Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1573
Исследование шероховатости поверхности реза при гидроабразивной резке
Статья научная
Введение. В статье показано, каким образом подача при гидроабразивной резке влияет на шероховатость поверхности реза. Резание выполняется смесью воды и абразива, испускаемых из сопла с высокой скоростью и под высоким давлением. Под действием режущей струи происходит эрозионное разрушение материала, частицы абразива снимают слой микростружки, а вода эвакуирует их из зоны резания. Методом гидроабразивной резки можно обрабатывать практически любые материалы. Процесс резки - «холодный», отсутствует термическое воздействие на металл. Возможна резка сложной геометрии - как 3D, так и 5D, например предварительная обработка моноколес газотурбинных двигателей. Материалы и методы. Исследования проводились на базе РВПК ПАО «Роствертол» на установке гидроабразивной резки фирмы Flow. Обрабатывались материалы, наиболее часто применяемые в авиастроении: сталь 30ХГСА, алюминиевый сплав Д16Т, композит (стеклопластик-титан). Результаты исследования. Проведены теоретические исследования влияния подачи сопла гидроабразивной резки на шероховатость поверхности реза. Получены зависимости определения шероховатости поверхности для характерного участка поверхности реза. Приведены рекомендации, позволяющие снизить число дефектов, возникающих при гидроабразивной резке. Выполнены экспериментальные исследования, подтверждающие адекватность полученных теоретических моделей. Обсуждения и заключения. В результате исследований установлено, что шероховатость обработанной поверхности ухудшается с увеличением подачи. При этом ухудшение неравномерно распределено вдоль сечения реза. Для уменьшения ширины волнистого реза необходимо уменьшать значение подачи.
Бесплатно
Исследование шума при обработке плоских деталей шарико-стержневым упрочнителем
Статья научная
Введение. В статье представлены результаты исследований обработки поверхностей деталей шарико-стержневым упрочнителем (многоконтактный виброударный инструмент) методом поверхностно-пластического деформирования. Рассматриваемый процесс может использоваться для упрочнения как плоских, так и лекальных поверхностей, создания сжимающих остаточных напряжений, сглаживания каверн, нанесения регулярного микрорельефа на пары трения, а также для обработки сварных швов. При проведении настоящих исследований выявлены технологические возможности обработки, определены закономерности выбора конструктивных параметров устройства. Процесс обработки относится к ударным и сопровождается интенсивным звуковым излучением. Установлено, что шум при обработке значительно превышает допустимые пределы. Материалы и методы. Исследования проводились на универсальном фрезерном станке. Упрочнению подвергались длинномерные плоские детали, которые устанавливались непосредственно на стол станка либо в специальные приспособления. Линейный источник шума принят в качестве модели. Результаты исследования. Получены зависимости для определения звукового давления, собственных частот колебаний детали и спектров шума. Разработан комплекс мероприятий по снижению шума при обработке. Выполнен значительный объем экспериментальных исследований, подтверждающий адекватность полученных теоретических моделей. Обсуждение и заключения. При проведении исследований установлено, что эффективность в снижении шума не может быть достигнута рациональным подбором вибропоглощающего материала. В связи с этим рекомендуется применение пассивной шумозащиты рабочей зоны станка в виде плоского экрана из поликарбонатного стекла, что позволит довести до нормативных значения шума в зоне обработки. Рассчитаны конструктивные параметры предлагаемого акустического экрана.
Бесплатно
Статья научная
Проведены исследования процессов структурообразования дисперсных систем ферромагнитных материалов в магнитоожиженном слое под действием переменного неоднородного и постоянного магнитных полей, силовые линии которых взаимно перпендикулярны.
Бесплатно
Статья научная
Дана оценка эффективности применения метода гальванохимической обработки для очистки гальванических стоков. Проведен модельный лабораторный эксперимент, результаты которого показали высокую (более 99%) степень очистки воды от ионов тяжелых металлов и ряда анионов.
Бесплатно
Статья научная
Разработаны актуальный алгоритм построения тестовых материалов и методика оценивания результатов тестирования, позволяющие сочетать высокую оценочную способность и объективность тестов. Тестовую систему в таком случае можно рассматривать как аппарат оценивания уровня знаний при изучении соответствующих модулей. Для систематизации знаний производится декомпозиция знаний на множество разделов. При этом каждому разделу сопоставляется множество подразделов, которое, в свою очередь, состоит из подмножества вопросов, ответы на которые раскрывают уровень знаний каждого раздела. Задание теста формулируется таким образом, что при ответе на него должен быть дан набор ответов, раскрывающих уровень знания определенного подраздела. Поскольку процесс разработки тестового вопроса рассматривается как построение многофакторной зависимости, то предлагается к его построению подойти с позиции планирования многофакторных экспериментов. В этом случае множество ответов представляется как набор факторов, принимающих определенные значения. При их варьировании на двух уровнях, задача сводится к построению эксперимента, реализующего все возможные сочетания факторов, т.е. к полному факторному эксперименту. Предложена методика применения технологии планирования двухуровневых многофакторных экспериментов, позволяющих формализовать оценку частично неполных знаний и реализацию формирования многофакторных тестов различной сложности. Для иллюстрации данной методики рассмотрены примеры построения тестов для дисциплины «Теория автоматического управления», оценивающих степень сформированности уровня знаний. Статистическая обработка результатов тестирования показала уровень знаний испытуемых, а также степень доверия к этим знаниям.
Бесплатно
Исследование эффективности снижения запыленности в рабочей зоне дробеметных камер
Статья научная
Описана модель процесса снижения загрязнения воздушной среды. Приведена методика и даны результаты экспериментальных исследований эффективности процесса очистки воздуха для дробеметной камеры.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены особенности нагрева и плавления железорудных металлизованных окатышей (ЖМО) с применением способа подачи окатышей через осевые каналы электродов. При использовании данной системы подачи железорудного сырья через отверстия в электродах сыпучие окатыши попадают в зону влияния электрических дуг на расплав, что обеспечивает высокую скорость их плавления. При этом улучшаются технико-экономические показатели электроплавки в дуговой сталеплавильной печи (ДСП). Применение топливно-кислородных горелок с подачей кислорода позволяет оптимизировать процесс плавления железорудных металлизованных окатышей, улучшая условия шлакообразования, нагрева, обезуглероживания металла с дожиганием отходящих горючих газов (СО, Н2, и др.) в дуговой печи.
Бесплатно
Статья научная
Основная цель работы - формирование научной базы для корректного определения комплекса требований к конструкционному материалу с высокой стойкостью к износу в условиях каплеударной эрозии. Выполнен обзор современного и ретроспективного состояния отечественных и зарубежных исследований в области каплеударной эрозии металлических материалов. В качестве основных итогов отмечены недостаточная фундаментальность исследований в этой области, ограниченность используемых теоретических моделей, односторонний избирательный подход многих авторов к явлению, объединяющему целый комплекс факторов различной физической природы. На этом фоне представлена авторская концепция процесса эрозионного изнашивания металла в условиях воздействия двухфазного паро-капельного потока, наблюдаемого, например, в лопаточном аппарате последних ступеней мощных паровых турбин, а также при работе газотурбинного и компрессорного оборудования. Особое внимание уделено новой научной гипотезе о влиянии активного водорода на разрушение металла при высокоскоростных капельных соударениях.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты исследования закономерностей формирования шумообразования при фрезеровании длинномерных изделий. Показано, что за счёт подбора коэффициентов потерь лонжерона и устройства опоры может быть достигнуто снижение уровней шума.
Бесплатно
Исследования отказов и надёжности мобильных машин
Статья научная
Определены необходимые и достаточные параметры расчета надежности несущих и ходовых систем мобильных машин. Представлен анализ экспериментальных данных амплитудных напряжений, возникающих в различных режимах работы основных сборочных единиц мобильных машин сельскохозяйственного назначения.
Бесплатно
Статья научная
Целью данной работы является исследование перспективного способа повышения питательной ценности комбикормов путем совместного экструдирования зерновых смесей с измельченной растительной массой бобовых трав, отличающихся повышенным содержанием витаминов и белков. Задача исследования - экспериментальное определение рациональных параметров и режимов работы оборудования для процесса экструдирования. Использовались типовые методы исследования процесса экструдирования, при которых изменялись свойства сырья и режимы работы экструдера ЭК-75 (75 кг/ч): влажность экструдируемой смеси, массовая доля измельченной зелени в смеси и частота вращения шнека экструдера при различной величине подачи смеси. В качестве основного маркера процесса использовалось остаточное содержание β-каротина как достаточно ценного, но нестойкого компонента получаемого продукта. Ограничительными условиями являлись органолептические свойства продукта, влажность после остывания, наличие неразрушенного зернового материала. Энергоэффективность процесса оценивалась критериями удельных энергозатрат. В результате исследования процесса экструдирования определены его оптимальные характеристики: подача смеси - 60 кг/ч; температура смеси на выходе из матрицы - 120-125 оС; содержание измельченной зеленой массы в смеси - 14-15 %; частота вращения шнека - 220-240 мин-1 при удельных энергозатратах 90-95 кВт∙ч/т.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В настоящее время остро стоит проблема получения облегченных бетонных и железобетонных изделий и конструкций с улучшенными структурой и характеристиками. Этого можно добиться центрифугированием или более совершенным способом - виброцентрифугированием. В то же время влияние центробежных и центростремительных сил инерции в данных видах технологий приводит к различиям свойств по сечению бетонных изделий и конструкций. Чтобы отразить это в расчетах, необходимо экспериментально и аналитически исследовать качественную и количественную картины таких различий в характеристиках бетонов, полученных по разным технологиям.Материалы и методы. В исследовании применялись усредненные по сечению характеристики бетона -«интегральные характеристики бетона». Применяемые сырьевые материалы: портландцемент марки 500, щебень фракции 5-20, песок средний. Было изготовлено и испытано девять контрольных образцов кольцевого сечения, полученных вибрированием, центрифугированием и виброцентрифугированием. Суть методики заключалась в том, что каждый изготовленный экспериментальный контрольный образец использовался сразу в нескольких видах испытаний. Из общего кольцевого сечения каждого образца выделялось по три условных квадранта из которых выпиливались стандартные образцы малого размера. Впоследствии их испытывали на осевое сжатие, растяжение, а также растяжение при изгибе. Применялось следующее испытательное оборудование: механический пресс с электронным управлением ИПС-10 - для испытания призм на сжатие и разрывная машина Р-10 - для испытания образцов на осевое растяжение. Для измерения деформаций бетона применялись тензодатчики и индикаторы часового типа. Для получения деформативных и прочностных свойств бетона, в том числе полных диаграмм деформирования с нисходящими ветвями, применялись также осциллографы.Результаты исследования. Проанализированы результаты расчета интегральных конструктивных характеристик бетонов, полученных вибрированием, центрифугированием и виброцентрифугированием. Установлено, что вследствие влияния центробежных и центростремительных сил инерции при центрифугировании и виброцентрифугировании характеристики бетона по сечению становятся различными. В ряде случаев различия эти могут быть весьма значительными. Разработаны и апробированы: новая методика оценки зависимости интегральных (усредненных по сечению) конструктивных характеристик бетона (плотность, кубиковая и призменная прочности на осевое сжатие); предельные деформации при осевом сжатии; прочность на осевое растяжение и растяжение при изгибе; предельные деформации при осевом растяжении; модуль упругости; диаграмма «напряжения ϭb-деформации εb» при сжатии; диаграмма «напряжения ϭbt- деформации εbt» при растяжении от технологии изготовления (вибрирование, центрифугирование, виброцентрифугирование).Обсуждение и заключения. По результатам исследований сформулированы выводы о положительном эффекте предложенной технологии совместного вибрирования и центрифугирования, заключающемся в улучшении интегральных конструктивных характеристик и структуры бетона от вибрирования к центрифугированию и от центрифугирования к виброцентрифугированию
Бесплатно
Статья научная
Цель исследований, результаты которых приведены в данной статье, заключалась в изучении закономерностей формирования спектров шума на рабочих местах локомотивных бригад, создаваемых звуковым излучением внутренних источников шума, и соответствия октавных уровней звукового давления санитарным нормам. Измерения проводились на грузовых и пассажирских электровозах анализатором шума и вибрации «Ассистент Total+», класс точности 1, с предусилителем ПУ-01 и микрофонным капсюлем МК233 с частотным диапазоном измерений от 2 до 40000 Гц. Экспериментальные исследования показали, что практически все внутренние источники шума создают превышения уровней звукового давления над предельно-допустимыми величинами.
Бесплатно
Итерационно-вероятностный метод решения линейного уравнения межотраслевого баланса
Статья научная
Изложен новый метод решения систем линейных алгебраических уравнений, основанный на применении теории меры в вероятностном пространстве; показана возможность его применения для решения уравнения линейного межотраслевого баланса.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены состояние и перспективы исследований, проведенных в ДГТУ, в области создания интеллектуальных систем управления мехатронными объектами. В качестве примеров приведены задачи управления станками и уборочными машинами сельскохозяйственного назначения.
Бесплатно
Итоги международной научно-технической конференции «Шлифабразив–2011»
Краткое сообщение
Рассматриваются решения объединенной научно-технической конференции «Шлифабразив – 2011» и «Применение колебаний в технологических целях (Вибрационные технологии)», на которой состоялся обмен опытом и информацией по широкому кругу вопросов о состоянии и перспективах развития технологии абразивной обработки, производства и эксплуатации абразивных материалов и инструментов. Анализируются опыт исследований и рекомендации, отражающие перспективные направления дальнейших исследований, обеспечивающие прорыв в технологии абразивной обработки, создания и эксплуатации абразивных инструментов, повышение эффективности машиностроительного комплекса РФ.
Бесплатно
К автономному управлению техническим состоянием станков
Статья научная
Введение. В настоящее время внимание разработчиков и исследователей сфокусировано на автоматизированном поддержании работоспособности технологических машин, особенно в условиях компьютеризации производства. Существенно расширены возможности оценки технического состояния оборудования, диагностики и мониторинга неисправностей. Это позволяет предотвращать отказы и минимизировать влияние неблагоприятных факторов на производительность. С этой целью создается некоторая автономная система управления, концептуальным проблемам которой посвящена данная статья. Материалы и методы. Рассмотрена система автономного управления техническим состоянием станка. Показано, что сигналы с датчиков и на исполнительные механизмы поступают через распределенные узлы управления техническим состоянием устройств станка. При этом необходимая связь обеспечивается возможностями e-MindMachine. К обобщенным функциям управления техническим состоянием металлорежущих станков отнесено принятие решений и исполнение команд c использованием встроенных средств. Описана и разъяснена специфика в построении системы технического обслуживания станков. В итоге обосновано следующее утверждение: при анализе процессов в станках и синтеза решений для управления поддержанием работоспособности станка (ПРС) адекватны методы искусственного интеллекта и интеллектуального управления (в том числе теории нечетких множеств и нечеткой логики). Результаты исследования. Предлагаемый подход позволяет оценить достижения, представленные в известных системах технического обслуживания машин, и повысить уровень обслуживания до самостоятельно работающих систем автоматизированного автономного управления техническим состоянием. Рассмотрена структура системы, к обобщенным функциям управления которой отнесены принятие решений и исполнение команд c использованием встроенных средств. Показано, как при синтезе решений для управления используются методы теории нечетких множеств и нечеткой логики. Рекомендованы поэтапная разработка и внедрение автономной системы в зависимости от условий и возможностей предприятия. Обсуждение и заключения. Рассмотрены вопросы внедрения системы автономного управления ПРС. Предложены адекватные методики определения последовательности работ и оценки эффективности. В подсистеме мониторинга предусмотрено, во-первых, выполнение традиционной диагностики в процессе наблюдении за состоянием станка в режиме онлайн. Во-вторых, для управления действиями, предотвращающими нарушения работоспособности устройства (или станка в целом), предполагается выполнение следующих функций: оценки результатов диагностики, прогнозирования и выработки решений.
Бесплатно
К автономному управлению техническим состоянием станков
Статья научная
В настоящее время внимание разработчиков и исследователей сфокусировано на автоматизированном поддержании работоспособности технологических машин, особенно в условиях компьютеризации производства. Существенно расширены возможности оценки технического состояния оборудования, диагностики и мониторинга неисправностей. Это позволяет предотвращать отказы и минимизировать влияние неблагоприятных факторов на производительность. С этой целью создается некоторая автономная система управления, концептуальным проблемам которой посвящена данная статья.
Бесплатно
К вопросу автоматизированного контроля качества данных геофизических исследований скважин
Статья научная
Работа посвящена развитию научных основ, методов и технологий первичного автоматизированного контроля регистрируемых данных при проведении геофизических исследований в скважинах. Решение вопроса о прекращении каротажа на определённой скважине зачастую связано с субъективными оценками экспертов. Авторы аргументируют необходимость использования автоматизированных средств обнаружения ошибок и контроля качества регистрируемых данных в процессе или непосредственно по завершению исследований. Приводится краткий анализ симптомов ненадёжности фрагментов записи. Предлагается алгоритм, использующий методы итерационного моделирования неполных данных с помощью многообразий малой размерности, для решения задачи оценки качества записи данных геофизических исследований скважин. Приводятся примеры, демонстрирующие высокую эффективность методов итерационного моделирования неполных данных с помощью многообразий малой размерности в задаче заполнения пробелов данных геофизических исследований, а также результаты численного эксперимента по решению задачи контроля качества данных электрического каротажа.
Бесплатно
К вопросу аналитической оценки профиля эллиптического зуба колеса
Статья обзорная
Уточнены полученные ранее аналитические зависимости для оценки координат профиля вогнутых участков эллиптического зуба, учитывающие ограничение его высоты размером радиуса окружности впадин колеса. Представлен алгоритм программы расчета координат профиля эллиптического зуба колеса
Бесплатно
