Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
В статье приводятся аргументы в пользу внедрения современных информационных технологий в организации производства, в частности, в охране труда и обеспечении безопасности на производстве. Существует множество программных продуктов для автоматизации деятельности специалистов по охране труда на производстве, однако они либо не обеспечивают полноценный интерфейс, который бы позволил защитить сотрудника от несчастных случаев, либо используют аппаратные средства отслеживания, запрещённые на производстве. На данный момент российский рынок не имеет полную функционирующую систему для охраны труда сотрудников (аппаратная и программная части), которая бы отслеживала координаты сотрудника, отображала местоположение работников на экране автоматизированного рабочего места охраны труда и оповещала о возможных нарушениях границ опасных зон. Была поставлена и реализована задача по созданию приложения для контроля передвижения работников на предприятии. Описан алгоритм реализации данной функции системы управления охраной труда за счет использования метода бесконтактной передачи данных посредством радиочастотных волн (RFID). Автоматизация производства, ускорение его операций с помощью RFID - более эффективны и менее рискованны с точки зрения масштабных технологических и социальных последствий. Более того, RFID-метки включают более широкий перечень информации и позволяют увеличивать скорость ее обработки. Для проектирования приложения была использована популярная методика - IDEF3. Диаграммы IDEF3 даёт представление о временной зависимости протекаемого процесса. Приведены средства разработки приложения, описаны их возможности. При создании frontend-части приложения были использованы следующие средства: JavaScript, TwoJS, HTML, SCSS, Parcel. Для эмулирования backend-части используется база данных, созданная с помощью Google Firebase. При проектировании архитектуры приложения используются парадигма из 5 основных принципов (SOLID), методика разработки программного кода (TDD) и парадигма программирования, раздел дискретной математики (FP). Представлен основной графический интерфейс пользователя с описанием функциональных возможностей. Автоматизированная система имеет следующий функционал - мониторинг сотрудников, регулирование доступа сотрудников, оповещение при нарушениях. В дальнейшем данную систему можно модернизировать, расширяя функционал, тем самым повышая эффективность отдела охраны труда на производстве.
Бесплатно
Статья научная
Изучено влияние импульсных магнитных полей (ИМП) с различными значениями напряженностей магнитного поля H, частоты разрядного контура f, количества импульсов n на дермальные фибробласты in vitro. Созданы специализированная магнитно-импульсная установка «МИУ-Био», измерительный стенд для создания и контроля заданных параметров ИМП. Проведено четыре серии экспериментов с продольным и поперечным воздействием ИМП при напряженности магнитного поля 3,76.106 - 8,7.106 А/м (500 и 1000 Дж) Установлено, что продольное воздействие ИМП в 500 Дж не приводит к гибели клеток и сохраняет их все структурные компоненты, является безопасным для первичных культур фибробластов. При использовании импульсных магнитных полей высокой напряженности (ИМП ВН) 1000 Дж как в продольном, так и в поперечном направлении приводит к нарушению адгезии клеток к культуральному пластику и изменениям в структуре дермальных фибробластов, вплоть до их гибели.
Бесплатно
Воздействие импульсных магнитных полей на объекты, движущиеся с высокими скоростями
Статья научная
В работе представлен результат поискового эксперимента по воздействию импульсного магнитного поля (ИМП) на движущийся с высокой скоростью объект. Подтвержден факт такого воздействия при использовании плоского и цилиндрического индукторов. Описан созданный экспериментальный стенд для регистрации изменения траектории и скорости полета пули, с обеспечением требуемой временной увязки используемой аппаратуры. Даны направления использования ИМП для управления кинематикой различного рода быстро перемещающихся объектов.
Бесплатно
Воздушное канальное охлаждение одновиткового индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов
Статья научная
В работе представлены результаты исследования эффективности охлаждения токопровода одновиткового индуктора для магнитно-импульсной обработки материалов, имеющего внутренний канал, воздухом низкой температуры от вихревой трубы, в том числе при использовании эжектора. Экспериментально полученные зависимости показывают, что наибольшая эффективность охлаждения и наибольшая интенсивность охлаждения токопровода одновиткового индуктора достигается при значениях β>1 (отношение площадей проходных сечений диафрагмы и сопла эжектора) при всех исследованных отношениях относительного диаметра диафрагмы вихревой трубы, при неизменной величине давления на ее входе. В результате исследований установлено, что канальное охлаждение токопровода одновиткового индуктора охлажденным воздухом от вихревой трубы обладает достаточно высокой эффективностью при высокой степени безопасности.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены возможности применения лазерной ударной обработки (ЛУО), схемы ее реализации, достоинства метода. Приведены сведения об основных направлениях использования ЛУО, к числу которых относятся создание глубоких остаточных напряжений сжатия, увеличение усталостной прочности, повышение коррозионной стойкости и износостойкости. Сделаны выводы о перспективности использования данной технологии для повышения эксплуатационных характеристик изделий машиностроения из конструкционных сталей.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты численных и экспериментальных исследований кавитационных качеств осевого насоса, работающего на рабочей жидкости - жидкометаллическом свинце. Показано, что методы вычислительной гидродинамики позволяют определить области возможной кавитационной эрозии. Расчетным путем установлены условия отсутствия кавитационной эрозии.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводится обзор проблемных вопросов построения системы управления жизненным циклом (СУ ЖЦ) изделий в кораблестроении. Приводится описание вопросов, с которыми могут сталкиваться проектные организации, и пути их решения при формировании единого информационного пространства (ЕИП) СУ ЖЦ, основываясь на опыте работ АО «СПМБМ «Малахит».
Бесплатно
Статья научная
Современные машиностроительные предприятия активно внедряют цифровые технологии на всех этапах технологической подготовки производства. Большое внимание при этом уделяется рациональному выбору вида станочных приспособлений. В данной статье рассматривается модель выбора вида станочных приспособлений в необходимом количестве. В качестве определяющих факторов рассматриваются количество, производительность и виды станочных приспособлений, нормы затрат трудовых и машинных ресурсов, плановый объём деталей и т.д. Модель может быть использована при разработке системы поддержки принятия решения при технологической проработке конструкторской документации.
Бесплатно
Выбор режимов дробеструйной обработки колец по допускаемым деформациям
Статья научная
В статье приводятся результаты исследований контактной выносливости образцов и стендовых испытаний подшипников после различных методов упрочняющей обработки. Показано, что с увеличением интенсивности упрочняющей обработки, оцениваемой по интегральной величине остаточных напряжений, контактная выносливость образцов монотонно возрастает. Однако испытания на образцах не выявили отрицательного влияния деформации колец, обусловленных технологическими остаточными напряжениями, на долговечность подшипников. Зависимость ресурса подшипника от деформации колец имеет оптимальный характер, при котором определяются допустимые деформации и соответствующие им режимы обработки.
Бесплатно
Выбор способа установки заготовки ролика при шлифовании его сферы
Статья научная
Изложена методика выбора способа установки заготовки конического ролика на операции шлифования его сферического торца.
Бесплатно
Выработка общих технических требований к автоматическим установкам сдерживания пожара
Статья научная
Данная статья посвящена повышению пожарной безопасности зданий с помощью применения специальных технических средств по сдерживанию пожара на примере медицинского учреждения. Проведены натурные испытания по влиянию установки сдерживания пожара на скорость распространения опасных факторов пожара. В статье представлены результаты эксперимента по оценке эффективности установки сдерживания пожара и разработаны рекомендации по применению устройств сдерживания пожара на объекте.
Бесплатно
Гибридная статико-динамическая технология уплотнения порошковой композиции в металлической оболочке
Статья научная
В работе рассмотрены три возможные схемы осуществления гибридной технологии уплотнения порошковой композиции в деформируемой металлической оболочке: последовательное выполнение операций «волочение – магнитно-импульсный обжим» или «магнитно-импульсный обжим – волочение». Третья схема предполагает одновременное выполнение этих операций, для реализации которых предложена конструкция керамической волоки со встроенным внутри нее токопроводом индуктора, соединенного с магнитно-импульсной установкой. Для всех трех технологических схем разработана методика компьютерного моделирования гибридной статико-динамической технологии уплотнения порошковой композиции внутри деформируемой трубчатой оболочки. Используя ее, получены визуализационные картины процессов, что дает качественное представление о механизме (особенностях) уплотнения, о влиянии деформационно-силовых параметров процесса на плотность упаковки порошковой композиции. Дан анализ каждой из предлагаемых схем, их преимущества и недостатки, что обеспечивает обоснованный их выбор, в зависимости от конкретного технического задания при получении композиционного материала и конструкций из него.
Бесплатно
Движение микрочастиц в воздушной среде при пневмодробеструйной обработке
Статья научная
С применением положений аэродинамики и механики рассмотрено движение микрочастиц в воздушном потоке, направленном на плоскую экранирующую поверхность. Уточнена структура незатопленной струи, выделено ядро струи с его геометрическими, кинематическими и динамическими параметрами, воспроизводимыми на обрабатываемой поверхности.
Бесплатно
Диагностика развития цифрового производства ОАО "Эксмаш"
Статья научная
В статье рассматриваются аспекты организации цифрового производства ОАО «ЭКСМАШ» в кризисных условиях. Выявлен ряд проблем производственной системы предприятия - отсутствие нужных импортных деталей влечет простои на производственных линиях, а отсутствие точной потребности в комплектующих и запчастях обуславливает неритмичность производства на сборочных линиях. Большие остатки некоторых комплектующих для производственных линий занимают склады, что, несомненно, является для предприятия ОАО «ЭКСМАШ» замороженным капиталом. В результате объединения 2-х производственных площадок остались 2 информационные базы по заказам и их планированию, которые абсолютно не интегрированы между собой. Текущие тенденции цифровой трансформации производственных систем и смещения точки тяжести в производственном цикле на процессы разработки находят применение в оптимизации деятельности рассмотренного предприятия. В частности, для организации цифрового производства важным аспектом становится интеллектуальный анализ данных и цифровых технологий модельно ориентированной системной инженерии с применением процессного подхода в проектировании. Авторами оценена цифровая зрелость производственной системы и сформулирован ряд рекомендаций по оптимизации труда. В статье рекомендуется для оптимизации производственной деятельности: интегрировать систему закупок на базе 1С:ERP (закупки, склад, бухгалтерский и налоговый учет). Также разработан алгоритм внедрения данной информационной системы. Результатом осуществления изложенных в статье мероприятий по совершенствованию производственной системы ОАО «ЭКСМАШ» станет повышение ритмичности производства, что повлечет рост производительности.
Бесплатно
Диагностирование состояния цепного привода на основе статистического анализа вибросигналов
Статья научная
В статье описывается применение показателя Херста для анализа временных рядов вибросигналов цепного привода при различных натяжениях тяговой цепи и использовании в качестве тяговой цепи роликовой и зубчатой цепей, что позволит оценить возможность перехода от системы ППР к фактической оценке состояния цепного привода в процессе его эксплуатации. Построены графики изменения показателя Херста от натяжения тяговой (зубчатой и роликовой) цепи. Определенны границы зон технического состояния цепного привода, позволяющие диагностировать состояние оборудования по анализу временных рядов вибросигналов в режиме реального времени.
Бесплатно
Диаграмма Парето как инструмент управления качеством для системы устойчивого развития
Статья научная
Устойчивое развитие - это глобальная концепция, направленная на удовлетворение потребностей настоящего поколения без ущерба для способности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности. Это комплексный подход, который включает в себя три столпа: управленческое развитие, социальную справедливость и экологическую устойчивость. Однако, реализовать эти идеи на практике непросто: слишком много факторов взаимосвязаны, а ресурсы ограничены. Именно здесь на помощь приходит диаграмма Парето - мощный инструмент, способный вывести нас на путь к устойчивому развитию. В статье приведены преимущества диаграммы Парето и этапы ее работы. Также авторами предложена схема использования диаграммы Парето в системе устойчивого развития и алгоритм обоснования ее использования.
Бесплатно
Динамика коэффициента трения между титановыми и инструментальным сплавами в среде СОЖ
Статья научная
В предлагаемой статье представлены результаты экспериментальных исследований коэффициентов трения между распространённым инструментальным твердым сплавом ВК8 и титановыми сплавами ОТ4, ВТ6 и ВТ9. Результаты получены для сухого и граничного трения скольжения. При граничном трении в качестве жидкой среды была использована СОЖ Blasocut 4000 CF (концентрация 10 %).
Бесплатно
Динамика ротора на комбинированных опорах с центробежными переключателями
Статья научная
В работе приводятся результаты исследования особенностей динамических характеристик жесткого несимметричного ротора, опирающегося на комбинированные опоры. Показано, что комбинирование подшипников качения и скольжения по последовательной схеме позволяет эффективно исключить основные недостатки подшипников и использовать их достоинства на различных режимах работы. Обоснованы эффекты скачкообразного изменения динамических характеристик опорного узла и приведена методика расчета критических частот, позволяющая учесть особенности работы комбинированных опор при расчете виброустойчивости роторно-опорного узла.
Бесплатно
Статья научная
В статье проводится разработка математической модели динамики распределения температуры при сварке трением биметаллических соединений. Предлагаемая математическая модель позволяет определить процесс нагрева двух разнородных металлических листов в процессе сварки трением с перемешиванием. В ней учтены потери на излучение и теплоотдачу в среду. Модель была проверена экспериментально при соединении внахлест пластин из алюминиевого сплава АД31 и медного сплава М3.
Бесплатно
Статья научная
Предложена динамическая модель контактной пары бандажных полок смежных лопаток компрессора низкого давления газотурбинного двигателя (ГТД) с шестью степенями свободы, где происходит силовое замыкание, деформация и износ поверхностей контакта при фриттенге. Приведено математическое описание модели. Общая основа расчетной модели представлена как суперпозиция возмущающих воздействий компонент периодических газовых сил и нелинейной реакции системы на эти воздействия, обусловленной нелинейностью упругих и диссипативных свойств изнашиваемых поверхностей контакта. Численное исследование показало, что модель может быть использована для расчёта относительных перемещений полок при многокомпонентной вибрации, а также оптимизации, при необходимости, геометрических и динамических параметров контакта.
Бесплатно
