Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
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
Архитектура базы знаний для анализа возникновения дефектов печатных узлов
Статья научная
Целью исследования является рационализация использования данных при тепловизионном контроле, позволяющая внедрить предупреждающие действия. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: собрать данные о процессе тепловизионного контроля и сотрудниках, выполняющих контроль; построить связи между таблицами базы знаний; разработать аппарат для обработки данных с целью выявлений дефектов печатных узлов; Обработка данных по числу возникновений определённых дефектов для составления рекомендаций о необходимости введений предупреждающих действий. Гипотеза: при автоматизации процессов тепловизионного контроля возникает необходимость разработки базы знаний для рационального хранения и использования полученных данных. В работе использовался метод имитационного моделирования базы знаний SQL. В результате исследования разработана информационная модель для базы знаний, сообщающая о необходимости внедрения предупреждающих действий.
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
Статья научная
В статье рассматриваются различные подходы для математического описания производительности механических дисковых бункерных загрузочно-ориентирующих устройств. Представлена новая концепция построения указанных математических моделей, учитывающая влияние на производительность механических дисковых бункерных загрузочно-ориентирующих устройств их параметров и параметров загружаемых асимметричных деталей тел вращения. Получены математические модели вероятности захвата и производительности усовершенствованных и традиционных механических дисковых бункерных загрузочно-ориентирующих устройств для асимметричных деталей тел вращения. Представлены результаты экспериментальных исследований вероятности захвата и производительности усовершенствованных механических дисковых бункерных загрузочно-ориентирующих устройств для деталей тел вращения с неявной асимметрией и традиционных механических дисковых бункерных загрузочно-ориентирующих устройств для деталей тел вращения с явной асимметрией. Проведена верификация разработанных на основе предложенной концепции математических моделей вероятности захвата и производительности с результатами экспериментальных исследований.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты разработки вероятностного расчетно-статистического инструментария для оценки влияния стабильности технологического процесса изготовления автомобильного генератора на вариабельность его электротехнических характеристик.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы внедрения цифровых технологий в машиностроении, условия и способы взаимодействия предприятия и технического ВУЗа в задачах развития совместной компетенции и подготовки кадров. Показан пример реализации взаимодействия Воронежского государственного технического университета и Воронежского акционерного самолетостроительного общества, представлены совместно выполненные проекты.
Бесплатно
Статья научная
В статье описаны методика и результаты компьютерного моделирования процессов магнитно-импульсного деформирования трубчатой заготовки на всех его этапах, включая взаимодействие (соударение) с оснасткой и последующую разгрузку. Показана возможность образования неразъемного соединения. Намечены пути дальнейшего совершенствования предложенной методики.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты экспериментального исследования следующих характеристик сгорания: скорости распространения и ионного тока пламени, ширины зоны турбулентного горения (ЗТГ) вблизи стенки камеры сгорания, а также времени завершения основной фазы сгорания, сгорание 90% топливно-воздушной смеси (ТВС), в зависимости от состава смеси, количества добавляемого водорода и скоростного режима работы двигателя с определением концентрации несгоревших углеводородов (СН). Получена линейная зависимость ширины ЗТГ от турбулентной скорости распространения пламени и от длительности времени основной фазы сгорания. Анализ полученных экспериментальных данных позволил разработать эмпирическую зависимость концентрации несгоревших СН от ширины ЗТГ, содержания водорода и углерода в ТВС. Показана возможность определения эффективности добавки водорода на снижение концентрации несгоревших СН.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы вибрационного диагностирования роторных подшипников газотурбинных двигателей (ГТД) на примере трехвального двигателя марки «НК». Проводится анализ возможных методов вибрационного диагностирования, их преимуществ и недостатков, представлена методика вибрационного диагностирования с использованием каскадного спектрального анализа на режиме холодной прокрутки двигателя.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрена гибридная технология уплотнения порошковой композиции (ПК) в металлической оболочке: волочение и магнитно-импульсный обжим. Разработана методика компьютерного моделирования такого статико-динамического процесса. На основе результатов моделирования разработана визуализационная картина процесса деформирования трубы и находящейся в ней ПК. Полученная визуализационная картина процесса позволила описать пос-тадийно механизм уплотнения и его зависимость от степени деформации трубы при волочении и от величины энергии магнитно-импульсного обжима. Определена достигаемая при этом плотность упаковки, характеризующая качество уплотнения. Результаты работы используются при проектировании новой технологии.
Бесплатно
