного перехода на инновационный пусть развития, способной обеспечить конкурентоспособность отечественной промышленности на мировом уровне. Важнейшими компонентами научно-исследовательского развития являются - разработка, внедрение и использование новейших производственных разработок, численность персонала, занятого научными исследованиями опытно-конструкторскими разработками, а также государственная поддержка в виде финансирования и реализации различных стимулирующих грантовых программ. Целью статьи является прогнозирование трендов научно-исследовательского развития промышленности. Для решения поставленной цели в работе решены следующие задачи: приведен обзор российской и иностранной литературы в области применения методов математического моделирования для выявления трендов развития промышленности; определение круга показателей, характеризующих уровень научно-исследовательского развития; построены линии трендов для прогнозирования показателей на будущий период; рассмотрены возможности применения методов нейросетевого моделирования с использованием современных информационных ресурсов. Для решения поставленных задач в статье использованы следующие методы: методы описательной статистики, корреляционно-регрессионный анализ, полиномиальная линия тренда, обучение нейросетей на базе программного пакета Wolfram Mathematica. Обоснование возможностей применения современных методов математического моделирования для оценки тенденций научно-исследовательского развития может стать перспективным инструментом для совершенствования государственного регулирования промышленности страны.
Бесплатно
Статья научная
В статье анализируется эффективность методов организации прикладных исследований в конструкторской и инновационной системах создания наукоемкой продукции. Для этих систем построены вероятностные модели оценки длительности программ разработки комплексов технологий. С их помощью оценивается, насколько учет технологической общности различных перспективных изделий позволяет сократить время их выхода на стадию опытно-конструкторских работ.
Бесплатно
Статья научная
Выполнено аналитическое исследование сил шлифования при наложении ультразвуковых колебаний (УЗК) с амплитудой, обеспечивающей прерывистый контакт абразивных зерен круга с заготовкой. Сила шлифования определена как сумма сил от отдельных зерен круга, расположенных на различных участках траектории их перемещения относительно обрабатываемой поверхности заготовки. При перемещении зерна в зоне контакта круга с заготовкой режим его работы изменяется и зависит от фазы колебаний. Перемещаясь относительно заготовки, зерно осуществляет пластическое деформирование и микрорезание, на части траектории может выйти из контакта с заготовкой. Последовательность реализации этих режимов зависит от фазы УЗК. Составляющие силы шлифования рассчитали как среднее арифметическое их значений, определенных при различных фазах колебаний. Координаты точек на траектории движении зерна, соответствующих изменению режима его работы, определили численным методом. Численное моделирование сил с использованием полученных зависимостей и экспериментальное исследование выполнено для плоского шлифования периферией круга заготовок из стали 12Х18Н10Т. Частота накладываемых УЗК - 18,6 кГц; амплитуда колебаний в направлении, совпадающем с осью шлифовального круга - 10 мкм. Для наложения колебаний на заготовку в процессе экспериментальных исследований использовали устройство, в котором заготовка является одним из звеньев колебательной системы. Установлено, что разность между расчетными и экспериментальными значениями составляющих силы шлифования составляет 8 … 15%. При наложении УЗК силы шлифования ниже на 20 … 21 %, чем без их применения.
Бесплатно
Аппроксимационная модель динамических жесткостных характеристик гидравлических виброизоляторов
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы использования гидравлических виброопор при проектировании систем виброизоляции. Предложена методика применения аппроксимирующих функций для учета динамической жесткости виброизоляторов при проведении расчетов механических систем, имеющих упругие и демпфирующие связи. Приводятся результаты расчета одномассовой системы с гидроопорой и сопоставление результатов с экспериментальными данными.
Бесплатно
Армирование сплава Al-5%Cu наночастицами карбида титана методом CВC в расплаве
Статья научная
Дан обзор жидкофазных методов получения алюмоматричных композиционных материалов (КМ) при дисперсном армировании сплава Al-5%Cu частицами TiC. Обсуждены особенности и достоинства применения процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (CВC) для создания наноструктурных КМ. Представлены результаты экспериментов по получению КМ состава Al-5%Cu-10%TiC с однородной структурой методом СВС наночастиц TiC при вводе в расплав матричного сплава шихты из элементных порошков титана и углерода с добавкой галоидной соли Na2TiF6. Показано значительное увеличение прочностных характеристик полученного наноструктурного композиционного материала при одновременном сохранении высокого уровня пластичности.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты исследования вопроса обеспечения качества конструкции электромобилей при реализации инструментов сквозного проектирования.
Бесплатно
Статья научная
Целью данной статьи является разработка исполнительной системы, использующей интеллектуальные материалы, такие как сплавы с памятью формы (SMA), для управления положением закрылков самолета. Подход: предлагаемое интеллектуальное крыло состояло из пружин SMA, которые были прикреплены на одном конце к крылу крыла к передней кромке аэродинамического профиля. Другой конец каждой пружины был прикреплен тангенциально к вращающемуся цилиндру, прикрепленному к клапану. Пружины были расположены в верхнем и нижнем слоях, чтобы вызвать вращение заслонки как в направлении вверх, так и вниз. Пружинные исполнительные механизмы контролировались введением тепла, возникающего в результате приложенного тока. Прототип умного крыла был разработан и протестирован для демонстрации концепции дизайна. Был успешно разработан прототип интеллектуальной системы управления для управления закрылками самолета. Посредством проведенного экспериментального и теоретического анализа, дизайн был подтвержден и показал большой потенциал для будущего применения. Практические последствия: предложенная концепция может быть применена к другим системам самолета, таким как элероны, предкрылки, рули направления и лифты. Оригинальность /ценность - прототип умного крыла уникален. Использует интеллектуальные материалы для приведения в действие закрылков самолетов. Концепция может быть применена к элеронам, рейкам, рулям и лифтам.
Бесплатно
Статья научная
Актуальность определения базовой концептуальной модели данных конструкторско-технологической подготовки производства в едином информационном пространстве обусловлена необходимостью успешного внедрения технологий информационной поддержки изделия в процессы подготовки производства. Для этого необходимо четкое представление о том, как будет организована информационная модель данных об изделии в информационном пространстве предприятия. С этой целью разработана базовая концептуальная модель данных, графическое и математическое представление которой представлено в статье.
Бесплатно
Статья научная
Исследована возможность проверки ламинатов препрегов, ламинатов, армированных углеродными волокнами (CFRP), в процессе изготовления слоев. Сначала определяются ультразвуковые свойства неотвержденного материала, эта информация используется для разработки системы контроля, которая проверяется при изготовлении ламинатов с количеством слоев до 30, с использованием различных схем уплотнения и включением некоторых тефлоновых вставок для имитации наличия расслоений. В статье показано, что для данного выбора параметров (чувствительность преобразователей, центральная частота и конфигурация пресс-формы) возможен контроль, открывающий новую область применения ультразвуковых методов с воздушной связью.
Бесплатно
Буровое алмазное долото с защитой промывочных насадок
Другой
В последнее десятилетие в нашей стране и за рубежом для бурения глубоких нефтяных и газовых скважин все шире применяются алмазные долота PDC (Polycristallin Diamand Cutter), показатели работы которых при разрушении мягких (М), мягких, перемежающихся со средними (МС), средних (С), средних, перемежающихся с твердыми (СТ) и твердых (Т) малоабразивных пород многократно, до 10 и более раз, превышают показатели работы традиционных шарошечных долот. Объемы применения долот PDC постепенно возрастают и уже сегодня составляют порядка 70% общего объема глубокого бурения в нашей стране. Наряду с явными преимуществами долот PDC, заключающимися в достижении феноменального роста стойкости породоразрушающих и калибрующих алмазных резцов PDC, у долот этого типа имеются и слабые стороны, заключающиеся в возможности размыва промывочных узлов, а также полного и плотного засорения сопел промывочных твердосплавных насадок крупными частицами шлама, обрывками резиновых покрытий подпятников турбобуров или оболочки статора объемных гидравлических двигателей. Эти недостатки значительно снижают показатели работы долот PDC. В настоящей статье представлены результаты исследований, разработки и применения в бурении алмазных долот PDC, не имеющих указанных недостатков.
Бесплатно
Буровое шарошечное долото для бурения боковых горизонтальных скважин малого диаметра
Статья научная
В статье даны результаты исследований по разработке бурового инструмента для строительства боковых стволов горизонтальных скважин. Приводятся рекомендации по созданию принципиально новых буровых долот малого диаметра, обусловленного габаритами внутреннего диаметра зарезаемой обсадной колонны, обеспечивающих эффективное бурение.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты комплексного исследования специфических вопросов организации аналитической деятельности в области управления качеством новых автомобилей в эксплуатации, через разработку и реализацию информационных и организационно-технических мероприятий, направленных на улучшение качества сбора и обработки электронных объемов данных о дефектности гарантийных автомобилей.
Бесплатно
Важные аспекты управления качеством чугунного литья
Статья научная
Статья поступила в редакцию 20.06.2022 На базе методологии решения проблем, представляющей собой детализированный вариант цикла улучшения Plan - Do - Check - Act (PDCA) Деминга, создано инновационное производство по переплаву мелкодисперсных металлосодержащих отходов по эффективной, ресурсосберегающей технологии. В разработанной печи электрошлакового переплава с графитовыми электродами потери металла на угар составили 2%. Технология электрошлакового переплава отличается наличием слоя высокоперегретого шлака, который защищает расплав от окисления. При этом достигнута значительная экономия сырьевых, энергетических и трудовых ресурсов. Одновременно обеспечивается существенное повышение ресурсосберегающих и природоохранных показателей качества чугунного литья при сохранении на заданном уровне функциональных показателей отливок.
Бесплатно
