Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1573
Обеспечение точностных параметров движения звена промышленного робота в зоне малой скорости
Статья научная
Введение. Рассматривается трение звеньев подвижности промышленного робота (ПР) производственного механизма (ПМ) с частотно-управляемым электроприводом (ЧУЭП). Цель работы - поиск метода снижения влияния такого трения на статическую погрешность (точность) позиционирования рабочего органа (РО) при движении в зоне малой скорости. Случайный характер изменения сил трения при реализации пуско-тормозных режимов работы асинхронного двигателя (АД) создают трудности в достижении заданных параметров технологического процесса. На валу АД формируются пульсирующие моменты, обусловленные гармониками тока статора АД. Это явление в сочетании с моментом трения подвижных звеньев в направляющих ПР (ПМ) сопровождается ухудшением динамики движения РО (выходного звена ПМ).Материалы и методы. Для корректировки движения РО (выходного звена ПМ) в пуско-тормозных режимах работы АД авторы статьи предлагают использовать двухрежимное управление автономным инвертором напряжения (АИН), обеспечивающее программное управление амплитудами гармоник тока статора АД и соответствующее регулирование пульсирующих моментов на валу АД посредством введения кратной m-подмодуляции несущей частоты (НЧ) АИН.Результаты исследования...
Бесплатно
Обеспечение устойчивого развития предприятия в условиях освоения инноваций
Статья научная
Рассмотрено понятие «устойчивое развитие», его факторы, роль инновационной деятельности в развитии предприятия. Обоснована необходимость создания системы управления, которая обеспечит устойчивое развитие, так как оно является залогом выживания предприятий в рыночной системе хозяйствования.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Расписания занятий и экзаменов являются важнейшими компонентами организации обучения. Их качество напрямую влияет на успешность освоения учебных материалов, играет важную роль в обеспечении физического и психологического здоровья участников образовательного процесса. В статье рассматривается влияние особенностей образовательных систем на постановку и методы решения задач при построении расписаний. Основное внимание уделяется проблемам построения расписаний в высших учебных заведениях. Материалы и методы. Излагаются результаты аналитического исследования ряда российских и зарубежных источников, посвященных методам и алгоритмам автоматизации построения расписаний занятий и экзаменов. Данные методы и алгоритмы сравниваются с позиций современных методов системного анализа. Расписание рассматривается как часть системы поддержки образовательного процесса и, в сою очередь, обладает признаками системы, объединяющей такие объекты, как обучающиеся, преподаватели, дисциплины, аудитории. Применение методов системного анализа позволило выделить основные признаки реализованных систем построения расписаний, классифицировать и оценить их. Результаты исследования. В результате проведенного исследования установлено, что постановки задач построения расписания занятий и расписания экзаменов практически эквивалентны и содержат: критерий качества расписания, мягкие и жесткие ограничения. Российские источники содержат подробные исследования различных задач построения расписания занятий. В то же время среди этих источников не было обнаружено работ, посвященных созданию методов и алгоритмов построения расписаний экзаменов. Зарубежные же источники почти полностью посвящены расписаниям экзаменов. Для решения рассматриваемых задач применяются методы теории графов, эвристические и гибридные оптимизационные алгоритмы, методы линейного целочисленного и нечеткого программирования, методы системного анализа и другие современные методы дискретной математики. Обсуждение и заключения. В общем случае в рамках одного и того же вуза размерность, а значит и сложность решения задачи построения расписания экзаменов ниже аналогичной задачи для занятий. В связи с расширением индивидуализации обучения в российской образовательной системе следует ожидать повышение актуальности исследований методов и алгоритмов построения расписаний экзаменов.
Бесплатно
Обзор международных сравнительных исследований образовательных достижений школьников
Статья обзорная
Настоящая статья представляет собой краткий обзор современного состояния международных сравнительных исследований в области образования. Это направление представляет интерес с практической точки зрения, поскольку в России в настоящее время реализуется множество международных и национальных проектов, отмечается большой интерес к зарубежному опыту, способствующему совершенствованию отечественной системы образования.
Бесплатно
Статья научная
Дан обзор методов разработки интегрированных информационных систем, предназначенных для поддержки жизненного цикла. Рассмотрены подходы CALS-технологий и системной инженерии для составления типовых моделей, которые могут быть использованы для разработки типовых методик и составления общей базы для сравнения методик внедрения и работающих информационных систем.
Бесплатно
Обзор нечетких задач маршрутизации транспорта
Статья научная
Введение. Статья посвящена рассмотрению различных алгоритмов решения нечетких задач маршрутизации транспорта. Целью работы явилось исследование современных методов оптимального решения нечетких, случайных и грубых задач маршрутизации транспорта. Материалы и методы. В работе проведен обзор нечетких задач маршрутизации транспорта, существующих методов и подходов их решения. Выделены наиболее эффективные особенности некоторых подходов к решению нечетких задач маршрутизации транспорта с учетом их специфики.Результаты исследования. Нечеткая задача маршрутизации транспорта FVRP (Fuzzy Vehicle Routing Problem) возникает всякий раз, когда данные для маршрутизации расплывчаты, неясны или неоднозначны. Зачастую такие нечеткие элементы могут лучше отражать реальность. Однако очень сложно использовать алгоритмы решения детерминированных VRP (Vehicle Routing Problem) для решения FVRP, поскольку несколько фундаментальных свойств детерминированных задач больше не выполняются в FVRP. Поэтому для решения таких задач необходимо ввести новые модели и алгоритмы нечеткого программирования. Таким образом, использование методов теории нечетких множеств позволит успешно моделировать задачи, содержащие элементы неопределенности и субъективности.Обсуждение и заключения. В результате проведенного обзора различных методов и подходов решения задач маршрутизации транспорта сделаны выводы о том, что разработка и исследование новых решений привлекает на сегодняшний день большое внимание исследователей, но степень проработанности различных вариантов различается. Методы оптимального решения нечетких задач маршрутизации транспорта ограничиваются, в основном, какой-то одной нечеткой переменной. Работ, которые рассматривают большее число нечетких переменных, существует очень ограниченное количество
Бесплатно
Статья научная
Предметом данного исследования являются методы управления моментом вентильно-индукторного двигателя. Цель работы - обзор существующих методов снижения электромагнитных пульсаций на валу вентильно-индукторного двигателя. Для классификации методов управления электромагнитным моментом использовался сравнительный анализ существующих подходов к построению систем управления вентильными приводами. Результаты исследования могут применяться при выборе метода управления приводом, обеспечивая баланс между сложностью реализации системы управления и ее эффективностью. На основе сравнительного анализа сделаны выводы об эффективности нейросетевых систем управления моментом с оффлайн обучением, отмечены возможности улучшения данных систем с помощью управления коэнергией магнитной системы привода а также внесения в модель эффектов остаточной намагниченности материалов. Отмечено, что существующие системы, нивелирующие намагниченность материалов привода, снижают средний момент за цикл работы.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано влияние композиционного активирующего покрытия на основе солей галогенидной группы на области существования разновидностей процесса сварки в аргоне током обратной полярности. Исследования проводились при автоматической наплавке валиков на пластины из стали 20 проволокой Св08Г2С диаметром 1,2 мм — как с композиционным активированным покрытием, так и без покрытия. Композиционное активирующее покрытие (матрица-медь с наполнителем NaF, CaF 2 и матрица-медь с дисперсной фазовой смесью NaCl + MgCl 2) наносилось на поверхность электродной проволоки электролитическим методом. Толщина покрытия 20—25 мкм. Электрические параметры процесса сварки (ток и напряжение дуги) регистрировали при помощи компьютерного комплекса с двухканальным цифровым осциллографом и программы Diadem 10.1. Поведение дуги и её внешний вид (форма дуги), образование капли на электродной проволоке и перенос металла в дуге фиксировались скоростной видеокамерой (скорость съёмки — 2000 кадров в секунду) синхронно с записью электрических параметров процесса сварки. Установлено, что при сварке электродной проволокой с композиционным активированным покрытием изменяются электрические и физические параметры процесса сварки (возрастает градиент потенциала столба дуги, сумма приэлектродных падений напряжения, производительность расплавления электрода). Область режимов со струйным переносом металла расширяется в сторону снижения тока дуги (меньшей скорости подачи) и появляется область с частыми короткими замыканиями дугового промежутка (аналогично сварке в углекислом газе).
Бесплатно
Обнаружение тупиков в параллельных программах как решение системы линейных диофантовых уравнений
Статья научная
Рассмотрен метод обнаружения дедлоков в распределенных системах на этапе проектирования системы. Система представляется в виде модели посредством формальной спецификации с помощью аппарата сетей Петри.
Бесплатно
Статья научная
Введение. При исследовании тензорных упругих полей перемещений, напряжений и деформаций в слоистых конструкциях из различных материалов, включая трансверсально-изотропные композиты, успешно применяется эффективный метод скаляризации тензорных полей. Данные поля могут быть выражены через скалярные потенциалы, соответствующие квазипродольным, квазипоперечным и чисто поперечным волнам. Такая скаляризация возможна, если рассматриваемые объекты являются тензорами относительно подгруппы общих преобразований координат, когда локальный аффинный базис имеет один инвариантный вектор, который совпадает с осью материальной симметрии материала. При этом в известных работах рассматриваются конструкции, где этот вектор совпадает с нормалью к границе между слоями. Однако, для практики представляют интерес и другие случаи взаимного расположения оси материальной симметрии материала и границы между слоями.Целью является дальнейшее развитие применения метода скаляризации в граничных задачах динамич еской теории упругости на случаи произвольного расположения оси материальной симметрии по отношению к границе между слоями.Методы исследования. Предлагаемый научно-методический аппарат разработан на основе использования обобщенного метода скаляризации динамических упругих полей перемещений, напряжений и деформаций в трансверсально-изотропных средах.Результаты исследования. Получены новые расчетные соотношения для определения полей перемещений, напряжений и деформаций в трансверсально-изотропных средах на случаи произвольного расположения осей материальной симметрии материалов слоев по отношению к границам между слоями.Обсуждение и заключения. Предлагаемый научно-методический аппарат успешно использован при определении напряженно-деформированного состояния в слоистых конструкциях, выполненных из трансверсально-изотропных материалов, и при анализе результатов диагностики состояния плоскослоистых и слоистых цилиндрических конструкций, находящихся в эксплуатации.
Бесплатно
Обобщённый алгоритм технологической регулировки комбайна на основе моделей нечётких знаний
Статья научная
Рассматривается задача построения механизма нечёткого вывода экспертной системы, предназначенной для принятия решений по технологической регулировке сложных уборочных машин. Алгоритм нечёткого вывода основан на моделях предметных областей «предварительная настройки» и «корректировка технологических регулировок». Общими этапами решения задачи являются фаззификация, композиция и дефаззификация. Механизм вывода решений основан на дедуктивной схеме (для задачи предварительной настройки) и индуктивной схеме (для задачи корректировки технологических регулировок). Особенностью предлагаемого алгоритма вывода решений является проверка гипотез о появлении нарушений технологического процесса комбайновой уборки при изменении параметров машины. В этом случае проверяется истинность возникновения дополнительных ситуаций, характеризующихся появлением дополнительного нарушения технологического процесса. Разработанные алгоритм нечёткого вывода и модель предметных областей на основе нечётких экспертных знаний позволяют значительно приблизиться к решению задачи автоматизации процесса принятия решений при технологической регулировке комбайна в полевых условиях.
Бесплатно
Обобщённый анализ динамической системы на наличие признаков жордановой формы
Статья научная
Предложен эффективный аналитический метод изучения многомерных систем с целью выделения в них управляемых подсистем жордановой формы. Построены математическая модель и алгоритм оценки наличия жордановых признаков у управляемых многомерных систем, на основе которых может быть реализована их декомпозиция в жордановы подсистемы.
Бесплатно
Оборудование для приготовления полнорационных комбикормов в условиях хозяйств
Статья научная
Обоснованы организационно-технологические принципы создания эффективного внутрихозяйственного кормопроизводства на основе блочно-модульного принципа построения отдельных технологических линий и использования этих линий как самостоятельно, так и в составе целых комплексов комбикормовых предприятий. Описан разработанный комплекс машин и оборудования, его технические характеристики и режимы работы этого оборудования при переработке кормовых ингредиентов и приготовлении полнорационных комбикормов. Приведены результаты исследований опытных образцов технологического модуля подготовки и ввода в состав комбикормов жидких обогащающих и лекарственных (витаминных) эмульсий, технологической линии ввода ферментных и других биологически активных добавок (сухих). Разработана принципиальная схема автоматизированного комбикормового цеха на основе блочно-модульного принципа отдельных технологических линий и экономическая эффективность её применения в условиях хозяйств.
Бесплатно
Обоснование выбора способов контроля утечек на газопроводе
Статья научная
Введение. Анализируются эффективные методы обнаружения утечек и учета расхода газа. Целью работы является выбор автоматической системы методов, позволяющей повысить качество контроля утечек и учета расхода газа на магистральных газопроводах.Материалы и методы. Рассмотрены следующие методы обнаружения утечек газа в трубопроводе: по профилю давления, объемно-балансовый, метод акустической эмиссии, метод переменного перепада давления на вынуждающем устройстве, ультразвуковой метод.Результаты исследования. Анализ показывает, что все методы контроля утечек и расхода газа зависят от параметров окружающей среды. Поэтому важной задачей является достижение независимости результатов измерений от изменения параметров среды. У большинства расходомеров изменение плотности, давления и температуры среды существенно сказывается на результатах измерения. Возникающая при этом дополнительная погрешность может достигать больших величин.
Бесплатно
Обоснование выбора упругого элемента для адаптивного режущего долота
Статья научная
Введение. Проблемам адаптивного бурения посвящено множество работ. Большой интерес представляет не только регулирование режимных параметров органов буровых станков в зависимости от физико-механических свойств породы в забое, но и использование адаптации режущего долота с полным или частичным изменением его структуры за счет введения упругих элементов. Целью настоящей работы является обоснование выбора упругого элемента для адаптивного режущего долота, а также определение его параметров. Материалы и методы. Авторами проведены экспериментальные исследования на режущем адаптивном долоте диаметром 160 мм с различными параметрами резиновых образцов. В качестве объекта исследований были использованы резиновые образцы, имеющие следующие варьируемые показатели: твердость резины (по Шору) - от 40 до 75 ед.; высота образца - от 25 до 60 мм; рабочий диапазон усилий сжатия - от 5 кН до 30 кН; формы образцов - параллелепипед сплошной, параллелепипед с боковыми проточками, параллелепипед с внутренними отверстиями, параллелепипед слоистый с толщиной слоя от 6 до 15 мм. На основании результатов проведенных экспериментов выполнено сравнение и обоснование выбора наиболее приемлемого типа и параметров упругого элемента. Результаты исследования. Представлены результаты экспериментальных исследований упругих элементов адаптивных буровых режущих долот. В результате сравнения наиболее распространенных форм амортизаторов установлено, что многослойный элемент наилучшим образом выполняет роль адаптирующей связи. Обсуждение и заключения. В результате исследований установлено, что в адаптивных буровых инструментах в качестве упругого элемента при малых диаметрах долот целесообразно применение резиновых эластомеров. Сформулированы рекомендации по твердости резины, толщине слоев, общей высоте упругого элемента для заданных значений хода подвижной лопасти адаптивного долота.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Представлена методика проектирования высокоэффективного технологического процесса вибрационной отделочной обработки деталей с малыми пазами и отверстиями. Решение основано на выборе гранулометрических характеристик обрабатывающих сред. Проанализирована форма поперечного сечения и геометрические размеры заусенцев на типовых деталях радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Разработана обобщенная модель заусенца. Определены методологические принципы выбора гранулометрических характеристик рабочих сред.Материалы и методы. Новая классификация и кодирование по конструктивно-технологическим принципам деталей РЭА позволят при проектировании технологического процесса их финишной обработки обоснованно выбрать оборудование, среды и режимы.Результаты исследования. Создана методика подбора гранулометрических характеристик рабочих сред с учетом основных технологических задач. Исходя из конструктивно-технологических особенностей деталей РЭА, предложены зависимости для определения размеров и формы обрабатывающих гранул. Определены критерии годности для оценки результатов вибрационной обработки. Отмечено, что одна из главных задач при виброобработке деталей с малыми пазами и отверстиями - обеспечение такой продолжительности процесса, при которой удаляются заусенцы, а шероховатость и другие параметры поверхности соответствуют техническим требованиям. В таком случае показателем качества следует считать точность линейных размеров обрабатываемых поверхностей. Количественно данный критерий оценивается по специальному индексу, при расчете которого учитывается наибольший действительный размер до виброобработки, высота заусенца, наименьший допустимый размер после обработки и допуск, установленный техническими требованиями. Критерий эффективности процесса определяется как отношение индекса обрабатываемости к продолжительности обработки партии деталей или длительности цикла, приведенной к одной детали. Предложенный критерий позволяет сравнивать процессы обработки при обосновании решения технологических задач.Обсуждение и заключения. Итоги исследования позволяют утверждать, что вибрационная обработка в рабочих средах органического происхождения способствует эффективному удалению заусенцев и скруглению кромок малоразмерных деталей радиоэлектронной аппаратуры, имеющих малые пазы и отверстия.
Бесплатно
Обоснование графического метода оформления впадин зубьев колеса с несимметричными профилями
Статья научная
Описан графический метод построения переходных кривых ножек эвольвентных зубьев колес с большой асимметричностью профилей, пригодных для конструирования самотормозящихся зубчатых передач приводов грузоподъемных машин. Использован метод инверсии, в результате чего получены относительные положения зубьев второго, сопряженного колеса. Искомая переходная кривая с необходимым зазором охватывает найденную совокупность положений зубьев второго колеса.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Выполнен обзор применения методов теоретической механики для разработки алгоритмов приближенного аналитического моделирования движения автомобильного транспортного средства (АТС) при косом наезде на боковые тросовые ограждения. Обосновано представление АТС как материальной точки при таком типе наезда. Цель работы - обосновать использование физической модели материальной точки для описания динамики АТС при косом наезде на боковые тросовые ограждения.Материалы и методы. Предложена новая физическая модель, описывающая противодействие движению АТС со стороны тросового ограждения при косом наезде; представлены новые методы приближенного аналитического построения перемещений АТС при косом наезде на боковые тросовые ограждения. Результаты аналитического расчета подтверждены данными конечно-элементного (КЭ) моделирования наезда по данным натурных испытаний. КЭ-моделирование проводилось с помощью многоцелевого конечно-элементного комплекса LS-Dyna.Результаты исследования. Разработаны новые алгоритмы для аналитического расчета перемещений АТС при косом наезде на боковые тросовые ограждения, а также новая физическая модель, описывающая противодействие движению АТС со стороны тросовых ограждений. Научно обосновано использование физической модели материальной точки для исследования динамики АТС при косом наезде на боковые тросовые ограждения, в том числе на основе сравнительного анализа кинематических результатов виртуального испытания с кинематическими расчетами, полученными на основе алгоритмов аналитического построения перемещений АТС.Обсуждение и заключение. Анализ результатов виртуального испытания в сравнении с аналитическими кинематическими расчетами показал, что представление АТС в качестве материальной точки при косом наезде на боковые тросовые ограждения является обоснованным, так как его движение при таком типе наезда близко к поступательному. Полученные результаты могут быть использованы при разработке и анализе корректности КЭ- моделирования бокового наезда АТС на тросовые ограждения.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы обоснования математической модели и решения задачи оценки рисков безопасности труда на предприятиях машиностроения. В результате выявлены этапы, на которых возможно воздействие на работников опасных и вредных факторов, а так же условий, которые могут привести к гибели, травмированию или заболеванию работников. Ранжируя риски по подразделениям и по времени можно заблаговременно определить места (подразделения) и опасные факторы, запланировать меры предупредительно-профилактического характера, преследующие цель снижения риска гибели, травмирования или заболевания работников на предприятиях машиностроения.
Бесплатно
Обоснование модели для описания конфигурации валка хлебной массы при подборе его подборщиком
Статья научная
На основе уравнения цепной линии смоделирована конфигурация валка при подборе его подборщиком. Это позволяет выполнять анализ процесса подбора валка и взаимодействия пальцев подборщика с валком во всех зонах подбора с целью уменьшения потерь зерна при уборке урожая.
Бесплатно
