Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Ресурсосберегающая технология изготовления сварных аппаратов из жаропрочных сталей типа 15Х5М
Статья научная
Целью работы является разработка ресурсосберегающего технологического процесса изготовления сварных аппаратов из закаливающейся жаропрочной стали 15Х5М применением технологии механизированной сварки в среде защитных газов аустенитными сварочными материалами регулированием термических циклов сварки (РТЦС) принудительным сопутствующим охлаждением. Технико-экономическая эффективность разработанного технологического процесса сварки обеспечивается за счет исключения необходимости предварительного и сопутствующего подогрева свариваемых элементов до температур 250-350 °C, а также технологически обязательной при сварке однородными перлитными сварочными проволоками последующей высокотемпературной термической обработки сварных соединений при температурах 720-760 °C с выдержкой при температурах высокого отпуска в течении 2-5 часов и медленным охлаждением до 500 °C при толщине стенок свариваемых элементов в пределах 8-30 мм. В работе показано, что разработанная технология сварки жаропрочной стали 15Х5М позволяет обеспечить в околошовной зоне (ОШЗ) получение бейнитной закалочной структуры с высокими показателями трещиностойкости. Одновременно вдоль линий сплавления за счет закалки на аустенит образуется надежное, прочное сцепление однородной дисперсной структуры аустенитного металла шва с мелкозернистой бейнитной структурой свариваемого металла.
Бесплатно
Статья научная
По результатам анализа 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. Если поверхность оболочковой детали обшивок задавать линиями кривизны в качестве сопряженных ортогональных координатных линий, то аналогично можно характеризовать форму обтяжного пуансона через внутреннюю геометрию поверхности оболочки. В этом случае создается ориентируемость поверхности обтяжного пуансона относительно основной линии кривизны по формообразующему контуру, направление которого совпадает с направлением растяжения при обтяжке. Такое совпадение обеспечивает контроль симметричного развития очага деформации, и преимущественного образования зоны пластической деформации в центральной части листовой заготовки. В результате решаются проблемы формообразования обтяжкой оболочковых деталей обшивок, что приводит к равномерному изменению толщины в различных областях листовой заготовки и отсутствию складок и разрыва.
Бесплатно
Роль внедрения цифровых производственных систем на фармацевтическом предприятии
Статья научная
В связи с нарастающим мировым кризисом на фоне пандемии COVID-19, вопрос бесперебойного обеспечение населения лекарствами стал критически важным. В связи с этим внедрение систем управления информацией на фармацевтических предприятиях приобретает особую актуальность. Фармацевтическая промышленность в целом сталкивается с рядом уникальных проблем, включая тщательный контроль со стороны регулирующих органов, сложные методы тестирования и растущее финансовое давление по мере роста конкуренции на рынке. Промышленные предприятия-лидеры оцифровывают основные функции в рамках своих внутренних вертикальных операционных процессов, а также со своими партнерами по цепочке создания стоимости. Одной из систем управления информацией в лаборатории является информационная система LIMS (Laboratory information system). Одним из вызовов при выборе LIMS в фармацевтике является разнообразие лабораторий в компании - комбинаторная химия, скрининг, доклинический и клинический биоанализ, аналитическая химия, производственные НИОКР и контроль качества производства, нуждающиеся в уникальных потребностях и рабочих процессах. По мере развития бизнеса, информационных технологий и нормативно-правовой базы также возрастает роль LIMS в фармацевтической организации. Правильное внедрение данного механизма в работу фармацевтического предприятия поможет сохранить качество продукта, сократить и оптимизировать работу и удовлетворить конечного потребителя и государственные структуры.
Бесплатно
Роль моделей в исследовании пространственных устройств
Статья научная
Показана роль моделей в создании новой группы пространственных механизмов и устройств на их базе, содержащие только вращательные шарниры на стандартных подшипниках качения. Механизмы этой группы были малочисленны и исследовались только теоретически, не были изготовлены не только натурные образцы механизмов, но и работоспособные модели. В этой группе наблюдался существенный разрыв между теорией и практическим использованием пространственных механизмов в технике. Проблема заключалась в том, что в теоретических исследованиях длины смежных звеньев пересекались в одной точке, а в моделях длины теоретические не равнялись длинам по материальным звеньям, они не пересекались в одной точке, в результате звенья не проворачивались. Разработана технология изготовления, как моделей, так и натурных образцов, которая способствовала созданию и развитию нового научного направления теории пространственных механизмов только с вращательными шарнирами. Было образовано более сотни новых механизмов и на их базе разнообразных устройств на уровне изобретений, многие из которых внедрены в технике с разными функциями. Устройства показали высокие технико-экономические показатели во многих технологических процессах и различные функции без переналадок.
Бесплатно
Статья научная
Предложен рычажный привод поступательного движения, который может использоваться в качестве двигателя транспортных средств. Устройство содержит два передаточных рычажных механизмов, состоящих каждый из шатуна, двух пространственных кривошипов со скрещенными под углом осями шарниров и дебалансных грузов, закрепленных на валах ведомых кривошипов. За счет структурного расположения осей шарниров звеньев, ведомые кривошипы с дебалансами имеют встречное неравномерное вращение в пределах одного оборота. В результате образуется инерционная сила, большая при максимальной угловой скорости, чем при меньшей скорости, и приводящая в движение транспортное средство. Величину силы можно регулировать угловыми и линейными параметрами звеньев, частотой вращения и массой дебалансов.
Бесплатно
Статья научная
В работе проведен анализ методов синтеза кривошипно-коромысловых механизмов (ККМ). В развитие метода синтеза, учитывающего характер изменения функции угла передачи ККМ, предложена математическая модель семейства кривошипно-коромысловых механизмов с максимумом функции угла передачи, равным 90о, при угле поворота кривошипа, равном 30о (ККМ-30о). Теоретически установлена область существования ККМ-30о, определяющая условия геометрической проворачиваемости этого семейства механизмов. Приведены примеры практического применения области существования ККМ-30о, зависимостей для угла передачи при анализе геометрических параметров таких механизмов.
Бесплатно
Синтез и магнитные свойства композитных пленок Zn3As2 - MnAs
Статья научная
Целью работы было получение тонких ферромагнитных пленок с температурой Кюри выше комнатной, перспективных для устройств спинтроники. Композитные пленки Zn3As2 - MnAs, состоящие из частиц размером 2-3 нм, были получены методом вакуумно-термического испарения на кремниевых и лейкосапфировых подложках. В качестве прекурсора использовались сплавы композита, полученные путем прямого сплавления диарсенида цинка с марганцем. Пленки имели толщину 0,7-0,9 мкм и состояли из глобул размером 5-150 нм. Распределение Zn, As и Mn было равномерным. Глобулы состояли из магнитных кластеров, размеры которых были установлены с помощью методов АСМ, МСМ и уточнялись с помощью малоуглового Х-рассеяния. Исследование магнитных свойств показало, что пленки являются мягкими ферромагнетиками и имеют температуру Кюри выше комнатной (~ 320 ° K).
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрена проблема синтеза оптимального управления двухстадийным процессом полимеризации в автоклаве композитной конструкции с геометрией типа открытой оболочки переменной толщины. Синтезируемый закон управления температурным режимом должен исключить преждевременное отвердевание поверхности полимеризуемого препрега, возникновение областей обедненных и переобогащенных связующим, его ненадлежащее отверждение и неравномерность степени полимеризации в теле формуемой конструкции для максимального снижения остаточных напряжений и вызываемых ими деформаций. Поставленная цель достигается обеспечением однородности температурного поля и степени полимеризации во всем объеме препрега в течение всего цикла формования. Предлагаемый подход, включающий формулировку задачи полимеризации, ее конечно-элементную реализацию, определение корректных значений периодов нагрева и изотермической выдержки в результате решения задачи оптимизации, иллюстрируется на примере детали, имеющей геометрию типа открытой оболочки. Задача синтеза оптимального управления формулируется как задача многокритериальной оптимизации, где целевыми функционалами, подлежащими минимизации, являются вариация температуры и степени полимеризации в теле формуемой композитной конструкции при ограничениях, накладываемых термокинетическими свойствами препрега и требованиями производства. Процедура многокритериальной оптимизации, основанная на подходе Парето, и средства визуализации ее результатов позволяют оценить достижимые при заданных ограничениях показатели качества процесса, определить параметры закона управления, обеспечивающие эти показатели и принять экспертное решение о выборе наиболее приемлемого закона управления при наложенных ограничениях.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты анализа влияния параметров технологического процесса селективного лазерного сплавления (угол наклона относительно платформы построения и толщина слоя) на параметры качества изделия (шероховатость). Приводятся диаграмма Исикавы и пирамида качества, позволяющие выделить основные компоненты системы менеджмента качества аддитивного производства.
Бесплатно
Система планирования и подготовки аддитивного производства
Статья научная
В статье приводятся результаты анализа модели планирования и подготовки аддитивного производства путем определения оптимальных технологических режимов селективного лазерного плавления отечественных порошковых материалов, обеспечивающих требуемое качество, свойства поверхности и размерную точность, минимальную себестоимость производства.
Бесплатно
Снижение влияния человеческого фактора на состояние техносферной безопасности
Статья научная
Определены факторы, определяющие состояние техносферной безопасности, в зависимости от характеристик и возможностей человека. К способам снижения этого влияния относятся профессиональный отбор, воспитание профессионально значимых качеств, профессиональная подготовка, установление рационального режима труда и отдыха, формирование системы мотивации к безопасному труду. Предложены модели, позволяющие оптимизировать эти процессы.
Бесплатно
Статья научная
В статье освещены некоторые результаты теоретических (расчетных) исследований газодинамических параметров потока выхлопных газов внутри глушителя системы выпуска дизель-генератора, а также результаты экспериментального исследования виброакустических параметров глушителя. Результаты исследований использованы в ходе разработки новой конструкции глушителя. Проведена сравнительная оценка виброакустических параметров «пустой» камеры глушителя и камеры с новыми конструктивными элементами, обеспечивающимилинеаризациюпотока выхлопных газов.
Бесплатно
Совершенствование гидравлического рабочего оборудования дорожно-строительных машин
Статья научная
В представленной статье приведено решение задачи максимального использования потенциала гидравлического экскаватора, путем разработки конструкции грузоподъемного механизма. Данная конструкция содержит дополнительный механизм, позволяющий изменять параметры грузоподъемного механизма в зависимости от вида рабочего оборудования.
Бесплатно
Совершенствование логистических процессов производства фланцевых уплотнителей
Статья научная
Статья посвящена совершенствованию производственной логистики по выпуску фланцевых уплотнителей на ООО «КомплектСервис». В рамках исследования рассмотрены и проанализированы технологические особенности производственной системы предприятия, а также изучены ключевые показатели эффективности деятельности основных бизнес-процессов. Разработана корреляционно-регрессионная модель совершенствования логистических процессов производства фланцевых уплотнителей, на основе которой предложены мероприятия для повышения эффективности ООО «КомплектСервис». В ходе исследования определены ключевые проблемы логистической деятельности предприятия, в том числе избыточные запасы, лишние логистические операции, простой оборудования по причине перепроизводства продукции. Следовательно, в производственной системе имеются большие резервы для повышения рентабельности и конкурентоспособности предприятия.
Бесплатно
Совершенствование метода анализа видов и последствий риска несанкционированного отбора газа
Статья научная
В статье приводятся результаты развития метода FMEA-анализа на примере несанкционированного отбора газа. Улучшения метода основаны на классификации субъективных факторов и объективных предпосылок, которые влияют на оценку частоты возникновения, оценку вероятности обнаружения и на оценку значимости последствий при проведении анализа рисков. Кроме того, в качестве оценки влияния факторов и предпосылок использован Дом качества. Результаты, приведенные в статье, могут быть рассмотрены для других областей с соответствующим изменением классификатора, зависимостей и результатов экспертной оценки. Статья может быть интересна специалистам, применяющим FMEA в своей практической деятельности, а также аспирантам и ученым в области менеджмента качества продукции.
Бесплатно
Совершенствование методики расчёта потребных сил зажима заготовок в изменяющихся условиях обработки
Статья научная
Изменяющиеся условия характерны для современных многофункциональных станков с ЧПУ при обработке в рамках выполнения одной технологической операции с одного установа закреплённой в приспособлении заготовки различными инструментами в нескольких её позициях. В процессе обработки заготовка претерпевает существенные изменения своих геометрических размеров, её жёсткость также изменяется. В результате возникают упругие деформации, приводящие к снижению точности обрабатываемых поверхностей. С целью получения требуемой точности при изготовлении детали необходимо управлять силой зажима. Но для этого сначала должна быть определена потребная сила, которая затем обеспечивается механизмом зажима. В типовой для станков с ЧПУ правой системе координатных осей предложен обобщённый вид уравнений равновесия действующих в пространстве на абсолютно твёрдую заготовку активных сил и моментов сил, в которых направления их действия выражены переменными направляющими косинусами, а реакция опоры является потребной силой зажима. В отличие от существующих в настоящее время представлений учитывается, что согласно закону независимости действия сил каждая из них вносит свой вклад в величину искомой силы зажима. Сила зажима является результирующей силой, составленной как из полной реакции опоры, так и из пар сил, возникающих от действия на опору моментов сил. На примере фрезерной и токарной обработки заготовки, закреплённой соответственно в машинных тисках и в трёхкулачковом патроне, приведена общеизвестная, но не применяемая в полном объёме при расчёте приспособлений методика, связанная с особенностями определения действующих на заготовку сил резания, трения, зажима и места их приложения. При этом показано, что в ряде случаев целесообразно для упрощения решения действующую на обрабатываемую заготовку систему сил заменять эквивалентной системой. В расчётную схему и в уравнения равновесия введены не только расстояния от места приложения активных сил до места закрепления заготовки, но и (в зависимости от условий обработки) размеры, относящиеся либо к зажимным элементам приспособления, либо к закрепляемым поверхностям заготовок. Соотношения между этими размерами оказываются вполне определёнными коэффициентами при силах резания, являющимися частью (или одним из сомножителей, зависящим от несовершенства расчётной схемы) субъективно назначаемого и изменяющегося в широких пределах коэффициента запаса.
Бесплатно
Совершенствование методов расчета электромеханического привода с учетом переменности нагружения
Статья научная
В работе рассмотрена проблема описания нестационарных процессов отдельного класса электромеханических систем на примере неводовыборочного комплекса. В результате исследований была решена задача совершенствования методов расчета электромеханического привода с учетом переменности нагружения. Полученные аналитические зависимости для определения силы натяжения стяжного троса могут быть использованы на этапе проектирования ЭМП промысловых лебедок. Также результаты исследования, изложенные в данной работе, на этапе проектирования могут обеспечить повышение эксплуатационной надежности и эффективности работы системы привода на основе выбора рациональных параметров эксплуатации.
Бесплатно
Совершенствование методов управления качеством
Статья научная
Каждый метод управления качеством без соответствующей адаптации к конкретной производственной ситуации может оказаться неэффективным. Это связано с тем, что общая теория (подходы) методов основана известной обобщенной практики их применения. Однако разработать модель или способ применения метода, подходящего для всех, невозможно. Таким образом, каждый метод перед применением необходимо адаптировать к конкретным условиям производства. Например, такой простой метод, как контрольный листок, может быть совершенно неэффективным, если он составлен неправильно. Фактически уровень адаптации связан с возможностями применения метода управления качеством; чем шире область применения, тем выше уровень адаптации. Также следует отметить, что высокая адаптивность метода приводит к сложности интерпретации результатов его применения. Чтобы понять важность вопросов адаптации во всех сферах жизни, можно использовать теорию адаптации Ганса Селье. Он ввел понятие «энергия адаптации», как фактора жизнеспособности организма. На основе этого можно утверждать что, как только метод управления качеством перестает изменяться в соответствии с требованиями новых технологических процессов и в соответствии с новыми целями и задачами, поставленными потребителями или руководством, метод управления качеством перестает быть востребованным.
Бесплатно
Совершенствование организации высокотехнологичных производств: индустриальная модель
Статья научная
В статье раскрываются перспективы организации высокотехнологичных производств, в основе которых лежит совершенствование индустриальной модели на базе системы распределенного производства. Потребности повышения эффективности высокотехнологичных производств привели к необходимости трансформации индустриальной модели в направлении расширения и развития горизонтальных кооперационных связей при минимуме дублирующих производств и выстраивания технологической цепочки в соответствии с жизненным циклом продукта. Системно-синергетический подход к исследованию содержания индустриальной модели позволил не только охарактеризовать ее элементы и взаимосвязи между ними, но и определить ее возможности и результативность.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена проблема совершенствования производственного цикла узла газотурбинного двигателя (ГТД). Проанализирован существующий производственный цикл узла ГТД и выявление его основные недостатки. Цель работы - разработка нового производственного цикла выпуска продукции с повышением качества сборки узла в меньшие сроки, использование селективной сборки при исключении повторных циклов и возможностью использования электронной базы данных, пополняемой фактическими размерами при помощи контрольно-измерительной машины, что ускорит процесс контроля деталей на соответствие требованиям сборки.
Бесплатно
